Boeren dragen een groot deel van de last voor het verbouwen van het voedsel om miljarden mensen te voeden, aangezien de wereldbevolking voortdurend stijgt.

Maar om dat te doen, die boeren moeten de gewassen gezond en hoogproductief houden. Dat vereist het gebruik van kunstmest en pesticiden, die gewassen helpen, maar een onbedoelde, negatieve impact op het milieu.

Bestuivers kunnen schade oplopen. Waterwegen kunnen geïnfiltreerd raken met nutriënten, het leven in het water doden. Atmosferische broeikasgassen die klimaatverandering veroorzaken, nemen toe.

Aan de ene kant, de wereld voeden. Op de andere, het milieu behouden.

Sylvie Bruder, een professor in de Purdue afdeling Agronomie, weet dat het mogelijk is om beide te doen.

Haar doel is om boeren te helpen het meeste uit hun velden te halen en tegelijkertijd de kans op milieuschade te verkleinen. Haar werk richt zich op koolstof- en stikstofcycli in de bodem, koolstofvastlegging, de uitstoot van broeikasgassen en de gevolgen van de landbouw voor de waterkwaliteit.

Naarmate de technologie evolueert, nieuwe gewasvariëteiten betreden velden en managementpraktijken veranderen, Broder moet die effecten voortdurend beoordelen en hoe nieuwe informatie aan boeren en belanghebbenden kan worden gecommuniceerd.

"We zullen nooit één oplossing hebben voor het duurzaamheidsprobleem. Het gaat niet alleen om één voedingsstof of gewas, want dit zijn landbouwsystemen, en ze veranderen altijd, " zei Broder. "Er zullen altijd nieuwe uitdagingen zijn en er zullen altijd afwegingen zijn. Je werkt om die afwegingen te begrijpen, en de samenleving zal beslissen welke aanvaardbaar zijn."

Het onderzoek van Broder heeft geleid tot de ontwikkeling van gidsen en technologieën voor het beheer van nutriënten die de uitstoot van broeikasgassen verminderen en de lucht- en waterkwaliteit verbeteren door de hoeveelheid stikstof en andere meststoffen die op velden worden aangebracht in evenwicht te brengen met de hoeveelheid stikstof en andere meststoffen die door planten wordt opgenomen of aan de organische stikstof wordt toegevoegd. reserves van gezonde bodems. Ze richt zich ook op het aanpassen van drainagesystemen voor tegels en vruchtwisselingen om te voorkomen dat voedingsstoffen in waterwegen terechtkomen. Een andere poging leidde tot modellen die boeren helpen bepalen of ze marginale gronden kunnen gebruiken om bio-energiegewassen te verbouwen.

Een belangrijk voorbeeld van haar lopende door het Amerikaanse ministerie van Landbouw gefinancierde project dat op zoek is naar win-winoplossingen, is het telen van bodembedekkers voor de productie van bio-energie. Winterbedekkende gewassen, zoals granen, rogge, kan bodemerosie verminderen en resterende stikstof in de bodem opnemen om te voorkomen dat het uitspoelt naar beken en rivieren. Echter, er is geen directe economische waarde in het dekgewas en boeren moeten vaak chemicaliën gebruiken om het te doden voordat ze hun economische gewassen kunnen planten. Broder en collega's onderzoeken nieuwe systemen die winterbedekkende gewassen telen als oogstbare bio-energiegewassen, het hele jaar door dekking op de grond houden. Andere voordelen zijn het creëren van een extra economisch product in een jaarlijkse landbouwcyclus, en het vermijden van de landconcurrentie tussen voedsel- en energiegewassen die de publieke bezorgdheid over de aanhoudende voedselzekerheid heeft doen toenemen.

"Het doel is om boeren te helpen winstgevende gewassen te blijven produceren die mogelijke schade aan het milieu beperken of elimineren. ' zei Broeder.

Ook heeft Broder bijgedragen aan het nationale landbouwbeleid. Van 2014-17, ze was lid van de Science Advisory Board van de U.S. Environmental Protection Agency, waarvan de leden wetenschappelijk advies geven aan federale bestuurders.

En dit voorjaar ze leidde de totstandkoming van een krant, "Open-source datanetwerken mogelijk maken in openbaar landbouwonderzoek, " voor de Council for Agricultural Science and Technology. De paper roept op tot betere toegang tot en uitwisseling van landbouwgegevens tussen wetenschappers. Ze presenteerde bevindingen in een reeks bijeenkomsten op Capitol Hill.

"Open science en open data zijn nodig om grote, grote uitdagingsvragen. We moeten meer doen om samen te werken en onze resultaten niet alleen delen via peer-reviewed onderzoek, maar deel de gegevens ook, " zei ze. "Ik vind het belangrijk om op het snijvlak van wetenschap en beleid te staan, mensen samenbrengen om de stand van de wetenschap te bespreken, wat we weten, wat we denken te weten, wat we weten weten we niet, en hoe dat door economen of beleidsmakers kan worden gebruikt om rentmeesterschap te stimuleren."