Кернза – злак для землеробства майбутнього

Перегляди: 187
07.12.2022
Кернза – злак для землеробства майбутнього

Мабуть, багато хто замислювався: а що було б, якби сотні чи тисячі років тому людство ввело в культуру не томати, а, скажімо, паслін, не руколу, а кульбабу, не пшеницю, а пирій? Звісно, наші поля, городи й страви зараз мали б зовсім інший вигляд. Цілком можливо, що й сучасне сільське господарство не зазнало б багатьох проблем.


Зміни клімату, виснаження ґрунтів, надмірне використання агрохімікатів, нашестя шкідників і хвороб – лише деякі виклики, що стоять перед аграріями. Долати їх намагаються різними методами, наприклад, застосовуючи нові технології землеробства або створюючи сорти, стійкі до тих чи інших несприятливих умов навколишнього середовища.


Не такий поширений, але теж перспективний спосіб – «одомашнення» диких видів рослин або виведення на їх основі нових культур. Одна з таких культур – Кернза – з’явилася зовсім недавно, але вже зацікавила фермерів і споживачів та почала завойовувати ринки.


Кернза (Kernza®) – зареєстрована у США торгова марка, під якою «ховається» культурна форма пирію середнього (Elytrigia intermedia або Thinopyrum intermedium). Назва походить від слів kernel (зерно) і konza (так індіанці називають штат Канзас). Роботу з рослиною проводять в Інституті землі (The Land Institute, USA).


Пирій – не лише бур’ян


Пирій середній сорту Kernza


Сама по собі ідея використання різних видів пирію не є новою. Слід зазначити, що сучасні ботаніки не мають єдиної думки щодо їх класифікації. Найчастіше рослини з такою назвою виділяють у два роди: Пирій (Elytrigia) і Пирійник (Elymus). Проте, чимало науковців їх об’єднують. Більше того, деякі дослідники відносять окремі види пирію до роду Житняк (Agropyron).


Всі перелічені роди об’єднують види родини Злакових або Тонконогових (Poaceae), і чимало їх представників мають господарське значення. Наприклад, пирій повзучий (Elymus repens), відомий здебільшого як злісний бур’ян, водночас є цінною лікарською й кормовою рослиною. Його кореневища цілком придатні для їжі й неодноразово допомагали людям рятуватися від голоду.


Введені деякі види пирію й у культуру, переважно як кормові рослини. Утім, селекціонерів здавна цікавила можливість використовувати їх для харчування людей. Зерно таких рослин за деякими своїми властивостями не поступається пшениці, а подекуди й перевершує його.


Та головна перевага пирію полягає в тому, що він є багаторічною рослиною. Адже немає такого агронома, який не мріяв би посіяти пшеницю один раз, а потім збирати її врожай кілька років поспіль.


Роботи з виведення багаторічних диво-злаків на основі пирію й пшениці тривають вже близько ста років. І, схоже, останніми десятиліттями вчені нарешті наблизилися до створення таких культур.


Хрестоматийний приклад виведення пшенично-пирійних гібридів – роботи радянського академіка Миколи Цицина. Ще в 1920-ті роки, працюючи агрономом, він розпочав експерименти зі схрещування віддалених видів злаків, а з часом створив кілька різновидів і сортів таких гібридів. Рослини були багаторічними, але використовували їх переважно як кормові.


У наш час над виведенням багаторічної пшениці працюють провідні селекціонери багатьох країн світу. В сучасній селекції здебільшого використовують види роду Elytrigia. Найбільш перспективним серед них вважають пирій середній. Він і сам по собі є цінною культурою, яку вже досить давно використовують в сільському господарстві. Наприклад, в Україні широко відомі такі вітчизняні сорти як Дірос і Хорс, що є чудовими кормовими рослинами.


Але американські селекціонери пішли ще далі. І Кернза – приклад успішної діяльності зі створення злаку, про який мріють агрономи.


Як створювали Кернзу


Стажерка Медлін Де Буа працює з Кернза на ділянці для розмноження культури в Інституті землі


Робота з виведення нової культури розпочалася в 1983 році. За основу науковці взяли пирій середній і пшеницю м’яку (Triticum aestivum). Загалом же схема схрещування була доволі складною, адже використовували сім батьківських форм. Розпочали гібридизацію дослідники з Міністерства сільського господарства США та Інституту Родейла, а в 2003 році продовжила група науковців Інституту землі під керівництвом доктора Лі Де Хаана.


Було проведено кілька етапів відбору й схрещування кращих рослин. Ознаками, на які велась селекція, обрали врожайність, розмір насіння, стійкість до захворювань тощо. В результаті вдалося створити кілька популяцій пирію середнього, придатних для подальшого удосконалення.


Нині програма селекції продовжує діяти. Рослини оцінюють і відбирають за рядом характеристик: врожайність, стійкість до осипання зерна, його розмір і якість, придатність до обмолоту.


