美國研發「神奇穀物」可以代替小麥、還能吃掉二氧化碳?

零飢餓

本文授權轉載自《創新拿鐵》原文標題:二十年磨一麥!美國土研院馴養出可以餵飽更多人、還能吃掉二氧化碳的「神奇小麥」!

創新點:長達 10 英尺的根,竟然能讓這種農作物更容易捱過旱災和水災?

本文 3 大重點:1. 多年生穀物讓農民更省力,還對環境有益。2. 「中間小麥草」經過 20 年的馴化, 成為了產量比小麥多 30% 的 Kernza。3. Kernza 做成的啤酒和麵粉,消費者埋單才能擴大種植。

麵食、麵包、啤酒… 我們日常飲食總是能看到小麥的蹤影。但是過度依賴單一農作物,很容易在它供應不足時導致糧食不足的問題。最近的俄烏戰爭就導致非洲糧荒,因為俄烏兩國的出口供應了非洲 40% 的小麥。於是,美國「土地研究院」(The Land Institute) 花了 20 年,培育出一款可以代替小麥的「多年生穀物」 – Kernza。

1. 多年生穀物讓農民更省力,還對環境有益

現代人們賴以為生的經濟作物,很多都是「年耕」的。意思就是每次收成後,農民們都要翻土、除草、然後再次種植。稻米、小麥、玉米、黃豆都屬於這種「年耕」的農作物。很多農民為了讓這些剛播下的種子能快速成長,都會大量使用肥料。而「超有效」的氮肥卻會導致土壤受到污染,還會因為被水沖刷進入地下水和河川污染水源。

另外,農民都會在收割後將農業廢棄物(就是無法賣錢的葉、稈等)就地直接燃燒。這會造成空氣汙染,甚至一不小心就會導致火災。再加上在收割後的「空窗期」光禿禿的土地更容易被雨水侵蝕,導致土地的養分跟著流失。

光禿禿的土地被雨水侵蝕 (圖片擷取:Flickr)
光禿禿的土地被雨水侵蝕 (圖片擷取:Flickr

而且,每次重新種植時的翻土,還會將原本困在土裡的二氧化碳釋放到空氣中。以上所提到的種種都加深了氣候變遷,讓原本依賴自然環境的農業,變成破壞自然環境的幫凶。

多年生的 Kernza 就沒有這的問題。所謂「多年生」就是同一株植物在收割後,留下來的根莖部份還能繼續生長,年復一年的提供糧食。不需要每年重新種植,可以省下很多的水、肥料和人工。更重要的是,持續成長的 Kernza 能夠將根部深入地下 10 英尺,讓土地不容易被侵蝕。

深入地底的根,也能將更多吸收到的二氧化碳深埋地底,減少空氣中的碳含量。根據土地研究院的研究,種植 1 英畝的 Kernza,只要 4 年就可以將約 6.5 噸二氧化碳吸收到土地裡。

另外,「深根」也讓 Kernza 更容易在天災如旱災或水災中存活。在極端天氣越來越嚴重的今天,這是一個重要的優點。當然,最重要的是,Kernza 和小麥一樣,能夠生長出我們可以食用的穀物,所以它是值得農夫種植的經濟作物。

2.「中間小麥草」經過 20 年的馴化, 成為了產量比小麥多 30% 的 Kernza

為了培育出對環境更好農作物,土地研究院的科學家從 2003 年開始種植「中間小麥草」,一種小麥的遠親。在小麥草成熟後,科學家就選出最好的一批重新種植,嘗試改良小麥草的品質。為了加快培育速度,他們還用了基因測序、人工智能和先進的超級計算機等先進科技的協助,更快識別出想要的遺傳標記。

經過了 20 年努力,他們種植了 11 個週期,並馴化出一種種子比原本大 2 ~ 3 倍的小麥草。而且在理想的環境下,這種小麥草的產量能比小麥多 30%。 為了更容易識別這種小麥草,土地研究院特別為它申請了註冊商標 – Kernza。

