กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาได้รับรางวัล ระยะเวลา 10 ปี ทุน XNUMX ล้านเหรียญสหรัฐ ให้กับ North Carolina State University และ USDA-Agricultural Research Service เพื่อนำไปสู่ความพยายามในการวิจัยทั่วประเทศเพื่อปรับปรุงความยั่งยืนของการเกษตร ในขณะเดียวกันก็จัดการกับความท้าทายระดับโลกในการเลี้ยงดูประชากรโลกที่เพิ่มขึ้นผ่านการใช้พืชคลุมดิน
“ด้วยเงินช่วยเหลือนี้ เราจะสร้างเครือข่ายนักวิจัยที่มีอยู่ของเราเพื่อดำเนินการทดลองร่วมกันเพื่อสำรวจวิธีการปลูกพืชคลุมดินทั้งหมดที่สามารถปรับปรุงดินและความสามารถในการทำกำไรของพืชเศรษฐกิจ แล้วเปลี่ยนความรู้ใหม่นั้นให้เป็นเครื่องมือสนับสนุนการตัดสินใจหรือแอพ สำหรับเกษตรกร” Chris Reberg-Horton ศาสตราจารย์ด้าน Crop and Soil Science และหัวหน้าร่วมของทีมวิจัยกล่าว “ท้ายที่สุดแล้ว เราต้องการเพิ่มการผลิตอาหาร ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการเกษตร และช่วยให้เกษตรกรปรับตัวเข้ากับสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง”
ที่ได้รับทุนจากโครงการวิจัยเกษตรและอาหารนิ ระบบเกษตรกรรมยั่งยืน โปรแกรมจะสำรวจว่าพืชคลุมดินที่ปลูกในฟาร์มและสถานีวิจัยใน 23 รัฐส่งผลกระทบต่อแมลง วัชพืช การใช้น้ำ ระดับธาตุอาหารในดิน และท้ายที่สุดต่อผลผลิตของพืชเศรษฐกิจหลัก เช่น ข้าวโพด ฝ้าย และถั่วเหลืองอย่างไร โครงการนี้นำโดย Steven Mirsky นักนิเวศวิทยาเกษตรกับ USDA-Agricultural Research Service
พืชคลุมดินเป็นพืชที่ปลูกเพื่อป้องกันดินจากการพังทลายในขณะเดียวกันก็ช่วยเพิ่มระดับธาตุอาหารในดิน และลดแมลงศัตรูพืช พืชคลุมดินที่ปลูกกันทั่วไปในฤดูนอกฤดู ได้แก่ ข้าวไรย์ โคลเวอร์ ถั่วลันเตา และหัวไชเท้า
เครือข่ายการวิจัยที่มีอยู่และกว้างขวางเรียกว่า เกษตรกรรมยั่งยืนแม่นยำReberg-Horton ผู้ช่วยผู้อำนวยการของ The City จะขยายเพื่อรวบรวมข้อมูลประเภทต่างๆ จากสถานที่ต่างๆ มากขึ้น โดยมีดินประเภทต่างๆ และภูมิอากาศที่หลากหลาย ศูนย์ระบบเกษตรกรรมสิ่งแวดล้อม.
