世界中で害虫や病気によって作物の 20 ～ 40% が破壊されており、発展途上国の農家は何が作物に影響を与えているのかわからないことが多いため、特にその破壊に対して脆弱です。 あるいは、それを制御する方法について適切なアドバイスが不足しています。 収量の低下や収入の損失が起こり、飢餓や栄養失調の原因となることがよくあります。

小規模農家が作物の害虫や病気を発見して防除できるように支援することで、収穫量と収入が向上しますが、害虫や病気の脅威の多様性と強度を考慮すると、これは簡単な作業ではありません。 サハラ以南のほとんどの地域 アフリカの (SSA) 諸国は、すべての農民に連絡するために必要な普及員の数の一部を持っており、国によって異なりますが、農民 1,000 人あたり 5,000 人から 10,000 ～ XNUMX 人あたり XNUMX 人の範囲に及びます。

この課題を克服するために、科学者たちはデジタル技術を利用して普及ギャップを埋めようとしています。最近、ジャガイモとサツマイモの病気を PlantVillage Nuru 診断アプリに追加したことは、アフリカの農家が農業の助けを借りてより多くの食料を生産できるようにする継続的な取り組みにおける重要なマイルストーンです。携帯電話。

Nuru (スワヒリ語で「光」を意味する) は、モバイル ネットワーク外の地域であっても、野外の植物の病気や害虫をリアルタイムで診断できる無料のスマートフォン アプリです。 これはペンシルバニア州立大学といくつかの CGIAR センターの科学者によって開発され、人工知能と衛星技術をそれらのツールの使用促進に専念する普及員の部隊と組み合わせた農民支援プラットフォームである PlantVillage の一部を形成しています。

Nuruは2018年にアフリカで、2つのキャッサバ病（CMDとCBSD）を診断する能力を持って開始されました。その後、国連食糧農業機関（FAO）との協力により、ヨトウムシとサバクトビバッタの検出にも拡大されました。国際ジャガイモセンター（CIP）とペンシルベニア州立大学は、サツマイモウイルス感染症やジャガイモの早期枯病および晩期枯病を診断するためのNuru向け人工知能（AI）の開発で協力した。

サツマイモのウイルス診断は、2022 年 2021 月の時点で Google Play で利用可能なアプリのバージョンに追加されましたが、疫病診断と初期疫病診断は XNUMX 年末に追加されました。ジャガイモとサツマイモは、SSA の多くの地域で現金および食糧安全保障作物としてますます重要になっています。それらは主に小規模農家によって栽培されており、通常、病気による収量の減少に悩まされています。

ヤン・クロイツェ、 CIP作物・システム科学部門：

「アフリカの最も重要な作物の一部に影響を与える最も深刻な病気を農家が迅速に診断できるようにすることで、このイノベーションは食料と栄養の安全保障と生計に貢献します。」

サツマイモには約 30 種類のウイルスが感染し、コナジラミ、アブラムシ、植栽材料によって蔓延し、ウイルスの組み合わせによっては収量に壊滅的な影響を与える可能性があります。 疫病は急速に広がり、風によって媒介される病気で、治療しなければ数週間の雨でジャガイモ作物の60％以上が壊滅する可能性があり、農家はそれを防除するために大量の農薬を使用することになる。 どちらの病気も、効果的な管理には早期診断が不可欠です。

収量を高めるツール

クロイゼ氏は、Nuru の診断能力を可能にする AI は病気の植物と健康な植物の数万枚の写真を使用して開発され、現場での評価を繰り返すことで改良されたと説明しています。 ウイルス感染は無症状であることが多く、目に見える症状は品種によって異なるため、サツマイモは特に困難であると同氏は説明する。

Nuru が症状がほとんどまたはまったくない植物のウイルス感染を診断できるようにするために、研究者らは診断テストを使用して無症状の感染植物を特定し、専門家でも発見できない可能性のある症状を Nuru の AI に検出できるようにしたいと考えています。

ヌルは現在、ジャガイモとサツマイモの病気を診断する能力を持っています。 提供: M. Korir/PlantVillage PlantVillage の主任エンジニアであるピーター・マクロスキー氏は、ヌルがキャッサバ ウイルス病を診断するための人工知能を開発するのに 2020 年かかったと述べています。 65年の研究では、ヌルさんのキャッサバ病診断の精度は約XNUMX％で、作物の専門家よりは低いものの、普及員よりは高かったと判明した。 しかし、マクロスキー氏は、それ以来、その診断能力は大幅に向上したと述べています。

同氏のチームは、アプリにすでに含まれている病気の診断を改善しながら、対象となる害虫や病気の数を拡大することに取り組んでいると付け加えた。

Nuru が病気を診断すると、PlantVillage の Web サイトにある病気を制御するための情報とガイダンスを農家に提供します。 Nuru 経由で PlantVillage に接続する農家が利用できることに加えて、その情報はテレビ番組、基本的な携帯電話を持つ人々へのテキスト メッセージ、そして「ドリーム チーム」として知られる普及員のグループを通じて共有されます。

ケニアのドリームチームメンバーであるマシュー・コリルは、ヌルの疫病診断機能の開発に参加し、アルゴリズムを改善する取り組みをサポートし続けています。

マシュー・コリール:

「ポテトアプリは以前よりも良くなりましたが、XNUMX年もすれば完璧になると思います。」

コリールは現在、農家によるアプリの利用促進に取り組んでおり、20人から100人の農家からなるグループを率いる約20人の農家と協力して、彼らが今度はそのグループのメンバーにアプリの使い方を指導している。農村部ではスマートフォンがまだ比較的普及していないため、各グループのリーダーにはアプリを使うためのスマートフォンが支給されている。 CIP 2021年にケニアとタンザニアの普及員、種子生産者、農民グループの代表者に240台のスマートフォンを配布した。

マシュー・コリール:

「ヌルは農家をたくさん助けてくれました。 彼らは疫病とそれを予防し制御する方法についてさらに学び、ジャガイモの生産を改善しています。」

Nuru は農家にタイムリーな診断と管理指導を提供することで、収穫量を向上させるための迅速な行動を促進します。 長期的には、普及活動家や農民に症状を認識し、病気や害虫に対処する方法を教えることにもなります。 この技術を使用する人が増え、害虫や病気のポートフォリオが拡大するにつれ、この技術はアフリカやグローバル・サウスの他の地域で急増する食料需要を満たすのに重要な貢献をすることになるでしょう。