Намічені цілі й на наступні десять років. Насамперед, селекціонери планують зосередитися на збільшенні як окремих зернин, так і врожаю. Адже зараз врожайність культурного пирію становить лише чверть від врожайності м’якої пшениці. Науковці хочуть збільшити цей показник до 50%. Зважаючи на те, що за попереднє десятиліття він зріс вдвічі проти вихідного, мета видається цілком досяжною.


Крім того, науковці працюють над створенням популяцій, більш стійких до вилягання та з кращими хлібопекарськими характеристиками.


Але, як відомо, в досконалості немає меж. Тому, хоча селекційна робота й триває, на сучасному етапі культура вже цілком придатна для комерційного використання.


Переваги нової культури


Порівняно з пшеницею, коріння Кернзи значно довше й може поглинати вологу й поживні речовини з глибших шарів ґрунту


Автори Кернзи наводять ряд характеристик, які мають зацікавити аграріїв-практиків та споживачів.


Одна з очевидних переваг – можливість заощадити трудові й матеріальні ресурси завдяки тому, що таку культуру треба сіяти раз на кілька років. Отже, рідше треба використовувати техніку для передпосівного обробітку ґрунту й сівби. Відповідно, зменшується й так званий карбоновий слід від вирощування врожаю, що важливо для сповільнення змін клімату.


Культура здатна розвивати потужну кореневу систему. Коріння Кернзи досягає довжини 2,5–3 м, що дає рослині можливість діставати вологу й поживні речовини не тільки з поверхневих, але й з більш глибоких шарів ґрунту. Зрозуміло, що завдяки цьому збільшується постухостійкість культури, що є дуже важливим в умовах глобального потепління.


Науковці також відзначають, що Кернза дуже добре поглинає з атмосфери вуглець і сприяє накопиченню його в землі.


Новий сорт пирію чудово використовує азот. Він здатний поглинати 90% азоту добрив, тоді як пшениця – близько 40%. Тому, хоча під час вирощування Кернзи і застосовують добрива, потреба в них є значно меншою. Відповідно зменшується й хімічне навантаження на поля та шкода від агрохімікатів для довкілля.


У гарних умовах вирощування колосся Кернзи формує більше зернин, ніж однорічна пшениця, що дає потенциальну можливість для збільшення врожаїв.


Культура є хорошим попередником для сої й кукурудзи.


Кернза стійка до вилягання й обсипання, добре піддається обмолоту. І хоча вчені продовжують працювати над тим, щоб ще посилити ці властивості, культура вже демонструє кращі показники, ніж пшениця.


Як і чимало інших багаторічних культур, Кернза здатна пригнічувати розвиток бур’янів, тому практично не вимагає використання гербіцидів.


Посіви Кернзи на дослідній ділянці у штаті Канзас

Вирощування культурного пирію допомагає зупинити деградацію ґрунту.


Сприяє культура й розвитку ґрунтової мікрофлори, що, зокрема, підтверджують дослідження, які протягом кількох років проводили українські вчені з Уманського національного університету садівництва. Вони порівнювали кількість амоніфікаційних і нітрифікувальних мікроорганізмів у посівах пшениці м’якої озимої, спельти й пирію середнього сортів Кернза і Хорс. Виявилося, що найчисленнішими мікроорганізми були в посівах обох сортів пирію, а найменше їх нарахували в посівах м’якої пшениці. Причому, така тенденція зберігалась і за сприятливих погодних умов, і тоді, коли опадів бракувало.


Автори сорту зазначають, що їх рослина корисна не лише для ґрунтової біоти, але й для інших тварин та збереження біорізноманіття. Адже в багаторічних посівах гніздяться птахи, знаходять прихисток дитинчата зайців і козуль тощо.


При вирощуванні на корм Кернза дає до 10 т/га зеленої маси. Але й посіви на зерно також можуть стати у пригоді тваринникам. Адже пирій середній має здатність відростати після скошування. Тож у різних варіантах дослідів вивчали подвійне використання культури. Зазвичай після збирання врожаю зерна отаву скошують на корм. Однак можна згодовувати тваринам зелену масу й навесні. Виявилося, що рослини, які відросли після цього, цілком здатні дати нормальний для даної культури врожай зерна.


Науковці проводять також дослідження змішаних посівів Кернзи з бобовими культурами. Перші результати обнадійливі і відкривають перспективи для отримання високоякісних кормів для тварин.


Середня врожайність комерційних посівів на зерно поки що залишається невисокою – близько 7 ц/га. Але ж не будемо забувати, що культуру не потрібно сіяти щороку. Найвищу продуктивність вона демонструє в перші два роки, а потім врожайність зменшується. Найкращий за економічною ефективністю результат отримують, вирощуючи Кернзу протягом чотирьох років і поєднуючи отримання зерна з випасанням худоби.


