গবেষকরা মিশিগানে 30-বছরের ভুট্টা-সয়াবিন-গমের ঘূর্ণন পরীক্ষা বিশ্লেষণ করে দেখেছেন যে কভার শস্যের সমাপ্তির সময় এবং বায়ুর তাপমাত্রা কভার-ফসল করা কৃষি ইকোসিস্টেমে মাটির নাইট্রোজেনের প্রাপ্যতার সবচেয়ে শক্তিশালী ভবিষ্যদ্বাণী করে, যা কৃষকদের উৎপাদনের জন্য নতুন সহজাত জ্ঞান প্রকাশের প্রস্তাব দেয়।
কেলগ বায়োলজিক্যাল স্টেশন লং-টার্ম ইকোলজিক্যাল রিসার্চ সাইটে পরিচালিত এই গবেষণাটি 1990 এবং 2020-এর মধ্যে হ্রাসকৃত ইনপুট এবং জৈব ফসল পদ্ধতিতে নাইট্রোজেন খনিজকরণের গতিশীলতা পরীক্ষা করার জন্য র্যান্ডম ফরেস্ট মেশিন লার্নিং মডেল ব্যবহার করেছে। গবেষকরা দেখেছেন যে মাটি অজৈব (বিশেষত −5}-3) লেগুম কভার ফসল শেষ হওয়ার পরে দ্রুত বৃদ্ধি পায় এবং সাধারণত প্রায় 50 দিন পরে শীর্ষে ওঠে, বিশেষ করে যখন দৈনিক গড় তাপমাত্রা 12 ডিগ্রি ছাড়িয়ে যায়।
গবেষণাটি ভুট্টা উৎপাদন ব্যবস্থায় ব্যবহৃত লাল ক্লোভার কভার ফসলের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে এবং পরীক্ষা করে কিভাবে আবহাওয়ার অবস্থা, কভার ফসলের জৈববস্তু, মাটির আর্দ্রতা এবং ব্যবস্থাপনা পদ্ধতি নাইট্রোজেন নিঃসরণকে প্রভাবিত করে। ফলাফল অনুসারে, কভার শস্য সমাপ্তির দিনগুলি ধারাবাহিকভাবে নাইট্রেট এবং অ্যামোনিয়ামের প্রাপ্যতা উভয়কেই প্রভাবিত করে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ফ্যাক্টর ছিল, যখন তাপমাত্রা বেশিরভাগ মডেল জুড়ে গুরুত্বের দিক থেকে দ্বিতীয় স্থানে ছিল। সমীক্ষায় দেখা গেছে যে নাইট্রোজেন নিঃসরণ এই কারণগুলির মিথস্ক্রিয়া দ্বারা চালিত হয়েছিল, কোন একক পরিবর্তনশীল দ্বারা নয়।
গবেষকরা বলেছেন যে ফলাফলগুলি কৃষকদের শস্যের চাহিদার সাথে কভার ফসল থেকে নাইট্রোজেন নিঃসরণকে আরও ভালভাবে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে সাহায্য করতে পারে, সম্ভাব্যভাবে কৃত্রিম সারের উপর নির্ভরতা হ্রাস করতে পারে এবং নাইট্রেট লিচিং এবং নাইট্রাস অক্সাইড নির্গমনের মতো পরিবেশগত প্রভাবগুলি হ্রাস করতে পারে। গবেষণায় আরও দেখা গেছে যে মাটির নাইট্রেটের ঘনত্ব সাধারণত ভুট্টা ফসলের দ্রুত বৃদ্ধির পর্যায়ে পৌঁছে যায় কারণ গাছপালা নাইট্রোজেন শোষণ করার আগে হ্রাস পায়।
মেশিন লার্নিং মডেলগুলি স্বাধীন ক্রমবর্ধমান ঋতু জুড়ে মাটির নাইট্রেট স্তরের বৈচিত্র্যের প্রায় 35% ব্যাখ্যা করেছে, যেখানে অ্যামোনিয়াম স্তরের জন্য ভবিষ্যদ্বাণীর নির্ভুলতা কম ছিল। হ্রাসকৃত ইনপুট এবং জৈব সিস্টেমের মধ্যে উত্পাদনশীলতার পার্থক্য থাকা সত্ত্বেও, উভয় সিস্টেমই একই রকম ঋতুগত নাইট্রোজেন গতিশীলতা দেখায়, পরামর্শ দেয় যে তাপমাত্রা এবং সময় ব্যবস্থাপনা পদ্ধতি নির্বিশেষে নাইট্রোজেন খনিজকরণে প্রভাবশালী ভূমিকা পালন করে।
গবেষকরা উল্লেখ করেছেন যে কভার ফসলের বায়োমাস নিজেই প্রত্যাশার চেয়ে নাইট্রোজেনের প্রাপ্যতার উপর একটি দুর্বল প্রভাব ফেলেছিল, সম্ভবত কারণ আবহাওয়ার অবস্থার তুলনায় বছরের মধ্যে বায়োমাসের মাত্রা তুলনামূলকভাবে কম পরিবর্তিত হয়। তারা যোগ করেছে যে ভবিষ্যত কাজগুলি প্রক্রিয়া ভিত্তিক মডেলগুলির সাথে পরীক্ষামূলক ডেটা একত্রিত করে বিভিন্ন মাটি এবং জলবায়ু জুড়ে ভবিষ্যদ্বাণীগুলিকে উন্নত করতে পারে৷
গবেষণাটির নেতৃত্বে ছিলেন রাবিন কেসি সহ লেখক জি. ফিলিপ রবার্টসন এবং সিগলিন্ড স্ন্যাপ। ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন লং-টার্ম ইকোলজিক্যাল রিসার্চ প্রোগ্রাম, ইউএসডিএ লং-টার্ম অ্যাগ্রোইকোসিস্টেম রিসার্চ প্রোগ্রাম, এবং মিশিগান স্টেট ইউনিভার্সিটি AgBioResearch দ্বারা তহবিল সরবরাহ করা হয়েছিল।