20 年聽起來是一個很長的時間,但是土地研究院的科學家提醒說,我們每天在吃的穀物蔬果,都是透過好幾千年不斷的馴化才逐漸變成今天這個樣子。而且 Kernza 的培育方法是雜交,不是基因改造。科學家們只是找出想要的基因,然後讓有那些基因的小麥草雜交。這也是老祖宗們馴化植物的方法。而基因改造是控制生物某些特性的基因,讓某個基因不再活躍,或轉移至另一種生物。所以花那麼多時間就是為了確保 Kernza 是可被安全食用的。

收割後的 Kernza (圖片擷取: Kernza)
收割後的 Kernza (圖片擷取: Kernza

從 1972 年就開始採用「有機種植」的 Carmen Fernholz 是最早試種 Kernza 的人之一。對他來說,如何保持土地健康是最重要的。因此,他從來不在農地上使用過除草劑、殺蟲劑或商業化肥。 他相信讓土地保持「天然」才是最好的。

於是,當他在 2011 年發現有種叫 Kernza 的不傷土地農作物,他馬上申請加入試種行列。他從幾英畝開始,一直到今天大約種了 80 英畝的 Kernza。Fernholz 不但享受 Kernza 在不破壞土地的情況下為他帶來收益,他也很高興能常常接到同業的電話,詢問他各種有關 Kernza 的問題。他常聽到其他同業抱怨土壤退化、除草劑抗性、生產成本增加等問題,所以他們才會想了解 Kernza 如何能減少這些問題。

3. Kernza 做成的啤酒和麵粉,消費者埋單才能擴大種植

雖然 Kernza 對農夫和環境都很友善,但最後還是要消費者埋單,才會有更多的人原因投入種植 Kernza。於是,土地研究院也積極的推廣用 Kernza 做成的商品。

知名戶外運動品牌 Patagonia 非常重視對環境的保護。於是它的子公司,專門銷售「永續食物」的 Patagonia Provisions 就和一家精釀酒廠 Dogfish Head Craft Brewery 合作,推出了用 Kernza 釀造的啤酒。

Patagonia Provisions 的 Kernza 啤酒 (圖片擷取: Patagonia Provisions)
Patagonia Provisions 的 Kernza 啤酒 (圖片擷取: Patagonia Provisions

除了 Patagonia Provisions 的啤酒之外,還有不少的小酒廠也開始用 Kernza 來釀酒。因此目前除了可以在全美最大的天然有機食品連鎖店 Whole Foods Market 買到 Kernza 啤酒,很多酒吧也將它做成生啤販售。

啤酒比較不是每個人「日常」會消費的產品,所以也有廠商將 Kernza 磨成麵粉,讓烘培坊可以做成各種麵包、餐廳可以做成麵食和披薩,讓更多人可以接觸到這種對環境友善的穀物。畢竟,唯有通過讓更多人能夠接受 Kernza 做成的產品,才能夠擴大農民們種植 Kernza 的意願,讓它能為改善環境中扮演更大的角色。

電商平台 Perennial Pantry 就是為了讓一般人更容易接觸到 Kernza 產品而成立的。它們在線上銷售用 Kernza 為原料的義大利麵、餅乾等。它也提供 Kernza 麵粉、鬆餅粉等,讓有興趣的人可以用這些原料來發揮自己的創意,做出自己想要的食物。

當然,擁有市場是提升 Kernza 種植量的重點,但政府也需要有相對應的配套措施才能讓農民們願意開始嘗試全新的農作物。例如,美國政府目前提供的農業補助和保險都是針對逐年收成的農作物。在這樣的情況下,很難提升農民們種植 Kernza 的意願,畢竟一旦發生農損可能無法申請政府的補助或賠償。在 2020 年,美國政府就因為各種自然災害賠償了超過 40 億美元給種植玉米和黃豆的農民。如果法令沒有將 Kernza 納入賠償範圍內,將會讓農民非常猶豫。

