Det er en bedre slutt på brukt mat enn å ta opp plass på søppelfyllinger og bidra til global oppvarming.
Nyttige bakterier blomstret i sitrusdyrkingssystemer behandlet med fermenterte avfallsbiprodukter. Forskere ved UC Riverside har oppdaget fermentert matavfall kan øke bakterier som øker avlingsveksten, gjør planter mer motstandsdyktige mot patogener og reduserer karbonutslipp fra oppdrett.
"Fordelaktige mikrober økte dramatisk da vi la til fermentert matavfall til plantedyrkingssystemer," sa UCR-mikrobiolog Deborah Pagliaccia, som ledet forskningen. "Når det er nok av disse gode bakteriene, produserer de antimikrobielle forbindelser og metabolitter som hjelper planter å vokse bedre og raskere."
Siden plantene i dette forsøket ble dyrket i et drivhus, ble fordelene med avfallsproduktene bevart i et lukket vanningssystem. Planterøttene fikk en frisk dose av behandlingen hver gang de ble vannet.
Bærekraftig kretsløp
"Dette er et av hovedpunktene i denne forskningen," sa Pagliaccia. "Å skape en bærekraftig syklus der vi sparer vann ved å resirkulere det i et lukket vanningssystem og samtidig legge til et produkt fra matavfall som hjelper avlingene med hver vanningssyklus."
Disse resultatene ble nylig beskrevet i en artikkel publisert i tidsskriftet Frontiers in Sustainable Food Systems. Matsvinn utgjør en alvorlig trussel mot planeten. Bare i USA blir så mye som 50 % av all mat kastet. Det meste av dette avfallet blir ikke resirkulert, men tar i stedet opp mer enn 20 % av USAs deponivolum.
Dette avfallet representerer ikke bare et økonomisk tap, men et betydelig sløsing med ferskvannsressurser som brukes til å produsere mat, og et misbruk av det som ellers kunne mate millioner av lavinntektsmennesker som sliter med matsikkerhet.
Alternativ bruk av matavfall
For å hjelpe til med å bekjempe disse problemene, så UCR-forskningsteamet etter alternative bruksområder for matavfall. De undersøkte biproduktene fra to typer avfall som er lett tilgjengelig i Sør-California: ølmos - et biprodukt fra ølproduksjon - og blandet matavfall som kastes av dagligvarebutikker.
Begge typer avfall ble fermentert av River Road Research og deretter lagt til vanningssystemet og vannet sitrusplanter i et drivhus. I løpet av 24 timer var den gjennomsnittlige populasjonen av nyttige bakterier to til tre størrelsesordener større enn hos planter som ikke mottok behandlingen, og denne trenden fortsatte hver gang forskerne la til behandlinger.
UCR-miljøforsker Samantha Ying og hennes team studerte deretter karbondynamikken og næringsstoffene inkludert nitrogen i jorda til de behandlede avlingene. Analysen viste en økning i mengden karbon i vanningsvann etter å ha blitt behandlet med avfallsprodukter, etterfulgt av en kraftig nedgang, noe som tyder på at de gunstige bakteriene brukte det tilgjengelige karbonet for å replikere.
Pagliaccia forklarte at dette funnet har en innvirkning på veksten av bakteriene og på selve avlingene. "Hvis avfallsbiprodukter kan forbedre forholdet mellom karbon og nitrogen i avlinger, kan vi utnytte denne informasjonen til å optimalisere produksjonssystemer," sa hun.
Ingen Salmonella
Et annet funn som er verdt å merke seg er at verken ølmosen eller de blandede matavfallsproduktene testet positivt for Salmonella eller andre patogene bakterier, noe som tyder på at de ikke ville introdusere noe skadelig element i matvekster.
"Det er et presserende behov for å utvikle nye landbruksmetoder," sa UCR-plantepatolog og studiemedforfatter Georgios Vidalakis. "Spesielt Californias sitrus står overfor historiske utfordringer som Huanglongbings bakteriesykdom og begrenset vanntilgjengelighet," sa Georgios Vidalakis, en UCR-plantepatolog.
Papirets resultater tyder på å bruke disse to typene av matavfallsbiprodukter i landbruket er fordelaktig og kan utfylle bruken av syntetiske kjemiske tilsetningsstoffer av bønder - i noen tilfeller avlaste bruken av slike tilsetningsstoffer helt. Avlinger vil i sin tur bli rimeligere.
Shell-biprodukter
Pagliaccia og Ying mottok også nylig et California Department of Food and Agriculture-stipend for å utføre lignende eksperimenter med mandelskallbiprodukter fra Corigin Solutions for å øke avlingene. Dette prosjektet er også støttet med finansiering fra California Citrus Nursery Board, Corigin Solutions, og av California Agriculture and Food Enterprise.
"Å smi tverrfaglige forskningssamarbeid og bygge offentlig-privat sektor partnerskap vil bidra til å løse utfordringene globale landbruksmatsystemer står overfor," sa UCR-medforfatter Norman Ellstrand, en anerkjent professor i genetikk.
Når selskaper gjør det mulig for dyrkere å bruke matavfallsbiprodukter til landbruksformål, hjelper det samfunnet mot et mer miljøvennlig forbrukssystem.
«Vi må gå over fra vår lineære 'ta-make-konsumere-disponere' økonomi til en sirkulær økonomi der vi bruker noe og deretter finne en ny hensikt med det. Denne prosessen er avgjørende for å beskytte planeten vår mot konstant uttømming av naturressurser og trusselen om klimagasser, sa Pagliaccia. "Det er historien om dette prosjektet."
For mer informasjon:
University of California Riverside
www.ucr.edu / avling-beskyttelse /