Američko ministarstvo poljoprivrede dodijelilo je nagradu a petogodišnji grant od 10 miliona dolara Državnom univerzitetu Sjeverne Karoline i Službi za poljoprivredna istraživanja USDA da predvode nacionalni istraživački napor u cilju poboljšanja održivosti poljoprivrede, dok se bave velikim globalnim izazovom kako prehraniti rastuću svjetsku populaciju, korištenjem pokrovnih usjeva.
„Ovim grantom ćemo izgraditi našu postojeću mrežu istraživača kako bismo provodili koordinirane eksperimente istražujući sve načine na koje pokrovni usjevi mogu poboljšati tlo i profitabilnost novčanih usjeva, a zatim pretvoriti to novo znanje u alate za podršku odlučivanju, ili aplikacije, za farmere,” rekao je Chris Reberg-Horton, profesor nauke o usjevima i zemljištu i ko-vođa istraživačkog tima. „U konačnici, želimo povećati proizvodnju hrane, smanjiti utjecaj poljoprivrede na okoliš i pomoći poljoprivrednicima da se prilagode promjenjivoj klimi."
Grant iz Inicijative za istraživanje poljoprivrede i hrane novi Održivi poljoprivredni sistemi Program će istražiti kako pokrivni usjevi uzgajani na farmama i istraživačkim stanicama u 23 države utiču na insekte, korov, upotrebu vode, nivoe nutrijenata u tlu i na kraju na prinos glavnih novčanih kultura kao što su kukuruz, pamuk i soja. Projekat zajedno vodi Steven Mirsky, agroekolog iz USDA-Agricultural Research Service.
Pokrivni usjevi su biljke koje se uzgajaju kako bi zaštitile tlo od erozije, dok istovremeno poboljšavaju upotrebu hranjivih tvari u tlu i smanjuju štetočine. Pokrivni usjevi koji se obično uzgajaju van sezone uključuju raž, djetelinu, ozimi grašak i rotkvice.
Postojeća i opsežna istraživačka mreža, tzv Precizna održiva poljoprivreda, proširit će se kako bi prikupio više vrsta podataka sa više lokacija, s različitim tipovima tla i raznolikom klimom, rekao je Reberg-Horton, koji je i pomoćnik direktora Centar za ekološke poljoprivredne sisteme.
Interdisciplinarni tim koji uključuje stručnjake za usjeve, kompjuterske modelare i društvene znanstvenike iz 36 institucija, istraživat će pitanja u rasponu od toga kako pokrovni usjevi utječu na otpornost na herbicide do toga kako bujnost pokrovnog usjeva u različitim dijelovima polja utiče na nivoe dušika u tlu.
Tim će koristiti najsavremeniju tehnologiju, kao što je autonomno prikupljanje podataka, platforme podataka zasnovane na oblaku i mašinsko učenje kako bi ubrzali proces otkrivanja. Na primjer, Edgar Lobaton, vanredni profesor u NC State Department of Electrical and Computer Engineering, koristit će svoju stručnost u mašinskom učenju i obradi signala da analizira prikupljene podatke i razvije algoritme za predviđanje tolerancije na sušu i otpornosti usjeva. Drugi CALS fakulteti, uključujući Ramona Leona i Alexa Woodleya, proučavat će kako pokrovni usjevi unose dušik u tlo i utiču na nivoe korova.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Pored unapređenja naučnog razumijevanja složenih faktora koji okružuju prednosti pokrovnih usjeva, tim će proširiti to znanje u aplikacije kako bi pomogao poljoprivrednicima u njihovim procesima donošenja odluka, rekao je Reberg-Horton. Pokrivni usjevi nisu rješenje za sve, dodao je. Ovisno o lokalnom tipu tla, klimi i dominantnim štetočinama, aplikacija može preporučiti različite pokrovne usjeve i različite opcije upravljanja.
Tim će također razviti kurseve za proširenje i edukaciju u učionici kako bi dalje širili znanje koje otkriju.
Cilj granta je povećati usvajanje pokrovnih usjeva i transformisati poljoprivredu u prilagodljiviji i održiviji sistem. U ranijoj studiji, tim je otkrio da pokrivni usjevi povećavaju otpornost na neočekivan način. Pored smanjenja oticanja – što povećava količinu vlage koja se zadržava na poljima i smanjuje količinu nutrijenata koji završavaju u rijekama nizvodno – pokrovni usjevi, posebno loptice korijena, omogućili su poljoprivrednicima da zasade ranije tokom neuobičajeno vlažnih proljeća. , on je rekao. Suprotno tome, smanjenjem oticanja, pokrovni usjevi također mogu povećati otpornost na sušu u mnogim slučajevima.
Reberg-Horton se također nada da će uspostaviti ogromnu istraživačku mrežu koja će dugo trajati nakon petogodišnjeg granta i pomoći u oblikovanju kulture velike suradnje u poljoprivrednim istraživanjima.
„Danas individualni farmeri donose odluke o upravljanju, kao što su da li će uzgajati pokrovne usjeve, koje vrste saditi i kada ih ubiti“, rekao je Reberg-Horton. „Prikupljanjem podataka preko naše ogromne mreže o tome koje odluke donose i kako to utječe na prinos gotovinskih usjeva, zajedno možemo brže učiti.”
Chris Reberg-Horton, desno, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra i Steven Mirsky, lijevo, ispituju autonomnog robota za prikupljanje poljoprivrednih podataka. Reberg-Horton i Mirsky su lideri granta od 10 miliona dolara od američkog Ministarstva poljoprivrede za transformaciju poljoprivrede. Fotografija: Državni univerzitet Sjeverne Karoline