Почти половина всех посевных площадей в мире используется для выращивания трех однолетних культур: пшеницы, кукурузы и риса. Многие однолетние культуры, подобные этим, зависят от обработки почвы, что приводит к потере плодородного слоя и выбросам парниковых газов. Ухудшение состояния почвы в результате нынешнего выращивания однолетних пропашных культур снижает урожайность и увеличивает зависимость фермеров от дорогостоящих агрохимикатов. Поэтому в фокусе внимания ученых многолетники

Многолетние культуры мощные. Они защищают почву от эрозии и улучшают ее структуру, могут адаптироваться к изменению климата и обеспечить продовольственную безопасность в долгосрочной перспективе.

Кернза была выведена в США из промежуточного пырея (Thinopyrum intermedium) и является двоюродной сестрой однолетней пшеницы. Она традиционно разводится и не является генетически модифицированной культурой.

Сейчас кернза позиционируется как многолетний заменитель пшеницы в таких продуктах, как выпечка и пиво, либо может использоваться как цельное зерно, например, как ячмень или рис, имеет свою одноименную торговую марку и ряд инвесторов – от государственных грантов до частных пожертвований.

Торговая марка Kernza принадлежит The Land Institute, некоммерческой исследовательской организацией, базирующейся в Салине, штат Канзас, которая играет решающую роль в выращивании кернзы и других многолетних культур. Эта работа осуществляется при поддержке Координированной сельскохозяйственной программы по устойчивым сельскохозяйственным системам (SAS-CAP) и финансируется на средства гранта от Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США.

Как было отмечено выше, помимо пищевой ценности многолетняя «пшеница» предоставляет ряд экосистемных услуг.  

Как многолетнее растение, зерно можно собирать несколько лет подряд, избегая цикла ежегодной обработки почвы, приводящего к потере углерода, эрозии и деградации почвы. Сильные корни растения проникают до 3 метров в глубину, обеспечивая кернзу всеми необходимыми ресурсами практически без вмешательства человека.

кернза по сравнению с пшеницей

Сравнение корней кернзы и обычной пшеницы на селекционном участке в Салине, Канзас, США.

Селекционеры из Института земли, США, занятые в проекте Kernza, добились хороших результатов в повышении урожайности новой многолетней культуры, выведенной из пырея.

Пять циклов отбора и выращивания лучших растений в Институте Земли повысили урожайность многолетнего зерна Kernza ® и вес семян на 145% с момента начала испытаний.

Графические данные исследователя Ли ДеХаана показывают устойчивый рост от поколения к поколению, и он надеется увидеть рост урожайности еще на 100 процентов в течение следующих 10 лет.

Средний вес одного семени увеличился вдвое, а количество семян бесплатного обмолота - тех, которые не требуют специального лущильного оборудования после сбора урожая - выросло с четверти до более чем половины за пять циклов выращивания.

Циклы включали выращивание и отбор большого количества лучших кандидатов из 20 000 взрослых растений в поле.

кернза

Сейчас ДеХаан использует геномный отбор, анализируя ДНК проростков и отбирая 100 лучших. Он также больше не занимается улучшением поколений за поколениями, а выращивает разные поколения бок о бок и намерен тестировать подходящих кандидатов для получения готовых сортов Kernza ®.

«Многие фруктовые, кормовые и некоторые овощные культуры, включая люцерну, виноград, спаржу, фруктовые и ореховые деревья, являются многолетними растениями, которые культивировались в течение тысяч лет.

Добавление многолетних зерновых, бобовых и масличных культур представляет собой смену парадигмы в современном сельском хозяйстве.

Учитывая, что зерновые составляют более 70% нашего глобального потребления калорий и занимают более 70% наших мировых сельскохозяйственных угодий, переход от экстрактивной годовой модели к многолетней модели - лучший шанс, который у нас есть для создания действительно восстанавливающего продовольственного будущего.

Многолетние зерновые, такие как кернза, могут освободить фермеров от беговой дорожки экономической нестабильности, значительно снижая потребность в дорогостоящих ресурсов и минимизации эксплуатационных расходов обработки почвы и посева. Эта новая многолетняя культура должна стать катализатором изменений и поводом для переосмысления сельскохозяйственных систем», говорится на сайте проекта.

(По материалам сайта kernza.org. Фото: kernza.org. На заглавном фото изображен селекционный участок Института земли).