El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos ha otorgado un cinco años, subvención de $ 10 millones a la Universidad Estatal de Carolina del Norte y al Servicio de Investigación Agrícola del USDA para liderar un esfuerzo de investigación a nivel nacional para mejorar la sostenibilidad de la agricultura, mientras aborda el gran desafío global de cómo alimentar a la creciente población mundial, mediante el uso de cultivos de cobertura.
“Con esta subvención, nos basaremos en nuestra red existente de investigadores para realizar experimentos coordinados que exploren todas las formas en que los cultivos de cobertura pueden mejorar el suelo y la rentabilidad de los cultivos comerciales y luego convertir ese nuevo conocimiento en herramientas o aplicaciones de apoyo a la toma de decisiones. para los agricultores”, dijo Chris Reberg-Horton, profesor de Ciencias de Cultivos y Suelos y codirector del equipo de investigación. “En última instancia, queremos aumentar la producción de alimentos, reducir los impactos ambientales de la agricultura y ayudar a los agricultores a adaptarse al clima cambiante”.
La subvención de la nueva Iniciativa de Investigación sobre Agricultura y Alimentos Sistemas Agrícolas Sostenibles El programa explorará cómo los cultivos de cobertura cultivados en granjas y estaciones de investigación en 23 estados afectan a los insectos, las malas hierbas, el uso del agua, los niveles de nutrientes del suelo y, en última instancia, el rendimiento de los principales cultivos comerciales como el maíz, el algodón y la soja. El proyecto está codirigido por Steven Mirsky, un agroecólogo del Servicio de Investigación Agrícola del USDA.
Los cultivos de cobertura son plantas que se cultivan para proteger el suelo de la erosión y, al mismo tiempo, mejorar el uso de los niveles de nutrientes del suelo y reducir las plagas. Los cultivos de cobertura que comúnmente se cultivan fuera de temporada incluyen centeno, trébol, guisantes de invierno y rábanos.
La extensa red de investigación existente, llamada Agricultura Sostenible de Precisión, se expandirá para recopilar más tipos de datos de más ubicaciones, con diferentes tipos de suelo y climas diversos, dijo Reberg-Horton, quien también es subdirectora de la Centro de Sistemas Agrícolas Ambientales.
El equipo interdisciplinario que incluye expertos en cultivos, modeladores informáticos y científicos sociales de 36 instituciones, investigará preguntas que van desde cómo los cultivos de cobertura afectan la resistencia a los herbicidas hasta cómo la exuberancia del cultivo de cobertura en diferentes partes del campo afecta los niveles de nitrógeno del suelo.
El equipo utilizará tecnología de punta, como recopilación de datos autónoma, plataformas de datos basadas en la nube y aprendizaje automático para acelerar su proceso de descubrimiento. Por ejemplo, Edgar Lobaton, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de NC State, utilizará su experiencia en aprendizaje automático y procesamiento de señales para analizar los datos recopilados y desarrollar algoritmos para predecir la tolerancia a la sequía y la resiliencia de los cultivos. Otros profesores de CALS, incluidos Ramón León y Alex Woodley, estudiarán cómo los cultivos de cobertura incorporan nitrógeno en el suelo y afectan los niveles de malezas. https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Además de avanzar en la comprensión científica de los factores complejos que rodean los beneficios de los cultivos de cobertura, el equipo extenderá ese conocimiento a las aplicaciones para ayudar a los agricultores en sus procesos de toma de decisiones, dijo Reberg-Horton. Los cultivos de cobertura no son una solución única para todos, agregó. Según el tipo de suelo local, el clima y las plagas predominantes, la aplicación puede recomendar diferentes cultivos de cobertura y diferentes opciones de manejo.
El equipo también desarrollará cursos de extensión y educación en el aula para promover la difusión del conocimiento que descubran.
El objetivo de la subvención es aumentar la adopción de cultivos de cobertura y transformar la agricultura en un sistema más adaptable y sostenible. En un estudio anterior, el equipo descubrió que los cultivos de cobertura aumentaban la resiliencia de manera inesperada. Además de reducir la escorrentía, que aumenta la cantidad de humedad retenida por los campos y disminuye la cantidad de nutrientes que terminan en los ríos río abajo, los cultivos de cobertura, en particular los cepellones, hicieron posible que los agricultores sembraran antes durante las primaveras inusualmente húmedas. , él dijo. Por el contrario, al reducir la escorrentía, los cultivos de cobertura también pueden aumentar la tolerancia a la sequía de los cultivos comerciales en muchos casos.
Reberg-Horton también espera establecer una vasta red de investigación que sobreviva mucho más allá de la subvención de cinco años y ayude a dar forma a una cultura de grandes colaboraciones en investigación agrícola.
“Hoy en día, los agricultores individuales toman decisiones de gestión, como si sembrar cultivos de cobertura, qué tipos sembrar y cuándo matarlos”, dijo Reberg-Horton. “Al recopilar datos en nuestra amplia red sobre las decisiones que toman y cómo eso afecta los rendimientos de los cultivos comerciales, podemos aprender más rápido juntos”.
Chris Reberg-Horton, a la derecha, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra y Steven Mirsky, a la izquierda, examinan un robot autónomo de recopilación de datos agrícolas. Reberg-Horton y Mirsky son colíderes de una subvención de $10 millones del Departamento de Agricultura de EE. UU. para transformar la agricultura. Foto: Universidad Estatal de Carolina del Norte