PlantVillage NuruAI app among key innovations supporting poor farmers to cope with climate change
février 23, 2021
In his newly launched book, How to Avoid a Climate Disaster: The Solutions We Have and the Breakthroughs We Need,” Bill Gates singled out CGIAR centers, which have been at the forefront of supporting the world to feed itself through research including developing improved higher-yielding varieties of important staples such as maize and rice, as doing work that is “indispensable in creating new climate-smart crops and livestock for the world’s poor farmers.”
In his book, Gates mentions some of the other innovations that CGIAR centers have developed to help smallholder farmers cope with the climate crisis. This includes a smartphone app that allows farmers to use the camera on their phones to identify specific pests and diseases attacking cassava, an important food and cash crop in Africa.
Using the Nuru app to detect diseases on cassava.IITA, one of the CGIAR centers, has been addressing the threats posed by climate change to income and food security for smallholder farmers using a multi-pronged approach. This includes identifying and promoting crops that can build farmers’ resilience to climate change, such as drought-tolerant varieties and crops.
IITA’s basket of digital tools to tackle climate change
The Institute has, in collaboration with its partners, developed or co-developed a series of digital tools to boost productivity of important staples for smallholder farmers in sub-Saharan Africa. These tools address some of the most important challenges faced by farmers including lack of knowledge on good agronomic practices that can optimize yield, attack by pests and diseases and access to seeds of improved varieties. These digital tools include:
Cassava SeedTracker—an innovative web-based app linking cassava seed producers and farmers, which also facilitates quality control through electronic seed certification conducted by national authorities.
Akilimo—a set of tools developed to support farmers in making informed decisions on various agronomic practices such as fertilizer use, optimal planting dates, intercropping, and optimal weed management strategies.
PlantVillage Nuru—an artificial intelligence platform for detecting cassava pests and diseases and providing advice on how to control them.
Mercy Tsuma and John Mayieka, Field Officers training farmers on how to use NuruAI in diagnosing diseases in Kenya (Credit: James Mugo)
Artificial Intelligence for disease detection
“NuruAI helps me to easily identify diseases on my crops, especially during the selection of planting material. I have used it multiple times to select disease-free cassava cuttings used in demo sites. I also use it to train farmers or while diagnosing the cassava performance in the demo site,” says James Mugo, a Field Officer and Media Coordinator at PlantVillage Kenya.
Nuru, which means light in Swahili, uses Artificial Intelligence (AI) to support farmers to correctly diagnose major pests and diseases affecting their crops using their smartphones to capture images of diseased leaves. The app identifies the disease and pest damage and provides farmers with advice on control measures.
Mercy Tsuma and John Mayieka, Field Officers training farmers on how to use NuruAI in diagnosing diseases in Kenya (Credit: James Mugo)
The PlantVillage team at Penn State University in the USA applied AI with machine learning to train computers to recognize symptoms of cassava brown streak disease, cassava mosaic disease, cassava green mite damage, and the healthy condition from images of cassava leaves recorded and annotated by the IITA team in Tanzania.
An instant and offline disease recognition capability was then built into the smartphone app ‘Nuru’ which is now being widely used across Africa. The app can also diagnose the devastating invasive fall armyworm (FAW) on maize which is helpful as farmers often grow maize and cassava together.
The IITA team has been working with extension officers and farmers to validate the performance and popularize the technology. These include training the researchers, extension officers, seed inspection officers, and farmers in Kenya, Rwanda, Tanzania, and Uganda. The app has been found to significantly outperform trained extension officers in diagnosing cassava diseases.
An essential feature of NuruAI is that it links with the SeedTracker, another digital tool developed by IITA, which helps farmers identify the nearest source of healthy planting materials of improved cassava varieties. NuruAI has been used to monitor cassava diseases in 19 African countries, with Ivory Coast, Kenya, and Tanzania being the hotspots. The app is available for download from Google Play as ‘PlantVillage Nuru’.
This suite of cassava-focused digital tools will help to revolutionize information provision for farmers to enable them to improve their productivity.
IITA scientist James Legg, who has been working on the Nuru and Seed Tacker tools in Tanzania, says “Farmers across Africa face an unprecedented challenge from climate change. But we know that cassava is a crop that will be resilient to these changes. This new package of digital tools will put the power in farmers’ hands to boost their cassava yields and win at least one battle in the war against the menace of climate change.”
The future may actually be brighter than we think!
