Для использованной пищи есть лучший конец, чем занимать место на свалках и способствовать глобальному потеплению.
Полезные бактерии процветали в системах выращивания цитрусовых, обработанных побочными продуктами ферментированных отходов. Ученые Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили, что ферментированные пищевые отходы могут стимулировать рост бактерий, увеличивая рост сельскохозяйственных культур, делая растения более устойчивыми к патогенам и сокращая выбросы углерода в результате сельского хозяйства.
«Количество полезных микробов резко увеличилось, когда мы добавили ферментированные пищевые отходы в системы выращивания растений», - сказала микробиолог UCR Дебора Паглиаччиа, руководившая исследованием. «Когда этих хороших бактерий достаточно, они производят противомикробные соединения и метаболиты, которые помогают растениям расти лучше и быстрее».
Поскольку растения в этом эксперименте выращивались в теплице, преимущества отходов были сохранены в закрытой системе полива. Корни растений получали свежую дозу препарата каждый раз при поливе.
Устойчивый цикл
«Это один из основных моментов нашего исследования», - сказал Пальаччиа. «Чтобы создать устойчивый цикл, при котором мы экономим воду, рециркулируя ее в закрытой ирригационной системе, и в то же время добавляем продукт из пищевых отходов, который помогает посевам в каждом цикле полива».
Эти результаты были недавно описаны в статье, опубликованной в журнале Frontiers in Sustainable Food Systems. Пищевые отходы представляют серьезную угрозу для планеты. Только в США выбрасывается до 50% всей еды. Большая часть этих отходов не перерабатывается, вместо этого они занимают более 20% объема американских свалок.
Эти отходы представляют собой не только экономические потери, но и значительную трату ресурсов пресной воды, используемых для производства продуктов питания, и неправильное использование того, что в противном случае могло бы прокормить миллионы людей с низкими доходами, которые борются с продовольственной безопасностью.
Альтернативные способы использования пищевых отходов
Чтобы помочь в борьбе с этими проблемами, исследовательская группа UCR искала альтернативные варианты использования пищевых отходов. Они исследовали побочные продукты двух видов отходов, которые легко доступны в Южной Калифорнии: пивное сусло - побочный продукт производства пива - и смешанные пищевые отходы, выбрасываемые продуктовыми магазинами.
Оба типа отходов были ферментированы компанией River Road Research, а затем добавлены в ирригационную систему для полива цитрусовых в теплице. В течение 24 часов средняя популяция полезных бактерий была на два-три порядка больше, чем у растений, которые не получали лечения, и эта тенденция сохранялась каждый раз, когда исследователи добавляли лечение.
Ученый-эколог UCR Саманта Ин и ее команда затем изучили динамику углерода и питательные вещества, включая азот, в почве обработанных культур. Анализ показал всплеск количества углерода в оросительной воде после обработки отходами, за которым последовало резкое снижение, что свидетельствует о том, что полезные бактерии использовали доступный углерод для размножения.
Паглиаччиа объяснил, что это открытие влияет на рост бактерий и сами посевы. «Если отходы побочных продуктов могут улучшить соотношение углерода и азота в сельскохозяйственных культурах, мы можем использовать эту информацию для оптимизации производственных систем», - сказала она.
Нет сальмонеллы
Другой примечательный вывод заключается в том, что ни пивное сусло, ни смешанные пищевые отходы не дали положительных результатов на сальмонеллу или другие патогенные бактерии, что позволяет предположить, что они не вносят никаких вредных элементов в пищевые культуры.
«Существует острая необходимость в разработке новых методов ведения сельского хозяйства», - сказал патолог UCR и соавтор исследования Георгиос Видалакис. «Цитрусовые в Калифорнии, в частности, сталкиваются с историческими проблемами, такими как бактериальное заболевание Хуанлунбин и ограниченная доступность воды», - сказал Георгиос Видалакис, патолог из UCR.
Результаты исследования показывают, что использование этих двух типов побочных продуктов пищевых отходов в сельском хозяйстве является полезным и может дополнить использование фермерами синтетических химических добавок, а в некоторых случаях полностью избавиться от использования таких добавок. Урожай, в свою очередь, станет дешевле.
Побочные продукты Shell
Pagliaccia и Ying также недавно получили грант Калифорнийского министерства продовольствия и сельского хозяйства на проведение аналогичных экспериментов с использованием побочных продуктов скорлупы миндаля от Corigin Solutions для увеличения урожая. Этот проект также поддерживается за счет средств Совета по питомникам цитрусовых Калифорнии, Corigin Solutions и Калифорнийского сельскохозяйственного и пищевого предприятия.
«Налаживание междисциплинарного сотрудничества в исследованиях и налаживание партнерских отношений между государственным и частным секторами поможет решить проблемы, с которыми сталкиваются глобальные агропродовольственные системы», - сказал соавтор UCR Норман Элстранд, выдающийся профессор генетики.
Когда компании позволяют производителям использовать побочные продукты пищевых отходов в сельскохозяйственных целях, это помогает обществу перейти к более экологичной системе потребления.
«Мы должны перейти от нашей линейной экономики« взять-произвести-потребить-утилизировать »к циклической, в которой мы что-то используем, а затем ищем для этого новую цель. Этот процесс имеет решающее значение для защиты нашей планеты от постоянного истощения природных ресурсов и угрозы парниковых газов », - сказал Паглиаччиа. «Это история этого проекта».
Для получения дополнительной информации:
Калифорнийский университет в Риверсайде
www.ucr.edu / защита растений /