O Departamento de Agricultura dos EUA concedeu a subvención de cinco anos de 10 millóns de dólares á Universidade Estatal de Carolina do Norte e ao Servizo de Investigación Agrícola do USDA para liderar un esforzo de investigación a nivel nacional para mellorar a sustentabilidade da agricultura, ao tempo que aborda o gran desafío global de como alimentar á crecente poboación mundial mediante o uso de cultivos de cobertura.
"Con esta subvención, aproveitaremos a nosa rede de investigadores existente para levar a cabo experimentos coordinados que exploren todas as formas en que os cultivos de cobertura poden mellorar o solo e a rendibilidade dos cultivos comerciais e despois converter ese novo coñecemento en ferramentas ou aplicacións de apoio á decisión. para os agricultores", dixo Chris Reberg-Horton, profesor de Ciencias de Cultivos e Solos e co-líder do equipo de investigación. "En definitiva, queremos aumentar a produción de alimentos, reducir os impactos ambientais da agricultura e axudar aos agricultores a adaptarse ao cambio climático".
A subvención da Iniciativa de Investigación Agrícola e Alimentaria é nova Sistemas Agrícolas Sostibles O programa explorará como os cultivos de cobertura cultivados en granxas e estacións de investigación en 23 estados afectan os insectos, as herbas daniñas, o uso da auga, os niveis de nutrientes do solo e, en definitiva, o rendemento dos principais cultivos comerciais como o millo, o algodón e a soia. O proxecto está co-dirixido por Steven Mirsky, un agroecoloxista do USDA-Agricultural Research Service.
Os cultivos de cobertura son plantas cultivadas para protexer o chan da erosión, mellorando o uso de nutrientes do solo e reducindo as pragas. Os cultivos de cobertura que se cultivan habitualmente na tempada baixa inclúen centeo, trevo, chícharos de inverno e rabanetes.
A rede de investigación existente e extensa, denominada Agricultura Sostible de Precisión, ampliarase para recoller máis tipos de datos de máis lugares, con diferentes tipos de solo e climas diversos, dixo Reberg-Horton, que tamén é subdirector do Centro de Sistemas Agrícolas Ambientais.
O equipo interdisciplinario que inclúe expertos en cultivos, modeladores informáticos e científicos sociais de 36 institucións, investigará cuestións que van desde como afectan os cultivos de cobertura a resistencia aos herbicidas ata como a exuberancia do cultivo de cobertura en diferentes partes do campo afecta os niveis de nitróxeno do solo.
O equipo utilizará tecnoloxía de punta, como a recollida de datos autónoma, plataformas de datos baseadas na nube e aprendizaxe automática para acelerar o seu proceso de descubrimento. Por exemplo, Edgar Lobaton, profesor asociado do Departamento de Enxeñaría Eléctrica e Informática do estado de Carolina do Norte, utilizará a súa experiencia en aprendizaxe automática e procesamento de sinais para analizar os datos recollidos e desenvolver algoritmos para predicir a tolerancia á seca e a resistencia dos cultivos. Outros profesores de CALS, incluídos Ramon Leon e Alex Woodley, estudarán como os cultivos de cobertura incorporan nitróxeno ao solo e afectan aos niveis de herbas daniñas.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Ademais de avanzar na comprensión científica dos complexos factores que rodean os beneficios dos cultivos de cobertura, o equipo estenderá ese coñecemento a aplicacións para axudar aos agricultores nos seus procesos de toma de decisións, dixo Reberg-Horton. Os cultivos de cobertura non son unha solución única, engadiu. Segundo o tipo de solo local, o clima e as pragas predominantes, a aplicación pode recomendar diferentes cultivos de cobertura e diferentes opcións de xestión.
O equipo tamén desenvolverá cursos de extensión e educación presencial para promover a difusión do coñecemento que descubren.
O obxectivo da subvención é aumentar a adopción de cultivos de cobertura e transformar a agricultura nun sistema máis adaptable e sostible. Nun estudo anterior, o equipo descubriu que os cultivos de cobertura aumentaban a resistencia dun xeito inesperado. Ademais de reducir a escorrentía -o que aumenta a cantidade de humidade retida polos campos e diminúe a cantidade de nutrientes que acaban nos ríos augas abaixo-, os cultivos de cobertura, especialmente os cepellóns, permitiron aos agricultores plantar máis cedo durante primaveras inusualmente húmidas. , el dixo. Pola contra, ao reducir a escorrentía, os cultivos de cobertura tamén poden aumentar a tolerancia á seca dos cultivos de mercado en moitos casos.
Reberg-Horton tamén espera establecer unha ampla rede de investigación que vivará despois da subvención de cinco anos e axudará a dar forma a unha cultura de grandes colaboracións na investigación agrícola.
"Hoxe os agricultores individuais están a tomar decisións de xestión, como se cultivar cultivos de cobertura, que tipos plantar e cando matalos", dixo Reberg-Horton. "Ao recoller datos na nosa ampla rede sobre as decisións que toman e como iso afecta os rendementos das colleitas, podemos aprender máis rápido xuntos".
Chris Reberg-Horton, á dereita, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra e Steven Mirsky, á esquerda, examinan un robot autónomo de recollida de datos agrícolas. Reberg-Horton e Mirsky son co-líderes dunha subvención de 10 millóns de dólares do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos para transformar a agricultura. Foto: North Carolina State University