משרד החקלאות האמריקאי העניק א מענק לחמש שנים, 10 מיליון דולר לאוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט ולשירותי המחקר החקלאי של USDA כדי להוביל מאמץ מחקר ארצי לשיפור קיימות החקלאות, תוך התמודדות עם האתגר העולמי הגדול של איך להאכיל את האוכלוסייה הגדלה בעולם, באמצעות שימוש בגידולי כיסוי.
"עם המענק הזה, נבנה מרשת החוקרים הקיימת שלנו כדי לערוך ניסויים מתואמים לחקור את כל הדרכים שבהן גידולי כיסוי יכולים לשפר את הקרקע והרווחיות של גידולי מזומן ולאחר מכן להפוך את הידע החדש הזה לכלים תומכי החלטות, או אפליקציות, לחקלאים", אמר כריס רברג-הורטון, פרופסור למדעי היבול והקרקע ומנהיג שותף של צוות המחקר. "בסופו של דבר, אנחנו רוצים להגדיל את ייצור המזון, להפחית את ההשפעות הסביבתיות של החקלאות ולעזור לחקלאים להסתגל לאקלים המשתנה".
המענק של יוזמת חקלאות ומזון חדש מערכות חקלאיות בר קיימא התוכנית תחקור כיצד גידולי כיסוי הגדלים בחוות ותחנות מחקר ב-23 מדינות משפיעים על חרקים, עשבים שוטים, שימוש במים, רמות חומרי הזנה בקרקע ובסופו של דבר על התשואה של גידולי מזומן מרכזיים כמו תירס, כותנה ופולי סויה. הפרויקט מובל על ידי סטיבן מירסקי, אגרו-אקולוג עם שירות המחקר החקלאי של USDA.
גידולי כיסוי הם צמחים שגדלים כדי להגן על האדמה מפני שחיקה תוך שיפור רמות השימוש בחומרי הזנה בקרקע והפחתת מזיקים. גידולי כיסוי הגדלים בדרך כלל מחוץ לעונה כוללים שיפון, תלתן, אפונת חורף וצנוניות.
רשת המחקר הקיימת והענפה, בשם חקלאות בת קיימא מדויקת, יתרחב על מנת לאסוף יותר סוגי נתונים ממקומות נוספים, עם סוגי קרקע שונים ואקלים מגוון, אמרה רברג-הורטון, שהיא גם עוזרת מנהלת המרכז למערכות חקלאות סביבתיות.
הצוות הבינתחומי הכולל מומחי גידולים, מודלים ממוחשבים ומדעי החברה מ-36 מוסדות, יחקור שאלות החל מהאופן שבו גידולי כיסוי משפיעים על עמידות קוטלי עשבים ועד לאופן שבו השופע של גידול הכיסוי בחלקים שונים של השדה משפיע על רמות החנקן בקרקע.
הצוות ישתמש בטכנולוגיה מתקדמת, כגון איסוף נתונים אוטונומי, פלטפורמות נתונים מבוססות ענן ולמידת מכונה כדי לזרז את תהליך הגילוי שלהם. לדוגמה, אדגר לובטון, פרופסור חבר במחלקה להנדסת חשמל ומחשבים במדינת NC, ישתמש במומחיות שלו בלמידת מכונה ועיבוד אותות כדי לנתח את הנתונים שנאספו ולפתח אלגוריתמים לחזות את העמידות לבצורת וחוסן של יבולים. סגל אחר של CALS, כולל רמון ליאון ואלכס וודלי, ילמדו כיצד גידולי כיסוי משלבים חנקן בקרקע ומשפיעים על רמות העשבים. https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
בנוסף לקידום ההבנה המדעית של הגורמים המורכבים סביב היתרונות של גידולי כיסוי, הצוות ירחיב את הידע הזה לאפליקציות כדי לסייע לחקלאים בתהליכי קבלת ההחלטות שלהם, אמר רברג-הורטון. גידולי כיסוי הם לא פתרון אחד שמתאים לכולם, הוא הוסיף. בהתאם לסוג הקרקע המקומי, האקלים והמזיקים השולטים, האפליקציה עשויה להמליץ על גידולי כיסוי שונים ואפשרויות ניהול שונות.
הצוות גם יפתח קורסים להרחבה וחינוך בכיתה כדי לקדם את הפצת הידע שהם מגלים.
מטרת המענק היא להגביר את האימוץ של גידולי כיסוי ולהפוך את החקלאות למערכת מתאימה ובת קיימא יותר. במחקר קודם, הצוות מצא שגידולי כיסוי הגבירו את הגמישות באופן בלתי צפוי. בנוסף להפחתת הנגר - מה שמגדיל את כמות הלחות שנשמרת בשדות ומקטין את כמות החומרים המזינים שמגיעים לנהרות במורד הזרם - גידולי כיסוי, במיוחד כדורי השורשים, אפשרו לחקלאים לשתול מוקדם יותר במהלך מעיינות רטובים במיוחד. , הוא אמר. לעומת זאת על ידי הפחתת הנגר, גידולי כיסוי יכולים גם להגביר את סבילות הבצורת של גידולי מזומן במקרים רבים.
רברג-הורטון גם מקווה להקים רשת מחקר עצומה שתחיה הרבה מעבר למענק חמש השנים ותעזור לעצב תרבות של שיתופי פעולה גדולים במחקר חקלאי.
"היום חקלאים בודדים מקבלים החלטות ניהוליות כמו האם לגדל גידולי כיסוי, אילו סוגים לשתול ומתי להרוג אותם", אמרה רברג-הורטון. "על ידי איסוף נתונים ברחבי הרשת העצומה שלנו לגבי ההחלטות שהם מקבלים וכיצד זה משפיע על תשואות היבול, נוכל ללמוד מהר יותר ביחד."
כריס רברג-הורטון, מימין, גיריש צ'ודהרי, רנוויר צ'נדרה וסטיבן מירסקי, משמאל, בוחנים רובוט לאיסוף נתונים חקלאי אוטונומי. רברג-הורטון ומירסקי הם מנהיגים שותפים של מענק של 10 מיליון דולר ממשרד החקלאות האמריקאי לשינוי החקלאות. צילום: אוניברסיטת צפון קרוליינה