Le ministère américain de l'Agriculture a décerné un subvention de 10 millions de dollars sur cinq ans à l'Université d'État de Caroline du Nord et au service de recherche agricole de l'USDA pour diriger un effort de recherche à l'échelle nationale visant à améliorer la durabilité de l'agriculture, tout en s'attaquant au grand défi mondial consistant à nourrir la population mondiale croissante, grâce à l'utilisation de cultures de couverture.
« Avec cette subvention, nous allons nous appuyer sur notre réseau existant de chercheurs pour mener des expériences coordonnées explorant toutes les façons dont les cultures de couverture peuvent améliorer le sol et la rentabilité des cultures commerciales, puis transformer ces nouvelles connaissances en outils ou applications d'aide à la décision. pour les agriculteurs », a déclaré Chris Reberg-Horton, professeur en sciences des cultures et des sols et co-responsable de l'équipe de recherche. « À terme, nous voulons augmenter la production alimentaire, réduire les impacts environnementaux de l’agriculture et aider les agriculteurs à s’adapter au changement climatique. »
La subvention du nouveau programme de recherche sur l'agriculture et l'alimentation Systèmes agricoles durables Le programme explorera l'impact des cultures de couverture cultivées dans les fermes et les stations de recherche de 23 États sur les insectes, les mauvaises herbes, la consommation d'eau, les niveaux de nutriments du sol et, en fin de compte, le rendement des principales cultures commerciales telles que le maïs, le coton et le soja. Le projet est codirigé par Steven Mirsky, agro-écologiste au USDA-Agricultural Research Service.
Les cultures de couverture sont des plantes cultivées pour protéger le sol de l’érosion tout en améliorant l’utilisation des nutriments du sol et en réduisant les ravageurs. Les cultures de couverture couramment cultivées hors saison comprennent le seigle, le trèfle, les pois d’hiver et les radis.
Le vaste réseau de recherche existant, appelé Agriculture durable de précision, se développera afin de collecter davantage de types de données à partir d'un plus grand nombre d'endroits, avec différents types de sols et divers climats, a déclaré Reberg-Horton, qui est également directeur adjoint du Centre pour les systèmes agricoles environnementaux.
L'équipe interdisciplinaire qui comprend des experts en cultures, des modélisateurs informatiques et des spécialistes des sciences sociales de 36 institutions, étudiera des questions allant de l'impact des cultures de couverture sur la résistance aux herbicides à l'impact de la richesse de la culture de couverture dans différentes parties du champ sur les niveaux d'azote du sol.
L’équipe utilisera des technologies de pointe, telles que la collecte de données autonome, les plateformes de données basées sur le cloud et l’apprentissage automatique, pour accélérer leur processus de découverte. Par exemple, Edgar Lobaton, professeur agrégé au Département de génie électrique et informatique de NC State, utilisera son expertise en apprentissage automatique et en traitement du signal pour analyser les données collectées et développer des algorithmes permettant de prédire la tolérance à la sécheresse et la résilience des cultures. D'autres professeurs du CALS, dont Ramon Leon et Alex Woodley, étudieront comment les cultures de couverture incorporent l'azote dans le sol et impactent les niveaux de mauvaises herbes.https://www.youtube.com/embed/m7S_VEhOFjE?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https%3A% 2F%2Fcals.ncsu.edu
En plus de faire progresser la compréhension scientifique des facteurs complexes entourant les avantages des cultures de couverture, l'équipe étendra ces connaissances à des applications pour aider les agriculteurs dans leurs processus de prise de décision, a déclaré Reberg-Horton. Les cultures de couverture ne constituent pas une solution universelle, a-t-il ajouté. En fonction du type de sol local, du climat et des ravageurs prédominants, l'application peut recommander différentes cultures de couverture et différentes options de gestion.
L'équipe développera également des cours de vulgarisation et d'enseignement en classe afin de favoriser la diffusion des connaissances découvertes.
L’objectif de la subvention est d’accroître l’adoption de cultures de couverture et de transformer l’agriculture en un système plus adaptable et durable. Dans une étude antérieure, l’équipe a découvert que les cultures de couverture augmentaient la résilience de manière inattendue. En plus de réduire le ruissellement – qui augmente la quantité d’humidité retenue par les champs et diminue la quantité de nutriments qui se retrouvent dans les rivières en aval – les cultures de couverture, en particulier les mottes de racines, ont permis aux agriculteurs de planter plus tôt lors de printemps inhabituellement humides. , il a dit. À l’inverse, en réduisant le ruissellement, les cultures de couverture peuvent également augmenter la tolérance à la sécheresse des cultures commerciales dans de nombreux cas.
Reberg-Horton espère également établir un vaste réseau de recherche qui perdurera bien au-delà de la subvention de cinq ans et contribuera à façonner une culture de grandes collaborations dans la recherche agricole.
"Aujourd'hui, les agriculteurs individuels prennent des décisions de gestion telles que l'opportunité de cultiver des cultures de couverture, quels types planter et quand les tuer", a déclaré Reberg-Horton. « En collectant des données sur notre vaste réseau sur les décisions qu'ils prennent et leur impact sur les rendements des cultures commerciales, nous pouvons apprendre plus rapidement ensemble. »
Chris Reberg-Horton, à droite, Girish Chowdhary, Ranveer Chandra et Steven Mirsky, à gauche, examinent un robot autonome de collecte de données agricoles. Reberg-Horton et Mirsky sont co-dirigeants d'une subvention de 10 millions de dollars du ministère américain de l'Agriculture pour transformer l'agriculture. Photo : Université d'État de Caroline du Nord