Departamentul Agriculturii al SUA a acordat un grant pe cinci ani, 10 milioane de dolari către Universitatea de Stat din Carolina de Nord și Serviciul de Cercetare Agricolă al USDA pentru a conduce un efort de cercetare la nivel național pentru a îmbunătăți sustenabilitatea agriculturii, abordând în același timp marea provocare globală a modului de a hrăni populația în creștere a lumii, prin utilizarea culturilor de acoperire.
„Cu acest grant, ne vom baza pe rețeaua noastră existentă de cercetători pentru a efectua experimente coordonate care explorează toate modalitățile prin care culturile de acoperire pot îmbunătăți solul și profitabilitatea culturilor comerciale și apoi să transformăm acele noi cunoștințe în instrumente de sprijinire a deciziilor sau aplicații, pentru fermieri”, a spus Chris Reberg-Horton, profesor în Crop and Soil Science și co-lider al echipei de cercetare. „În cele din urmă, dorim să creștem producția de alimente, să reducem impactul agriculturii asupra mediului și să ajutăm fermierii să se adapteze la schimbările climatice.”
Grantul de la Inițiativa de cercetare în agricultură și alimentație este nou Sisteme agricole durabile Programul va explora modul în care culturile de acoperire cultivate în fermele și stațiile de cercetare din 23 de state afectează insectele, buruienile, utilizarea apei, nivelurile de nutrienți din sol și, în cele din urmă, randamentul culturilor importante, cum ar fi porumbul, bumbacul și boabele de soia. Proiectul este co-condus de Steven Mirsky, un agro-ecolog al USDA-Serviciul de Cercetare Agricolă.
Culturile de acoperire sunt plante cultivate pentru a proteja solul de eroziune, îmbunătățind, de asemenea, nivelurile de nutrienți din sol și reducând dăunătorii. Culturile de acoperire cultivate în mod obișnuit în afara sezonului includ secară, trifoi, mazăre de iarnă și ridichi.
Rețeaua de cercetare existentă și extinsă, numită Agricultura durabilă de precizie, se va extinde pentru a colecta mai multe tipuri de date din mai multe locații, cu diferite tipuri de sol și clime diverse, a spus Reberg-Horton, care este și director adjunct al Centrul pentru Sisteme Agricole de Mediu.
Echipa interdisciplinară, care include experți în culturi, modelatori de computer și oameni de științe sociale din 36 de instituții, va cerceta întrebări, de la modul în care culturile de acoperire influențează rezistența la erbicide până la modul în care luxuria culturii de acoperire în diferite părți ale câmpului afectează nivelul de azot din sol.
Echipa va folosi tehnologie de ultimă oră, cum ar fi colectarea autonomă de date, platforme de date bazate pe cloud și învățarea automată pentru a-și accelera procesul de descoperire. De exemplu, Edgar Lobaton, profesor asociat la Departamentul de Inginerie Electrică și Calculatoare din NC State, își va folosi experiența în învățarea automată și procesarea semnalului pentru a analiza datele colectate și pentru a dezvolta algoritmi pentru a prezice toleranța la secetă și rezistența culturilor. Alte facultăți CALS, inclusiv Ramon Leon și Alex Woodley, vor studia modul în care culturile de acoperire încorporează azotul în sol și influențează nivelul buruienilor.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Pe lângă dezvoltarea înțelegerii științifice a factorilor complexi din jurul beneficiilor culturilor de acoperire, echipa va extinde aceste cunoștințe în aplicații pentru a ajuta fermierii în procesele lor de luare a deciziilor, a spus Reberg-Horton. Culturile de acoperire nu sunt o soluție unică pentru toate, a adăugat el. În funcție de tipul de sol local, climă și dăunătorii predominanți, aplicația poate recomanda diferite culturi de acoperire și diferite opțiuni de gestionare.
Echipa va dezvolta, de asemenea, cursuri de extensie și educație la clasă pentru a promova răspândirea cunoștințelor pe care le descoperă.
Scopul grantului este de a crește gradul de adoptare a culturilor de acoperire și de a transforma agricultura într-un sistem mai adaptabil și mai durabil. Într-un studiu anterior, echipa a descoperit că culturile de acoperire au crescut rezistența într-un mod neașteptat. Pe lângă reducerea scurgerii – care crește cantitatea de umiditate reținută de câmpuri și scade cantitatea de nutrienți care ajung în râuri în aval – culturile de acoperire, în special bolile de rădăcină, au făcut posibil fermierilor să planteze mai devreme în timpul primăverilor neobișnuit de umede. , el a spus. În schimb, prin reducerea scurgerii, culturile de acoperire pot crește, de asemenea, toleranța la secetă a culturilor de numerar în multe cazuri.
Reberg-Horton speră, de asemenea, să înființeze o rețea vastă de cercetare care să trăiască cu mult peste grantul de cinci ani și să ajute la formarea unei culturi de colaborări mari în cercetarea agricolă.
„Astăzi, fermierii individuali iau decizii de management, cum ar fi dacă să crească culturi de acoperire, ce tipuri să planteze și când să le omoare”, a spus Reberg-Horton. „Prin colectarea de date în rețeaua noastră vastă despre ce decizii iau și modul în care acestea influențează randamentul culturilor de numerar, putem învăța mai repede împreună.”
Chris Reberg-Horton, dreapta, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra și Steven Mirsky, stânga, examinează un robot autonom de colectare a datelor agricole. Reberg-Horton și Mirsky sunt co-lideri ai unui grant de 10 milioane de dolari de la Departamentul Agriculturii al SUA pentru transformarea agriculturii. Foto: Universitatea de Stat din Carolina de Nord