Рост популярности покровных культур на Среднем Западе США благодаря государственным программам

Покровные культуры, способные уменьшать эрозию и улучшать здоровье почвы, высаживаются на больших площадях Среднего Запада США, чем когда-либо. Согласно новому исследованию Университета Иллинойса, к 2021 году доля земель с покровными культурами достигла 7.2%, по сравнению с всего 1.8% десятилетием ранее. Этот вывод стал результатом сложного анализа спутниковых данных, который позволил точно обнаружить покровные культуры на 140 миллионах акров пахотных земель и отследить их распространение за 20 лет.

Исследование "Recent rapid increase of cover crop adoption across the U.S. Midwest detected by fusing multi-source satellite data" опубликовано в Geophysical Research Letters.

Методология: обнаружение с орбиты

Поскольку полевые исследования для всего региона невозможны, команда под руководством Кайю Гуана (Kaiyu Guan) разработала новый алгоритм для дистанционного зондирования. Он объединяет понимание цикла роста покровных культур с машинным обучением.

• Принцип работы: Алгоритм отслеживает, как оголённая почва "зеленеет" между апрелем и маем (период активного роста покровных культур), а затем снова обнажается после их уничтожения и до начала роста основных сельхозкультур.
• Валидация: Данные со спутников сравнивались с переписными данными за 2012-2017 годы и проверялись по полевым данным от партнёров, включая USDA Risk Management Agency (RMA) и Департамент сельского хозяйства Индианы. Это обеспечило высокую точность модели.

Драйвер роста: государственное финансирование

Рост площадей под покровными культурами сильно коррелирует с увеличением финансирования государственных программ поощрения.

• Объём финансирования программ разделения затрат вырос с 5млнв2005году * *до * *156 млн в 2018 году, причём наибольший рост инвестиций пришёлся на период после 2015 года.
• Между 2017 и 2021 годами площади под покровными культурами в регионе удвоились.
• Штаты, которые инвестировали больше (например, Иллинойс и Айова, внедрившие скидки на страховые взносы для фермеров), показали более высокий процент внедрения.

Проблемы и перспективы

Несмотря на четырёхкратный рост с 2011 года, показатель в 7.2% остаётся низким.

• Риски для фермеров: Покровные культуры могут сокращать окно для весеннего посева и, при неправильном управлении, приводить к снижению урожайности основных культур. Например, недавнее исследование Стэнфордского университета с использованием данных Гуана показало, что покровные культуры могут снижать урожайность кукурузы примерно на 5%.
• Необходимость инноваций в политике: Существующий подход чрезмерно полагается на программы разделения затрат. Для перехода к повсеместному внедрению необходимы политики, которые также учитывают риски фермеров и управленческие вызовы, а не просто покрывают часть расходов.

Как отмечает соавтор Джонатан Коппесс (Jonathan Coppess), покровные культуры пока остаются практикой для новаторов и ранних последователей, а не общепринятым методом, поскольку требуют системных изменений в управлении фермой.