نحن نطلب أكثر من مجرد طعام من مزارعنا. قد يساعد خيار الاقتصاص الجديد في تلبية الطلب

تعتمد البشرية على قطاع الزراعة لإنتاج غذائنا وأعلافنا وأليافنا ، ويستمر هذا الطلب في النمو. نتطلع بشكل متزايد إلى المحاصيل على أنها مصادر أكثر ملاءمة للمناخ للوقود والبلاستيك وغير ذلك من "المواد الحيوية". التحدي هو تلبية هذا الطلب المتنوع والمتزايد دون قيادة التغير في استخدام الأراضي (LUC) - تحويل الأراضي غير المزروعة سابقًا إلى مزارع. يؤدي LUC إلى فقدان التنوع البيولوجي وإطلاق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون من تلك التربة. من خلال تحسين الممارسات الزراعية واستخدام التقنيات الجديدة ، كانت إنتاجية العديد من المحاصيل الرئيسية تتزايد باطراد (انظر الرسوم البيانية أدناه) ، ولكن تغير المناخ قد يضر بهذا الاتجاه.

هناك طريقة أخرى لتوسيع إنتاج المحاصيل دون إضافة أرض جديدة - وهي طريقة زراعية تُعرف باسم "المحصول المزدوج". في المناخات المعتدلة ، عادة ما يتم حصاد محصول واحد من كل فدان كل عام. تتضمن الزراعة المزدوجة مزاوجة محصولين يمكن زراعتهما في فترات متتالية على نفس قطعة الأرض في نفس موسم الزراعة. على سبيل المثال ، غالبًا ما يكون القمح الشتوي مزدوجة مع فول الصويا في ولايات مثل كنتاكي وأوهايو.

هناك نسخة مطورة حديثًا من محصول يسمى Camelina والتي ستسمح بزراعة مزدوجة في خطوط العرض الشمالية حيث لم يكن ذلك ممكنًا من قبل. يمكن زراعته على ملايين الأفدنة بعد محاصيل مثل الذرة وفول الصويا أو الكانولا في مقاطعات البراري في كندا وفي الطبقة الشمالية من الولايات الأمريكية.

يتوافق المحصول المزدوج أيضًا مع مفهوم "الزراعة المتجددة" من حيث أنه يحافظ على الأنواع المتنوعة التي تنمو على الأرض لأكبر قدر ممكن من العام مما يعزز صحة التربة. تعتبر "محاصيل الغطاء" خيارًا مشابهًا ولكن في هذه الحالة لا تكون الزراعة لمحصول ثان. بمرور الوقت ، تزيد كلتا هاتين العمليتين من مقاومة الجفاف والقدرة على التخزين المؤقت للمغذيات للأرض ، و عندما يقترن بإدارة عدم الحراثة تؤدي هذه الأنظمة إلى عزل المزيد من الكربون على المدى الطويل في التربة مما قد يضيف قيمة من خلال سوق تعويض الكربون. هناك مردود من المحصول وثبات الغلة من تحسين صحة التربة ، ولكن يمكن أن يستغرق ذلك عدة سنوات حتى يتحقق ، وبالتالي من الصعب تبرير تكلفة البذور والوقود لمحصول الغطاء غير المحصود. يدر المحصول النقدي المزدوج الدخل مع توفير نفس الفوائد. كما توفر المحاصيل المزدوجة ومحاصيل الغطاء "خدمات النظام الإيكولوجي" الأخرى من حيث أن أنظمة الجذر النشطة تمنع التعرية وجريان المغذيات خلال الجزء من العام التالي لحصاد المحصول النقدي الأولي. على الرغم من أن كاميلينا لا تتطلب نحلًا للتلقيح ، إلا أنها أزهار مورد علف ممتاز للنحل وحقوله المزهرة الصفراء الذهبية جميلة للرؤية. تقديرا للفوائد العديدة للمحصول المزدوج ، فإن وزارة الزراعة الأمريكية لديها تغطية إضافية لهذه الممارسة في برنامج التأمين على المحاصيل.

