p Imagine que um terço dos carros fabricados pela Ford ou GM nunca tenha sido dirigido uma vez, mas em vez disso foram deixados para enferrujar e acabaram em aterros sanitários. Esta situação exata é verdadeira hoje na agricultura, onde até 40 por cento dos alimentos produzidos todos os anos nos Estados Unidos nunca são consumidos. p De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, os Estados Unidos geram mais de 39 milhões de toneladas de resíduos alimentares anualmente. Morangos apodrecem na videira por falta de mão de obra para colhê-los. Alimentos estragam durante o transporte, no supermercado ou em nossas casas. Mais é perdido durante o processamento, devido a ineficiências e falta de mercados para subprodutos.

p O desperdício de alimentos contém nutrientes valiosos que podem tornar o solo mais saudável e produtivo. Nosso grupo de pesquisa na Colorado State University está trabalhando com a Leprino Foods, um fornecedor global de produtos lácteos, explorar o potencial de transformação da lactose - o açúcar natural do leite - em um recurso que pode aumentar a sustentabilidade agrícola.

p Ajudando o solo a reter a umidade

p A fabricação de laticínios gera grandes quantidades de restos de materiais naturais, incluindo lactose. Atualmente, o mercado dominante para a lactose é a fórmula para bebês, mas empresas como a Leprino produzem mais lactose do que as demandas do mercado de fórmulas. Em vez de enviar o resto para aterros sanitários, eles formaram uma parceria com nossa equipe na Colorado State University para explorar potenciais usos agrícolas para ele.

p Leprino se aproximou de nós depois de observar efeitos dramáticos em um estudo simples. Eles notaram que as plantas em vasos tratadas com lactobionato - uma solução estabilizada por minerais - eram muito mais tolerantes ao estresse hídrico. Eles nos forneceram uma bolsa de pesquisa para explorar ainda mais os benefícios potenciais do lactobionato para a agricultura.

p O lactobionato tem propriedades químicas únicas:retém água no solo e é rico em energia (açúcar). Especulamos que poderia transformar os solos em esponjas, absorvendo água e mantendo-a na zona de enraizamento da cultura, onde as plantas poderiam absorvê-la facilmente.

p Uma condição fundamental para alimentar uma população global crescente é o uso eficiente da água. Especialmente à medida que as condições climáticas se tornam mais variáveis ​​e os humanos esgotam os aqüíferos, é essencial obter mais safra por gota. A capacidade do solo de absorver a chuva e a água de irrigação e armazená-la na zona de enraizamento das plantas é fundamental para o uso inteligente da água.

p A retenção de água no solo pode ser melhorada por meio de práticas como plantio direto e plantio de safras de cobertura, e a textura do solo pode ser melhorada adicionando composto ou esterco. Também existem alguns produtos comerciais, incluindo géis que aumentam a retenção de umidade do solo. Mas, para muitos agricultores, essas opções são muito caras e seu uso não é prático. Por exemplo, grandes confinamentos (que são fontes de estrume) tendem a se concentrar em algumas áreas de alta produção, e o estrume é caro para transportar.

p Muitos outros cientistas e empresas estão explorando oportunidades para colocar o desperdício de alimentos para funcionar. Um desafio é que a maioria dos fluxos de resíduos alimentares contêm misturas complexas de diferentes tipos de resíduos que variam ao longo do tempo, e pode ser difícil criar um produto consistente. Em contraste, o lactobionato é quimicamente simples e pode ser produzido de forma consistente em grandes volumes.

p Frenesi microbiano de alimentação

p Para ver se o lactobionato pode melhorar a retenção de água no solo, nós o testamos em solos agrícolas sujeitos à seca em um experimento de laboratório. Os resultados foram dramáticos. Duas semanas após a adição de lactobionato, vimos um aumento de sete vezes no teor de umidade do solo. Mesmo depois de dois meses, os solos ainda registraram um aumento de três vezes. Para plantas, isso se traduz em um aumento de 40% na disponibilidade de água.

p Inicialmente, pensamos que os benefícios da adição de lactobionato seriam de curta duração porque os micróbios do solo podem se decompor e consumi-lo rapidamente. E realmente, as populações microbianas no solo explodiram após a adição de lactobionato. Contudo, descobrimos que as melhorias na retenção de água no solo persistiam. Achamos que pode ser porque os micróbios se empanturram de lactobionato, eles morrem rapidamente e são rapidamente transformados em matéria orgânica do solo - um material esponjoso que é a chave para a saúde do solo e retenção de água.

p De fato, descobrimos que, embora os micróbios estivessem consumindo lactobionato, os níveis de carbono no solo - o principal componente da matéria orgânica do solo - eram quase duas vezes mais altos em solos tratados com lactobionato em comparação com solos não tratados. Esse resultado se soma a um crescente corpo de evidências de que podemos restaurar nossos solos alimentando os micróbios.

p Nutrientes do solo de armazenamento

p Embora pareça que alimentar micróbios com lactobionato torna o solo mais saudável, ainda é possível que o tratamento de solos com esse tipo de material rico em carbono possa sair pela culatra para a agricultura. Os corpos microbianos contêm moléculas como proteínas, gorduras e ácidos nucléicos, que são feitos de carbono, azoto, fósforo e outros elementos. Para aumentar suas populações, os micróbios precisam equilibrar o carbono abundante com outros elementos. Como resultado, eles competem com as plantas por esses nutrientes essenciais.

p Isso significa que a adição de carbono aos solos agrícolas pode realmente reduzir o rendimento das safras, diminuindo a disponibilidade de nutrientes - pelo menos, temporariamente. Se os micróbios absorvem nutrientes durante os períodos de baixa demanda das plantas, quando as plantas são pequenas, eles podem realmente ajudar a reter os nutrientes dos fertilizantes na fazenda. Isso seria um benefício importante, uma vez que os nutrientes aplicados muitas vezes saem dos campos agrícolas quando chove, alimentando a poluição de nutrientes em rios e lagos.

p Quando esses micróbios morrem no final da temporada, nutrientes podem ser disponibilizados para as plantas quando elas precisarem. Com efeito, corpos microbianos podem servir como "baterias" para nutrientes, armazenando-os com segurança no solo até que as plantas possam usá-los para o crescimento.

p Embora o lactobionato tenha se mostrado uma grande promessa no laboratório, precisa ser comprovado em campo. Nós o testamos em trigo e milho de inverno em testes de campo no Colorado. Os primeiros resultados sugerem que em taxas de aplicação economicamente práticas, o lactobionato é usado por micróbios naturais e, portanto, pode ajudar na saúde do solo.

p Em seguida, precisamos testar o lactobionato em regiões como a Califórnia, onde a água é um recurso escasso e a retenção da água no solo pode ser melhorada. Em última análise, só se tornará uma opção viável se pudermos mostrar que seu uso proporciona um benefício econômico claro para os agricultores.

p Desviar subprodutos alimentares de volta para a fazenda, onde podem ajudar a reter água e nutrientes, é uma forma de tornar nosso sistema alimentar mais eficiente. Inovações como essa podem levar a uma economia circular que minimiza o desperdício e otimiza o uso de recursos naturais escassos. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.