Истраживачи који су анализирали 30-годишњи експеримент са ротацијом кукуруза-соје-псенице у Мичигену открили су да су време престанка усева и температура ваздуха најјачи предиктори доступности азота у земљишту у агроекосистемима који се посејају под покровом, нудећи узгајивачима нови увид у ослобађање азота за управљање производњом кукуруза.
Студија, спроведена на локацији Келлогг Биологицал Статион Лонг-Терм Ецологицал Ресеарцх, користила је насумичне моделе машинског учења у шумама за испитивање динамике минерализације азота у системима смањеног уноса-и органских усева између 1990. и 2020. Истраживачи су открили да се неоргански азот у тлу, посебно неоргански азот, посебно нитрат у тлу, нагло повећава након {5} прекривања нитрата (НО) и обично достиже врхунац око 50 дана касније, посебно када просечне дневне температуре прелазе 12 степени.
Истраживање се фокусирало на покровне усеве црвене детелине који се користе у системима производње кукуруза и испитало је како временски услови, биомаса покровних усева, влага у земљишту и праксе управљања утичу на ослобађање азота. Према налазима, дани након престанка усева били су константно најважнији фактор који је утицао на доступност нитрата и амонијума, док је температура била на другом месту по важности у већини модела. Студија је показала да је ослобађање азота вођено интеракцијом ових фактора, а не било којом појединачном варијаблом.
Истраживачи су рекли да би резултати могли помоћи пољопривредницима да боље синхронизују ослобађање азота из покровних усева са потражњом усева, потенцијално смањујући ослањање на синтетичка ђубрива и смањујући утицаје на животну средину као што су испирање нитрата и емисије азот-оксида. Студија је такође открила да је концентрација нитрата у земљишту генерално достигла врхунац током фазе брзог раста усева кукуруза пре него што је опала пошто су биљке апсорбовале азот.
Модели машинског учења објаснили су око 35% варијација у нивоима нитрата у земљишту током независних сезона раста, док је тачност предвиђања за нивое амонијума била нижа. Упркос разликама у продуктивности између смањеног-уноса и органских система, оба система су показала сличну сезонску динамику азота, што сугерише да температура и време играју доминантну улогу у минерализацији азота без обзира на приступ управљању.
Истраживачи су приметили да је сама биомаса покровних усева имала слабији утицај на доступност азота него што се очекивало, вероватно зато што су нивои биомасе релативно мало варирали између година у поређењу са временским условима. Додали су да би будући рад на интегрисању емпиријских података са моделима заснованим на процесима{1}}могао побољшати предвиђања на различитим тлима и климатским условима.
Студију је водио Рабин КЦ са -коауторима Г. Пхилипом Робертсоном и Сиеглинде Снапп. Финансирање је обезбедила Национална научна фондација за дугорочни-програм за еколошка истраживања, УСДА дугорочни-програм за истраживање агроекосистема и АгБиоРесеарцх државног универзитета Мичиген.