Кернза виходить на ринок


Зерно Кернзи


Невисокі врожаї зерна може компенсувати його вища вартість. Кернза нині – нішева культура, яку використовують окремі групи переробників і споживачів. Її можна порівняти, наприклад, зі стародавніми пшеницями – спельтою, однозернянкою, двозернянкою, які зараз затребувані в прихильників здорового способу життя й людей, що мають такі хвороби як аутичні розлади, цукровий діабет. Кернза також перспективна для споживання такими людьми. Зокрема, дослідження кінетики гідролізу крохмалю засвідчили, що її зерно можна використовувати для виробництва продуктів з низьким глікемічним індексом. Глютену в ній також набагато менше, ніж у пшениці, але все ж людям, що страждають на целіакію (непереносимість глютену), рекомендують споживати Кернзу з обережністю.


У нову культуру вже повірило чимало фермерів. У США її вирощують більше сотні аграріїв. З’явилися прихильники харчового пирію і в інших країнах. Поки що її посіви скрізь залишаються експериментальними і загалом не перевищують двох тисяч гектарів. Але фермери, які взялися за культивування Кернзи вже продають свій врожай, а переробні підприємства та кулінари розробляють оригінальні рецепти продуктів з її зерна.


Одними з перших його стали використовувати в своєму меню власники ресторану The Perennial у Сан-Франциско. А компанія Patagonia Provisions вивела на ринок перший комерціний роздрібний продукт – пиво Long Root Ale. До його складу, крім традиційних інгредієнтів – ячменю, дріжджів, хмелю, – входить також 15% зерна Кернзи. Ряд інших виробників уже випробували борошно з пирію в різних видах випічки. Часто його змішують з пшеничним борошном, особливо, при випіканні хліба. Але в деяких рецептах, наприклад, при приготуванні мафінів або млинців, Кернзу можна використовувати без домішок інших зернових. А в окремих ресторанах і кафе вже можна скуштувати плов і макарони з Кернза.


Хліб із зерна Кернзи


Роботу Інституту землі підхопили й інші науковців. У США перспективну культуру вивчають колеги із ще восьми університетів та інститутів. На американському континенті її також досліджують у Канаді.


У Європі нова культура поки що не дуже відома, але її популярність поступово зростає. Наприклад, у Франції в 2019 році її вже визнали новим гастрономічним трендом. Вивчають можливості харчового пирію у ряді наукових установ європейського континенту – у Франції, Бельгії, Швеції, Туреччині.


Є Кернза і в Україні, але поки що її мають у невеликій кількості деякі науково-дослідні установи, де культуру вивчають, порівнюють з іншими зерновими. Адже виводили Кернзу для умов американського континенту, тож потрібно дослідити, як вона почуватиметься в українському кліматі, а вже потім робити висновки щодо доцільності вирощування на фермерських полях. Але наші селекціонери продовжують працювати і з іншими формами пирію середнього, успішно виводять його кормові сорти. Тож, можливо, одного разу на ринку з’явиться і вітчизняний продовольчий «родич» американської Кернзи.


Салат із зерном Кернзи


А російському пирію не пощастило


Насамкінець розповімо невеличку історію, яка свідчить про різне ставлення до роботи науковців у деяких країнах.


Серед селекціонерів, які працюють над виведенням багаторічної пшениці, є й російські вчені. У 2019 році створений ними пшенично-пирійний гібрид під назвою «трититригія» був визнаний державною сортовипробувальною комісією як новий вид злакових культур.


Автори рослини взялися за її розмноження і, поступово накопичивши посівний матеріал, висіяли три тонни зерна на семи гектарах у Підмосков’ї. Вони розраховували отримати 15 т насіння, яке потім сподівались реалізувати вже для використання у виробництві. Але на заваді стали інтереси будівельного бізнесу.


Земля біля російської столиці коштує дуже дорого, і ділянку, на якій, зокрема, було й наукове поле з посівами нової культури, профільна комісія вирішила віддати під житлове будівництво. Ні Міністерство освіти й науки, ні самих селекціонерів повідомити про це, звісно, й не подумали.


Земельний аукціон проходив уже після того, як поле засіяли пшенично-пирійним гібридом. Нові власники землі пригнали техніку й знищили посіви з колоссям, що вже налилося, і яке невдовзі мали збирати. Селекціонерам вдалося зберегти лише невеличку кількість зерна десь у лабораторії. Тож шлях культури до полів сільгоспвиробників тепер став значно довшим.


Що тут скажеш – росіяни не цінують навіть свох досягнень, отже не варто дивуватися й тому, що безжально нищать все в Україні...


Натомість робота американського Інституту землі зі створення продовольчого пирію Кернза здійснюється за підтримки Координаційної сільськогосподарської програми зі сталих сільськогосподарських систем (SAS-CAP) і має фінансування за рахунок гранту Національного інституту продовольства і сільського господарства Міністерства сільського господарства США.



Не стоять осторонь і приватні компанії. Наприклад, General Mills, яка виробляє харчові продукти ряду відомих брендів, нещодавно зробила благодійний внесок у розмірі півмільйона доларів, щоб пітримати дослідження потенціалу Кернзи для скорочення викидів парникових газів, пов’язаних з виробництвом продовольства.


Власне, коментарі є зайвими...


Поділитись в соцмережах:

Текст повідомлення*
Защита от автоматических сообщений