استفاده از ضایعات مواد غذایی برای بهبود و سلامت خاک، راهی برای کاهش زباله های غذایی است - گالری ابزار زیبا

به گزارش گالری ابزار زیبا، ضایعات مواد غذایی حاوی مواد مغذی مفید برای سلامت خاک هستند و باعث حاصلخیزی بیشتر آن می گردند.

تصویر: افزودن آزمایشی لاکتوبیونات به خاک در مزرعه ای در کولورادو

شرایط امروز محصولات کشاورزی به گونه ای است که سالیانه حدود 40 درصد غذای فراوریی در آمریکا هرگز مصرف نمی شود و راهی سطل های زباله می شود.

سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا اعلام نموده است، این کشور سالیانه بیشتر از 39 میلیون تن زباله غذایی فراوری می نماید. توت فرنگی ها بر روی درخت ها از بین می فرایند زیرا نیروی کار کافی برای چیدن آن ها وجود ندارد. بعلاوه اندازهی از غذاها در طی حمل و نقل در فروشگاه های مواد غذایی یا در منازل از بین می رود. اندازه بیشتری از این محصولات در طی فرآیند فراوری، به علت ناکارآمدی ها و کمبود بازار فروش این فرآورده ها خراب می شوند.

محققان در دانشگاه کلورادو در آمریکا با همکاری شرکت لپرینو (تأمین کننده دنیای محصولات لبنی) در حال تحقیق بر روی استفاده از لاکتوز (قند طبیعی در شیر) به عنوان منبعی جهت افزایش پایداری محصولات کشاورزی می باشند.

یاری به حفظ رطوبت خاک

در فراوری محصولات لبنی، مقادیر زیادی از مواد طبیعی مانند لاکتوز فراوری می شود. در حال حاضر بازار فروش اصلی لاکتوز مربوط به شیر خشک است اما شرکت هایی مانند لپرینو بیشتر از احتیاج این بازار لاکتوز فراوری می کنند. در این تحقیق مشترک آن ها تصمیم گرفتند به جای دور ریختن این لاکتوز اضافی، موارد استفاده از آن را در کشاورزی آنالیز کنند.

آن ها متوجه شدند گیاهانی که با لاکتوبیونات (محلول پایدار شده معدنی) تغذیه شده اند در برابر کم آبی مقاوم تر هستند. لاکتوبیونات ویژگی های شیمیایی منحصر به فردی دارد: این ماده آب را در خاک نگه می دارد و با دارا بودن قند، حاوی انرژی بالایی است. دانشمندان حدس زدند احتمالاً این ماده خاک را به اسفنج تبدیل می نماید و خاک اسفنجی آب را جذب می نماید و آن را نزدیک ریشه گیاهان نگهداری می نماید تا به آسانی به مصرف گیاه برسد.

با توجه به جمعیت دنیا که رو به افزایش است، استفاده مناسب از منابع آبی امری ضروری برای تغذیه جمعیت است. به خصوص که شرایط آب و هوایی نسبت به گذشته تغییر یافته و سفره های آب زمینی به علت استفاده انسان کاهش یافته است، لازم است تا با مدیریت صحیح بتوانیم به ازای هر قطره آب مصرفی محصولات بیشتری کشت دهیم. توانایی خاک برای جذب آب باران و آب حاصل از آبیاری و ذخیره سازی آن در منطقه نزدیک به ریشه های گیاه برای استفاده هوشمند از آب لازم است.

توانایی نگهداری آب به وسیله خاک با راهکارهایی مانند کشاورزی بدون شخم زدن که سبب حفظ پوشش خاک می شود و کشت ساده محصولات، تقویت می شود. بعلاوه بافت خاک نیز به وسیله افزودن کود گیاهی اصلاح می شود. محصولات تجاری مانند ژل هایی که نگهداری رطوبت خاک را افزایش می دهند، وجود دارند اما این محصولات برای کشاورزان گران است و کاربردی نیستند.

دانشمندان و شرکت های بسیاری در حال آنالیز روش های استفاده از ضایعات غذایی هستند. یکی از چالش ها این است که بیشتر ضایعات غذایی شامل ترکیبی از انواع مواد مختلف است که در طی زمان تغییر می کنند و به این ترتیب تهیه یک محصول با ترکیبات تعیین و پایدار سخت است. بر خلاف این مواد، لاکتوبیونات ماده شیمیایی ساده ای است و می توان در حجم های زیاد آن را فراوری نمود.

