مشی گن میں 30-سالہ مکئی-سویا بین-گندم کی گردش کے تجربے کا تجزیہ کرنے والے محققین نے پایا کہ کور فصل کے خاتمے کا وقت اور ہوا کا درجہ حرارت ڈھکنے والے زرعی نظام میں مٹی کی نائٹروجن کی دستیابی کے سب سے مضبوط پیش گو تھے، جو کاشتکاروں کو پیداوار کے لیے نئی بصیرت فراہم کرتے ہیں۔
کیلوگ بائیولوجیکل اسٹیشن لانگ-ٹرم ایکولوجیکل ریسرچ سائٹ پر کی گئی اس تحقیق نے 1990 اور 2020 کے درمیان کم-ان پٹ اور نامیاتی فصل کے نظام میں نائٹروجن معدنیات کی حرکیات کی جانچ کرنے کے لیے جنگلاتی مشین سیکھنے کے بے ترتیب ماڈلز کا استعمال کیا۔ پھلیوں کے احاطہ کی فصل کے خاتمے کے بعد تیزی سے اضافہ ہوا اور عام طور پر تقریباً 50 دن بعد عروج پر ہوتا ہے، خاص طور پر جب روزانہ اوسط درجہ حرارت 12 ڈگری سے تجاوز کر جاتا ہے۔
تحقیق نے مکئی کی پیداوار کے نظام میں استعمال ہونے والی سرخ کلوور کور فصلوں پر توجہ مرکوز کی اور اس بات کا جائزہ لیا کہ کس طرح موسمی حالات، کور فصل بائیو ماس، مٹی کی نمی، اور انتظامی طریقوں نے نائٹروجن کے اخراج کو متاثر کیا۔ نتائج کے مطابق، کور فصل کے خاتمے کے بعد کے دن مسلسل نائٹریٹ اور امونیم دونوں کی دستیابی کو متاثر کرنے والا سب سے اہم عنصر تھا، جبکہ درجہ حرارت زیادہ تر ماڈلز میں اہمیت کے لحاظ سے دوسرے نمبر پر تھا۔ مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ نائٹروجن کی رہائی ان عوامل کے باہمی تعامل کی بجائے کسی ایک متغیر کی وجہ سے ہوتی ہے۔
محققین نے کہا کہ نتائج کسانوں کو فصل کی طلب کے ساتھ کور فصلوں سے نائٹروجن کے اخراج کو بہتر طور پر ہم آہنگ کرنے میں مدد کر سکتے ہیں، ممکنہ طور پر مصنوعی کھادوں پر انحصار کم کر سکتے ہیں اور ماحولیاتی اثرات جیسے نائٹریٹ لیچنگ اور نائٹرس آکسائیڈ کے اخراج کو کم کر سکتے ہیں۔ مطالعہ نے یہ بھی پایا کہ مٹی میں نائٹریٹ کا ارتکاز عام طور پر مکئی کی فصل کی تیزی سے نشوونما کے مرحلے کے دوران کم ہونے سے پہلے عروج پر ہوتا ہے کیونکہ پودے نائٹروجن جذب کرتے ہیں۔
مشین لرننگ ماڈلز نے مٹی کے نائٹریٹ کی سطحوں میں تقریباً 35 فیصد تغیرات کو آزادانہ بڑھتے ہوئے موسموں میں بیان کیا، جبکہ امونیم کی سطح کے لیے پیشین گوئی کی درستگی کم تھی۔ کم-ان پٹ اور نامیاتی نظاموں کے درمیان پیداواری صلاحیت میں فرق کے باوجود، دونوں نظاموں نے یکساں موسمی نائٹروجن حرکیات ظاہر کیں، جس سے پتہ چلتا ہے کہ انتظامی نقطہ نظر سے قطع نظر درجہ حرارت اور وقت نائٹروجن معدنیات میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔
محققین نے نوٹ کیا کہ کور فصل کے بائیو ماس کا بذات خود توقع سے زیادہ نائٹروجن کی دستیابی پر کمزور اثر پڑتا ہے، اس لیے کہ بائیو ماس کی سطح موسمی حالات کے مقابلے سالوں کے درمیان نسبتاً کم مختلف ہوتی ہے۔ انہوں نے مزید کہا کہ تجرباتی ڈیٹا کو عمل پر مبنی ماڈلز کے ساتھ مربوط کرنے کا مستقبل کا کام مختلف مٹیوں اور موسموں میں پیشین گوئیوں کو بہتر بنا سکتا ہے۔
اس مطالعہ کی قیادت رابن KC نے شریک مصنفین جی فلپ رابرٹسن اور سیگلائنڈ سنیپ کے ساتھ کی۔ فنڈنگ نیشنل سائنس فاؤنڈیشن لانگ-ٹرم ایکولوجیکل ریسرچ پروگرام، یو ایس ڈی اے لانگ-ٹرم ایگرو ایکوسسٹم ریسرچ پروگرام، اور مشی گن اسٹیٹ یونیورسٹی AgBioResearch کی طرف سے فراہم کی گئی تھی۔
