De rol van het Land Institute

Kernza is ontwikkeld door The Land Institute, een Salina, Kansas gebaseerde organisatie opgericht in 1976. Mede-oprichter Wes Jackson "had deze openbaring, " legt Rachel Stroer uit, de chief strategy officer van het instituut. Het grote probleem van de moderne landbouw, Jackson besefte, was dat het de grond aan het uitputten was, door te focussen op monocultuur - het verbouwen van een enkel gewas in een bepaald gebied - en te vertrouwen op eenjarige gewassen.

"We gebruiken eenjarige gewassen sinds het begin van de landbouw, 10, 000 jaar geleden, dus dat is niet nieuw " zegt Stroer. Maar naarmate die praktijk op moderne boerderijen werd geïntensiveerd, zijn destructieve nadelen werden steeds duidelijker, in de vorm van erosie, versleten grond die steeds meer kunstmest nodig had en vervuild grondwater.

Volgens Stroer, Jackson zag de ontwikkeling van meerjarige granen ter vervanging van eenjarige granen als een essentieel onderdeel van de oplossing voor die problemen.

"Aangezien granen meer dan 70 procent uitmaken van onze wereldwijde calorieconsumptie en meer dan 70 procent van onze wereldwijde landbouwgronden, de overgang van een extractief jaarmodel naar een meerjarig model is de beste kans die we hebben om een ​​echt regeneratieve voedseltoekomst te creëren, De website van het Landinstituut legt het uit.

De uitdaging om een ​​nieuw voedselgewas te ontwikkelen

Het ontwikkelen van nieuwe voedselgewassen is een moeilijk, tijdrovende uitdaging. In 1983, wetenschappers van het Rodale Instituut, een andere onderzoeksorganisatie, identificeerde een plant genaamd intermediair tarwegras (wetenschappelijke naam) Thinopyrum intermedium ), een soort verwant aan tarwe, als een veelbelovende kandidaat die zou kunnen worden ontwikkeld tot een meerjarige korrel. Ze werkten samen met onderzoekers van het Amerikaanse ministerie van landbouw om de plant te kweken en de vruchtbaarheid en zaadgrootte te verbeteren.

In 2003, Het Land Institute begon ook aan de ontwikkeling van intermediair tarwegras. Met de inspanning geleid door hoofdwetenschapper Lee DeHaan, het instituut heeft jarenlang de plant veredeld om Kernza te ontwikkelen, de geregistreerde handelsnaam voor hun variëteit. (Hier is meer over Kernza's oorsprongsverhaal van de website van het instituut.)

In sommige opzichten, het proces van het ontwikkelen van een nieuw gewas is niet veel veranderd sinds de prehistorie. In principe, het gaat om het generatie na generatie van een plant veredelen, in een poging om de gewenste eigenschappen te promoten die u zoekt. "Je maakt een kruis van twee ouders, en plant de baby's, en kijk hoe ze eruit zien, " zegt Stroer. "Degenen met de grootste zaden, je blijft. En dat doe je jaar in jaar uit."

Echter, plantenveredelaars hebben een aantal hulpmiddelen die de ouden niet hadden. Ze hebben een proces gebruikt dat moleculaire veredeling heet, waarin ze genetische analyse gebruiken om de eigenschappen van de plant te bepalen, zelfs voordat het op ware grootte is gegroeid, om planten te spotten met het meeste potentieel voor veredeling.

"Het heeft ons 10 gekost, 000 jaar en een intensieve 200 jaar moderne veredeling om de gewassen te krijgen die we vandaag hebben, " zegt Stroer. Ter vergelijking:"Er zijn er twintig nodig om Kernza te krijgen waar het is. Het kan nog eens twintig duren voordat het op grote schaal kan concurreren met de eenjarigen."

Maar in de poging om van Kernza een commercieel levensvatbaar gewas te maken, er is veel werk voor de boeg. Stroer zegt dat onderzoekers nu werken aan het vergroten van de grootte en het aantal zaden die door elke Kernza-plant worden geproduceerd, en om de hoogte van de planten te vergroten.

