C'è una fine migliore per il cibo usato che occupare spazio nelle discariche e contribuire al riscaldamento globale.
I batteri benefici prosperavano nei sistemi di coltivazione degli agrumi trattati con sottoprodotti di scarto fermentato. Gli scienziati della UC Riverside hanno scoperto che i rifiuti alimentari fermentati possono stimolare i batteri che aumentano la crescita delle colture, rendendo le piante più resistenti agli agenti patogeni e riducendo le emissioni di carbonio dall'agricoltura.
"I microbi benefici sono aumentati notevolmente quando abbiamo aggiunto rifiuti alimentari fermentati ai sistemi di coltivazione delle piante", ha detto la microbiologa dell'UCR Deborah Pagliaccia, che ha guidato la ricerca. "Quando ce ne sono abbastanza di questi batteri buoni, producono composti antimicrobici e metaboliti che aiutano le piante a crescere meglio e più velocemente".
Poiché le piante in questo esperimento sono state coltivate in una serra, i benefici dei prodotti di scarto sono stati preservati all'interno di un sistema di irrigazione chiuso. Le radici delle piante hanno ricevuto una nuova dose di trattamento ogni volta che sono state annaffiate.
Ciclo sostenibile
"Questo è uno dei punti principali di questa ricerca", ha detto Pagliaccia. "Per creare un ciclo sostenibile in cui risparmiamo acqua riciclandola in un sistema di irrigazione chiuso e allo stesso tempo aggiungiamo un prodotto dai rifiuti alimentari che aiuti le colture ad ogni ciclo di irrigazione".
Questi risultati sono stati recentemente descritti in un documento pubblicato sulla rivista Frontiers in Sustainable Food Systems. Lo spreco di cibo rappresenta una seria minaccia per il pianeta. Solo negli Stati Uniti, fino al 50% di tutto il cibo viene buttato via. La maggior parte di questi rifiuti non viene riciclata, ma occupa più del 20% del volume delle discariche americane.
Questo spreco rappresenta non solo una perdita economica, ma un significativo spreco di risorse di acqua dolce utilizzate per produrre cibo e un uso improprio di ciò che altrimenti potrebbe sfamare milioni di persone a basso reddito che lottano con la sicurezza alimentare.
Usi alternativi dello spreco alimentare
Per aiutare a combattere questi problemi, il team di ricerca dell'UCR ha cercato usi alternativi per i rifiuti alimentari. Hanno esaminato i sottoprodotti di due tipi di rifiuti prontamente disponibili nel sud della California: il mosto di birra - un sottoprodotto della produzione di birra - e i rifiuti alimentari misti scartati dai negozi di alimentari.
Entrambi i tipi di rifiuti sono stati fermentati da River Road Research e poi aggiunti al sistema di irrigazione innaffiando le piante di agrumi in una serra. Entro 24 ore, la popolazione media di batteri benefici era da due a tre ordini di grandezza maggiore rispetto alle piante che non ricevevano i trattamenti, e questa tendenza è continuata ogni volta che i ricercatori hanno aggiunto trattamenti.
La scienziata ambientale dell'UCR Samantha Ying e il suo team hanno quindi studiato la dinamica del carbonio e i nutrienti, compreso l'azoto nel suolo delle colture trattate. L'analisi ha mostrato un picco nella quantità di carbonio nell'acqua di irrigazione dopo essere stata trattata con prodotti di scarto, seguita da una forte diminuzione, suggerendo che i batteri benefici usassero il carbonio disponibile per replicarsi.
Pagliaccia ha spiegato che questa scoperta ha un impatto sulla crescita dei batteri e sulle colture stesse. "Se i sottoprodotti di scarto possono migliorare il rapporto carbonio / azoto nelle colture, possiamo sfruttare queste informazioni per ottimizzare i sistemi di produzione", ha affermato.
Niente Salmonella
Un altro risultato degno di nota è che né il mosto di birra né i prodotti di scarto alimentare misto sono risultati positivi alla Salmonella o ad altri batteri patogeni, suggerendo che non avrebbero introdotto alcun elemento dannoso nelle colture alimentari.
"C'è un urgente bisogno di sviluppare nuove pratiche agricole", ha detto Georgios Vidalakis, patologo vegetale dell'UCR e coautore dello studio. "Gli agrumi della California, in particolare, stanno affrontando sfide storiche come la malattia batterica di Huanglongbing e la disponibilità limitata di acqua", ha detto Georgios Vidalakis, un patologo vegetale dell'UCR.
I risultati del documento suggeriscono che l'uso di questi due tipi di sottoprodotti dei rifiuti alimentari in agricoltura è vantaggioso e potrebbe integrare l'uso di additivi chimici sintetici da parte degli agricoltori, in alcuni casi alleviando del tutto l'uso di tali additivi. I raccolti diventerebbero a loro volta meno costosi.
Sottoprodotti Shell
Pagliaccia e Ying hanno anche ricevuto di recente una sovvenzione dal Dipartimento per l'alimentazione e l'agricoltura della California per condurre esperimenti simili utilizzando i sottoprodotti del guscio di mandorle di Corigin Solutions per aumentare i raccolti. Questo progetto è supportato anche con finanziamenti dal California Citrus Nursery Board, Corigin Solutions e dalla California Agriculture and Food Enterprise.
"La creazione di collaborazioni di ricerca interdisciplinare e la creazione di partenariati tra settore pubblico e privato aiuteranno a risolvere le sfide che devono affrontare i sistemi agroalimentari globali", ha affermato Norman Ellstrand, un illustre professore di genetica, coautore dell'UCR.
Quando le aziende consentono ai coltivatori di utilizzare i sottoprodotti dei rifiuti alimentari per scopi agricoli, aiuta a spostare la società verso un sistema di consumo più ecologico.
“Dobbiamo passare dalla nostra economia lineare 'prendi-fai-consuma-smaltisci' a una circolare in cui usiamo qualcosa e poi trovarne un nuovo scopo. Questo processo è fondamentale per proteggere il nostro pianeta dal costante esaurimento delle risorse naturali e dalla minaccia dei gas serra ", ha affermato Pagliaccia. "Questa è la storia di questo progetto."
Per maggiori informazioni:
University of California Riverside
www.ucr.edu /protezione del raccolto/