Un campo dorado de pasto de trigo intermedio de maduración ( Thinopyrum intermedium ), o Kernza, en la granja de investigación del Land Institute en Salina, Kansas. Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0) El desarrollo de la agricultura ha sido esencial para el surgimiento de la civilización. Pero en el siglo XXI, La creciente necesidad de alimentos de la creciente población de la Tierra es uno de los factores que ha puesto en peligro el medio ambiente de nuestro planeta. La agricultura representa casi una cuarta parte de las emisiones humanas que están calentando la atmósfera, y hasta la mitad de eso proviene de arar la tierra para cultivar cultivos como el trigo, maíz y soja, que libera dióxido de carbono y los gases de efecto invernadero más potentes metano y óxido nitroso, este último un subproducto del uso de fertilizantes.
Es por eso que los investigadores han estado trabajando en formas de reducir los efectos ambientales nocivos de la agricultura. Una innovación prometedora es un grano con el nombre de marca registrada Kernza, que tiene un dulce, sabor a nuez y se puede convertir en harina para usar en pan, cereales para el desayuno y otros alimentos, y también como ingrediente en productos que van desde la cerveza hasta los helados. A diferencia de algunos granos más familiares, Kernza es un grano perenne, producido a partir de plantas que no tienen que ser replantadas cada año, así que no requiera labranza anual.
Además, Kernza tiene un sistema de raíces profundas que alcanza más de 10 pies (más de 3 metros) en el suelo y puede ayudar a secuestrar, o capturar, carbono atmosférico. Y ese sistema de raíces posiblemente también podría hacerlo más resistente al impacto de la sequía relacionada con el cambio climático en algunas áreas. Después de cosechar el grano, Los campos plantados con Kernza también se pueden utilizar para la alimentación del ganado.
Comparación de raíces de trigo con las de Thinopyrum intermedium , o pasto de trigo perenne, en cuatro temporadas. Wikimedia Commons (CC BY 3.0)
Kernza fue desarrollado por The Land Institute, una Salina, Organización con sede en Kansas fundada en 1976. El cofundador Wes Jackson "tuvo esta epifanía, "explica Rachel Stroer, director de estrategia del instituto. El gran problema de la agricultura moderna, Jackson se dio cuenta, era que estaba desgastando la tierra, centrándose en el monocultivo (cultivo de un solo cultivo en un área determinada) y confiando en cultivos anuales.
"Hemos estado utilizando cultivos anuales desde el comienzo de la agricultura, 10, 000 años atrás, así que eso no es nuevo, ", Dice Stroer. Pero a medida que esa práctica se intensificó en las granjas modernas, sus desventajas destructivas se hicieron cada vez más evidentes, en forma de erosión, suelo desgastado que requería cantidades cada vez mayores de fertilizante y agua subterránea contaminada.
Según Stroer, Jackson vio el desarrollo de granos perennes para reemplazar los anuales como una parte vital de la solución a esos problemas.
"Dado que los cereales representan más del 70 por ciento de nuestro consumo calórico mundial y más del 70 por ciento de nuestras tierras de cultivo mundiales, La transición de un modelo anual extractivo a un modelo perenne es la mejor oportunidad que tenemos para crear un futuro alimentario verdaderamente regenerativo. "El sitio web del Land Institute lo explica.
Desarrollar nuevos cultivos alimentarios es una tarea difícil, desafío que requiere mucho tiempo. En 1983, científicos del Instituto Rodale, otra organización de investigación, identificó una planta llamada pasto de trigo intermedio (nombre científico Thinopyrum intermedium ), una especie relacionada con el trigo, como un candidato prometedor que podría convertirse en un grano perenne. Trabajaron con investigadores del Departamento de Agricultura de EE. UU. Para cultivar la planta y mejorar su fertilidad y el tamaño de la semilla.
En 2003, El Land Institute también comenzó a trabajar en el desarrollo de pasto de trigo intermedio. Con el esfuerzo guiado por el científico líder Lee DeHaan, el instituto lleva años cultivando la planta para desarrollar Kernza, el nombre comercial registrado de su variedad. (Aquí hay más sobre la historia del origen de Kernza en el sitio web del instituto).
En algunas formas, el proceso de desarrollo de un nuevo cultivo no ha cambiado mucho desde la época prehistórica. Básicamente, Implica la reproducción de una planta generación tras generación, en un esfuerzo por promover las características deseables que está buscando. "Haces una cruz de dos padres, y plantar a los bebés, y mira como se ven, "Dice Stroer." Los que tienen las semillas más grandes, tu mantienes. Y lo haces año tras año ".
