Il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti ha assegnato un sovvenzione quinquennale di 10 milioni di dollari alla North Carolina State University e all’USDA-Agricultural Research Service per guidare uno sforzo di ricerca a livello nazionale per migliorare la sostenibilità dell’agricoltura, affrontando al tempo stesso la grande sfida globale su come nutrire la crescente popolazione mondiale, attraverso l’uso di colture di copertura.
“Con questa sovvenzione, svilupperemo la nostra rete esistente di ricercatori per condurre esperimenti coordinati esplorando tutti i modi in cui le colture di copertura possono migliorare il suolo e la redditività delle colture da reddito e quindi trasformare queste nuove conoscenze in strumenti di supporto decisionale, o app, per gli agricoltori”, ha affermato Chris Reberg-Horton, professore di scienze delle colture e del suolo e co-leader del gruppo di ricerca. “In definitiva, vogliamo aumentare la produzione alimentare, ridurre l’impatto ambientale dell’agricoltura e aiutare gli agricoltori ad adattarsi ai cambiamenti climatici”.
La novità della sovvenzione dell'Iniziativa per la ricerca agricola e alimentare Sistemi agricoli sostenibili Il programma esplorerà il modo in cui le colture di copertura coltivate nelle aziende agricole e nelle stazioni di ricerca in 23 stati influiscono sugli insetti, sulle erbe infestanti, sull’uso dell’acqua, sui livelli di nutrienti del suolo e, in definitiva, sulla resa delle principali colture commerciali come mais, cotone e soia. Il progetto è co-guidato da Steven Mirsky, un agroecologista dell’USDA-Agricultural Research Service.
Le colture di copertura sono piante coltivate per proteggere il suolo dall’erosione, migliorando al tempo stesso i livelli di nutrienti del suolo e riducendo i parassiti. Le colture di copertura comunemente coltivate in bassa stagione includono segale, trifoglio, piselli invernali e ravanelli.
L'esistente ed estesa rete di ricerca, denominata Agricoltura sostenibile di precisione, si espanderà per raccogliere più tipi di dati da più luoghi, con diversi tipi di suolo e climi diversi, ha affermato Reberg-Horton, che è anche assistente direttore del Centro per i sistemi di agricoltura ambientale.
Il team interdisciplinare, che comprende esperti di colture, modellatori computerizzati e scienziati sociali di 36 istituzioni, effettuerà ricerche su questioni che vanno dal modo in cui le colture di copertura influiscono sulla resistenza agli erbicidi al modo in cui la rigogliosa coltura di copertura in diverse parti del campo influisce sui livelli di azoto del suolo.
Il team utilizzerà tecnologie all’avanguardia, come la raccolta autonoma dei dati, piattaforme dati basate su cloud e l’apprendimento automatico per accelerare il processo di scoperta. Ad esempio, Edgar Lobaton, professore associato presso il Dipartimento di ingegneria elettrica e informatica dello Stato NC, utilizzerà la sua esperienza nell’apprendimento automatico e nell’elaborazione dei segnali per analizzare i dati raccolti e sviluppare algoritmi per prevedere la tolleranza alla siccità e la resilienza delle colture. Altri docenti CALS, tra cui Ramon Leon e Alex Woodley, studieranno come le colture di copertura incorporano l'azoto nel terreno e incidono sui livelli di erbe infestanti.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Oltre a far progredire la comprensione scientifica dei complessi fattori che circondano i benefici delle colture di copertura, il team estenderà tale conoscenza alle app per aiutare gli agricoltori nei loro processi decisionali, ha affermato Reberg-Horton. Le colture di copertura non sono una soluzione valida per tutti, ha aggiunto. A seconda del tipo di terreno locale, del clima e dei parassiti predominanti, l’app potrebbe consigliare diverse colture di copertura e diverse opzioni di gestione.
Il team svilupperà inoltre corsi di sensibilizzazione e formazione in classe per favorire la diffusione della conoscenza scoperta.
L’obiettivo della sovvenzione è aumentare l’adozione di colture di copertura e trasformare l’agricoltura in un sistema più adattabile e sostenibile. In uno studio precedente, il team aveva scoperto che le colture di copertura aumentavano la resilienza in modo inaspettato. Oltre a ridurre il deflusso – che aumenta la quantità di umidità trattenuta dai campi e diminuisce la quantità di nutrienti che finiscono nei fiumi a valle – le colture di copertura, in particolare le radici, hanno permesso agli agricoltori di piantare prima durante le primavere insolitamente umide. , Egli ha detto. Al contrario, riducendo il deflusso, in molti casi le colture di copertura possono anche aumentare la tolleranza alla siccità delle colture da reddito.
Reberg-Horton spera inoltre di creare una vasta rete di ricerca che sopravvivrà a lungo alla sovvenzione quinquennale e contribuirà a plasmare una cultura di grandi collaborazioni nella ricerca agricola.
“Oggi i singoli agricoltori devono prendere decisioni gestionali, ad esempio se coltivare colture di copertura, quali tipi piantare e quando ucciderle”, ha affermato Reberg-Horton. “Raccogliendo dati attraverso la nostra vasta rete sulle decisioni che prendono e su come queste influiscono sui rendimenti delle colture commerciali, possiamo imparare più velocemente insieme”.
Chris Reberg-Horton, a destra, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra e Steven Mirsky, a sinistra, esaminano un robot autonomo per la raccolta dati agricoli. Reberg-Horton e Mirsky sono co-leader di una sovvenzione di 10 milioni di dollari da parte del Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti per trasformare l’agricoltura. Foto: Università statale della Carolina del Nord