미국 농무부가 수여한 10년, XNUMX만 달러 보조금 노스캐롤라이나 주립대학교와 USDA-Agricultural Research Service가 농업의 지속 가능성을 개선하기 위한 전국적인 연구 노력을 이끌고 덮개작물을 사용하여 세계의 증가하는 인구를 먹여 살리는 방법이라는 거대한 글로벌 과제를 해결합니다.
"이 보조금으로 우리는 기존 연구자 네트워크를 기반으로 덮개작물이 환금작물의 토양과 수익성을 개선할 수 있는 모든 방법을 탐구하는 조정된 실험을 수행하고 그 새로운 지식을 의사 결정 지원 도구 또는 앱으로 전환할 것입니다. 농부들을 위한 것입니다.”라고 작물 및 토양 과학 교수이자 연구팀의 공동 리더인 Chris Reberg-Horton이 말했습니다. "궁극적으로 우리는 식량 생산을 늘리고 농업이 환경에 미치는 영향을 줄이며 농부들이 변화하는 기후에 적응할 수 있도록 돕고 싶습니다."
농업 및 식품 연구 이니셔티브의 새로운 보조금 지속 가능한 농업 시스템 이 프로그램은 23개 주의 농장과 연구소에서 재배된 덮개작물이 곤충, 잡초, 물 사용, 토양 영양소 수준 및 궁극적으로 옥수수, 목화, 대두와 같은 주요 환금작물의 수확량에 어떤 영향을 미치는지 탐구할 것입니다. 이 프로젝트는 USDA-Agricultural Research Service의 농업 생태학자인 Steven Mirsky가 공동으로 이끌었습니다.
피복작물은 침식으로부터 토양을 보호하는 동시에 토양 영양소 수준을 개선하고 해충을 줄이기 위해 재배됩니다. 비수기에 일반적으로 재배되는 덮개작물에는 호밀, 클로버, 겨울 완두콩 및 무가 포함됩니다.
라고 불리는 기존의 광범위한 연구 네트워크 정밀 지속 가능한 농업다른 토양 유형과 다양한 기후를 가진 더 많은 위치에서 더 많은 유형의 데이터를 수집하기 위해 확장될 것이라고 Reberg-Horton은 말했습니다. 환경농업시스템센터.
36개 기관의 작물 전문가, 컴퓨터 모델러 및 사회 과학자를 포함하는 학제 간 팀은 덮개작물이 제초제 저항성에 미치는 영향에서 다양한 분야의 덮개작물이 토양 질소 수준에 미치는 영향에 이르기까지 다양한 질문을 연구할 것입니다.
팀은 자동 데이터 수집, 클라우드 기반 데이터 플랫폼 및 기계 학습과 같은 최첨단 기술을 사용하여 검색 프로세스를 가속화할 것입니다. 예를 들어, 노스캐롤라이나 주립 전기 및 컴퓨터 공학부의 부교수인 Edgar Lobaton은 기계 학습 및 신호 처리에 대한 자신의 전문 지식을 사용하여 수집된 데이터를 분석하고 작물의 가뭄 내성 및 탄력성을 예측하는 알고리즘을 개발할 것입니다. Ramon Leon과 Alex Woodley를 비롯한 다른 CALS 교수진은 덮개작물이 어떻게 토양에 질소를 통합하고 잡초 수준에 영향을 미치는지 연구할 것입니다.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Reberg-Horton은 덮개작물의 이점을 둘러싼 복잡한 요인에 대한 과학적 이해를 높이는 것 외에도 해당 지식을 앱으로 확장하여 농부들의 의사 결정 과정을 지원할 것이라고 말했습니다. 덮개작물은 만능 해결책이 아니라고 그는 덧붙였다. 지역 토양 유형, 기후 및 우세한 해충에 따라 앱에서 다양한 덮개작물과 다양한 관리 옵션을 권장할 수 있습니다.
팀은 또한 그들이 발견한 지식의 확산을 촉진하기 위해 확장 아웃리치 및 교실 교육을 위한 과정을 개발할 것입니다.
보조금의 목표는 덮개작물의 채택을 늘리고 농업을 보다 적응력 있고 지속 가능한 시스템으로 전환하는 것입니다. 이전 연구에서 팀은 덮개작물이 예상치 못한 방식으로 회복력을 증가시키는 것을 발견했습니다. 밭에서 보유하는 수분의 양을 증가시키고 하류 강으로 흘러들어가는 양분의 양을 감소시키는 유출수를 줄이는 것 외에도 피복작물, 특히 뿌리 덩어리는 비정상적으로 습한 봄철에 농부들이 더 일찍 심을 수 있게 했습니다. , 그는 말했다. 반대로 유출량을 줄임으로써 덮개작물은 많은 경우 환금작물의 가뭄 내성을 높일 수 있습니다.
Reberg-Horton은 또한 지난 XNUMX년 동안의 연구비로 지속되는 방대한 연구 네트워크를 구축하고 농업 연구에서 대규모 협력 문화를 형성하는 데 도움이 되기를 희망합니다.
Reberg-Horton은 “오늘날 개별 농부들은 덮개작물을 키울지, 어떤 종류를 심을지, 언제 죽일지와 같은 관리 결정을 내리고 있습니다. "우리의 방대한 네트워크를 통해 그들이 내리는 결정과 그것이 환금 작물 수확량에 미치는 영향에 대한 데이터를 수집함으로써 함께 더 빨리 배울 수 있습니다."
Chris Reberg-Horton(오른쪽), Girish Chowdhary, Ranveer Chandra, Steven Mirsky(왼쪽)가 자율 농업 데이터 수집 로봇을 조사하고 있습니다. Reberg-Horton과 Mirsky는 농업 혁신을 위해 미국 농무부로부터 10만 달러 보조금의 공동 리더입니다. 사진: 노스캐롤라이나 주립대학교