هناك اهتمام متجدد بالوقود الحيوي والحوافز لهذا القطاع مدرجة ضمن مبادرات تغير المناخ في و قانون تخفيض التضخم. وقد جذب هذا اهتمام اللاعبين الرئيسيين الذين يبحثون عن وقود بديل للنقل. في هذه البيئة ، تصبح Camelina خيارًا منطقيًا لمزيد من التطوير.

كاميلينا هي في الواقع محصول قديم كان مصدرًا شائعًا لزيت المصابيح وعلف الحيوانات في أوروبا حتى أوائل العشرينات^th مئة عام. تم اختياره مؤخرًا كمرشح للتحسين من قبل شركة تسمى العائد 10 علم الأحياء. مع أدوات التربية المتقدمة المتوفرة اليوم ، من الممكن أخذ محصول غير محسن نسبيًا مثل Camelina وتطوير نسخ محسنة بسرعة لتناسب الاحتياجات الحديثة. كان التركيز الأولي لـ Yield10 على تطوير إصدارات عالية الإنتاجية ومحتوى زيت عالي جدًا يمكن استخدامها لصنع وقود الديزل الحيوي ووقود الطائرات. تم توسيع نطاق أصناف Yield10 الشتوية الرائدة لهذا الغرض من أجل زراعة مساحات أكبر هذا الخريف ، وتمتلك الشركة خط أنابيب قوي من الصفات الوراثية الخاصة في خط الأنابيب لزيادة محصول البذور ومحتوى زيت البذور. هناك أيضًا منتج جانبي لوجبة العلف ، لذلك هناك عنصر إمداد غذائي لهذه القصة أيضًا. يستهدف Yield10 حاليًا خطوطهم للمزارعين في مونتانا وأيداهو وجنوب ألبرتا وساسكاتشوان.

من المثير للاهتمام مقارنة مسار تحسين كاميلينا مع مسار الكانولا، أحد الأنواع ذات الصلة التي تم نقلها بدءًا من الحرب العالمية الثانية من بذور اللفت (مصدر زيت التشحيم للسفن البخارية) إلى زيت غذاء بشري صحي ومحصول علف بروتين حيواني من خلال عملية تكاثر تقليدية متعددة العقود في كندا. كان من الممكن تحقيق تقدم أسرع بكثير مع كاميلينا بسبب التقنيات الوراثية المتقدمة مثل "التربية بمساعدة الواسمات" وتحرير الجينات. التحسينات التي تمكنت Yield10 من تحقيقها هائلة على الرغم من أن هذا النوع يحتوي على جينوم allohexaploid معقد (3 جينات فرعية ، في الغالب 6 نسخ من كل جين) مما يعني أن العديد من النسخ من كل جين مستهدف تحتاج إلى التعديل لتحقيق السمة المرغوبة. إدراك أن تحمل مبيدات الأعشاب هو سمة أساسية للمزارعين الراغبين في زراعة كاميلينا بشكل مستمر نظام عدم الحراثة، Yield10 لديه نسخة معدلة وراثيًا مع تلك السمة تشق طريقها من خلال العملية التنظيمية.

في المستقبل غير البعيد، يمكن أن تشمل محاصيل كاميلينا المزدوجة أيضًا أصنافًا تستفيد من محتوى دهون أوميغا 3 المرتفع لتلك الأنواع ، وللمحصول 10 الحق في الأساليب الحاصلة على براءة اختراع في المملكة المتحدة لزيادة محتوى الزيت الإضافي EPA و DHA المعزز للصحة. يمكن أن يكون هذا مصدرًا جيدًا للزيت النباتي لغذاء الإنسان وسيصنع علفًا مائيًا ممتازًا.

لذلك بشكل عام ، هناك سبب يدعو للتفاؤل بشأن قدرة الزراعة على تلبية الطلب على الوقود الحيوي ، والمواد الحيوية الأخرى بالإضافة إلى دورها التقليدي في توفير الغذاء والأعلاف والألياف. يمكن أن يكون خيار الاقتصاص المزدوج الجديد جزءًا من هذا الحل.