# Многолетние злаки
Разработка и коммерциализация зерновых культур, не требующих ежегодного пересаживания, что обеспечивает непрерывный рост корней для глубокого связывания углерода и стабилизации почвы.
Source: https://bioecon.ru/technology/perennial-grains/
Updated: 2026-08-18
## Обзор и цепочка создания стоимости
Маркеры: [EC: Farm to Fork Strategy | OECD: Agricultural biotechnology | Regulator: USDA-APHIS (USA), EPA (USA), EFSA (EU)]
Многолетние злаки представляют собой фундаментальную перестройку глобального сельского хозяйства — переход от систем, зависящих от ежегодной вспашки, к культурам, остающимся в почве год за годом. Формируя глубокие, устойчивые корневые системы, многолетние культуры, такие как Kernza (пырей средний) и многолетний рис, резко снижают эрозию почвы, минимизируют вымывание азота и значительно усиливают связывание углерода. В отличие от однолетних растений, требующих огромных затрат синтетических удобрений, топлива и труда каждую весну, многолетние злаки могут поддерживать продуктивную урожайность в течение 3–5 лет после одной посадки. Хотя ранние поколения этих культур сталкивались с проблемами размера зерна и урожайности по сравнению с их высокоодомашненными однолетними аналогами, передовое геномное картирование и ускоренная селекция быстро сократили этот разрыв. Внедрение многолетних злаков даже на 10 процентах пахотных земель в мире могло бы коренным образом превратить сельское хозяйство из чистого источника выбросов углерода в массивный поглотитель.
Ключевые направления многолетних злаков:
1. **Одомашнивание De Novo:** Выведение диких многолетних видов в течение многих поколений для получения более крупных семян, нерастрескивающихся колосьев и более высоких урожаев.
2. **Отдаленная гибридизация:** Скрещивание высокоурожайных однолетних культур (таких как современная пшеница или рис) с дикими многолетними сородичами.
3. **Агрономическая оптимизация:** Разработка совершенно новых систем полевого управления для сбора урожая, борьбы с сорняками и внесения питательных веществ на полях, которые никогда не вспахиваются.
4. **Коммерциализация цепочки поставок:** Создание специализированных каналов помола, переработки и потребительских продуктов (например, пивоварения и выпечки).
### Отраслевая цепочка создания стоимости
```
[Сбор гермоплазмы] ──> [Геномная селекция] ──> [Полевая агрономия] ──> [Сбор и помол]
│
(Удержание углерода)
│
▼
[Потребительские товары] <─── [Интеграция цепочки поставок] <─────┘
```
### Уровни цепочки создания стоимости
| Уровень | Описание | Ключевые входы/выходы |
|:---|:---|:---|
| **Сбор гермоплазмы** | Поиск разнообразных диких многолетних трав и местных сортов в глобальных семенных банках. | **Вход:** Дикие семена.
**Выход:** Селекционные линии. |
| **Геномная селекция** | Использование молекулярных маркеров для отслеживания таких признаков, как размер семян. | **Вход:** Селекционные семена.
**Выход:** Элитные сорта. |
| **Полевая агрономия** | Разработка передовых методов посадки и многолетнего управления. | **Вход:** Элитные семена.
**Выход:** Протоколы ведения хозяйства. |
| **Сбор и помол** | Адаптация традиционных комбайнов и мукомольного оборудования. | **Вход:** Собранное зерно.
**Выход:** Мука, цельные зерна. |
| **Интеграция цепочки поставок** | Агрегация урожаев от первых фермеров и установление стандартов качества. | **Вход:** Зерно, пищевые бренды.
**Выход:** Коммерческие поставки зерна. |
| **Потребительские товары** | Разработка пива, хлеба и хлопьев, подчеркивающих экологические преимущества. | **Вход:** Коммерческое зерно.
**Выход:** Продукты питания и напитки. |
Сквозные технологии сектора:
- **Геномная селекция (GS):** Секвенирование геномов тысяч растений для прогнозирования их зрелых признаков еще на стадии рассады.
- **Изотопное отслеживание:** Использование стабильных изотопов для точного измерения объемов углерода в глубоких слоях почвы.
- **Пищевая экструзия и переработка:** Модификация методов пищевой инженерии для использования уникальных профилей глютена.
---
## США
США являются эпицентром коммерциализации многолетних злаков, что обусловлено мощной филантропической поддержкой исследований и агрессивным внедрением со стороны дальновидных потребительских брендов.
### Пионеры Kernza, корпоративная поддержка, регенеративные поставки
- **The Land Institute:** Бесспорный пионер в этой области, способствующий одомашниванию Kernza и многолетнего сорго посредством десятилетий селекции с открытым исходным кодом.
- **Внедрение брендами:** Крупные компании, такие как General Mills и Patagonia Provisions, активно субсидируют рынок, включая Kernza в хлопья и крафтовое пиво.
- **Масштабирование инфраструктуры:** Такие стартапы, как Sustain-A-Grain, обеспечивают критически важное промежуточное звено, распространяя элитные семена среди фермеров и агрегируя урожай.