Sin embargo, los fitomejoradores tienen algunas herramientas de las que carecían los antiguos. Han empleado un proceso llamado mejoramiento molecular, en el que utilizan el análisis genético para determinar los rasgos que tiene la planta, incluso antes de que crezca a tamaño completo, para detectar plantas con mayor potencial de reproducción.
"Nos ha llevado 10, 000 años y 200 años intensificados de mejoramiento moderno para obtener los cultivos que tenemos hoy, "Dice Stroer. En comparación, "Se necesitan 20 para llevar a Kernza a donde está. Pueden ser necesarios otros 20 para que compita a escala con las anuales".
Pero en el esfuerzo por convertir a Kernza en un cultivo comercialmente viable, hay mucho trabajo por delante. Stroer dice que los investigadores ahora están trabajando para aumentar el tamaño y la cantidad de semillas producidas por cada planta de Kernza, y aumentar la altura de las plantas.
Un inconveniente de Kernza es que, a diferencia del trigo convencional, todavía no se presta a la trilla libre, en el que el grano comestible se desprende fácilmente de la planta, y en su lugar requiere otro paso llamado descascarado para quitar la piel de la semilla antes de que se pueda convertir en harina, según Stroer.
"La recolección de granos de Kernza también puede ser más desafiante que los granos anuales como el trigo porque los tallos de Kernza permanecen verdes después de que el grano madura, Considerando que los tallos del trigo envejecen por completo [o envejecen y se marchitan] y pasan a través de las cosechadoras más fácilmente, "dice Matt Ryan, profesor asociado de ciencias del suelo y los cultivos en la Universidad de Cornell y coautor de este artículo de Bioscience de 2018 sobre los métodos de cultivo de Kernza, vía correo electrónico.
Además de criar Kernza para que sea apta para la trilla libre en el futuro, los científicos están trabajando para que el rendimiento producido por las granjas de Kernza coincida con lo que han podido lograr en sus parcelas de investigación. Con ese fin, están recopilando datos de los agricultores para ayudar a determinar cómo cronometrar la cosecha de Kernza, qué ajustes serían óptimos para las cosechadoras, y otros factores que pueden hacer que los campos sean más productivos. Ya, Kernza está creciendo en 2, 025 acres (819 hectáreas) en 15 estados y más de 100 agricultores y 53 socios de investigación diferentes de varias instituciones están trabajando en el esfuerzo.
Los investigadores también están trabajando con panaderos, cocineros, cerveceros y destiladores para desarrollar productos que utilicen Kernza, para ayudar a crear un mercado futuro para él. Un producto que ya está en el mercado es Long Root Pale Ale, cuyo creador, Provisiones Patagonia, cita los aspectos positivos medioambientales de Kernza en su marketing.
"He trabajado con Kernza durante 10 años y ha sido una aventura divertida, "Steve Culman, profesor asistente en la escuela de medio ambiente y recursos naturales de la Universidad Estatal de Ohio, y uno de los coautores de Ryan, dice por correo electrónico. "Creo que una de las cosas que realmente he llegado a apreciar es que domesticar y desarrollar con éxito un nuevo cultivo requiere más trabajo del que nadie realmente puede apreciar. Es un esfuerzo de colaboración importante que realmente requiere que muchas personas trabajen juntas:científicos de muchos disciplinas, actores de la cadena alimentaria y un mercado de consumidores que está listo y lo desea. Es una tarea bastante abrumadora pero también lo que hace que sea tan divertido ser parte de él ".
El programa Kernza del instituto es solo parte de un esfuerzo mayor para desarrollar cultivos perennes que algún día podrían reemplazar a los anuales convencionales. También en las obras hay trigo perenne, sorgo, legumbres y oleaginosas. El instituto ayudó a lanzar y financiar un programa en la provincia china de Yunnan para desarrollar una versión perenne de arroz.
"El objetivo final es ciertamente audaz, pero es para reemplazar las plantas anuales por plantas perennes a nivel mundial, "Dice Stroer.
Ahora eso es genialEl año pasado, La marca Cascadian Farms de General Mills produjo un cereal Kernza tostado con miel de edición limitada, que vendió para recaudar fondos para los investigadores. "Tenemos la esperanza de que la cosecha de este año produzca un mayor volumen de modo que podamos crear un cereal que pueda estar disponible más ampliamente". ", dice un portavoz de General Mills por correo electrónico.
