Є кращий кінець використаної їжі, ніж займати місце на звалищах і сприяти глобальному потеплінню.
Корисні бактерії процвітали в системах вирощування цитрусових, оброблених ферментованими побічними продуктами. Вчені з Каліфорнійського університету в Ріверсайді виявили, що ферментовані харчові відходи можуть стимулювати бактерії, які збільшують ріст врожаю, роблячи рослини більш стійкими до патогенів і зменшуючи викиди вуглецю від сільського господарства.
«Корисні мікроби різко зросли, коли ми додали ферментовані харчові відходи в системи вирощування рослин», — сказала мікробіолог УЦР Дебора Палячча, яка керувала дослідженням. «Коли цих хороших бактерій достатньо, вони виробляють протимікробні сполуки та метаболіти, які допомагають рослинам рости краще та швидше».
Оскільки рослини в цьому експерименті вирощувалися в теплиці, користь відходів була збережена в закритій системі поливу. Коріння рослин отримували свіжу дозу обробки кожного разу, коли їх поливали.
Сталий цикл
«Це один з головних моментів цього дослідження», — сказав Паячіа. «Створити стійкий цикл, де ми економимо воду, переробляючи її в закритій зрошувальній системі, і в той же час додаємо продукт із харчових відходів, який допомагає посівам під час кожного циклу поливу».
Ці результати були нещодавно описані в статті, опублікованій в журналі Frontiers in Sustainable Food Systems. Харчові відходи становлять серйозну загрозу для планети. Тільки в США викидають до 50% всієї їжі. Більшість цих відходів не переробляється, а натомість вони займають понад 20% об’єму сміття в Америці.
Ці відходи є не лише економічними втратами, а й значними втратами ресурсів прісної води, які використовуються для виробництва їжі, і зловживанням тим, що інакше могло б прогодувати мільйони людей з низькими доходами, які борються з продовольчою безпекою.
Альтернативне використання харчових відходів
Щоб допомогти боротися з цими проблемами, дослідницька група UCR шукала альтернативні варіанти використання харчових відходів. Вони дослідили побічні продукти двох видів відходів, які легко доступні в Південній Каліфорнії: пивне пюре — побічний продукт виробництва пива — і змішані харчові відходи, які викидаються в продуктових магазинах.
Обидва види відходів були ферментовані River Road Research, а потім додані в систему поливу цитрусових у теплиці. Протягом 24 годин середня популяція корисних бактерій була на два-три порядки більше, ніж у рослин, які не отримували лікування, і ця тенденція продовжувалася щоразу, коли дослідники додавали ліки.
Потім науковець-еколог Саманта Ін та її команда досліджували динаміку вуглецю та поживні речовини, включаючи азот, у ґрунті оброблених культур. Аналіз показав різке зростання кількості вуглецю в поливній воді після обробки відходами, за яким слідує різке зниження, що свідчить про те, що корисні бактерії використовували доступний вуглець для розмноження.
Палячча пояснила, що ця знахідка впливає на ріст бактерій і на самі культури. «Якщо побічні продукти відходів можуть покращити співвідношення вуглецю та азоту в сільськогосподарських культурах, ми можемо використовувати цю інформацію для оптимізації виробничих систем», – сказала вона.
Без сальмонели
Іншим важливим висновком є те, що ні пивне пюре, ні змішані харчові відходи не дали позитивних результатів на сальмонели або інші патогенні бактерії, що свідчить про те, що вони не вносять жодного шкідливого елемента в харчові культури.
«Існує нагальна потреба в розробці нових сільськогосподарських методів», — сказав патолог рослин UCR і співавтор дослідження Георгіос Відалакіс. «Цитрусові в Каліфорнії, зокрема, стикаються з історичними проблемами, такими як бактеріальна хвороба Хуанлунбін і обмежена доступність води», — сказав Георгіос Відалакіс, патолог рослин UCR.
Результати роботи свідчать про те, що використання цих двох типів побічних продуктів харчових відходів у сільському господарстві є корисним і може доповнити використання фермерами синтетичних хімічних добавок — у деяких випадках повністю зменшуючи використання таких добавок. Урожай, у свою чергу, стане менш дорогим.
Побічні продукти оболонки
Палячча та Ін також нещодавно отримали грант від Міністерства продовольства та сільського господарства Каліфорнії для проведення подібних експериментів із використанням побічних продуктів мигдальної шкаралупи від Corigin Solutions для збільшення врожаю. Цей проект також підтримується за рахунок фінансування Каліфорнійської ради розплідників цитрусових, Corigin Solutions та Каліфорнійського сільського та харчового підприємства.
«Налагодження міждисциплінарної дослідницької співпраці та побудова партнерських відносин між державним та приватним сектором допоможе вирішити проблеми, з якими стикаються глобальні агропродовольчі системи», – сказав співавтор UCR Норман Еллстранд, видатний професор генетики.
Коли компанії дозволяють виробникам використовувати побічні продукти харчових відходів у сільськогосподарських цілях, це допомагає суспільству рухатися до більш екологічно чистої системи споживання.
«Ми повинні перейти від нашої лінійної економіки «бери-роби-споживай-розпоряджайся» до циркулярної, в якій ми щось використовуємо, а потім знаходимо для цього нову мету. Цей процес має вирішальне значення для захисту нашої планети від постійного виснаження природних ресурсів і загрози парникових газів», – сказав Паячча. «Це історія цього проекту».
Для отримання додаткової інформації:
Університет Каліфорнії Ріверсайд
www.ucr.edu / захист рослин /