USA Põllumajandusministeerium on autasustanud a viieaastane toetus, 10 miljonit dollarit Põhja-Carolina osariigi ülikoolile ja USDA põllumajandusuuringute teenistusele, et juhtida üleriigilist uurimistööd põllumajanduse jätkusuutlikkuse parandamiseks, lahendades samal ajal suure ülemaailmse väljakutse, kuidas toita maailma kasvavat elanikkonda katteviljade kasutamisega.
"Selle toetusega tugineme oma olemasolevale teadlaste võrgustikule, et viia läbi koordineeritud katseid, mis uurivad kõiki viise, kuidas kattekultuurid saavad parandada rahaliste põllukultuuride pinnast ja kasumlikkust ning seejärel muuta need uued teadmised otsustustoetuse tööriistadeks või rakendusteks. põllumeestele,” ütles põllukultuuride ja mullateaduse professor ning uurimisrühma kaasjuht Chris Reberg-Horton. "Lõppkokkuvõttes tahame suurendada toiduainete tootmist, vähendada põllumajanduse keskkonnamõjusid ja aidata põllumeestel kohaneda muutuva kliimaga."
Põllumajandus- ja toiduuuringute algatuse toetus uus Säästvad põllumajandussüsteemid programm uurib, kuidas 23 osariigi farmides ja uurimisjaamades kasvatatavad kattekultuurid mõjutavad putukaid, umbrohtu, veekasutust, mulla toitainete taset ja lõpuks ka peamiste rahakultuuride, nagu mais, puuvill ja sojaoad, saaki. Projekti juhib USDA põllumajandusuuringute teenistuse agroökoloog Steven Mirsky.
Kattekultuurid on taimed, mida kasvatatakse mulla kaitsmiseks erosiooni eest, parandades samal ajal mulla toitainete kasutamist ja vähendades kahjurite arvu. Tavaliselt väljaspool hooaega kasvatatavate kattekultuuride hulka kuuluvad rukis, ristik, talihernes ja redis.
Olemasolev ja ulatuslik uurimisvõrgustik, nn Säästev täppispõllumajandus, laieneb, et koguda rohkematest kohtadest rohkem tüüpi andmeid, kus on erinevad pinnasetüübid ja mitmekesine kliima, ütles Reberg-Horton, kes on ka piirkonna direktori assistent. Keskkonnasõbralike põllumajandussüsteemide keskus.
Interdistsiplinaarne meeskond, kuhu kuuluvad põllukultuuride eksperdid, arvutimodelleerid ja sotsiaalteadlased 36 institutsioonist, uurib küsimusi, alates sellest, kuidas kattekultuurid mõjutavad herbitsiidiresistentsust, kuni selleni, kuidas põllukultuuride lopsakas põllu eri osades mõjutab mulla lämmastiku taset.
Meeskond kasutab avastamisprotsessi kiirendamiseks tipptehnoloogiat, nagu autonoomne andmete kogumine, pilvepõhised andmeplatvormid ja masinõpe. Näiteks Edgar Lobaton, NC osariigi elektri- ja arvutitehnika osakonna dotsent, kasutab oma teadmisi masinõppe ja signaalitöötluse vallas, et analüüsida kogutud andmeid ja töötada välja algoritme põllukultuuride põuataluvuse ja vastupidavuse prognoosimiseks. Teised CALSi õppejõud, sealhulgas Ramon Leon ja Alex Woodley, uurivad, kuidas kattekultuurid viivad mulda lämmastikku ja mõjutavad umbrohu taset.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Reberg-Horton ütles, et lisaks kattekultuuride eeliseid ümbritsevate keeruliste tegurite teadusliku mõistmise edendamisele laiendab meeskond neid teadmisi rakendustesse, mis aitavad põllumajandustootjatel nende otsustusprotsessides. Ta lisas, et katteviljad ei ole kõigile üks lahendus. Olenevalt kohalikust mullatüübist, kliimast ja domineerivatest kahjuritest võib rakendus soovitada erinevaid kattekultuure ja erinevaid majandamisvõimalusi.
Meeskond töötab välja ka laiendus- ja klassiruumihariduse kursused, et edendada avastatud teadmiste levikut.
Toetuse eesmärk on suurendada kattekultuuride kasutuselevõttu ning muuta põllumajandus kohanemisvõimelisemaks ja jätkusuutlikumaks süsteemiks. Ühes varasemas uuringus leidis meeskond, et kattekultuurid suurendasid ootamatult vastupidavust. Lisaks äravoolu vähendamisele – mis suurendab põldudele peetava niiskuse hulka ja vähendab allavoolu jõgedesse sattuvate toitainete hulka – võimaldasid kattekultuurid, eriti juurepallid, ebaharilikult märgadel kevadetel varem istutada. , ta ütles. Vastupidiselt, vähendades äravoolu, võivad kattekultuurid paljudel juhtudel suurendada ka rahaliste põllukultuuride põuataluvust.
Reberg-Horton loodab ka luua ulatusliku teadusvõrgustiku, mis elab kaua üle viieaastase stipendiumi ja aitab kujundada suure koostöö kultuuri põllumajandusuuringutes.
"Tänapäeval teevad üksikud põllumehed juhtimisotsuseid, näiteks, kas kasvatada kattekultuure, milliseid liike istutada ja millal need tappa," ütles Reberg-Horton. "Kogudes meie tohutus võrgus andmeid selle kohta, milliseid otsuseid nad teevad ja kuidas see mõjutab rahaliste põllukultuuride saaki, saame koos kiiremini õppida."
Chris Reberg-Horton paremal, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra ja Steven Mirsky vasakul uurivad autonoomset põllumajandusandmete kogumise robotit. Reberg-Horton ja Mirsky on USA põllumajandusministeeriumi 10 miljoni dollari suuruse toetuse kaasjuhid põllumajanduse ümberkujundamiseks. Foto: Põhja-Carolina osariigi ülikool