Una aplicació d'intel·ligència artificial detecta malalties i plagues en conreus hortícoles

Doctor X Nabat és el nom de l’aplicació per detectar prematurament les malalties i plagues als conreus hortícoles que ha estat desenvolupada per membres del grup Fenòmica Vegetal, pertanyent a la UB i a Agrotecnio (un centre CERCA adscrit a la Universitat de Lleida), juntament amb el Centre Internacional d’Agricultura Biosalina (ICBA) de Dubai (Emirats Àrabs Units).

Aquesta eina, que s’adreça als agricultors i tècnics agrícoles, està disponible per a mòbils amb sistema Android i ordinadors. L’aplicació fa ús d’un formulari d’ODK Collect i, mitjançant una fotografia aportada per l’usuari, és capaç d’escanejar l’afectació de la planta i detallar una resposta eficaç amb el tractament adient. Doctor X Nabat s’ha provat amb conreus de tomàquet, pebrot i cogombre d’Egipte, Tunísia i els Emirats Àrabs Units, i s’està desenvolupant per a altres conreus de zones mediterrànies.

Intel·ligència artificial per millorar el rendiment dels cultius

Segons l’Organització de les Nacions Unides per a l’Agricultura i l’Alimentació (FAO), les pèrdues anuals dels cultius a causa dels estressos biòtics, com ara les malalties i les plagues, oscil·len entre el 20 i el 40 %. A tot això cal afegir els estressos abiòtics que poden patir els conreus, com la sequera, la salinitat o les deficiències nutricionals. Tots aquests danys soscaven els mitjans de vida rurals, les economies nacionals i la seguretat alimentària.

Per aquest motiu, Doctor X Nabat, que és el fruit d’un projecte de recerca conjunt de dos anys de durada, s’ha centrat a facilitar una resposta prematura amb l’objectiu final d’evitar el malbaratament de la collita i reduir la necessitat d’aplicacions intensives de fitosanitaris. «La intel·ligència artificial ofereix moltes possibilitats a l’agricultura, i una d’elles és la creació d’aplicacions gratuïtes com aquesta, que hem posat a disposició dels agricultors per ajudar-los a combatre les seves pèrdues», explica l’investigador principal del grup Fenòmica Vegetal, Josep Lluís Araus, catedràtic del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals de la Facultat de Biologia de la UB.

La tecnologia del deep learning o aprenentatge profund que fa servir el projecte ha estat clau per augmentar la velocitat i l’efectivitat dels mecanismes que configuren l’aplicació. Tal com detalla un dels principals impulsors del projecte, Shawn Carlisle Kefauver, membre del Grup de Fenòmica Vegetal, «l’aprenentatge profund ens permet accelerar el funcionament de l’aplicació per tal que l’agricultor que es troba al camp rebi una resposta immediata després de pujar la imatge de la malaltia, només en deu segons». L’algoritme de Doctor X Nabat —i del seu format web, DoctorXUB.com— s’ha desenvolupat a partir de més de 25.000 fotografies de diferents plagues, malalties, estressos abiòtics i deficiències nutricionals que han estat pujades pel personal investigador del projecte i els seus col·laboradors.

Per al funcionament de Doctor X Nabat, l’agricultor captura una imatge d’una planta afectada del seu conreu i, seguidament, l’aplicació emet un diagnòstic precís que indica amb un percentatge de probabilitat quina malaltia o plaga és i com es pot abordar. El tractament fitosanitari que s’ofereix com a solució és un dels acceptats pels estàndards de la Unió Europea.

Doctor X Nabat està disponible en anglès i actualment se n’està desenvolupant una segona versió que inclogui el francès i l’àrab. L’última versió, ara en fase beta, proporcionarà també un remei per erradicar plagues amb fertilitzants ecològics. Per tal de donar-la a conèixer al públic i acostar-la als països en vies de desenvolupament de l’àrea mediterrània, durant el 2022 els equips investigadors de la UB, Agrotecnio i l’ICBA organitzaran activitats de formació adreçades als agricultors sobre el funcionament de l’aplicació.