Inteligencia artificial para detectar enfermedades y plagas en cultivos hortícolas

Según la Organización de Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), las pérdidas anuales de los cultivos debidas a presiones bióticas, como las enfermedades y las plagas, oscilan entre el 20 y el 40 por ciento. A todo ello hay que añadir las presiones abióticas que pueden sufrir los cultivos, como sequía, salinidad o deficiencias nutricionales. Todos estos daños socavan el medio de vida de un amplio sector de la población en zonas rurales, perjudican a las economías nacionales y amenazan a la seguridad alimentaria.

Doctor X Nabat es el nombre de una aplicación para detectar prematuramente enfermedades y plagas en los cultivos hortícolas que ha sido desarrollada por miembros del grupo Fenómica Vegetal, perteneciente a la Universidad de Barcelona (UB) y a Agrotecnio (un centro CERCA adscrito a la Universidad de Lleida), junto con el Centro Internacional de Agricultura Biosalina (ICBA) de Dubai (Emiratos Árabes Unidos).

Esta herramienta, dirigida a los agricultores y técnicos agrícolas, está disponible para móviles con sistema Android y ordenadores. La aplicación usa un formulario de ODK Collect y, mediante una fotografía aportada por el usuario, es capaz de escanear la afectación de la planta y dar una respuesta eficaz con el tratamiento adecuado. Doctor X Nabat se ha probado con cultivos de tomate, pimiento y pepino de Egipto, Túnez y Emiratos Árabes Unidos, y se está desarrollando para otros cultivos de zonas mediterráneas.

Doctor X Nabat, que es el fruto de un proyecto de investigación conjunto de dos años de duración, se ha centrado en facilitar una respuesta prematura a la aparición de enfermedades o plagas en cultivos agrícolas, con el objetivo final de evitar la pérdida de la cosecha y reducir la necesidad de aplicaciones intensivas de productos fitosanitarios. «La inteligencia artificial ofrece muchas posibilidades a la agricultura, y una de ellas es la creación de aplicaciones gratuitas como esta, que hemos puesto a disposición de los agricultores para ayudarles a combatir sus pérdidas», explica el investigador principal del grupo Fenómica Vegetal, Josep Lluís Araus, catedrático del Departamento de Biología Evolutiva, Ecología y Ciencias Ambientales de la Facultad de Biología de la UB.

Doctor X Nabat es una aplicación que permite identificar con una fotografía la aparición prematura enfermedades y plagas en plantas y reducir la pérdida de las cosechas. (Foto: UB)

La tecnología del deep learning o aprendizaje profundo que utiliza el proyecto ha sido clave para aumentar la velocidad y la eficacia de los mecanismos que configuran la aplicación. Tal como explica uno de los principales impulsores del proyecto, Shawn Carlisle Kefauver, miembro de Fenómica Vegetal, «el aprendizaje profundo nos permite acelerar el funcionamiento de la aplicación para que el agricultor que se encuentra en el campo reciba una respuesta inmediata después de subir la imagen de la enfermedad, solo en diez segundos». El algoritmo de Doctor X Nabat —y de su formato web, DoctorXUB.com— se ha desarrollado a partir de más de 25.000 fotografías de distintas plagas, enfermedades, presiones abióticas y deficiencias nutricionales que han sido subidas por el personal investigador del proyecto y sus colaboradores.

Para usar Doctor X Nabat, el agricultor le hace una foto a una planta afectada de su campo de cultivo. Seguidamente, la aplicación emite un diagnóstico preciso que indica con un porcentaje de probabilidad qué enfermedad o plaga es y cómo se puede abordar. El tratamiento fitosanitario que se ofrece como solución es alguno de los aceptados por los estándares de la Unión Europea.

Doctor X Nabat está disponible en inglés y actualmente se está desarrollando una segunda versión que incluya el francés y el árabe. La última versión, ahora en fase beta, proporcionará también un remedio para erradicar plagas con fertilizantes ecológicos. Para darla a conocer al público y acercarla a los países en vías de desarrollo del área mediterránea, durante 2022 los equipos investigadores de la UB, Agrotecnio y el ICBA organizarán actividades de formación dirigidas a los agricultores sobre el funcionamiento de la aplicación. (Fuente: UB)