Yhdysvaltain maatalousministeriö on myöntänyt a viiden vuoden 10 miljoonan dollarin apuraha North Carolina State Universitylle ja USDA-Agricultural Research Servicelle johtamaan valtakunnallista tutkimustyötä maatalouden kestävyyden parantamiseksi ja samalla vastaamaan suureen maailmanlaajuiseen haasteeseen, kuinka ruokkia maailman kasvava väestö peitekasveja käyttämällä.
"Tällä apurahalla rakennamme olemassa olevan tutkijaverkostomme pohjalta koordinoituja kokeita, joissa tutkitaan kaikkia tapoja, joilla peittokasvit voivat parantaa maaperää ja rahakasvien kannattavuutta, ja sitten muuntaa tämän uuden tiedon päätöksenteon tukityökaluiksi tai sovelluksiksi. viljelijöille", sanoi Chris Reberg-Horton, viljely- ja maaperätieteen professori ja tutkimusryhmän toinen johtaja. "Viime kädessä haluamme lisätä elintarviketuotantoa, vähentää maatalouden ympäristövaikutuksia ja auttaa viljelijöitä sopeutumaan muuttuvaan ilmastoon."
Agriculture and Food Research Initiativen apuraha uusi Kestävät maatalousjärjestelmät Ohjelmassa tutkitaan, kuinka tiloilla ja tutkimusasemilla 23 osavaltiossa kasvatetut peitekasvit vaikuttavat hyönteisiin, rikkakasveihin, veden käyttöön, maaperän ravinnetasoihin ja viime kädessä tärkeimpien rahakasvien, kuten maissin, puuvillan ja soijapapujen, tuottoon. Projektia johtaa Steven Mirsky, agroekologi USDA-Agricultural Research Servicen kanssa.
Peittokasvit ovat kasveja, joita kasvatetaan suojelemaan maaperää eroosiolta ja samalla parantamaan maaperän ravinteiden käyttöä ja vähentämään tuholaisia. Sesongin ulkopuolella yleisesti kasvatettuja peittokasveja ovat ruis, apila, talviherne ja retiisi.
Nykyinen ja laaja tutkimusverkosto ns Precision Sustainable Agriculture, laajenee kerätäkseen enemmän tyyppisiä tietoja useammista paikoista, eri maaperätyypeistä ja erilaisista ilmasto-olosuhteista, sanoi Reberg-Horton, joka on myös apulaisjohtaja Ympäristöviljelyjärjestelmien keskus.
Poikkitieteellinen tiimi, johon kuuluu viljelyasiantuntijoita, tietokonemallintajia ja yhteiskuntatieteilijöitä 36 laitoksesta, tutkii kysymyksiä aina siitä, miten peitekasvit vaikuttavat rikkakasvien torjunta-aineiden vastustuskykyyn, siihen, miten peitekasvin rehevyys eri osissa peltoa vaikuttaa maaperän typpitasoihin.
Tiimi käyttää huipputeknologiaa, kuten itsenäistä tiedonkeruuta, pilvipohjaisia tietoalustoja ja koneoppimista nopeuttaakseen löytöprosessiaan. Esimerkiksi Edgar Lobaton, NC Staten sähkö- ja tietokonetekniikan laitoksen apulaisprofessori, käyttää koneoppimisen ja signaalinkäsittelyn asiantuntemusta analysoidakseen kerättyä dataa ja kehittääkseen algoritmeja satojen kuivuuden sietokyvyn ja sietokyvyn ennustamiseksi. Muut CALS-oppilaitokset, mukaan lukien Ramon Leon ja Alex Woodley, tutkivat, kuinka peitekasvit lisäävät typpeä maaperään ja vaikuttavat rikkakasvien määrään.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Sen lisäksi, että se lisää tieteellistä ymmärrystä peittokasvien hyötyihin liittyvistä monimutkaisista tekijöistä, tiimi laajentaa tätä tietämystä sovelluksiin, jotka auttavat maanviljelijöitä heidän päätöksentekoprosesseissaan, Reberg-Horton sanoi. Peittoviljelmät eivät ole yksi kokoinen ratkaisu, hän lisäsi. Paikallisesta maaperätyypistä, ilmastosta ja vallitsevista tuholaisista riippuen sovellus saattaa suositella erilaisia peitekasveja ja erilaisia hoitovaihtoehtoja.
Tiimi kehittää myös kursseja laajentavaan tavoittamiseen ja luokkaopetukseen edistääkseen löytämänsä tiedon leviämistä.
Apurahan tavoitteena on lisätä peittokasvien käyttöä ja muuttaa maataloudesta mukautuvampi ja kestävämpi järjestelmä. Aiemmassa tutkimuksessa ryhmä havaitsi, että peittokasvit lisäsivät kestävyyttä odottamattomalla tavalla. Sen lisäksi, että ne vähensivät valumista – mikä lisää pelloille pidättyvän kosteuden määrää ja vähentää jokiin jokiin päätyvien ravinteiden määrää alajuoksussa – peittokasvit, erityisesti juuripallot, mahdollistivat viljelijöille mahdollisuuden istuttaa aikaisemmin epätavallisen märkänä keväänä. , hän sanoi. Päinvastoin vähentämällä valumista peittokasvit voivat myös monissa tapauksissa parantaa rahakasvien kuivuuden sietokykyä.
Reberg-Horton toivoo myös perustavansa laajan tutkimusverkoston, joka elää pitkään viiden vuoden apurahan jälkeen ja auttaa muotoilemaan laajan yhteistyökulttuurin maataloustutkimuksessa.
"Yksittäiset viljelijät tekevät nykyään hoitopäätöksiä, kuten kasvattaako peittokasveja, millaisia istutuksia ja milloin ne lopetetaan", Reberg-Horton sanoi. "Keräämällä tietoja laajasta verkostostamme siitä, mitä päätöksiä he tekevät ja miten ne vaikuttavat käteissatoon, voimme oppia yhdessä nopeammin."
Chris Reberg-Horton oikealla, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra ja Steven Mirsky vasemmalla tutkivat autonomista maatalouden tiedonkeruurobottia. Reberg-Horton ja Mirsky ovat Yhdysvaltain maatalousministeriön myöntämän 10 miljoonan dollarin apurahan johtajia maatalouden muuttamiseksi. Kuva: North Carolina State University