Министерство сельского хозяйства США наградило пятилетний грант в размере 10 миллионов долларов США в Государственный университет Северной Каролины и Службу сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, чтобы возглавить общенациональные исследования по повышению устойчивости сельского хозяйства, одновременно решая глобальную проблему, заключающуюся в том, как прокормить растущее население мира с помощью покровных культур.
«Благодаря этому гранту мы будем развивать нашу существующую сеть исследователей для проведения скоординированных экспериментов, изучающих все способы, которыми покровные культуры могут улучшить почву и прибыльность товарных культур, а затем превратить эти новые знания в инструменты или приложения для поддержки принятия решений. для фермеров», — сказал Крис Реберг-Хортон, профессор растениеводства и почвоведения и один из руководителей исследовательской группы. «В конечном итоге мы хотим увеличить производство продуктов питания, снизить воздействие сельского хозяйства на окружающую среду и помочь фермерам адаптироваться к изменяющемуся климату».
Грант от новой инициативы по исследованиям в области сельского хозяйства и продовольствия Устойчивые сельскохозяйственные системы программа будет изучать, как покровные культуры, выращиваемые на фермах и исследовательских станциях в 23 штатах, влияют на насекомых, сорняки, использование воды, уровень питательных веществ в почве и, в конечном итоге, на урожайность основных товарных культур, таких как кукуруза, хлопок и соя. Соруководителем проекта является Стивен Мирски, агроэколог из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США.
Покровные культуры - это растения, выращиваемые для защиты почвы от эрозии, а также для улучшения использования питательных веществ в почве и уменьшения численности вредителей. Покровные культуры, обычно выращиваемые в межсезонье, включают рожь, клевер, озимый горох и редис.
Существующая и обширная исследовательская сеть, называемая Точное устойчивое сельское хозяйство, будет расширяться, чтобы собирать больше типов данных из большего количества мест, с разными типами почв и разным климатом, — сказал Реберг-Хортон, который также является помощником директора Центр систем экологического земледелия.
Междисциплинарная группа, в которую входят специалисты по растениеводству, специалисты по компьютерному моделированию и социологи из 36 учреждений, будет исследовать самые разные вопросы: от того, как покровные культуры влияют на устойчивость к гербицидам, до того, как пышность покровных культур в разных частях поля влияет на уровень азота в почве.
Команда будет использовать передовые технологии, такие как автономный сбор данных, облачные платформы данных и машинное обучение, чтобы ускорить процесс обнаружения. Например, Эдгар Лобатон, адъюнкт-профессор Департамента электротехники и вычислительной техники штата Северная Каролина, будет использовать свой опыт в области машинного обучения и обработки сигналов для анализа собранных данных и разработки алгоритмов для прогнозирования засухоустойчивости и устойчивости сельскохозяйственных культур. Другие преподаватели CALS, в том числе Рамон Леон и Алекс Вудли, будут изучать, как покровные культуры вносят азот в почву и влияют на уровень сорняков. 7F%1Fcals.ncsu.edu
По словам Реберг-Хортон, помимо углубления научного понимания сложных факторов, связанных с преимуществами покровных культур, команда распространит эти знания на приложения, которые помогут фермерам в процессах принятия решений. Он добавил, что покровные культуры не являются универсальным решением. В зависимости от местного типа почвы, климата и преобладающих вредителей приложение может рекомендовать различные покровные культуры и различные варианты управления.
Команда также разработает курсы для расширения охвата и обучения в классе, чтобы способствовать распространению знаний, которые они обнаруживают.
Целью гранта является расширение использования покровных культур и преобразование сельского хозяйства в более адаптируемую и устойчивую систему. В более раннем исследовании команда обнаружила, что покровные культуры неожиданным образом повышают устойчивость. В дополнение к уменьшению стока, что увеличивает количество влаги, удерживаемой полями, и уменьшает количество питательных веществ, попадающих в реки вниз по течению, покровные культуры, особенно корневые комы, позволили фермерам сажать раньше во время необычно влажной весны. , он сказал. И наоборот, уменьшая сток, покровные культуры во многих случаях также могут повысить засухоустойчивость товарных культур.
Реберг-Хортон также надеется создать обширную исследовательскую сеть, которая будет существовать еще долго после пятилетнего гранта и поможет сформировать культуру крупного сотрудничества в области сельскохозяйственных исследований.
«Сегодня отдельные фермеры принимают управленческие решения, например, выращивать ли покровные культуры, какие типы сажать и когда их убивать», — сказал Реберг-Хортон. «Собирая данные по нашей обширной сети о том, какие решения они принимают и как это влияет на урожайность товарных культур, мы можем вместе учиться быстрее».
Крис Реберг-Хортон (справа), Гириш Чоудхари, Ранвир Чандра и Стивен Мирски (слева) изучают автономного робота для сбора сельскохозяйственных данных. Реберг-Хортон и Мирски являются соруководителями гранта Министерства сельского хозяйства США в размере 10 миллионов долларов на преобразование сельского хозяйства. Фото: Государственный университет Северной Каролины
