Глубокое погружение: Использование силы почвенных микробов для более устойчивого сельского хозяйства

Ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) Министерства энергетики США совместно с Университетом Арканзаса и Glennoe Farms запустили проект "AR1K Smart Farm" на 1000-акровом участке в Арканзасе. Цель — создать самую научно продвинутую ферму в мире, объединив молекулярную биологию, биогеохимию, дистанционное зондирование и машинное обучение для революции в сельском хозяйстве.

Проект направлен на разработку устойчивых практик, которые могли бы сократить потребность в химических удобрениях, усилить поглощение углерода почвой и повысить урожайность. Ключевой элемент исследований — понимание роли микробов, которые являются критическим компонентом здоровья и продуктивности почвы. Ученые надеются научиться управлять микробными сообществами для повышения устойчивости почв к климатическим изменениям, засухам и вредителям.

"Почва — самая сложная экосистема на планете, но современные методы истощили её: содержание органического вещества на большинстве сельхозугодий упало до 1–2% против исторических 10%", — отмечают исследователи. Ученые работают над созданием микробных добавок — "пробиотиков для почвы", которые могли бы восполнить утраченные углерод, фосфор и другие питательные вещества, снизив зависимость от дорогих и экологически вредных химикатов.

Для сбора данных используются дроны с гиперспектральными датчиками, анализирующими сотни спектральных каналов для оценки здоровья растений, и геофизические методы для 3D-картирования свойств почвы. Машинное обучение интегрирует всю информацию. "Наша конечная цель — предоставить фермерскому сообществу практические рекомендации, основанные на данных, которые сегодня разрознены из-за коммерческих интересов частных компаний", — говорит со-руководитель проекта Харуко Уэйнрайт.