Las plagas y enfermedades destruyen entre el 20 y el 40 % de los cultivos en todo el mundo, y los agricultores de los países en desarrollo son especialmente vulnerables a esa destrucción porque a menudo no están seguros de qué es lo que afecta a sus cultivos. O les faltan buenos consejos sobre cómo controlarlo. Los rendimientos más bajos y la pérdida de ingresos a menudo siguen y contribuyen al hambre o la desnutrición.
Ayudar a los pequeños agricultores a detectar y controlar las plagas y enfermedades de los cultivos puede mejorar sus cosechas e ingresos, pero dada la diversidad e intensidad de las amenazas de plagas y enfermedades, esta no es una tarea fácil. La mayoría subsahariana Africano (SSA) las naciones tienen una fracción de los agentes de extensión que necesitan para llegar a todos sus agricultores, que van desde un agente por cada 1,000 agricultores hasta uno por cada 5,000-10,000 agricultores, según el país.
Para ayudar a superar este desafío, los científicos están utilizando tecnologías digitales para cerrar la brecha de extensión, y la reciente incorporación de enfermedades de la papa y el camote a la aplicación de diagnóstico PlantVillage Nuru son hitos importantes en una iniciativa en curso para ayudar a los agricultores africanos a producir más alimentos con la ayuda de teléfonos móviles.
Nuru (que significa "luz" en swahili) es una aplicación gratuita para teléfonos inteligentes que brinda diagnósticos en tiempo real de enfermedades o plagas de plantas en el campo, incluso en áreas fuera de las redes móviles. Fue desarrollado por científicos de la Universidad de Penn State y varios centros CGIAR y forma parte de PlantVillage, una plataforma de apoyo a los agricultores que combina inteligencia artificial y tecnología satelital con un cuerpo de extensionistas dedicados a promover el uso de esas herramientas.
Nuru se lanzó en África en 2018 con la capacidad de diagnosticar dos enfermedades de la yuca (CMD y CBSD). Posteriormente se amplió para cubrir el gusano cogollero y la langosta del desierto, en colaboración con la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO). Los científicos del Centro Internacional de la Papa (CIP) y Penn State han colaborado en el desarrollo de inteligencia artificial (IA) para que Nuru diagnostique las infecciones por el virus del camote y las enfermedades del tizón temprano y tardío de la papa.
El diagnóstico del virus del camote se agregó a la versión de la aplicación disponible en Google Play a partir de marzo de 2022, mientras que el diagnóstico del tizón tardío y temprano se agregó a fines de 2021. La papa y el camote son cultivos comerciales y de seguridad alimentaria cada vez más importantes en gran parte de SSA, donde son cultivados principalmente por pequeños agricultores, que comúnmente sufren pérdidas de rendimiento debido a enfermedades.
Jan Kreuze, líder de la División de Ciencias de Cultivos y Sistemas del CIP:
“Al proporcionar a los agricultores acceso a un diagnóstico rápido de las enfermedades más graves que afectan a algunos de los cultivos más importantes de África, esta innovación contribuye a la seguridad alimentaria y nutricional y a los medios de subsistencia”.
Alrededor de 30 tipos de virus pueden infectar las plantas de camote (propagados por moscas blancas, áfidos y material de plantación) y, según el tipo de combinación de virus, pueden devastar los rendimientos. El tizón tardío, una enfermedad de propagación rápida y transmitida por el viento, puede destruir el 60 % de una cosecha de papa o más en unas pocas semanas lluviosas si no se trata, lo que lleva a los agricultores a usar grandes cantidades de agroquímicos para controlarla. Para ambas enfermedades, el diagnóstico temprano es vital para un manejo efectivo.
Herramientas para aumentar los rendimientos
Kreuze explica que la IA que permite la capacidad de diagnóstico de Nuru se desarrolló con decenas de miles de fotos de plantas sanas y enfermas y se mejoró mediante evaluaciones de campo repetidas. Él explica que el camote es especialmente desafiante porque las infecciones virales a menudo son asintomáticas y los síntomas que son visibles difieren de una variedad a otra.
Para permitir que Nuru diagnostique infecciones virales en plantas con pocos o ningún síntoma, los investigadores utilizaron pruebas de diagnóstico para identificar plantas infectadas asintomáticas, con la esperanza de enseñar a la IA de Nuru a detectar síntomas que incluso los expertos podrían no detectar.
Nuru ahora tiene la capacidad de diagnosticar enfermedades de la papa y el camote. Cortesía: M. Korir/PlantVillagePeter McCloskey, ingeniero principal de PlantVillage, señala que tomó cinco años desarrollar la inteligencia artificial para que Nuru diagnostique las enfermedades causadas por el virus de la yuca. Un estudio de 2020 determinó que la precisión del diagnóstico de la enfermedad de la yuca de Nuru era de alrededor del 65 %, que era inferior a la de los expertos en cultivos pero superior a la de los extensionistas. Sin embargo, McCloskey dice que su capacidad de diagnóstico ha mejorado significativamente desde entonces.
Agrega que, mientras mejora los diagnósticos de enfermedades que ya están en la aplicación, su equipo está trabajando para ampliar la cantidad de plagas y enfermedades que cubre.
Cuando Nuru diagnostica una enfermedad, conecta a los agricultores con información y orientación para controlarla en el sitio web de PlantVillage. Además de estar disponible para los agricultores que se conectan a PlantVillage a través de Nuru, esa información se comparte en programas de televisión, mensajes de texto para personas con teléfonos celulares básicos y a través de grupos de extensionistas conocidos como “equipos de ensueño”.
Mathew Korir, miembro del equipo de ensueño en Kenia, participó en el desarrollo de la función de diagnóstico del tizón tardío de Nuru y continúa apoyando los esfuerzos para mejorar su algoritmo.
Mateo Korir:
“La aplicación de la papa es mejor que antes, pero creo que en un año será perfecta”.
Korir ahora promueve el uso de la aplicación por parte de los agricultores, trabajando con unos 20 agricultores que lideran grupos de entre 20 y 100 agricultores, a quienes ellos, a su vez, capacitan. Debido a que los teléfonos inteligentes todavía son relativamente escasos en las áreas rurales, el líder de cada grupo recibe uno para usar la aplicación. El CIP distribuyó 240 teléfonos inteligentes a extensionistas, productores de semillas y jefes de grupos de agricultores en Kenia y Tanzania en 2021.
Mateo Korir:
“Nuru ha ayudado mucho a los agricultores. Están aprendiendo más sobre el tizón tardío, cómo prevenirlo y controlarlo, y están mejorando su producción de papa”.
Al proporcionar diagnósticos oportunos y orientación de gestión para los agricultores, Nuru facilita una acción rápida que puede mejorar las cosechas. A la larga, también enseñará a los extensionistas y agricultores a reconocer los síntomas y tratar enfermedades y plagas. A medida que más personas la utilicen y su cartera de plagas y enfermedades se amplíe, esta tecnología contribuirá de manera importante a satisfacer la creciente demanda de alimentos de África y otras partes del Sur Global.