Ministarstvo poljoprivrede SAD-a dodijelilo je nagradu a petogodišnja potpora od 10 milijuna dolara Državnom sveučilištu Sjeverne Karoline i Službi za poljoprivredna istraživanja USDA-e kako bi vodili nacionalna istraživačka nastojanja za poboljšanje održivosti poljoprivrede, dok se suočavaju s velikim globalnim izazovom kako prehraniti rastuću svjetsku populaciju korištenjem pokrovnih usjeva.
„S ovom darovnicom izgradit ćemo našu postojeću mrežu istraživača za provođenje koordiniranih eksperimenata istražujući sve načine na koje pokrovni usjevi mogu poboljšati tlo i profitabilnost usjeva za prodaju, a zatim to novo znanje pretvoriti u alate ili aplikacije za podršku odlučivanju, za poljoprivrednike,” rekao je Chris Reberg-Horton, profesor znanosti o usjevima i tlu i suvoditelj istraživačkog tima. “U konačnici, želimo povećati proizvodnju hrane, smanjiti utjecaj poljoprivrede na okoliš i pomoći poljoprivrednicima da se prilagode klimatskim promjenama.”
Nova potpora Inicijative za istraživanje poljoprivrede i hrane Održivi poljoprivredni sustavi program će istražiti kako pokrovni usjevi uzgojeni na farmama i istraživačkim stanicama u 23 države utječu na insekte, korov, korištenje vode, razine hranjivih tvari u tlu i naposljetku na prinose glavnih usjeva za prodaju kao što su kukuruz, pamuk i soja. Projekt vodi Steven Mirsky, agroekolog iz USDA-Agricultural Research Service.
Pokrovni usjevi su biljke koje se uzgajaju za zaštitu tla od erozije, a istovremeno poboljšavaju iskorištenje razine hranjivih tvari u tlu i smanjuju štetočine. Pokrovni usjevi koji se obično uzgajaju izvan sezone uključuju raž, djetelinu, zimski grašak i rotkvicu.
Postojeća i raširena istraživačka mreža, tzv Precizna održiva poljoprivreda, proširit će se kako bi prikupio više vrsta podataka s više lokacija, s različitim vrstama tla i raznolikom klimom, rekao je Reberg-Horton, koji je također pomoćnik direktora Centar za sustave ekološke poljoprivrede.
Interdisciplinarni tim koji uključuje stručnjake za usjeve, računalne modelare i društvene znanstvenike iz 36 institucija, istražit će pitanja koja se kreću od toga kako pokrovni usjevi utječu na otpornost na herbicide do toga kako bujnost pokrovnih usjeva u različitim dijelovima polja utječe na razinu dušika u tlu.
Tim će koristiti vrhunsku tehnologiju, kao što je autonomno prikupljanje podataka, podatkovne platforme temeljene na oblaku i strojno učenje kako bi ubrzali svoj proces otkrivanja. Na primjer, Edgar Lobaton, izvanredni profesor na Odsjeku za elektrotehniku i računalno inženjerstvo države NC, iskoristit će svoju stručnost u strojnom učenju i obradi signala za analizu prikupljenih podataka i razvoj algoritama za predviđanje otpornosti na sušu i otpornosti usjeva. Drugi CALS fakultet, uključujući Ramona Leona i Alexa Woodleya, proučavat će kako pokrovni usjevi unose dušik u tlo i utječu na razinu korova.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Osim unaprjeđenja znanstvenog razumijevanja složenih čimbenika koji okružuju dobrobiti pokrovnih usjeva, tim će to znanje proširiti na aplikacije koje će pomoći poljoprivrednicima u njihovim procesima donošenja odluka, rekao je Reberg-Horton. Pokrovni usjevi nisu jedno rješenje za sve, dodao je. Ovisno o lokalnom tipu tla, klimi i prevladavajućim štetnicima, aplikacija može preporučiti različite pokrovne usjeve i različite mogućnosti upravljanja.
Tim će također razviti tečajeve za proširenje i obrazovanje u učionici za daljnje širenje znanja koje otkriju.
Cilj bespovratnih sredstava je povećati usvajanje pokrovnih usjeva i transformirati poljoprivredu u prilagodljiviji i održiviji sustav. U ranijoj studiji, tim je otkrio da pokrovni usjevi povećavaju otpornost na neočekivan način. Osim smanjenja otjecanja – što povećava količinu vlage koju zadržavaju polja i smanjuje količinu hranjivih tvari koje završe u rijekama nizvodno – pokrovni usjevi, posebno korijenske bale, omogućili su poljoprivrednicima raniju sadnju tijekom neobično vlažnih proljeća , On je rekao. Suprotno tome, smanjenjem otjecanja, pokrovni usjevi mogu u mnogim slučajevima povećati otpornost usjeva na sušu.
Reberg-Horton se također nada da će uspostaviti golemu istraživačku mrežu koja će živjeti dugo nakon petogodišnje potpore i pomoći u oblikovanju kulture velike suradnje u poljoprivrednim istraživanjima.
"Danas pojedinačni poljoprivrednici donose upravljačke odluke poput toga hoće li uzgajati pokrovne usjeve, koje vrste saditi i kada ih uništiti", rekla je Reberg-Horton. "Prikupljanjem podataka diljem naše goleme mreže o tome koje odluke donose i kako to utječe na prinose usjeva, možemo učiti brže zajedno."
Chris Reberg-Horton, desno, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra i Steven Mirsky, lijevo, ispituju autonomnog robota za prikupljanje poljoprivrednih podataka. Reberg-Horton i Mirsky suvoditelji su donacije od 10 milijuna dolara američkog Ministarstva poljoprivrede za transformaciju poljoprivrede. Fotografija: Državno sveučilište Sjeverne Karoline