Міністерство сільського господарства США нагородило а п'ятирічний грант на 10 мільйонів доларів Університету штату Північна Кароліна та Службі сільськогосподарських досліджень Міністерства сільського господарства США, щоб очолити загальнонаціональну дослідницьку роботу з підвищення стійкості сільського господарства, одночасно вирішуючи грандіозну глобальну проблему, як прогодувати зростаюче населення світу за допомогою покривних культур.
«Завдяки цьому гранту ми створимо нашу існуючу мережу дослідників, щоб проводити скоординовані експерименти, вивчаючи всі способи, як покривні культури можуть покращити грунт і прибутковість товарних культур, а потім перетворимо ці нові знання в інструменти підтримки прийняття рішень або програми, для фермерів», – сказав Кріс Реберг-Хортон, професор рослинництва та ґрунтознавства та один із керівників дослідницької групи. «Зрештою, ми хочемо збільшити виробництво продуктів харчування, зменшити вплив сільського господарства на навколишнє середовище та допомогти фермерам адаптуватися до зміни клімату».
Новий грант від Ініціативи досліджень сільського господарства та харчових продуктів Стійкі сільськогосподарські системи Програма вивчатиме, як покривні культури, вирощені на фермах і дослідницьких станціях у 23 штатах, впливають на комах, бур’яни, використання води, рівень поживних речовин у ґрунті та, зрештою, на врожайність основних товарних культур, таких як кукурудза, бавовна та соя. Проект спільно очолює Стівен Мірскі, агроеколог зі Служби сільськогосподарських досліджень USDA.
Покривні культури – це рослини, які вирощуються для захисту ґрунту від ерозії, а також покращують рівень використання поживних речовин у ґрунті та зменшують кількість шкідників. Серед покривних культур, які зазвичай вирощують у міжсезоння, є жито, конюшина, озимий горох і редис.
Існуюча та розгалужена дослідницька мережа, наз Точне стале сільське господарство, буде розширюватися, щоб збирати більше типів даних з більшої кількості місць, з різними типами ґрунтів і різноманітним кліматом, сказала Реберг-Хортон, яка також є помічником директора Центр систем екологічного землеробства.
Міждисциплінарна команда, до складу якої входять експерти з рослинництва, спеціалісти з комп’ютерного моделювання та соціологи з 36 установ, досліджуватиме питання, починаючи від того, як покривні культури впливають на стійкість до гербіцидів, до того, як пишність покривних культур у різних частинах поля впливає на рівень азоту в ґрунті.
Команда використовуватиме передові технології, такі як автономний збір даних, хмарні платформи даних і машинне навчання, щоб прискорити процес відкриття. Наприклад, Едгар Лобатон, доцент кафедри електротехніки та комп’ютерної інженерії штату Північна Кароліна, використовуватиме свій досвід у машинному навчанні та обробці сигналів, щоб проаналізувати зібрані дані та розробити алгоритми для прогнозування посухостійкості та стійкості сільськогосподарських культур. Інші викладачі CALS, зокрема Рамон Леон і Алекс Вудлі, вивчатимуть, як покривні культури вводять азот у ґрунт і впливають на рівень бур’янів.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
На додаток до наукового розуміння складних факторів, пов’язаних із перевагами покривних культур, команда поширить ці знання на додатки, щоб допомогти фермерам у процесі прийняття рішень, сказав Реберг-Хортон. Покривні культури не є універсальним рішенням, додав він. Залежно від місцевого типу ґрунту, клімату та переважаючих шкідників програма може рекомендувати різні покривні культури та різні варіанти керування.
Команда також розробить курси для підвищення кваліфікації та навчання в класі для подальшого поширення отриманих знань.
Метою гранту є збільшення використання покривних культур і перетворення сільського господарства на більш адаптивну та стійку систему. У попередньому дослідженні команда виявила, що покривні культури підвищують стійкість несподіваним чином. На додаток до зменшення стоку, який збільшує кількість вологи, що утримується на полях, і зменшує кількість поживних речовин, які потрапляють у річки вниз за течією, покривні культури, особливо кореневі кульки, дозволили фермерам проводити ранні посіви під час надзвичайно вологої весни. , він сказав. І навпаки, зменшуючи стік, покривні культури також можуть підвищити посухостійкість товарних культур у багатьох випадках.
Реберг-Хортон також сподівається створити широку дослідницьку мережу, яка буде жити довго після п’ятирічного гранту та допоможе сформувати культуру великої співпраці в сільськогосподарських дослідженнях.
«Сьогодні окремі фермери приймають управлінські рішення, наприклад, вирощувати покривні культури, які види садити та коли їх знищувати», — сказала Реберг-Хортон. «Збираючи дані в нашій величезній мережі про те, які рішення вони приймають і як це впливає на врожайність культур, ми можемо швидше навчатися разом».
Кріс Реберг-Хортон, праворуч, Гіріш Чоудгарі, Ранвір Чандра та Стівен Мірскі, ліворуч, досліджують автономного робота для збору сільськогосподарських даних. Реберг-Хортон і Мірскі є співкерівниками гранту в розмірі 10 мільйонів доларів від Міністерства сільського господарства США для трансформації сільського господарства. Фото: Університет штату Північна Кароліна