Az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma a ötéves, 10 millió dolláros támogatás az Észak-Karolinai Állami Egyetemnek és az USDA Mezőgazdasági Kutatási Szolgálatnak, hogy vezessenek egy országos kutatási erőfeszítést a mezőgazdaság fenntarthatóságának javítására, miközben megbirkóznak azzal a nagy globális kihívással, hogy hogyan lehet a világ növekvő népességét takarmánynövények használatával táplálni.
„Ezzel a támogatással a meglévő kutatói hálózatunkra építünk, hogy összehangolt kísérleteket hajtsunk végre, feltárva, hogy a takarónövények milyen módon javíthatják a késztermékek talaját és jövedelmezőségét, majd ezt az új tudást döntéstámogató eszközökké vagy alkalmazásokká alakíthatjuk. a gazdálkodók számára” – mondta Chris Reberg-Horton, a növény- és talajtudomány professzora, a kutatócsoport társvezetője. „Végső soron szeretnénk növelni az élelmiszertermelést, csökkenteni a mezőgazdaság környezeti hatásait, és segíteni a gazdálkodókat a változó éghajlathoz való alkalmazkodásban.”
A Mezőgazdasági és Élelmiszeripari Kutatási Kezdeményezés támogatása új Fenntartható mezőgazdasági rendszerek A program azt vizsgálja, hogy a 23 állam farmjain és kutatóállomásain termesztett takarónövények miként hatnak a rovarokra, a gyomokra, a vízhasználatra, a talaj tápanyagszintjére és végső soron a főbb késztermékek, például a kukorica, a gyapot és a szójabab hozamára. A projektet Steven Mirsky, az USDA-Agricultural Research Service agroökológusa vezeti.
A takarónövények olyan növények, amelyeket azért termesztenek, hogy megvédjék a talajt az eróziótól, miközben javítják a talaj tápanyag-felhasználását és csökkentik a kártevőket. Az utószezonban általában termesztett takarónövények közé tartozik a rozs, a lóhere, az őszi borsó és a retek.
A meglévő és kiterjedt kutatóhálózat, ún Precíziós Fenntartható Mezőgazdaság, bővülni fog annak érdekében, hogy több fajta adatot gyűjtsön több helyről, különböző talajtípusokkal és változatos éghajlati viszonyokkal – mondta Reberg-Horton, aki egyben a Környezetvédelmi Gazdálkodási Rendszerek Központja.
A 36 intézmény növénytermesztési szakértőiből, számítógépes modellezőiből és társadalomtudósaiból álló interdiszciplináris csapat olyan kérdéseket kutat, mint a takarónövények hatása a gyomirtó szerekkel szembeni rezisztenciára, egészen addig, hogy a tábla különböző részein a takarónövények bujasága hogyan befolyásolja a talaj nitrogénszintjét.
A csapat élvonalbeli technológiát, például autonóm adatgyűjtést, felhőalapú adatplatformokat és gépi tanulást alkalmaz majd a felfedezési folyamat felgyorsítására. Például Edgar Lobaton, az NC State Villamos- és Számítástechnikai Tanszékének docense gépi tanulással és jelfeldolgozással kapcsolatos szakértelmét felhasználva elemzi az összegyűjtött adatokat, és algoritmusokat dolgoz ki a növények szárazságtűrésének és ellenálló képességének előrejelzésére. Más CALS-oktatók, köztük Ramon Leon és Alex Woodley, azt vizsgálják majd, hogy a takarónövények hogyan építik be a nitrogént a talajba, és hogyan befolyásolják a gyomok szintjét.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Amellett, hogy elősegíti a takarmánynövények előnyeit körülvevő összetett tényezők tudományos megértését, a csapat ezt a tudást alkalmazásokba is kiterjeszti, hogy segítse a gazdálkodókat a döntéshozatali folyamatokban – mondta Reberg-Horton. A takarónövények nem egy mindenki számára megfelelő megoldás – tette hozzá. A helyi talajtípustól, éghajlattól és az uralkodó kártevőktől függően az alkalmazás különböző takarónövényeket és különböző kezelési lehetőségeket javasolhat.
A csapat emellett kurzusokat is kidolgoz majd a kiterjesztett ismeretterjesztő és osztálytermi oktatáshoz, hogy elősegítse a felfedezett tudás terjesztését.
A támogatás célja a takarónövények elterjedésének növelése és a mezőgazdaság egy alkalmazkodóbb és fenntarthatóbb rendszerré alakítása. Egy korábbi tanulmányban a csapat megállapította, hogy a takarónövények nem várt módon növelték az ellenálló képességet. Amellett, hogy csökkentették az elfolyást – ami növeli a táblákon visszatartott nedvesség mennyiségét és csökkenti a folyókba jutó tápanyagok mennyiségét – a takarónövények, különösen a gyökérgombák lehetővé tették a gazdálkodók számára, hogy a szokatlanul csapadékos tavaszokon korábban üljenek. , ő mondta. Ezzel szemben az elfolyás csökkentésével a takarónövények sok esetben növelhetik a késztermékek szárazságtűrését is.
Reberg-Horton azt is reméli, hogy egy hatalmas kutatói hálózatot hoz létre, amely az ötéves támogatás után is tovább fog élni, és elősegíti a nagy együttműködések kultúrájának kialakítását az agrárkutatásban.
„Ma az egyéni gazdálkodók olyan vezetői döntéseket hoznak, mint például, hogy termesztenek-e takarónövényeket, milyen fajtákat ültessünk, és mikor öljék meg őket” – mondta Reberg-Horton. „Azáltal, hogy hatalmas hálózatunkon adatokat gyűjtünk arról, hogy milyen döntéseket hoznak, és ez hogyan befolyásolja a terméshozamokat, gyorsabban tanulhatunk együtt.”
Chris Reberg-Horton jobbra, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra és Steven Mirsky balra egy autonóm mezőgazdasági adatgyűjtő robotot vizsgálnak. Reberg-Horton és Mirsky az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának 10 millió dolláros támogatásának társvezetői a mezőgazdaság átalakítására. Fotó: North Carolina State University