Els investigadors que van analitzar un experiment de rotació del blat de blat de moro-soja- de 30-anys a Michigan van trobar que el moment de la finalització del cultiu de cobertura i la temperatura de l'aire eren els predictors més forts de la disponibilitat de nitrogen del sòl als agroecosistemes de cultiu de coberta, oferint als productors noves idees sobre la gestió de l'alliberament de nitrogen per a la producció de blat de moro.
L'estudi, realitzat al lloc d'investigació ecològica a llarg termini de l'estació biològica de Kellogg, va utilitzar models d'aprenentatge automàtic forestal aleatori per examinar la dinàmica de mineralització del nitrogen en sistemes de cultiu orgànic i d'entrada reduïda entre 1990 i 2020. Els investigadors van trobar que el nitrogen inorgànic del sòl, en particular el nitrat (NO3−{5}}N), augmentava ràpidament la terminació màxima dels cultius de llegums al voltant de 50 dies de cobertura típica. més tard, sobretot quan les temperatures mitjanes diàries van superar els 12 graus.
La investigació es va centrar en els cultius de coberta de trèvol vermell utilitzats en els sistemes de producció de blat de moro i va examinar com les condicions meteorològiques, la biomassa dels cultius de cobertura, la humitat del sòl i les pràctiques de gestió van influir en l'alliberament de nitrogen. Segons les conclusions, els dies després de la terminació del cultiu de cobertura va ser constantment el factor més important que va afectar tant la disponibilitat de nitrats com d'amoni, mentre que la temperatura va ocupar el segon lloc en importància en la majoria dels models. L'estudi va demostrar que l'alliberament de nitrogen va ser impulsat per la interacció d'aquests factors més que per una sola variable.
Els investigadors van dir que les troballes podrien ajudar els agricultors a sincronitzar millor l'alliberament de nitrogen dels cultius de cobertura amb la demanda dels cultius, reduint potencialment la dependència dels fertilitzants sintètics i reduint els impactes ambientals com la lixiviació de nitrats i les emissions d'òxid nitrós. L'estudi també va trobar que les concentracions de nitrats del sòl generalment van assolir el màxim durant l'etapa de creixement ràpid del cultiu de blat de moro abans de disminuir a mesura que les plantes absorbien nitrogen.
Els models d'aprenentatge automàtic van explicar al voltant del 35% de la variació dels nivells de nitrats del sòl durant les temporades de creixement independents, mentre que la precisió de predicció dels nivells d'amoni era menor. Malgrat les diferències de productivitat entre els sistemes-d'entrada reduïts i els orgànics, ambdós sistemes van mostrar una dinàmica estacional del nitrogen similar, cosa que suggereix que la temperatura i el temps tenen un paper dominant en la mineralització del nitrogen independentment de l'enfocament de gestió.
Els investigadors van assenyalar que la pròpia biomassa dels cultius de cobertura tenia una influència més feble sobre la disponibilitat de nitrogen del que s'esperava, probablement perquè els nivells de biomassa variaven relativament poc entre anys en comparació amb les condicions meteorològiques. Van afegir que el treball futur que integri dades empíriques amb models basats en processos-podria millorar les prediccions en diferents sòls i climes.
L'estudi va ser dirigit per Rabin KC amb els co-autors G. Philip Robertson i Sieglinde Snapp. El finançament va ser proporcionat pel Programa de recerca ecològica a llarg-de la National Science Foundation, el programa de recerca d'agroecosistemes a llarg-de l'USDA i l'AgBioResearch de la Universitat Estatal de Michigan.