---
## КНР
Китай является мировым лидером в успешном развертывании многолетних злаков в полевых масштабах, уделяя особое внимание продовольственной безопасности и сокращению трудозатрат при выращивании риса.
### Многолетний рис, сокращение трудозатрат, государственная поддержка
- **Юньнаньский университет:** Разработал всемирно признанный многолетний рис 23 (PR23) путем скрещивания культурного азиатского риса с африканским многолетним сородичем.
- **Коммерческое развертывание:** В настоящее время PR23 высаживается на десятках тысяч гектаров на юге Китая, давая несколько урожаев с одной посадки.
- **Мандаты продовольственной безопасности:** Центральное правительство активно поддерживает эти инициативы, поскольку они стабилизируют урожайность на маргинальных землях.
---
## ЕС
Европейский Союз сосредотачивается на интеграции многолетних злаков в строго регулируемые системы устойчивого земледелия, уделяя особое внимание биоразнообразию и климатической устойчивости, а не только чистой урожайности.
### NUCNet, традиционные злаки, агроэкология
- **Совместные исследования:** Институты, такие как SLU (Швеция) и The James Hutton Institute (Великобритания), возглавляют общеевропейские сети для адаптации многолетних злаков к северному климату.
- **Агроэкологический фокус:** Европейские исследования уделяют большое внимание выращиванию многолетних злаков в поликультурах.
- **Коалиции цепочек поставок:** Организации, такие как Axfoundation, напрямую сотрудничают с исследователями и пекарями для проверки коммерческой жизнеспособности многолетних сородичей пшеницы.
---
## Ведущие компании и научно-исследовательские институты
| Компания / Институт | Страна | Ключевые продукты / платформы | Технологические особенности | Статус 2026 |
|:---|:---|:---|:---|:---|
| **The Land Institute** | 🇺🇸 США | *Kernza, многолетнее сорго* | Одомашнивание de novo и отдаленная гибридизация | research |
| **Yunnan University** | 🇨🇳 Китай | *Многолетний рис (PR23)* | Интрогрессия от дикого сородича | research |
| **General Mills** | 🇺🇸 США | *Потребительские продукты* | Интеграция цепочки поставок и рыночный спрос | commercial |
| **Patagonia Provisions** | 🇺🇸 США | *Пиво и продукты из Kernza* | Рецептура регенеративных продуктов | commercial |
| **Sustain-A-Grain** | 🇺🇸 США | *Распространение семян* | Агрономическая поддержка и агрегация | commercial |
| **SLU** | 🇸🇪 Швеция | *Многолетние сородичи пшеницы* | Агроэкологическая оптимизация полей | research |
---
## Технологический стек и инновации
Переход от диких трав к жизнеспособным коммерческим основным культурам в значительной степени опирается на молекулярную генетику, позволяющую сжать тысячи лет традиционного одомашнивания в одно десятилетие.
1. **Геномная и маркер-опосредованная селекция:**
- Секвенирование геномов диких многолетних растений для идентификации специфических локусов, ответственных за сохранение корневищ и зимнюю выживаемость.
- Использование высокопроизводительного скрининга ДНК для отбора сеянцев по нерастрескивающимся семенным головкам.
2. **Агрономическое моделирование данных:**
- Развертывание почвенных датчиков для отслеживания потоков азота и глубокого осаждения углерода в почве.
3. **Пищевая наука и реология:**
- Анализ белковых структур новых злаков для разработки специализированных профилей помола.
---
## Цепочки стоимости и производственные конвейеры
### Производственный конвейер коммерциализации многолетних злаков (стандарты ISO/IEC)
```
┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐
│ 1. Геномная селекция │ ───> │ 2. Многолетние полевые ис.│
└───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘
│
▼
┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐
│ 4. Фермерское выращивание │ <─── │ 3. Размножение базовых сем│
└───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘
│
▼
┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐
│ 5. Сбор и мукомольное дел.│ ───> │ 6. Производство FMCG │
└───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘
```
#### Этап 1: Геномная селекция
Исследователи используют обширные полногеномные ассоциативные исследования (GWAS) для отбора селекционных линий среднего пырея или риса, сочетающих высокую массу семян с сильными многолетними свойствами корней.
#### Этап 2: Многолетние полевые испытания
Отобранные линии высаживаются в различных агроклиматических зонах. В отличие от однолетних растений, эти испытания должны длиться 3-5 лет, чтобы точно измерить долговечность урожая.
#### Этап 3: Размножение базовых семян
После того как стабильный, высокоурожайный сорт создан, сельскохозяйственные стартапы или университетские центры размножают базовые семена для коммерческого использования.
#### Этап 4: Фермерское выращивание
Фермеры сажают семена с помощью модифицированных сеялок прямого посева. В течение следующих нескольких лет управление фермой смещается в сторону точной борьбы с сорняками и сбора урожая.
#### Этап 5: Сбор и мукомольное дело
Собранные зерна часто меньше и удерживают свою оболочку плотнее, чем однолетняя пшеница. Специализированные центры очищают, шелушат и перемалывают зерно.
#### Этап 6: Производство FMCG
Компании по производству потребительских товаров (FMCG) формулируют многолетнюю муку или цельные зерна в продукты премиум-класса, используя экологическую историю зерна.
---