Ministerstvo poľnohospodárstva USA udelilo a päťročný grant vo výške 10 miliónov dolárov na Štátnu univerzitu v Severnej Karolíne a USDA-Agricultural Research Service, aby viedli celonárodné výskumné úsilie na zlepšenie udržateľnosti poľnohospodárstva a zároveň riešili veľkú globálnu výzvu, ako nakŕmiť rastúcu svetovú populáciu pomocou krycích plodín.
„Vďaka tomuto grantu vybudujeme našu existujúcu sieť výskumníkov, aby sme mohli vykonávať koordinované experimenty skúmajúce všetky spôsoby, akými môžu krycie plodiny zlepšiť pôdu a ziskovosť trhových plodín, a potom tieto nové poznatky premeniť na nástroje na podporu rozhodovania alebo aplikácie, pre farmárov,“ povedal Chris Reberg-Horton, profesor vied o plodinách a pôde a spoluvedúci výskumného tímu. „V konečnom dôsledku chceme zvýšiť produkciu potravín, znížiť vplyv poľnohospodárstva na životné prostredie a pomôcť farmárom prispôsobiť sa meniacej sa klíme.
Grant od Iniciatívy pre výskum poľnohospodárstva a potravín je nový Trvalo udržateľné poľnohospodárske systémy Program bude skúmať, ako krycie plodiny pestované na farmách a výskumných staniciach v 23 štátoch ovplyvňujú hmyz, burinu, spotrebu vody, úroveň živín v pôde a v konečnom dôsledku výnosy hlavných trhových plodín, ako je kukurica, bavlna a sója. Projekt vedie Steven Mirsky, agroekológ z USDA-Agricultural Research Service.
Krycie plodiny sú rastliny pestované na ochranu pôdy pred eróziou a zároveň zlepšujú využitie pôdnych živín a znižujú výskyt škodcov. Medzi krycie plodiny bežne pestované mimo sezóny patrí raž, ďatelina, ozimný hrach a reďkovka.
Existujúca a rozsiahla výskumná sieť, tzv Precízne udržateľné poľnohospodárstvo, sa rozšíri s cieľom zhromaždiť viac typov údajov z viacerých miest, s rôznymi typmi pôdy a rôznymi podnebím, povedal Reberg-Horton, ktorý je tiež asistentom riaditeľa Centrum pre systémy environmentálneho poľnohospodárstva.
Interdisciplinárny tím, ktorý zahŕňa odborníkov na plodiny, počítačových modelárov a sociálnych vedcov z 36 inštitúcií, bude skúmať otázky od toho, ako krycie plodiny ovplyvňujú odolnosť voči herbicídom, až po to, ako bujnosť krycej plodiny v rôznych častiach poľa ovplyvňuje hladiny dusíka v pôde.
Tím bude využívať špičkové technológie, ako je autonómny zber údajov, cloudové dátové platformy a strojové učenie, aby urýchlili svoj proces objavovania. Napríklad Edgar Lobaton, docent na Katedre elektrotechniky a počítačového inžinierstva štátu NC, využije svoje odborné znalosti v oblasti strojového učenia a spracovania signálov na analýzu zozbieraných údajov a vývoj algoritmov na predpovedanie tolerancie a odolnosti plodín voči suchu. Ďalšia fakulta CALS vrátane Ramona Leona a Alexa Woodleyho bude študovať, ako krycie plodiny začleňujú dusík do pôdy a ovplyvňujú úroveň buriny. https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Okrem pokroku vo vedeckom chápaní komplexných faktorov obklopujúcich výhody krycích plodín, tím rozšíri tieto znalosti do aplikácií, ktoré pomôžu farmárom v ich rozhodovacích procesoch, povedal Reberg-Horton. Krycie plodiny nie sú univerzálnym riešením, dodal. V závislosti od miestneho typu pôdy, klímy a prevládajúcich škodcov môže aplikácia odporučiť rôzne krycie plodiny a rôzne možnosti riadenia.
Tím tiež vyvinie kurzy pre rozširovanie dosahu a vzdelávanie v triede, aby sa podporilo šírenie vedomostí, ktoré objavia.
Cieľom grantu je zvýšiť adopciu krycích plodín a transformovať poľnohospodárstvo na adaptabilnejší a udržateľnejší systém. V skoršej štúdii tím zistil, že krycie plodiny zvýšili odolnosť neočakávaným spôsobom. Okrem zníženia odtoku, ktorý zvyšuje množstvo vlahy zadržanej na poliach a znižuje množstvo živín, ktoré končia v riekach po prúde, krycie plodiny, najmä koreňové baly, umožnili farmárom sadiť skôr počas nezvyčajne vlhkých jarí. , povedal. Naopak, znížením odtoku môžu krycie plodiny v mnohých prípadoch zvýšiť toleranciu trhových plodín voči suchu.
Reberg-Horton tiež dúfa, že vytvorí rozsiahlu výskumnú sieť, ktorá bude žiť dlho po päťročnom grante a pomôže vytvoriť kultúru veľkej spolupráce v poľnohospodárskom výskume.
"Dnes jednotliví farmári robia manažérske rozhodnutia, napríklad či pestovať krycie plodiny, aké druhy pestovať a kedy ich zabíjať," povedal Reberg-Horton. "Zhromažďovaním údajov v našej rozsiahlej sieti o tom, aké rozhodnutia robia a ako to ovplyvňuje výnosy trhových plodín, sa môžeme spoločne učiť rýchlejšie."
Chris Reberg-Horton (vpravo), Girish Chowdhary, Ranveer Chandra a Steven Mirsky (vľavo) skúmajú autonómneho robota na zber poľnohospodárskych údajov. Reberg-Horton a Mirsky sú spolulídermi grantu 10 miliónov dolárov od ministerstva poľnohospodárstva USA na transformáciu poľnohospodárstva. Foto: Štátna univerzita v Severnej Karolíne