استفاده از لاکتوبیونات جهت تغذیه میکروبی

برای آزمایش تأثیر لاکتوبیونات بر قابلیت نگهداری آب به وسیله خاک، دانشمندان در آزمایشگاه آن را بر روی خاک های مستعد خشک سالی آزمایش کردند. نتایج شگفت آور بود. دو هفته پس از افزودن لاکتوبیونات به خاک، رطوبت خاک 7 برابر افزایش یافت. حتی پس از دو ماه نیز رطوبت خاک همچنان بیشتر از قبل و در حد 3 برابر بود. این نتایج به معنی افزایش 40 درصدی دسترسی به آب بود.

دانشمندان ابتدا تصور کردند فواید لاکتوبیونات کوتاه مدت است زیرا میکروب های خاک به سرعت آن را تجزیه و مصرف می کنند. و در حقیقت جمعیت میکروب ها در خاک پس از افزودن لاکتوبیونات افزایش می یابد. اما با وجود رشد میکروب ها آن ها شاهد بهبود توانایی خاک برای نگهداری آب بودند. نظر دانشمندان این بود که میکروب ها به محض تماس با لاکتوبیونات، می میرند و تبدیل به مواد آلی در خاک می گردند که در واقع نوعی ماده اسفنجی است که برای سلامت خاک و احتباس آب لازم است.

در واقع دانشمندان دریافتند با وجود این که میکروب ها لاکتوبیونات را مصرف می کردند، سطح کربن خاک (مهم ترین ماده آلی خاک) دو برابر اندازه خاکی بود که به آن لاکتوبیونات اضافه نشده بود. این نتایج نشان داد می توان با تغذیه میکروب ها خاک ها را بازیابی نمود.

انباشتن مواد مغذی در خاک

اگر چه به نظر می رسد تغذیه میکروب ها با لاکتوبیونات باعث سلامتی خاک می شود، اما هنوز ممکن است افزودن این ماده غنی از کربن به خاک، نتیجه معکوس داشته باشد. میکروب ها از مولکول هایی مانند پروتئین ها، چربی ها و نوکلئیک اسیدها تشکیل شده اند که حاوی کربن، نیتروژن، فسفر و سایر عناصر هستند. برای افزایش رشد جمعیت میکروب ها، آن ها احتیاج به ایجاد تعادل بین کربن فراوان خود با سایر عناصر دارند. در نتیجه، میکروب ها با سایر گیاهان برای دریافت این مواد مغذی ضروری رقابت می کنند.

این اتفاق به این معنی است که افزودن کربن به خاک کشاورزی می تواند با کاهش موقت فراهمی مواد مغذی در واقع بازدهی محصولات را کاهش دهد. اما اگر در دوره هایی که گیاه کوچک و احتیاج آن کم است، میکروب ها مواد مغذی را جذب کنند در واقع به حفظ مواد مغذی کود یاری می کنند و این یک مزیت مهم است زیرا این مواد غالباً در هنگام بارندگی شسته می شوند و وارد رودخانه ها و دریاچه ها می گردند. گیاهانی که با لاکتوبیونات (محلول پایدار شده معدنی) تغذیه شده اند در برابر کم آبی مقاوم تر هستند. بعدها که این میکروب ها می میرند، مواد مغذی آن ها برای گیاهان قابل جذب است و در حقیقت میکروب ها مانند باتری های مواد مغذی هستند که آن ها را تا زمانی که گیاه بتواند از آن استفاده کند، ذخیره می کنند.

در هر حال استفاده از فرآورده های جانبی در مزرعه برای حفظ آب و مواد مغذی راهی برای کارامد نمودن بیشتر سیستم غذایی است. نوآوری هایی نظیر این مورد می تواند به جریان اقتصاد مدور منجر شود که در آن ضایعات غذایی به حداقل و استفاده از منابع طبیعی کمیاب به حداکثر می رسد.

منبع: ماتیو والنستین - پیتر اولایمی - Colorado State University ، سینتیا کالنباخ - McGill University

منبع: راسخون