De oogstuitdaging

Een nadeel van Kernza is dat, in tegenstelling tot conventionele tarwe, het leent zich nog niet voor vrij dorsen, waarbij de eetbare korrel gemakkelijk van de plant wordt losgemaakt, en in plaats daarvan is nog een stap nodig, genaamd pellen om de schil van het zaad te verwijderen voordat het in meel kan worden omgezet, volgens Stroer.

"Het oogsten van graan van Kernza kan ook uitdagender zijn dan eenjarige granen zoals tarwe, omdat Kernza-stengels groen blijven nadat het graan rijpt, overwegende dat tarwestengels volledig verouderen [of oud worden en verdorren] en gemakkelijker door de combinatie gaan, " zegt Matt Ryan, een universitair hoofddocent bodem- en gewaswetenschappen aan de Cornell University en co-auteur van dit Bioscience-artikel uit 2018 over de teeltmethoden van Kernza, via e-mail.

Naast het kweken van Kernza om het in de toekomst geschikt te maken voor vrij dorsen, wetenschappers werken eraan om de opbrengst van de Kernza-boerderijen te laten overeenkomen met wat ze op hun onderzoekspercelen hebben kunnen bereiken. Daartoe, ze verzamelen gegevens van boeren om erachter te komen hoe ze de Kernza-oogst kunnen timen, welke instellingen zijn optimaal voor maaidorsers, en andere factoren die de velden productiever kunnen maken. Nu al, Kernza wordt geteeld op 2, 025 acres (819 hectare) in 15 staten en meer dan 100 boeren en 53 verschillende onderzoekspartners van verschillende instellingen werken aan de inspanning.

Onderzoekers werken ook samen met bakkers, koks, brouwers en distilleerders om producten te ontwikkelen die gebruik maken van Kernza, om er een toekomstige markt voor te helpen creëren. Een product dat al op de markt is, is Long Root Pale Ale, wiens maker, Patagonië bepalingen, citeert Kernza's positieve punten voor het milieu in zijn marketing.

"Ik werk al 10 jaar met Kernza en het was een leuk avontuur, "Steve Culman, een assistent-professor in de school voor milieu en natuurlijke hulpbronnen aan de Ohio State University, en een van Ryans co-auteurs, zegt via e-mail. "Ik denk dat een van de dingen die ik echt ben gaan waarderen, is dat het succesvol temmen en ontwikkelen van een nieuw gewas meer werk vereist dan iemand echt kan waarderen. Het is een grote gezamenlijke inspanning waarvoor echt veel mensen moeten samenwerken - wetenschappers van veel disciplines, actoren in de voedselketen en een consumentenmarkt die er klaar voor is en het wil. Het is een behoorlijk ontmoedigende taak, maar ook wat het zo leuk maakt om er deel van uit te maken."

Het Kernza-programma van het instituut is slechts een onderdeel van een grotere inspanning om meerjarige gewassen te ontwikkelen die op een dag conventionele eenjarige gewassen zouden kunnen vervangen. Ook in de werken zijn meerjarige tarwe, sorghum, peulvruchten en oliehoudende zaden. Het instituut heeft geholpen bij het opzetten en financieren van een programma in de Chinese provincie Yunnan om een ​​meerjarige versie van rijst te ontwikkelen.

"Het uiteindelijke doel is zeker gedurfd, maar het is om eenjarigen wereldwijd te vervangen door vaste planten, ' zegt Stroer.

Vorig jaar, Het merk Cascadian Farms van General Mills produceerde een limited-edition Honey Toasted Kernza-granen, die het verkocht om geld in te zamelen voor onderzoekers. "We hebben goede hoop dat de oogst dit jaar een hoger volume zal opleveren, zodat we een graan kunnen creëren dat breder beschikbaar kan zijn, ' zegt een woordvoerder van General Mills via e-mail.