ทีมสหวิทยาการซึ่งประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญด้านการเพาะปลูก นักสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ และนักสังคมศาสตร์จากสถาบัน 36 แห่ง จะวิจัยคำถามตั้งแต่พืชคลุมดินส่งผลต่อการต้านทานสารกำจัดวัชพืชอย่างไร ไปจนถึงความเขียวชอุ่มของพืชคลุมดินในส่วนต่าง ๆ ของทุ่งส่งผลต่อระดับไนโตรเจนในดินอย่างไร
ทีมจะใช้เทคโนโลยีล้ำสมัย เช่น การรวบรวมข้อมูลอัตโนมัติ แพลตฟอร์มข้อมูลบนคลาวด์ และการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อเร่งกระบวนการค้นพบ ตัวอย่างเช่น Edgar Lobaton รองศาสตราจารย์ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ของ NC State จะใช้ความเชี่ยวชาญของเขาในการเรียนรู้ของเครื่องและการประมวลผลสัญญาณเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมและพัฒนาอัลกอริทึมเพื่อทำนายความทนทานต่อความแห้งแล้งและความยืดหยุ่นของพืชผล คณาจารย์ด้าน CALS คนอื่นๆ รวมถึง Ramon Leon และ Alex Woodley จะศึกษาว่าพืชคลุมดินเพิ่มไนโตรเจนลงในดินและส่งผลกระทบต่อระดับของวัชพืชอย่างไรhttps://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
นอกเหนือจากการเพิ่มความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับปัจจัยที่ซับซ้อนรอบ ๆ ประโยชน์ของพืชคลุมดินแล้ว ทีมงานจะขยายความรู้ดังกล่าวไปยังแอพเพื่อช่วยเหลือเกษตรกรในกระบวนการตัดสินใจของพวกเขา Reberg-Horton กล่าว การปลูกพืชคลุมดินไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาขนาดเดียวที่เหมาะกับทุกคน เขากล่าวเสริม แอพอาจแนะนำพืชคลุมดินและตัวเลือกการจัดการที่แตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของดิน ภูมิอากาศ และศัตรูพืชเด่น
นอกจากนี้ ทีมยังจะพัฒนาหลักสูตรสำหรับการขยายขอบเขตและการศึกษาในชั้นเรียนเพื่อเผยแพร่ความรู้ที่พวกเขาค้นพบ
เป้าหมายของทุนนี้คือการเพิ่มการยอมรับพืชคลุมดินและเปลี่ยนการเกษตรให้เป็นระบบที่ปรับเปลี่ยนได้และยั่งยืนมากขึ้น ในการศึกษาก่อนหน้านี้ ทีมงานพบว่าพืชคลุมดินช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในลักษณะที่คาดไม่ถึง นอกเหนือจากการลดปริมาณน้ำทิ้ง – ซึ่งเพิ่มปริมาณความชื้นที่ทุ่งนากักเก็บไว้และลดปริมาณสารอาหารที่ไหลลงสู่แม่น้ำท้ายน้ำ – พืชคลุมดินโดยเฉพาะส่วนรูตบอล ทำให้เกษตรกรสามารถเพาะปลูกได้เร็วกว่าปกติในช่วงที่น้ำพุมีความชื้นมากผิดปกติ , เขาพูดว่า. พืชคลุมดินยังสามารถเพิ่มความทนทานต่อความแห้งแล้งของพืชเศรษฐกิจได้ในหลายกรณี
Reberg-Horton ยังหวังที่จะสร้างเครือข่ายการวิจัยที่กว้างขวางซึ่งจะอยู่ได้นานหลังจากทุนห้าปี และช่วยสร้างวัฒนธรรมของความร่วมมือขนาดใหญ่ในการวิจัยทางการเกษตร
Reberg-Horton กล่าวว่า “ทุกวันนี้ เกษตรกรแต่ละคนกำลังตัดสินใจด้านการจัดการ เช่น จะปลูกพืชคลุมดินหรือไม่ ปลูกชนิดใด และเมื่อใดควรฆ่าทิ้ง” Reberg-Horton กล่าว “ด้วยการรวบรวมข้อมูลจากเครือข่ายอันกว้างขวางของเราเกี่ยวกับการตัดสินใจที่พวกเขาทำและผลกระทบที่ส่งผลต่อผลผลิตพืชเศรษฐกิจทำให้เราสามารถเรียนรู้ร่วมกันได้เร็วขึ้น”
Chris Reberg-Horton (ขวา), Girish Chowdhary, Ranveer Chandra และ Steven Mirsky (ซ้าย) กำลังตรวจสอบหุ่นยนต์เก็บข้อมูลการเกษตรอัตโนมัติ Reberg-Horton และ Mirsky เป็นผู้นำร่วมของเงินช่วยเหลือ 10 ล้านดอลลาร์จากกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาเพื่อเปลี่ยนแปลงการเกษตร รูปถ่าย: มหาวิทยาลัยแห่งรัฐนอร์ทแคโรไลนา