Teadlased, kes analüüsisid Michiganis 30-aastast maisi-sojaoa-nisu külvikorra katset, leidsid, et kattevilja lõpetamise aeg ja õhutemperatuur olid mulla lämmastiku kättesaadavuse kõige tugevamad ennustajad kattekultuuride agroökosüsteemides, pakkudes kasvatajatele maisniitootmise juhtimiseks uusi teadmisi.
Kelloggi bioloogilise jaama pikaajaliste ökoloogiliste uuringute kohas läbiviidud uuringus kasutati juhuslike metsamasinate õppimise mudeleid, et uurida lämmastiku mineralisatsiooni dünaamikat vähendatud -sisendiga ja orgaanilistes põllukultuuride süsteemides aastatel 1990–2020. Teadlased leidsid, et mulla anorgaanilise lämmastiku, eriti nitraatide (eriti nitraatide) sisaldus suurenes pärast }N3-{5} kiiresti katmist. saavutas haripunkti umbes 50 päeva hiljem, eriti kui ööpäeva keskmine temperatuur ületas 12 kraadi.
Uuringus keskenduti maisi tootmissüsteemides kasutatavatele punase ristiku kattekultuuridele ja uuriti, kuidas ilmastikutingimused, kattekultuuride biomass, mulla niiskus ja majandamistavad mõjutasid lämmastiku vabanemist. Tulemuste kohaselt olid päevad pärast kattevilja lõpetamist pidevalt kõige olulisem tegur, mis mõjutas nii nitraadi kui ka ammooniumi kättesaadavust, samas kui temperatuur oli enamiku mudelite puhul tähtsuselt teisel kohal. Uuring näitas, et lämmastiku vabanemist ajendas pigem nende tegurite koostoime kui ükski muutuja üksi.
Teadlased ütlesid, et leiud võivad aidata põllumeestel paremini sünkroniseerida kattekultuuride lämmastiku eraldumist põllukultuuride nõudlusega, vähendades potentsiaalselt sõltuvust sünteetilistest väetistest ja vähendades keskkonnamõjusid, nagu nitraatide leostumine ja dilämmastikoksiidi heitkogused. Uuring näitas ka, et mulla nitraadikontsentratsioonid saavutasid haripunkti maisikultuuride kiire kasvufaasi ajal, enne kui taimed imasid lämmastikku.
Masinõppemudelid selgitasid umbes 35% mulla nitraaditaseme erinevustest sõltumatute kasvuperioodide lõikes, samas kui ammooniumitasemete prognoosimise täpsus oli madalam. Vaatamata erinevustele tootlikkuses vähendatud -sisendi ja orgaaniliste süsteemide vahel, näitasid mõlemad süsteemid sarnast hooajalist lämmastiku dünaamikat, mis viitab sellele, et temperatuur ja ajastus mängivad lämmastiku mineralisatsioonis domineerivat rolli olenemata juhtimisviisist.
Teadlased märkisid, et kattekultuuride biomassil oli lämmastiku kättesaadavusele oodatust nõrgem mõju, tõenäoliselt seetõttu, et biomassi tase varieerus ilmastikutingimustega võrreldes aastate lõikes suhteliselt vähe. Nad lisasid, et tulevane töö, mis ühendab empiirilisi andmeid protsessipõhiste mudelitega{1}}, võib parandada prognoose erinevates muldades ja kliimas.
Uuringut juhtis Rabin KC koos{0}}kaasautorite G. Philip Robertsoni ja Sieglinde Snappiga. Rahastasid National Science Foundation Long-Term Ecological Research Program, USDA Long-Term Agroecosystem Research programm ja Michigani osariigi ülikooli AgBioResearch.
