Министерството на земеделието на САЩ награди a петгодишна субсидия от 10 милиона долара към Държавния университет на Северна Каролина и Службата за селскостопански изследвания на USDA, за да ръководят национални изследователски усилия за подобряване на устойчивостта на селското стопанство, като същевременно се справят с голямото глобално предизвикателство как да се изхрани нарастващото население на света чрез използването на покривни култури.
„С тази безвъзмездна помощ ще изградим нашата съществуваща мрежа от изследователи, за да проведем координирани експерименти, изследващи всички начини, по които покривните култури могат да подобрят почвата и рентабилността на паричните култури и след това ще превърнем тези нови знания в инструменти или приложения за подпомагане на вземането на решения, за фермерите,” каза Крис Реберг-Хортън, професор по култури и почвознание и съ-ръководител на изследователския екип. „В крайна сметка искаме да увеличим производството на храни, да намалим въздействието на селското стопанство върху околната среда и да помогнем на фермерите да се адаптират към променящия се климат.“
Безвъзмездната помощ от Инициативата за изследване на земеделието и храните е нова Устойчиви селскостопански системи Програмата ще проучи как покривните култури, отглеждани във ферми и изследователски станции в 23 щата, влияят върху насекомите, плевелите, използването на вода, нивата на хранителни вещества в почвата и в крайна сметка върху добивите на основни култури като царевица, памук и соя. Проектът се ръководи съвместно от Стивън Мирски, агроеколог от USDA-Agricultural Research Service.
Покривните култури са растения, отглеждани за защита на почвата от ерозия, като същевременно подобряват използването на хранителните вещества в почвата и намаляват вредителите. Покривните култури, които обикновено се отглеждат извън сезона, включват ръж, детелина, зимен грах и репички.
Съществуващата и обширна изследователска мрежа, т.нар Прецизно устойчиво земеделие, ще се разшири, за да събира повече видове данни от повече места, с различни типове почва и разнообразен климат, каза Реберг-Хортън, който също е помощник-директор на Център за екологични земеделски системи.
Интердисциплинарният екип, който включва експерти по културите, компютърни моделисти и социални учени от 36 институции, ще проучва въпроси, вариращи от това как покривните култури влияят върху устойчивостта на хербициди до това как буйността на покривните култури в различни части на полето влияе върху нивата на азот в почвата.
Екипът ще използва авангардни технологии, като автономно събиране на данни, базирани на облак платформи за данни и машинно обучение, за да ускори процеса на откриване. Например Едгар Лобатон, доцент в катедрата по електротехника и компютърно инженерство на щата Северна Каролина, ще използва своя опит в машинното обучение и обработката на сигнали, за да анализира събраните данни и да разработи алгоритми за прогнозиране на толерантността към суша и устойчивостта на културите. Други преподаватели на CALS, включително Рамон Леон и Алекс Удли, ще проучат как покривните култури включват азот в почвата и влияят на нивата на плевелите. 7F%1Fcals.ncsu.edu
В допълнение към напредването на научното разбиране на сложните фактори около ползите от покривните култури, екипът ще разшири това знание в приложения, за да помогне на фермерите в техните процеси на вземане на решения, каза Реберг-Хортън. Покривните култури не са универсално решение, добави той. В зависимост от местния тип почва, климата и преобладаващите вредители, приложението може да препоръча различни покривни култури и различни опции за управление.
Екипът също така ще разработи курсове за разширяване на обхвата и обучение в класната стая за по-нататъшно разпространение на знанията, които откриват.
Целта на безвъзмездната помощ е да се увеличи приемането на покривни култури и да се трансформира селското стопанство в по-адаптивна и устойчива система. В по-ранно проучване екипът установи, че покривните култури повишават устойчивостта по неочакван начин. В допълнение към намаляването на оттичането – което увеличава количеството влага, задържано от полетата, и намалява количеството хранителни вещества, които завършват в реките надолу по течението – покривните култури, особено кореновите топки, направиха възможно фермерите да засаждат по-рано по време на необичайно влажни пролети , той каза. Обратно, чрез намаляване на оттичането, покривните култури могат също да повишат устойчивостта на засушаване на стоковите култури в много случаи.
Reberg-Horton също така се надява да създаде обширна изследователска мрежа, която ще продължи да съществува дълго след петгодишната безвъзмездна помощ и ще помогне за оформянето на култура на голямо сътрудничество в селскостопанските изследвания.
„Днес отделните фермери вземат управленски решения като например дали да отглеждат покривни култури, какви видове да засадят и кога да ги убият“, каза Реберг-Хортън. „Като събираме данни в нашата огромна мрежа за това какви решения вземат и как това се отразява на добивите от реколтата, можем да се учим по-бързо заедно.“
Крис Реберг-Хортън, вдясно, Гириш Чоудхари, Ранвир Чандра и Стивън Мирски, вляво, разглеждат автономен робот за събиране на селскостопански данни. Реберг-Хортън и Мирски са съ-лидери на безвъзмездна помощ от $10 милиона от Министерството на земеделието на САЩ за трансформиране на селското стопанство. Снимка: Държавен университет на Северна Каролина