Ameriško ministrstvo za kmetijstvo je nagradilo a petletna donacija v višini 10 milijonov dolarjev na Državno univerzo Severne Karoline in Službo za kmetijske raziskave USDA, da bi vodila vsenacionalna raziskovalna prizadevanja za izboljšanje trajnosti kmetijstva, hkrati pa se spopadla z velikim globalnim izzivom, kako nahraniti rastoče svetovno prebivalstvo z uporabo pokrovnih posevkov.
»S to donacijo bomo zgradili našo obstoječo mrežo raziskovalcev za izvajanje usklajenih poskusov, ki raziskujejo vse načine, kako lahko pokrovni posevki izboljšajo zemljo in donosnost pridelkov za prodajo, ter nato to novo znanje pretvorili v orodja za podporo odločanju ali aplikacije, za kmete,« je povedal Chris Reberg-Horton, profesor rastlinstva in tal in sovodja raziskovalne skupine. "Navsezadnje želimo povečati proizvodnjo hrane, zmanjšati vplive kmetijstva na okolje in pomagati kmetom, da se prilagodijo spreminjajočemu se podnebju."
Nova donacija Pobude za raziskave kmetijstva in hrane Trajnostni kmetijski sistemi Program bo raziskal, kako pokrovni posevki, pridelani na kmetijah in raziskovalnih postajah v 23 zveznih državah, vplivajo na žuželke, plevel, porabo vode, raven hranilnih snovi v tleh in navsezadnje na pridelek glavnih tržnih poljščin, kot so koruza, bombaž in soja. Projekt sovodi Steven Mirsky, agroekolog pri USDA-Agricultural Research Service.
Pokrivni posevki so rastline, ki se gojijo za zaščito tal pred erozijo, hkrati pa izboljšajo uporabo hranilnih snovi v tleh in zmanjšajo število škodljivcev. Pokrivni posevki, ki se običajno gojijo izven sezone, vključujejo rž, deteljo, zimski grah in redkvico.
Obstoječa in razvejana raziskovalna mreža, imenovana Precizno trajnostno kmetijstvo, se bo razširil, da bi zbral več vrst podatkov z več lokacij, z različnimi vrstami tal in raznolikimi podnebji, je dejal Reberg-Horton, ki je tudi pomočnik direktorja Center za okoljske kmetijske sisteme.
Interdisciplinarna ekipa, ki vključuje strokovnjake za pridelke, računalniške modelatorje in družboslovce iz 36 institucij, bo raziskovala vprašanja, ki segajo od tega, kako pokrovni pridelki vplivajo na odpornost na herbicide do tega, kako bujnost pokrovnih pridelkov na različnih delih polja vpliva na ravni dušika v tleh.
Ekipa bo za pospešitev procesa odkrivanja uporabljala vrhunsko tehnologijo, kot so avtonomno zbiranje podatkov, podatkovne platforme v oblaku in strojno učenje. Na primer, Edgar Lobaton, izredni profesor na Oddelku za elektrotehniko in računalništvo zvezne države NC, bo uporabil svoje strokovno znanje in izkušnje na področju strojnega učenja in obdelave signalov za analizo zbranih podatkov in razvoj algoritmov za napovedovanje tolerance na sušo in odpornosti pridelkov. Drugi profesorji CALS, vključno z Ramonom Leonom in Alexom Woodleyjem, bodo preučevali, kako pokrovni posevki vnašajo dušik v tla in vplivajo na raven plevela. 7F%1Fcals.ncsu.edu
Poleg izboljšanja znanstvenega razumevanja zapletenih dejavnikov, ki obkrožajo prednosti pokrovnih posevkov, bo ekipa to znanje razširila v aplikacije, ki bodo kmetom pomagale pri njihovih procesih odločanja, je dejal Reberg-Horton. Pokrivni posevki niso rešitev, ki bi ustrezala vsem, je dodal. Glede na lokalno vrsto tal, podnebje in prevladujoče škodljivce lahko aplikacija priporoči različne pokrovne rastline in različne možnosti upravljanja.
Ekipa bo razvila tudi tečaje za razširitev ozaveščanja in izobraževanje v razredu za nadaljnje širjenje znanja, ki ga odkrijejo.
Cilj nepovratnih sredstev je povečati uporabo pokrovnih rastlin in spremeniti kmetijstvo v bolj prilagodljiv in trajnosten sistem. V prejšnji študiji je skupina ugotovila, da so pokrovne rastline nepričakovano povečale odpornost. Poleg zmanjšanja odtekanja – kar poveča količino vlage, ki jo zadržijo polja, in zmanjša količino hranil, ki končajo v rekah dolvodno – so pokrovni posevki, zlasti koreninske grude, kmetom omogočili zgodnejšo sajenje med nenavadno vlažnimi pomladmi. , rekel je. Nasprotno pa lahko pokrovni posevki z zmanjšanjem odtekanja v mnogih primerih tudi povečajo odpornost tržnih pridelkov na sušo.
Reberg-Horton prav tako upa, da bo vzpostavil obsežno raziskovalno mrežo, ki bo živela že dolgo po petletni donaciji in pomagala oblikovati kulturo velikega sodelovanja v kmetijskih raziskavah.
"Danes posamezni kmetje sprejemajo upravljavske odločitve, na primer, ali bodo gojili pokrovne rastline, katere vrste posaditi in kdaj jih ubiti," je dejal Reberg-Horton. "Z zbiranjem podatkov v našem obsežnem omrežju o tem, kakšne odločitve sprejemajo in kako to vpliva na donos pridelkov, se lahko skupaj hitreje učimo."
Chris Reberg-Horton, desno, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra in Steven Mirsky, levo, pregledujejo avtonomnega robota za zbiranje kmetijskih podatkov. Reberg-Horton in Mirsky sta sovoditelja donacije Ministrstva za kmetijstvo ZDA v vrednosti 10 milijonov dolarjev za preoblikovanje kmetijstva. Foto: Državna univerza Severne Karoline