Watch this video to get an overview of IITA’s digital agricultural tools: https://bigdata.cgiar.org/blog-post/a-glimpse-of-digital-dynamism-for-adaptive-food-systems-across-cgiar-iita/
Olamide Deborah Nwanze est une chercheuse principale spécialisée dans la recherche sur l'approche "genre" afin d'éclairer les politiques de sélection participative et inclusive, de développement de variétés et de systèmes semenciers concernant les cultures de racines, tubercules et bananes (RTB) au siège de l'Institut International d'Agriculture Tropicale, à Ibadan, au Nigeria. Elle est candidate au doctorat à l'Université d'Ibadan et titulaire d'un master et d'un diplôme d'ingénieur agronome en vulgarisation agricole et développement rural. Olamide est membre du programme African Women in Agricultural Research and Development – Gender Responsive Agricultural Systems Policy (SAISIE DE RÉCOMPENSEet les Chercheuses Sensibles au Genre Équipées pour la Transformation Agricole (SUPER. Elle cherche à appliquer ses apprentissages en matière d’approche genre, recherche sensible au genre, et expertise en développement et examen de politiques pour faciliter l’accès et l’adoption par les femmes, les jeunes, les enfants et les groupes sociaux vulnérables aux innovations agricoles qui garantissent la sécurité alimentaire, nutritionnelle, des revenus et des moyens de subsistance en Afrique. Ses rôles actuels comprennent le mentorat de chercheurs stagiaires, le développement de guides et manuels de formation, la mise en œuvre et l'adaptation de cadres et d'outils genre, l'engagement des acteurs de la chaîne de valeur en tant que partenaires de la science citoyenne, l'examen et la refonte des politiques, la gestion et l'analyse des données. Ses recherches actuelles portent sur les méthodes mixtes ainsi que sur les approches participatives et interdisciplinaires pour saisir et mettre en évidence les dynamiques de genre, les besoins, les préférences et les défis rencontrés par les parties prenantes au sein de la chaîne de valeur des moyens de subsistance agricoles afin de prioriser des stratégies axées sur le genre dans les programmes de sélection, la conception et la mise en œuvre des politiques.
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Madu, T., Onwuka, S., Nwafor, S., Onyemauwa, N., Ejechi, M., Ofoeze, M., Ukeje, B., Eluagu, C., Olaosebikan, O., Okoye, B., 2024. Les études sur les consommateurs inclusifs en matière de genre améliorent l'amélioration du manioc au Nigeria dans : Frontiers in Sociology, volume 9, numéro : 1224504, doi : 10.3389/fsoc.2024.1224504
Olaosebikan, O. ; Bello, A. ; Utoblo, O. ; Okoye, B. ; Olutegbe, N. ; Garner, E. ; Teeken, B. ; Bryan, E. ; Forsythe, L. ; Cole, S. ; Madu, T. 2023. Facteurs de stress et résilience au sein de la chaîne de valeur du manioc au Nigeria : Caractéristiques préférées des variétés de manioc et stratégies de réponse des hommes et des femmes pour informer l'amélioration variétale. Sustainability 15, 7837. https://doi.org/10.3390/su15107837
Okoye, B., Ofoeze, M., Ejechi, M., Onwuka, S., Nwafor, S., Onyemauwa, N., Ukeje, B., Eluagu, C., Obidiegwu, J.*, Olaosebikan, O., Madu, T.* 2023. Priorisation des traits préférés dans la chaîne de valeur de l'igname au Nigeria : une analyse de la situation en matière de genre in: Frontiers in Sociology, volume 8, numéro : 1232626, pages 1 – 9, ISSN 2297-7775, 2023. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fsoc.2023.1232626/full
Olaosebikan, O., Bello, A. A., de Sousa, K., Ndjouenkeu, R., Adesokan, M., Alamu, E. O., Agbona, A., van Etten, J., Kegah, F. N.*, Dufour, D., Bouniol, A., Teeken, B. 2023. Acceptabilité par les consommateurs des produits alimentaires à base de gari-eba de manioc dans des contextes culturels et environnementaux variés en utilisant l'approche triade de comparaison des technologies (tricot) dans : Journal of the Science of Food and Agriculture,
Teeken, B., Olaosebikan, O., Bello, A. A., Madu, T.*, Cole, S. M. 2023. Évaluation qualitative de la positionnalité et des préférences des dyades en relation avec les activités liées au manioc : travailler avec des scientifiques citoyens du procès tricot https://hdl.handle.net/10568/138326 Type : Manuel
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