Ang Kagawaran ng Agrikultura ng Estados Unidos ay iginawad a limang taon, $10 milyon na grant sa North Carolina State University at USDA-Agricultural Research Service upang manguna sa isang pambansang pagsisikap sa pagsasaliksik upang pahusayin ang pagpapanatili ng agrikultura, habang tinutugunan ang malaking pandaigdigang hamon kung paano pakainin ang lumalaking populasyon ng mundo, sa pamamagitan ng paggamit ng mga pananim na pananim.
“Sa pamamagitan ng grant na ito, bubuo kami sa aming umiiral na network ng mga mananaliksik upang magsagawa ng mga pinag-ugnay na eksperimento na tuklasin ang lahat ng mga paraan na mapapahusay ng mga pananim ang lupa at kakayahang kumita ng mga pananim na pera at pagkatapos ay gawing mga tool na sumusuporta sa desisyon, o mga app ang bagong kaalamang iyon, para sa mga magsasaka,” sabi ni Chris Reberg-Horton, isang propesor sa Crop and Soil Science at co-leader ng research team. "Sa huli, gusto naming pataasin ang produksyon ng pagkain, bawasan ang mga epekto sa kapaligiran ng agrikultura at tulungan ang mga magsasaka na umangkop sa nagbabagong klima."
Ang grant mula sa Agriculture and Food Research Initiative ay bago Sustainable Agricultural Systems Tuklasin ng programa kung paano nakakaapekto ang mga pananim na pananim sa mga bukid at istasyon ng pananaliksik sa 23 na estado sa mga insekto, damo, paggamit ng tubig, mga antas ng sustansya sa lupa at sa huli ay ang ani ng mga pangunahing pananim na pera gaya ng mais, bulak at soybeans. Ang proyekto ay co-lead ni Steven Mirsky, isang agro-ecologist sa USDA-Agricultural Research Service.
Ang mga pananim na pananim ay mga halaman na itinanim upang protektahan ang lupa mula sa pagguho habang pinapahusay din ang mga antas ng sustansya ng lupa sa paggamit at pagbabawas ng mga peste. Ang mga pananim na pananim na karaniwang itinatanim sa labas ng panahon ay kinabibilangan ng rye, klouber, mga gisantes sa taglamig at labanos.
Ang umiiral at malawak na network ng pananaliksik, na tinatawag na Precision Sustainable Agriculture, ay lalawak upang makakolekta ng mas maraming uri ng data mula sa mas maraming lokasyon, na may iba't ibang uri ng lupa at magkakaibang klima, sabi ni Reberg-Horton, na isa ring assistant director ng Center para sa Environmental Farming Systems.
Ang interdisciplinary team na kinabibilangan ng mga crop expert, computer modelers at social scientist mula sa 36 na institusyon, ay magsasaliksik ng mga tanong mula sa kung paano nakakaapekto ang cover crops sa herbicide resistance hanggang sa kung paano naaapektuhan ng lushness ng cover crop sa iba't ibang bahagi ng field ang mga antas ng nitrogen sa lupa.
Gagamit ang team ng makabagong teknolohiya, gaya ng autonomous data collection, cloud-based na data platform at machine learning para mapabilis ang kanilang proseso ng pagtuklas. Halimbawa, gagamitin ni Edgar Lobaton, isang associate professor sa Department of Electrical and Computer Engineering ng NC State, ang kanyang kadalubhasaan sa machine learning at pagpoproseso ng signal upang pag-aralan ang data na nakolekta at bumuo ng mga algorithm para mahulaan ang drought tolerance at resilience ng mga pananim. Pag-aaralan ng iba pang faculty ng CALS, kabilang sina Ramon Leon at Alex Woodley, kung paano isinasama ng mga pananim na takip ang nitrogen sa lupa at nakakaapekto sa mga antas ng damo.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Bilang karagdagan sa pagsulong ng siyentipikong pag-unawa sa mga kumplikadong salik na pumapalibot sa mga benepisyo ng mga pananim na pananim, ipapalawak ng koponan ang kaalamang iyon sa mga app upang tulungan ang mga magsasaka sa kanilang mga proseso sa paggawa ng desisyon, sabi ni Reberg-Horton. Ang mga pananim na pananim ay hindi isang sukat na solusyon sa lahat, idinagdag niya. Depende sa lokal na uri ng lupa, klima at nangingibabaw na mga peste, maaaring magrekomenda ang app ng iba't ibang pananim na pabalat at iba't ibang opsyon sa pamamahala.
Ang koponan ay bubuo din ng mga kurso para sa extension outreach at pag-aaral sa silid-aralan upang higit pang ipalaganap ang kaalaman na kanilang natuklasan.
Ang layunin ng grant ay dagdagan ang pag-aampon ng mga pananim na pananim at gawing mas madaling ibagay at napapanatiling sistema ang agrikultura. Sa isang naunang pag-aaral, nalaman ng koponan na ang mga pananim na takip ay nagpapataas ng katatagan sa hindi inaasahang paraan. Bilang karagdagan sa pagbabawas ng run off – na nagpapataas ng dami ng moisture na napanatili ng mga bukirin at nagpapababa ng dami ng sustansya na napupunta sa mga ilog sa ibaba ng agos – natatakpan ang mga pananim, lalo na ang mga root ball, na naging posible para sa mga magsasaka na magtanim ng mas maaga sa panahon ng hindi karaniwang basa na mga bukal. , sinabi niya. Sa kabaligtaran sa pamamagitan ng pagbabawas ng run off, ang mga pananim na takip ay maaari ring tumaas ang pagpapaubaya sa tagtuyot ng mga pananim sa maraming kaso.
Inaasahan din ni Reberg-Horton na magtatag ng isang malawak na network ng pananaliksik na mabubuhay sa loob ng limang taon na grant at makakatulong sa paghubog ng isang kultura ng malalaking pakikipagtulungan sa pagsasaliksik sa agrikultura.
"Ngayon ang mga indibidwal na magsasaka ay gumagawa ng mga desisyon sa pamamahala tulad ng kung magtatanim ng mga pananim na takip, kung anong mga uri ang itatanim at kung kailan sila papatayin," sabi ni Reberg-Horton. "Sa pamamagitan ng pagkolekta ng data sa aming malawak na network tungkol sa kung anong mga desisyon ang kanilang ginagawa at kung paano ito nakakaapekto sa mga ani ng cash crop, mas mabilis tayong matuto nang magkasama."
Sinusuri ni Chris Reberg-Horton, kanan, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra, at Steven Mirsky, kaliwa, ang isang autonomous agricultural data collection robot. Sina Reberg-Horton at Mirsky ay mga co-leader ng isang $10M grant mula sa US Department of Agriculture para baguhin ang agrikultura. Larawan: North Carolina State University