Kami Meminta Lebih Daripada Makanan Daripada Ladang Kami. Pilihan Tanaman Baharu Boleh Membantu Memenuhi Permintaan

Kemanusiaan bergantung kepada sektor pertanian untuk menghasilkan makanan, makanan dan serat kita, dan permintaan itu terus meningkat. Kami semakin melihat kepada tanaman sebagai sumber yang lebih mesra iklim untuk bahan api, plastik dan "bahan bio" lain. Cabarannya adalah untuk memenuhi permintaan yang pelbagai dan berkembang ini tanpa memandu tukar guna tanah (LUC)- penukaran tanah yang sebelum ini tidak ditanam kepada ladang. LUC membawa kepada kehilangan biodiversiti dan pelepasan karbon dioksida secara besar-besaran daripada tanah tersebut. Melalui penghalusan amalan pertanian dan penggunaan teknologi baharu, produktiviti banyak tanaman utama telah meningkat secara berterusan (lihat graf di bawah), tetapi perubahan iklim mungkin menjejaskan trend tersebut.

Terdapat satu lagi cara untuk mengembangkan pengeluaran tanaman tanpa menambah tanah baru - kaedah pertanian yang dikenali sebagai "tanaman dua kali". Dalam iklim sederhana biasanya terdapat satu tanaman yang dituai dari setiap ekar setiap tahun. Penanaman dua kali melibatkan gandingan dua tanaman yang boleh ditanam dalam tempoh berturut-turut pada bidang tanah yang sama pada musim penanaman yang sama. Sebagai contoh Winter Wheat selalunya dua kali dipotong dengan kacang soya di negeri seperti Kentucky dan Ohio.

Terdapat versi tanaman yang baru dibangunkan yang dipanggil Camelina yang akan membolehkan tanaman dua kali ganda di latitud Utara yang tidak mungkin dilakukan sebelum ini. Ia berpotensi untuk ditanam di atas berjuta-juta ekar berikutan tanaman seperti jagung dan kacang soya atau kanola di wilayah padang rumput Kanada dan di Peringkat Utara negeri AS.

Penanaman dua kali juga sejajar dengan konsep "Pertanian Regeneratif" kerana ia mengekalkan pelbagai spesies tumbuh di atas tanah selama mungkin sepanjang tahun yang membina kesihatan tanah. "Tanaman penutup" adalah pilihan yang sama tetapi dalam kes itu penanaman bukan untuk penuaian kedua. Lama kelamaan kedua-dua amalan ini meningkatkan daya tahan kemarau dan kapasiti penimbal nutrien tanah, dan apabila digandingkan dengan pengurusan no-till sistem ini mengakibatkan penyerapan jangka panjang lebih banyak karbon dalam tanah yang boleh menambah nilai melalui pasaran offset karbon. Terdapat bayaran balik kestabilan hasil dan hasil daripada kesihatan tanah yang dipertingkatkan, tetapi itu boleh mengambil masa beberapa tahun untuk terakru dan oleh itu sukar untuk mewajarkan kos benih dan bahan api untuk tanaman penutup yang tidak dituai. Tanaman berganda tunai menjana pendapatan sambil memberikan faedah yang sama. Tanaman dua kali ganda dan tanaman penutup juga menyediakan "perkhidmatan ekosistem" lain kerana sistem akar aktif menghalang hakisan dan larian nutrien pada bahagian tahun berikutan penuaian tanaman tunai utama. Walaupun Camelina tidak memerlukan lebah untuk pendebungaan, ia adalah bunga sumber makanan ternakan yang sangat baik kerana lebah dan ladang mekar kuning keemasannya indah untuk dilihat. Sebagai mengiktiraf banyak faedah tanaman berganda, USDA telah menambah liputan untuk amalan tersebut dalam program insurans tanamannya.

Terdapat minat yang diperbaharui dalam biofuel dan insentif untuk sektor itu termasuk di antara inisiatif Perubahan Iklim dalam yang diluluskan baru-baru ini dan Akta Pengurangan Inflasi. Ini telah menarik minat pemain utama yang mencari bahan api pengangkutan alternatif. Dalam persekitaran ini, Camelina menjadi pilihan logik untuk pembangunan selanjutnya.

Camelina sebenarnya tanaman purba yang merupakan sumber biasa minyak lampu dan makanan haiwan di Eropah pada awal 20^th abad. Ia baru-baru ini dipilih sebagai calon untuk penambahbaikan oleh sebuah syarikat bernama Hasil-10 Biosains. Dengan alat pembiakan termaju yang tersedia hari ini, adalah mungkin untuk mengambil tanaman yang agak tidak diperbaiki seperti Camelina dan membangunkan versi yang dipertingkatkan dengan pantas untuk memenuhi keperluan moden. Tumpuan awal Yield10 adalah untuk membangunkan versi kandungan minyak yang sangat tinggi dan tinggi yang boleh digunakan untuk membuat biodiesel dan bahan api jet. Kultivar musim sejuk terkemuka Yield10 untuk tujuan ini telah ditingkatkan untuk penanaman keluasan yang lebih besar pada musim gugur ini dan Syarikat mempunyai saluran paip yang kukuh bagi ciri genetik proprietari dalam perancangan untuk meningkatkan lagi hasil benih dan kandungan minyak benih. Terdapat juga produk sampingan makanan suapan supaya terdapat unsur bekalan makanan untuk cerita ini juga. Yield10 kini menyasarkan barisan mereka untuk petani di Montana, Idaho dan selatan Alberta dan Saskatchewan.

Adalah menarik untuk membandingkan trajektori peningkatan Camelina dengan trajektori Canola, spesies berkaitan yang telah dialihkan bermula selepas Perang Dunia II daripada Rapeseed (sumber minyak pelincir untuk kapal wap) kepada minyak makanan manusia yang sihat dan tanaman makanan protein haiwan melalui proses pembiakan konvensional berbilang dekad di Kanada. Kemajuan yang lebih pantas dapat dicapai dengan Camelina kerana teknologi genetik yang canggih seperti "pembiakbakaan dibantu penanda" dan penyuntingan gen. Penambahbaikan yang dapat dicapai oleh Yield10 adalah dramatik walaupun spesies ini mempunyai genom allohexaploid yang kompleks (3 subgenom, kebanyakannya 6 salinan setiap gen) yang bermaksud bahawa banyak salinan setiap gen sasaran perlu diedit untuk mencapai sifat yang dikehendaki. Menyedari bahawa toleransi racun herba adalah ciri utama bagi petani yang ingin menanam Camelina secara berterusan sistem tidak sampai, Yield10 mempunyai versi transgenik dengan sifat itu berfungsi melalui proses pengawalseliaan.

Dalam masa yang tidak lama lagi, tanaman berganda Camelina juga boleh termasuk kultivar yang mengambil kesempatan daripada kandungan lemak Omega-3 yang tinggi spesies itu, dan Yield10 mempunyai hak untuk kaedah dipatenkan UK untuk meningkatkan kandungan EPA dan DHA tambahan yang menggalakkan kesihatan bagi minyak tersebut. Ini boleh menjadi sumber minyak sayuran yang baik untuk makanan manusia dan ia akan menjadi aquafeed yang sangat baik.

Jadi secara keseluruhannya ada sebab untuk optimis tentang keupayaan pertanian untuk memenuhi permintaan untuk biofuel, dan bahan berasaskan bio lain sebagai tambahan kepada peranan tradisionalnya dalam menyediakan makanan, makanan dan serat. Pilihan pemangkasan berganda baharu ini boleh menjadi sebahagian daripada penyelesaian itu.