El Thinopyrum intermedium, conegut comunament com a herba de blat intermèdia, o pel seu nom comercial Kernza, és una herba perenne formadora de pans de gespa en extensió de la tribu Triticeae de Pooideae originària d' Europa i Àsia occidental. Forma part d'un grup de plantes comunament anomenades herbes de blat per la similitud dels seus caps de llavors o espigues amb el blat comú. Tanmateix, les herbes de blat generalment són perennes, mentre que el blat és anual.
Els assajos amb herba de blat intermèdia, el producte de la qual està registrat pel Land Institute com a "Kernza", mostren que es pot cultivar com un cultiu "multifuncional", que produeix diversos productes bàsics, així com serveis ecosistèmics. Mentre que les anuals com el blat de moro tendeixen a esgotar la matèria orgànica del sòl i requereixen inputs constants de nutrients i aigua, un gra perenne com l'herba de blat intermèdia pot produir cultius alhora que augmenta la matèria orgànica del sòl.Intermediate Wheatgrass. Green Lands Blue Waters. Retrieved: 2013-10-26.Trademark information. Kernza . LegalForce. Retrieved: 2013-10-26.
Sinònims Noms científics S'han donat molts noms binomials científics a l'espècie Thinopyrum intermedium. S'han descrit múltiples espècies o subespècies basades en diferents morfologies, com ara si algunes parts de les plantes són pubescents (és a dir, cobertes de "pèls") o no. Aquesta és una llista parcial dels sinònims binomials de Thinopyrum intermedium:USDA PLANTS Database
Agropyron aucheri Agropyron ciliatiflorum Agropyron gentryi Agropyron glaucum Agropyron intermedium Agropyron podperae Agropyron pulcherrimum Agropyron trichophorum Elymus hispidus Elytrigia intermedia
Noms comuns Herba de blat intermèdia és el nom comú més utilitzat per al Thinopyrum intermedium als Estats Units. El nom "intermèdia" probablement fa referència a l'alçada de la planta, que generalment és una mica més curta que la T. ponticum, coneguda amb el nom comú d'"herba de blat alta".
Triga silvestre és el nom comú que els investigadors del Rodale Institute van donar a la Thinopyrum intermedium. El nom pretenia distingir les varietats de l'espècie desenvolupades per al seu ús com a cultiu de gra perenne dels cultivars farratgers que s'identifiquen amb el nom comú d'"herba de blat intermèdia".Wild Triga
Kernza és una marca registrada del Land Institute per als grans processats d'herba de blat intermèdia.Trademark information. Kernza . LegalForce. Retrieved: 2013-10-26.
Origen i distribució La distribució nativa de l'herba de blat intermèdia s'estén des del centre i sud-est d'Europa fins a Àsia Menor. Tot i que va ser portada per primera vegada als Estats Units el 1907, la primera introducció amb èxit va ser des de la regió del Caucas el 1932.Intermediate wheatgrass fact sheet La planta ara es pot trobar creixent de forma silvestre a tot l'oest dels Estats Units i l'oest del Canadà.USDA PLANTS DatabaseThe Grass Manual: Distribution map for Thinopyrum intermedium (in North America; introduced species) . accessed 1/31.2013
La T. intermedium s'adapta millor a:
Regions amb precipitacions anuals entre 30 i 76 cm Sòl amb un pH entre 5,6 i 8,4 Llocs amb plena exposició al sol Una àmplia gamma de sòls però amb una profunditat mínima de 41 cm Ubicacions on la temperatura mínima superi els -39°C
Producció de llavors Tot i que l'ús principal de la T. intermedium és com a farratge, la producció de llavors és essencial perquè els agricultors i ramaders continuen establint noves parcel·les plantant les llavors. El 1988 es van collir més de 500 tones de llavors només a Saskatchewan, tot i que més recentment la collita ha caigut a menys de 225 tones en aquesta província canadenca. El rendiment mitjà de les llavors és d'uns 370 kg/Ha, però s'ha arribat a rendiments en granja de fins a 990 kg/Ha.
La llavor generalment es produeix en fileres espaiades entre 75 i 90 cm de distància. L'ampli espaiament entre fileres (en relació amb els cultius de cereals com el blat) permet un rendiment sostingut de les llavors de cinc a deu anys. Sense espaiament i llaurat ocasional entre les fileres, els rendiments disminueixen ràpidament a mesura que la població de plantes esdevé cada cop més densa a causa de la propagació del seu rizoma. Malgrat això, encara es considera que la T. intermedium és inferior al blat, ja que les seves llavors són relativament petites.
Cria per a la producció de gra La T. intermedium s'ha hibridat àmpliament amb el blat en l'esforç de transferir trets com la resistència a malalties o la perennitat.Cox et al. 2002 Breeding Perennial Grain Crops. Critical Reviews in Plant Science 21:51-91 La transferència de la resistència a la rovella foliar i al míldiu al blat ha estat un interès especial. Però els intents de domesticar directament l'espècie com a cultiu de cereals no van començar fins que els treballadors del Rodale Research Center van començar a avaluar les tecol·leccions el 1983.A. Schauer, 1990. Evaluation of Intermediate Wheatgrass Germplasm. Rodale Research Center, Kutztown, Pennsylvania. El 1989, després d'avaluar 300 recol·leccions, els treballadors van seleccionar les vint millors en funció del rendiment del gra i la qualitat de les llavors. Es va permetre que les recol·leccions seleccionades s'interpareguessin i es van avaluar 380 descendents entre 1991 i 1994. Les onze millors plantes, més tres d'una altra avaluació, s'havien interparejat, provocant l'inici d'un segon cicle. Les llavors de les millors plantes del segon cicle es van passar als científics del Land Institute, on la investigació ha continuat.