販售 Kernza 產品的電商 Perennial Pantry (圖片擷取:Perennial Pantry)
販售 Kernza 產品的電商 Perennial Pantry (圖片擷取:Perennial Pantry

目前全世界只有大約 4,000 英畝的 Kernza 耕地,而全世界有超過 70% 的農田是種植了需要逐年收成的農作物。土地研究院的科學家們希望有一天,他們能夠讓大部份的農田都能夠種植好像 Kernza 一樣多年生作物。因為他們相信這些有益於地球,而不是使地球退化的多年生作物才是讓我們能夠永續發展的關鍵。


參考資料

1. Kernza: the grain you’ve never heard of that could revolutionize farming

2. Researchers: Kernza at a turning point

3. Seeds of Change — The Promise (and Challenges) of New Brewing Grains

4. Learning more about intermediate wheatgrass

5. Kernza

6. Kernza® Grain

7. A recipe for fighting climate change and feeding the world


「一個人為社會付出很辛苦,但一群人就不會寂寞。」每個人都可以用自己的方式成為倡議家:

追蹤【倡議+】FB粉絲團:https://lihi2.cc/SPUFo

加入【倡議+】社團:http://bit.ly/2JtBxB6

填寫【倡議+】夥伴媒合表單,找尋夥伴:https://bit.ly/3EeMvVi

聽說【倡議家電台】Podcast:在Apple Podcast收聽、在Spotify收聽、在KKBOX收聽,或搜尋「倡議家電台」。

https://pgw.udn.com.tw/gw/photo.php?u=https://uc.udn.com.tw/photo/author/photo/7424.png

創新拿鐵

《創新拿鐵》 (Start Up Latte) 由作家、「夢想學校」創辦人王文華發起。分析全球的企業創新和新創公司,把他們的做法歸納成個人可應用的「創新能力」、「創業能力」、「職場能力」、「人生能力」。啟發讀者「四」項全能,打造拿鐵般濃郁、香醇的人生。

作者文章

「核融合」成發電趨勢!美國研發便宜又安全的「小型核電廠」

「核融合」成發電趨勢!美國研發便宜又安全的「小型核電廠」

環保建材新時代!英國新創用「蘑菇」建造房子

環保建材新時代!英國新創用「蘑菇」建造房子

對「死亡」的不同想像-紐西蘭「地下家具製造商」跳脫傳統殯葬形式經營成華麗「俱樂部」

對「死亡」的不同想像-紐西蘭「地下家具製造商」跳脫傳統殯葬形式經營成華麗「俱樂部」

ChatGPT也能當律師?AI 除了聊天還幫你擬合約!

ChatGPT也能當律師?AI 除了聊天還幫你擬合約!

最新文章

新北4月野生幼雛鳥救援週週破百件 民眾救鳥前先做1件事

新北4月野生幼雛鳥救援週週破百件 民眾救鳥前先做1件事

重返和平島 瘤珠螺回來囉|公民科學力量大

重返和平島 瘤珠螺回來囉|公民科學力量大

餵餵黑鳶OK嗎?|人為餵食的爭議與必要性

餵餵黑鳶OK嗎?|人為餵食的爭議與必要性

南投鷺鷥林遭投訴後剷平 數百隻親鳥原地盤旋找幼雛

南投鷺鷥林遭投訴後剷平 數百隻親鳥原地盤旋找幼雛

熊鷹寶寶日常首次公開 直播家族老三「莎倫」的玉山生活

熊鷹寶寶日常首次公開 直播家族老三「莎倫」的玉山生活

瀕危臭臭花「雷公屁」復育有成 村民護生態力擋新建雞舍

瀕危臭臭花「雷公屁」復育有成 村民護生態力擋新建雞舍