O Departamento de Agricultura dos EUA concedeu um subsídio de US$ 10 milhões por cinco anos à Universidade Estadual da Carolina do Norte e ao Serviço de Pesquisa Agrícola do USDA para liderar um esforço de pesquisa nacional para melhorar a sustentabilidade da agricultura, ao mesmo tempo em que enfrenta o grande desafio global de como alimentar a crescente população mundial, através do uso de culturas de cobertura.
“Com esta doação, aproveitaremos nossa rede existente de pesquisadores para conduzir experimentos coordenados explorando todas as maneiras pelas quais as culturas de cobertura podem melhorar o solo e a lucratividade das culturas comerciais e, em seguida, transformar esse novo conhecimento em ferramentas de apoio à decisão, ou aplicativos, para os agricultores”, disse Chris Reberg-Horton, professor de Ciências das Culturas e do Solo e colíder da equipe de pesquisa. “Em última análise, queremos aumentar a produção de alimentos, reduzir os impactos ambientais da agricultura e ajudar os agricultores a adaptarem-se às alterações climáticas.”
A subvenção do novo programa da Iniciativa de Investigação Agrícola e Alimentar Sistemas Agrícolas Sustentáveis O programa explorará como as culturas de cobertura cultivadas em fazendas e estações de pesquisa em 23 estados impactam os insetos, as ervas daninhas, o uso da água, os níveis de nutrientes do solo e, em última análise, o rendimento das principais culturas comerciais, como milho, algodão e soja. O projeto é co-liderado por Steven Mirsky, agroecologista do USDA-Agricultural Research Service.
As culturas de cobertura são plantas cultivadas para proteger o solo da erosão, ao mesmo tempo que melhoram o uso dos níveis de nutrientes do solo e reduzem as pragas. As culturas de cobertura comumente cultivadas fora da estação incluem centeio, trevo, ervilhas e rabanetes.
A rede de pesquisa existente e extensa, chamada Agricultura Sustentável de Precisão, se expandirá para coletar mais tipos de dados de mais locais, com diferentes tipos de solo e climas diversos, disse Reberg-Horton, que também é diretor assistente do Centro de sistemas agrícolas ambientais.
A equipa interdisciplinar que inclui especialistas em culturas, modeladores informáticos e cientistas sociais de 36 instituições, irá investigar questões que vão desde como as culturas de cobertura afectam a resistência aos herbicidas até como a exuberância da cultura de cobertura em diferentes partes do campo afecta os níveis de azoto do solo.
A equipe usará tecnologia de ponta, como coleta autônoma de dados, plataformas de dados baseadas em nuvem e aprendizado de máquina para agilizar o processo de descoberta. Por exemplo, Edgar Lobaton, professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação do Estado da Carolina do Norte, usará sua experiência em aprendizado de máquina e processamento de sinais para analisar os dados coletados e desenvolver algoritmos para prever a tolerância à seca e a resiliência das culturas. Outros professores do CALS, incluindo Ramon Leon e Alex Woodley, estudarão como as culturas de cobertura incorporam nitrogênio no solo e impactam os níveis de ervas daninhas.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
Além de promover a compreensão científica dos factores complexos que rodeiam os benefícios das culturas de cobertura, a equipa irá alargar esse conhecimento a aplicações para ajudar os agricultores nos seus processos de tomada de decisão, disse Reberg-Horton. As culturas de cobertura não são uma solução única para todos, acrescentou. Dependendo do tipo de solo local, do clima e das pragas predominantes, a aplicação pode recomendar diferentes culturas de cobertura e diferentes opções de gestão.
A equipe também desenvolverá cursos de extensão e educação presencial para ampliar a difusão do conhecimento adquirido.
O objectivo da subvenção é aumentar a adopção de culturas de cobertura e transformar a agricultura num sistema mais adaptável e sustentável. Num estudo anterior, a equipa descobriu que as culturas de cobertura aumentavam a resiliência de uma forma inesperada. Além de reduzir o escoamento superficial – o que aumenta a quantidade de humidade retida pelos campos e diminui a quantidade de nutrientes que acabam nos rios a jusante – as culturas de cobertura, especialmente as raízes, permitiram aos agricultores plantar mais cedo durante as primaveras invulgarmente húmidas. , ele disse. Por outro lado, ao reduzir o escoamento, as culturas de cobertura também podem aumentar a tolerância à seca das culturas comerciais em muitos casos.
Reberg-Horton também espera estabelecer uma vasta rede de investigação que sobreviverá muito além da subvenção de cinco anos e ajudará a moldar uma cultura de grandes colaborações na investigação agrícola.
“Hoje, os agricultores individuais estão a tomar decisões de gestão, tais como se devem cultivar culturas de cobertura, que tipos plantar e quando matá-las”, disse Reberg-Horton. “Ao coletar dados em nossa vasta rede sobre quais decisões eles tomam e como isso afeta o rendimento das culturas comerciais, podemos aprender juntos mais rápido.”
Chris Reberg-Horton, à direita, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra e Steven Mirsky, à esquerda, examinam um robô autônomo de coleta de dados agrícolas. Reberg-Horton e Mirsky são co-líderes de uma doação de 10 milhões de dólares do Departamento de Agricultura dos EUA para transformar a agricultura. Foto: Universidade Estadual da Carolina do Norte