Les ravageurs et les maladies détruisent 20 à 40 % des cultures dans le monde. Les agriculteurs des pays en développement ne savent souvent pas exactement ce qui nuit à leurs champs. La baisse des rendements des cultures et la perte de revenus contribuent souvent à la famine.
Aider les petits exploitants agricoles à détecter et à gérer les ravageurs et les maladies des cultures peut augmenter les rendements et les revenus, mais compte tenu de la variété et de l'intensité des menaces de ravageurs et de maladies, il s'agit d'une entreprise majeure.
Pour aider à surmonter ce problème, les scientifiques utilisent les technologies numériques, ajoutant récemment les maladies de la pomme de terre et de la patate douce à l'application de diagnostic PlantVillage Nuru.
Nuru (qui signifie « lumière » en swahili) est une application gratuite pour smartphone qui fournit un diagnostic en temps réel des maladies des plantes ou des ravageurs sur le terrain, même dans les zones hors réseaux mobiles. Il a été développé par des scientifiques de l'Université État de Pennsylvanie et plusieurs centres du CGIAR et fait partie de PlanteVillage – une plateforme d'accompagnement des agriculteurs qui combine intelligence artificielle et technologie satellitaire.
Nuru a été lancé en Afrique en 2018 avec la capacité de diagnostiquer deux maladies du manioc (CMD et CBSD). Il a ensuite été étendu en coopération avec l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO).
Des scientifiques de Centre international de la pomme de terre (CIP) et l'État de Pennsylvanie ont collaboré pour développer l'intelligence artificielle (IA) pour Nuru afin de diagnostiquer les infections par le virus de l'igname et le mildiou de la pomme de terre. Le diagnostic du virus de la patate douce a été ajouté à la version Google Play de l'application depuis mars 2022, tandis que le diagnostic du mildiou a été ajouté fin 2021.
Les pommes de terre et les patates douces deviennent des cultures vivrières de plus en plus importantes en Afrique, où elles sont cultivées par de petits agriculteurs qui subissent généralement des pertes de récolte dues aux maladies.
« En permettant aux agriculteurs d'accéder à un diagnostic rapide des maladies les plus graves affectant certaines des cultures les plus importantes d'Afrique, cette innovation contribue à la sécurité alimentaire et aux moyens de subsistance », déclare Jan Kreize, responsable de la division Production végétale et science des systèmes du CIP.
Environ 30 types de virus peuvent infecter les plants de patates douces. Ils sont propagés par les aleurodes, les pucerons et avec du matériel de plantation. Le mildiou, une maladie transmise par le vent qui se propage rapidement, peut détruire 60 % ou plus d'une culture de pommes de terre en quelques semaines pluvieuses si elle n'est pas traitée.
Outils de rendement
L'IA qui alimente les capacités de diagnostic de Nuru a été développée à l'aide de dizaines de milliers de photographies de plantes malades et saines et améliorée grâce à des évaluations répétées sur le terrain.
Dans les patates douces, les infections virales sont souvent asymptomatiques et les symptômes visibles diffèrent d'une variété à l'autre. Pour permettre à Nuru de diagnostiquer les infections virales dans les plantes avec peu ou pas de symptômes, les chercheurs ont utilisé des tests de diagnostic pour identifier les plantes infectées asymptomatiques dans l'espoir d'apprendre à l'IA de Nuru à détecter des symptômes que même les experts pourraient ne pas remarquer.
Lorsque Nuru diagnostique une maladie, il met les agriculteurs en contact avec des informations et des conseils de gestion sur le site Web PlantVillage.
Les smartphones étant encore relativement rares dans les zones rurales, le responsable de chaque groupe de 20 à 100 agriculteurs a la possibilité d'utiliser l'application. En 2021, le CIP a distribué 240 smartphones aux producteurs de semences et aux chefs de groupements agricoles au Kenya et en Tanzanie.
« Nuru a beaucoup aidé les agriculteurs », déclare Kreiser. "Ils en apprennent davantage sur le mildiou, comment le prévenir et comment lutter contre la maladie, et ils améliorent la production de pommes de terre."