We vragen meer dan alleen voedsel van onze boerderijen. Een nieuwe bijsnijdoptie kan helpen om aan de vraag te voldoen

De mensheid is afhankelijk van de landbouwsector om ons voedsel, voer en vezels te produceren, en die vraag blijft groeien. We zien gewassen steeds vaker als klimaatvriendelijkere bronnen voor brandstoffen, kunststoffen en andere 'biomaterialen'. De uitdaging is om aan deze diverse en groeiende vraag te voldoen zonder te rijden landgebruik-verandering (LUC)- de conversie van voorheen onontgonnen land naar boerderijen. LUC leidt tot het verlies van biodiversiteit en een massale uitstoot van koolstofdioxide uit die bodems. Door de verfijning van landbouwpraktijken en het gebruik van nieuwe technologieën is de productiviteit van veel belangrijke gewassen gestaag toegenomen (zie onderstaande grafieken), maar klimaatverandering kan die trend in gevaar brengen.

Er is een andere manier om de gewasproductie uit te breiden zonder nieuw land toe te voegen - een landbouwmethode die bekend staat als 'dubbel bijsnijden'. In gematigde klimaten wordt er normaal gesproken elk jaar één oogst van elke hectare geoogst. Double cropping houdt in dat twee gewassen worden gecombineerd die in hetzelfde groeiseizoen in back-to-back perioden op hetzelfde perceel kunnen worden verbouwd. Wintertarwe is bijvoorbeeld vaak dubbel bijgesneden met sojabonen in staten als Kentucky en Ohio.

Er is een nieuw ontwikkelde versie van een gewas genaamd Camelina, dat dubbele oogst mogelijk maakt op noordelijke breedtegraden waar dat voorheen niet mogelijk was. Het heeft het potentieel om te worden geplant op miljoenen hectaren na gewassen zoals maïs en sojabonen of canola in de prairieprovincies van Canada en in de noordelijke laag van de Amerikaanse staten.

Dubbel bijsnijden past ook bij het concept van "regeneratieve landbouw", omdat het ervoor zorgt dat verschillende soorten een zo groot mogelijk deel van het jaar op het land blijven groeien, wat de bodemgezondheid bevordert. "Dekgewassen" zijn een vergelijkbare optie, maar in dat geval is de aanplant niet voor een tweede oogst. In de loop van de tijd vergroten beide praktijken de droogtebestendigheid en de buffercapaciteit van het land voor nutriënten, en in combinatie met no-till management deze systemen resulteren in langdurige vastlegging van meer koolstof in de bodem, wat waarde zou kunnen toevoegen via een markt voor koolstofcompensatie. Er is een terugverdientijd van opbrengst en opbrengststabiliteit door de verbeterde bodemgezondheid, maar dat kan enkele jaren duren voordat dit is bereikt en daarom is het moeilijk om de kosten van zaad en brandstof voor een niet-geoogst dekgewas te rechtvaardigen. Een dubbele oogst genereert inkomsten terwijl het dezelfde voordelen biedt. Dubbele teelten en bodembedekkers bieden ook andere "ecosysteemdiensten" in die zin dat de actieve wortelstelsels erosie en afvoer van nutriënten voorkomen gedurende het deel van het jaar dat volgt op de oogst van het primaire marktgewas. Hoewel Camelina geen bijen nodig heeft voor bestuiving, zijn de bloemen een uitstekende voedermiddelen voor bijen en zijn goudgele bloeiende velden zijn prachtig om te zien. Als erkenning voor de vele voordelen van dubbel bijsnijden, heeft de USDA: extra dekking voor de praktijk in zijn gewasverzekeringsprogramma.

Er is een hernieuwde belangstelling voor biobrandstoffen en stimulansen voor die sector zijn opgenomen in de klimaatveranderingsinitiatieven in de onlangs aangenomen en Inflatieverminderingswet. Dit heeft de interesse gewekt van grote spelers die op zoek zijn naar alternatieve transportbrandstoffen. In deze omgeving wordt Camelina een logische optie voor verdere ontwikkeling.

Camelina is eigenlijk een oud gewas dat was in het begin van de 20e eeuw een veel voorkomende bron van lampolie en diervoeder in Europa^th eeuw. Het werd onlangs geselecteerd als een kandidaat voor verbetering door een bedrijf genaamd Opbrengst-10 Biowetenschap. Met de geavanceerde veredelingstools die tegenwoordig beschikbaar zijn, is het mogelijk om een ​​relatief onverbeterd gewas zoals Camelina te nemen en snel verbeterde versies te ontwikkelen die aan de moderne behoeften voldoen. De aanvankelijke focus van Yield10 was het ontwikkelen van versies met een zeer hoog rendement en een hoog oliegehalte die zouden kunnen worden gebruikt om biodiesel en vliegtuigbrandstof te maken. De toonaangevende wintercultivars van Yield10 voor dit doel zijn dit najaar opgeschaald voor grotere areaalaanplant en het bedrijf heeft een sterke pijplijn van gepatenteerde genetische eigenschappen in de pijplijn om de zaadopbrengst en het zaadoliegehalte verder te verhogen. Er is ook een bijproduct van voer, dus er is ook een voedselvoorzieningselement in dit verhaal. Yield10 richt zich momenteel op boeren in Montana, Idaho en het zuiden van Alberta en Saskatchewan.

Het is interessant om het traject van Camelina-verbetering te vergelijken met dat van canola, een verwante soort die na WO II werd omgezet van koolzaad (een bron van smeerolie voor stoomschepen) naar een gezond voedsel voor menselijke voeding en dierlijk eiwitvoer via een conventioneel kweekproces van meerdere decennia in Canada. Veel snellere vooruitgang was mogelijk met Camelina vanwege geavanceerde genetische technologieën zoals "merker-assisted-breeding" en genbewerking. De verbeteringen die Yield10 heeft kunnen bereiken, zijn dramatisch, hoewel deze soort een complex allohexaploïde genoom heeft (3 subgenomen, voornamelijk 6 kopieën van elk gen), wat betekent dat veel kopieën van elk doelgen moeten worden bewerkt om de gewenste eigenschap te bereiken. Beseffen dat tolerantie voor herbiciden een belangrijke eigenschap is voor boeren die Camelina continu willen telen no-till systeem, Yield10 heeft een transgene versie waarbij die eigenschap zich een weg baant door het regelgevingsproces.

In de niet al te verre toekomst, Camelina dubbele gewassen kunnen ook cultivars bevatten die profiteren van het hoge omega-3 vetgehalte van die soort, en Yield10 heeft de rechten op in het VK gepatenteerde methoden om het extra gezondheidsbevorderende EPA- en DHA-gehalte van de olie te verhogen. Dit zou een goede bron van plantaardige olie kunnen zijn voor menselijke voeding en het zou een uitstekende aquafeed zijn.

Over het algemeen is er dus reden om optimistisch te zijn over het vermogen van de landbouw om te voldoen aan de vraag naar biobrandstoffen en andere biogebaseerde materialen, naast zijn traditionele rol in het leveren van voedsel, voer en vezels. Deze nieuwe optie voor dubbel bijsnijden kan een deel van die oplossing zijn.