농업 의 발전은 문명의 부상에 필수적이었습니다. 그러나 21 세기에는 식량에 대한 지구의 인구 증가에 대한 수요가 계속 증가하는 것이 지구 환경을 위험에 빠뜨리는 요인 중 하나입니다. 농업 은 대기를 따뜻하게하는 인간 배출량의 거의 4 분의 1을 차지하며, 그 중 절반 은 밀, 옥수수, 콩과 같은 작물을 재배하기 위해 토양을 갈아서 발생하며 이산화탄소와 더 강력한 온실 가스 메탄과 아산화 질소, 후자는 비료 사용 의 부산물입니다 .
이것이 연구자들이 농업의 유해한 환경 영향을 줄이는 방법을 연구하는 이유입니다. 유망한 혁신 중 하나는 상표명 Kernza를 가진 곡물로, 달콤하고 열매가 많은 맛이 있으며 빵, 아침 시리얼 및 기타 음식에 사용하기 위해 밀가루로 만들 수 있으며 맥주에서 아이스크림에 이르기까지 다양한 제품의 재료로 만들 수 있습니다. 좀 더 익숙한 곡물과 달리 Kernza는 매년 다시 심을 필요가없는 식물에서 생산되는 다년생 곡물이므로 매년 경작 할 필요가 없습니다.
또한 Kernza는 토양에 10 피트 (3 미터 이상)까지 도달하는 깊은 뿌리 시스템을 가지고 있으며 대기 중 탄소를 격리하거나 포획하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그리고 그 뿌리 시스템 은 일부 지역에서 기후 변화와 관련된 가뭄 의 영향에 더 저항 할 수도 있습니다. 곡물을 수확 한 후에는 Kernza가 심은 밭을 가축의 채집 에도 사용할 수 있습니다 .
토지 연구소의 역할
Kernza는 1976 년에 설립 된 캔자스 주 살리나에 기반을 둔 조직인 Land Institute에 의해 개발되었습니다. 공동 설립자 Wes Jackson은 "이런 깨달음을 얻었습니다 "라고 연구소의 최고 전략 책임자 인 Rachel Stroer 는 설명합니다 . 현대 농업의 큰 문제는 단일 재배 (특정 지역에서 단일 작물 재배) 에 초점을 맞추고 연간 작물에 의존 함으로써 토양이 닳는다는 점을 깨달았습니다 .
"우리는 1 만년 전 농업이 시작된 이래로 연간 작물을 사용해 왔기 때문에 이것은 새로운 것이 아닙니다."라고 Stroer는 말합니다. 그러나 이러한 관행이 현대 농장에서 강화됨에 따라 그 파괴적인 단점은 점점 더 많은 양의 비료와 오염 된 지하수가 필요한 침식, 낡은 토양의 형태로 분명해졌습니다.
Stroer에 따르면 Jackson은 이러한 문제에 대한 해결책의 중요한 부분으로 연간 곡물을 대체 할 다년생 곡물의 개발을 보았다.
"다년생 모델에 추출 연간 모델 전환, 곡물은 글로벌 칼로리 소비의 70 %와 글로벌 농경지의 70여 % 이상을 구성하는 것을 우리가 진정으로 재생 식품 미래를 만들 수있는 가장 좋은 기회를 감안할 때" Land Institute의 웹 사이트에서 .
새로운 식량 작물 개발의 도전
새로운 식량 작물을 개발하는 것은 어렵고 시간이 많이 걸리는 도전입니다. 돌아 가기 1983 년 과학자 데일 연구소 식물 식별 또 다른 연구 조직이라는 중간 개밀 (과학적인 이름 Thinopyrum 매개물 다년생 곡물로 발전 할 수있는 유망한 후보로), 밀 관련 종. 그들은 미국 농무부의 연구원들과 협력하여 식물을 번식시키고 비옥도와 종자 크기를 개선했습니다.
2003 년에 Land Institute는 중간 밀싹 개발 작업을 시작했습니다. 이 연구소는 수석 과학자 인 Lee DeHaan 의지도 를 받아 품종 등록 상표 인 Kernza를 개발하기 위해 수년 동안 식물을 키 웠습니다 . (여기 에 연구소 웹 사이트에서 Kernza의 기원 이야기에 대한 자세한 내용 이 있습니다.)
어떤면에서 새로운 작물을 개발하는 과정은 선사 시대 이후로 많이 변하지 않았습니다. 기본적으로, 그것은 당신이 찾고있는 바람직한 특성이 무엇이든 촉진하기위한 노력의 일환으로, 식물의 대대로 번식하는 것을 포함합니다. "당신은 두 부모의 십자가를 만들고 아기를 심고 그들이 어떻게 보이는지 봅니다."라고 Stroer는 말합니다. "가장 큰 씨앗을 가진 씨앗은 계속 유지합니다. 그리고 해마다 그렇게합니다."