El 2001 i el 2002, es van plantar llavors del primer i segon cicles de cria del Centre de Recerca Rodale a The Land Institute. A finals del 2003, es van desenterrar 1.000 plantes individuals i es van propagar vegetativament per obtenir tres clons de cada planta. Les 3.000 plantes resultants es van trasplantar aleatòriament al camp en una quadrícula d'un metre per un metre. D'aquesta manera, les diferències genètiques entre les plantes es van separar de les influències ambientals. El 2005, es van collir els caps de cada planta i es van batre per extreure'n les llavors. Les llavors es van comptar i pesar per determinar el rendiment per cap de llavor i el pes per llavor. Les cinquanta plantes amb el rendiment més alt i la llavor més gran es van seleccionar per aparellar-se el 2004.
A la tardor del 2004, es van plantar 4.000 descendents per establir el segon cicle de cria a The Land Institute. El 2008, aquestes plantes es van collir per separat mitjançant una dalla elèctrica i es van batre en una recol·lectora. De nou, es van seleccionar les 50 millors plantes, aquesta vegada en funció del rendiment per cap, la mida de la llavor, la poca qualitat i la capacitat de batre lliurement.
Els mètodes de selecció descrits han augmentat la mida i el rendiment de les llavors entre un 10 i un 18% per cicle. Però potser de més importància ha estat el descobriment de dos trets mendelians. El primer és el nanisme, que resulta en tiges d'uns 30 cm més curtes que les plantes de tipus salvatge i fulles curtes i erectes. El segon és un canvi més subtil en la forma de la capçalera que resulta en capçals gruixuts i no fràgils i llavors lleugerament més grans. Ambdós trets semblen estar controlats per gens dominants.
Tot el procés esmentat anteriorment s'anomena selecció massiva, que consisteix a criar i seleccionar els millors individus per engendrar la següent generació. La cria massiva, però, és un procés mitjançant el qual es creen grans quantitats d'individus genèticament diversos. Com que la T. Intermedium té les seves estructures semblants a l'herba, alguns experts creuen que encara cal domesticar-lo tant com sigui possible per a què s'assembli més al blat.
El fet que la T. intermedium sigui una gramínia perenne és important pel que fa al seu ús com a gra. La planta persisteix i es pot collir any rere any, i la seva domesticació donaria tres mesos addicionals d'agricultura; les seves fulles són més actives en els mesos en què el blat comú no és actiu: de juliol a setembre. Malgrat la promesa, el rendiment per acre de la T. intermedium és el 26% del rendiment del blat tradicional. Per això, alguns estan fent esforços per hibridar blat i la T. intermedium en lloc d'intentar domesticar la T. intermedium a un rendiment més acceptable.
Hibridació amb blat La T. intermedium s'ha hibridat amb blat des de la dècada del 1940. Aquesta hibridació li confereix alguns avantatges. En primer lloc, la hibridació de T. intermedium amb el blat transfereix resistències fúngiques i víriques a les plantes de blat domèstiques. Tanmateix, no se sap quins gens específics protegeixen contra quins fongs específics. La T. elongatum i la T. intermedium imparteixen un total de quatre gens de resistència a la roya foliar, mentre que la T. intermedium confereix dos gens de resistència a l'oïdi. Hi ha proves que T. intermedium també té resistència al virus del mosaic de la ratlla del blat, l'àcar Aceria tosichella, la nana groga de l'ordi i altres. Aquests gens conferits al blat ajuden a augmentar el rendiment i la resistència en èpoques de pressió ambiental. En segon lloc, T. intermedium també té gens que milloren la fabricació de pa quan s'hibrida amb blat comú. Tot i que això pot no semblar una característica important, un pa millor pot significar més calories, alimentant més persones. A més, un pa que es manté fresc més temps pot oferir més oportunitats perquè les persones s'alimentin adequadament i/o el pa es pugui transportar a zones sense gaire accés a aliments.
Estratègies per a la domesticació El Land Institute ha estat treballant per desenvolupar híbrids viables de blat i Thinopyrum intermedium des del 2001, i hi ha hagut diverses soques reeixides que han compartit 14 cromosomes de la T. intermedium i 42 cromosomes de blat. Aquests híbrids tenen un millor rendiment i resistència que qualsevol dels seus progenitors, però no es poden estendre molt a causa dels canvis del clima a tot el món. A més, la perennitat es perd amb aquests híbrids. Aquesta pèrdua de perennitat és un problema comú en els intents d'hibridació. Totes les altres característiques desitjades són presents en els híbrids: llavors grans, bons rendiments, etc. Tanmateix, els encreuaments entre blat dur i T. intermedium han donat lloc a híbrids que presenten perennitat a més d'altres característiques desitjades (augment del vigor, resistència en climes freds, bon rendiment).
Hi ha tres estratègies generals per a la domesticació de T. intermedium amb l'objectiu de crear un cultiu de cereals alternatiu:
Una estratègia és domesticar la T. intermedium mitjançant la cria massiva i la selecció per crear una soca que imiti la mida i el rendiment de les llavors del blat, però que conservi les resistències naturals, la rusticitat i la perennitat de laT. intermedium. En altres paraules, aquesta estratègia confereix a la T. intermedium característiques més semblants a les del blat; Una segona estratègia és hibridar el blat amb la T. intermedium per crear una soca de blat que imiti la resistència i perennitat de laT. intermedium, però que conservi la mida i el rendiment de la llavor del blat. En altres paraules, aquesta segona estratègia dona al blat característiques més semblants a les de la T. intermedium. Els investigadors esperen que aquestes dues estratègies progressin i es trobin en un punt intermedi.