Ministerstvo zemědělství USA udělilo a pětiletý grant ve výši 10 milionů dolarů na Státní univerzitu v Severní Karolíně a USDA-Agricultural Research Service, aby vedli celonárodní výzkumné úsilí o zlepšení udržitelnosti zemědělství a zároveň se vypořádali s velkou globální výzvou, jak nakrmit rostoucí světovou populaci pomocí krycích plodin.
„S tímto grantem vybudujeme naši stávající síť výzkumných pracovníků, abychom mohli provádět koordinované experimenty zkoumající všechny způsoby, jak mohou krycí plodiny zlepšit půdu a ziskovost tržních plodin, a poté tyto nové poznatky přeměnit na nástroje nebo aplikace pro podporu rozhodování. pro farmáře,“ řekl Chris Reberg-Horton, profesor v oboru Crop and Soil Science a spoluvedoucí výzkumného týmu. "V konečném důsledku chceme zvýšit produkci potravin, snížit dopady zemědělství na životní prostředí a pomoci zemědělcům přizpůsobit se měnícímu se klimatu."
Grant od Iniciativy pro výzkum zemědělství a potravin je nový Udržitelné zemědělské systémy Program prozkoumá, jak krycí plodiny pěstované na farmách a výzkumných stanicích ve 23 státech ovlivňují hmyz, plevel, spotřebu vody, úroveň živin v půdě a v konečném důsledku výnosy hlavních tržních plodin, jako je kukuřice, bavlna a sója. Projekt spoluvede Steven Mirsky, agroekolog z USDA-Agricultural Research Service.
Krycí plodiny jsou rostliny pěstované za účelem ochrany půdy před erozí a zároveň zlepšují využití půdních živin a snižují výskyt škůdců. Mezi krycí plodiny běžně pěstované mimo sezónu patří žito, jetel, ozimý hrách a ředkvičky.
Stávající a rozsáhlá výzkumná síť, tzv Precizní udržitelné zemědělství, se bude rozšiřovat s cílem shromáždit více typů dat z více míst, s různými typy půdy a různými klimatickými podmínkami, řekl Reberg-Horton, který je také asistentem ředitele Centrum pro systémy environmentálního zemědělství.
Interdisciplinární tým, který zahrnuje odborníky na plodiny, počítačové modeláře a sociální vědce z 36 institucí, bude zkoumat otázky od vlivu krycích plodin na odolnost vůči herbicidům až po to, jak bujnost krycí plodiny v různých částech pole ovlivňuje hladinu dusíku v půdě.
Tým bude využívat nejmodernější technologie, jako je autonomní sběr dat, cloudové datové platformy a strojové učení, aby urychlil proces zjišťování. Například Edgar Lobaton, docent na katedře elektrotechniky a počítačového inženýrství státu NC, využije své odborné znalosti v oblasti strojového učení a zpracování signálů k analýze shromážděných dat a vývoji algoritmů k předpovědi tolerance vůči suchu a odolnosti plodin. Další fakulta CALS, včetně Ramona Leona a Alexe Woodleyho, bude studovat, jak krycí plodiny začleňují dusík do půdy a ovlivňují úroveň plevele. https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Kromě pokroku ve vědeckém chápání složitých faktorů obklopujících výhody krycích plodin tým rozšíří tyto znalosti do aplikací, které pomohou zemědělcům v jejich rozhodovacích procesech, řekl Reberg-Horton. Krycí plodiny nejsou univerzálním řešením, dodal. V závislosti na místním typu půdy, klimatu a převažujících škůdcích může aplikace doporučit různé krycí plodiny a různé možnosti řízení.
Tým také vyvine kurzy pro rozšíření dosahu a výuku ve třídě, aby dále šířil znalosti, které objeví.
Cílem grantu je zvýšit osvojování krycích plodin a přeměnit zemědělství na adaptabilnější a udržitelnější systém. V dřívější studii tým zjistil, že krycí plodiny zvýšily odolnost neočekávaným způsobem. Kromě snížení stékání – což zvyšuje množství vláhy zadržené na polích a snižuje množství živin, které končí v řekách po proudu – umožnily krycí plodiny, zejména kořenové baly, zemědělcům zasadit dříve během neobvykle vlhkých jarů. , řekl. Naopak snížením odtoku mohou krycí plodiny také v mnoha případech zvýšit toleranci tržních plodin vůči suchu.
Reberg-Horton také doufá, že vytvoří rozsáhlou výzkumnou síť, která bude žít dlouho po pětiletém grantu a pomůže vytvořit kulturu velké spolupráce v zemědělském výzkumu.
„Jednotliví farmáři dnes dělají manažerská rozhodnutí, například zda pěstovat krycí plodiny, jaké druhy pěstovat a kdy je zabíjet,“ řekl Reberg-Horton. „Díky shromažďování dat v naší rozsáhlé síti o tom, jaká rozhodnutí dělají a jak to ovlivňuje výnosy tržních plodin, se můžeme společně učit rychleji.“
Chris Reberg-Horton (vpravo), Girish Chowdhary, Ranveer Chandra a Steven Mirsky (vlevo) zkoumají autonomního robota pro sběr zemědělských dat. Reberg-Horton a Mirsky jsou spoluvůdci grantu 10 milionů dolarů od ministerstva zemědělství USA na transformaci zemědělství. Foto: Státní univerzita v Severní Karolíně