그러나 식물 육종가는 고대인에게는 부족한 도구가 있습니다. 그들은 분자 육종 이라고 불리는 과정 을 사용했는데, 유전 분석을 사용하여 식물이 완전한 크기로 자라기 전에도 식물이 가진 형질을 결정하여 육종 가능성이 가장 큰 식물을 발견합니다.
Stroer는 "오늘날 우리가 가진 작물을 얻기 위해서는 10,000 년이 걸렸고 현대적인 육종이 강화 된 200 년이 걸렸습니다."라고 말합니다. 이에 비해 "Kernza를 현재 위치로 가져 가려면 20 개가 필요합니다. 연간 규모에 맞춰 경쟁하려면 20 개가 더 필요할 수 있습니다."
그러나 Kernza를 상업적으로 실행 가능한 작물로 바꾸려는 노력에는 앞으로 많은 작업이 있습니다. Stroer는 연구원들이 현재 각 Kernza 식물에서 생산되는 종자의 크기와 수를 늘리고 식물의 높이를 높이기 위해 노력하고 있다고 말합니다.
수확 도전
Kernza의 한 가지 단점은 기존의 밀과 달리 식용 곡물이 식물에서 쉽게 풀리는 자유 타작에 아직 적합하지 않으며 , 대신 씨앗의 껍질을 제거하기 위해 껍질을 벗기기위한 또 다른 단계가 필요하다는 것입니다. Stroer에 따르면 밀가루로 변합니다.
"Kernza에서 곡물을 수확하는 것은 곡물이 성숙 된 후에도 Kernza 줄기가 녹색으로 유지되는 반면, 밀 줄기는 완전히 고르고 (또는 늙고 시들고) 결합을 더 쉽게 통과하기 때문에 밀과 같은 연간 곡물보다 더 어려울 수 있습니다."라고 Matt Ryan은 말합니다. Cornell University의 토양 및 작물 과학 부교수이자 Kernza 재배 방법 에 대한 2018 년 생명 과학 기사의 공동 저자입니다 .
미래의 자유 타작에 적합하도록 Kernza를 번식시키는 것 외에도 과학자들은 Kernza 농장에서 생산 된 수확량이 연구 계획에서 달성 할 수 있었던 것과 일치하도록 노력하고 있습니다. 이를 위해 그들은 농부들로부터 데이터를 수집하여 Kernza 수확시기를 정하는 방법, 조합을위한 최적의 설정, 밭의 생산성을 높일 수있는 기타 요인을 파악하고 있습니다. 이미 Kernza는 15 개 주에서 2,025 에이커 (819 헥타르)에서 재배되고 있으며 100 명 이상의 농부와 다양한 기관의 53 개 연구 파트너가 노력하고 있습니다.
연구원들은 또한 Kernza를 활용 한 제품을 개발하기 위해 제빵사, 요리사, 양조장 및 증류주와 협력하여 미래 시장을 창출하는 데 도움이됩니다. 이미 시장에 나와있는 제품 중 하나는 Long Root Pale Ale로 , 제작자 Patagonia Provisions는 마케팅에서 Kernza의 환경 적 긍정적 인 측면을 인용합니다.
오하이오 주립 대학의 환경 및 천연 자원 학교 조교수이자 Ryan의 공동 저자 중 한 명인 Steve Culman 은 이메일을 통해 "저는 Kernza와 10 년 동안 일해 왔으며 즐거운 모험이었습니다." 라고 말합니다. "내가 정말 감사하게 생각하는 것 중 하나는 성공적으로 새 작물을 재배하고 재배하려면 누구보다 더 많은 작업이 필요하다는 것입니다. 정말 많은 사람들이 함께 일해야하는 주요 공동 노력입니다. 분야, 먹이 사슬 주체, 준비가되어 있고 원하는 소비자 시장. 꽤 힘든 일이지만, 그 일원이되는 것이 정말 재미있게 만드는 이유이기도합니다. "
연구소의 Kernza 프로그램은 언젠가 기존의 연간 작물을 대체 할 수있는 다년생 작물을 개발하려는 더 큰 노력의 일부일뿐입니다. 또한 작품에는 다년생 밀, 수수, 콩과 식물 및 유지 종자가 있습니다. 이 연구소는 중국 윈난성에서 다년생 쌀을 개발하기위한 프로그램을 시작하고 자금을 지원했습니다.
"궁극적 인 목표는 확실히 대담하지만 전 세계적으로 연간을 다년생으로 대체하는 것입니다."라고 Stroer는 말합니다.
이제 멋지다
작년에 General Mills의 Cascadian Farms 브랜드는 한정판 Honey Toasted Kernza 시리얼을 생산하여 연구자들을위한 기금을 마련하기 위해 판매했습니다. 제너럴 밀스 대변인은 이메일을 통해 "우리는 올해 수확이 더 많은 양을 생산하여 더 널리 사용할 수있는 시리얼을 만들 수 있기를 희망합니다"라고 말했습니다.
