Wyżywienie 8 miliardów ludzi wymaga pomysłowości i innowacji. Zhenlei Xiao jest profesorem nadzwyczajnym rezydentem na Wydziale Nauk o Żywieniu Kolegium Rolnictwa, Zdrowia i Zasobów Naturalnych UConn, a jej badania koncentrują się na małych, bogatych w składniki odżywcze i szybko rosnących mikrogreenach, które mogłyby pomóc w wyżywieniu rosnącej populacji, zarówno na Ziemi i potencjalnie w kosmosie.
Mikrogreeny mogą obejmować szeroką gamę warzyw i ziół, takich jak rukola, brokuły, buraki, a nawet kiełki słonecznika. Te mikrogreeny doskonale nadają się również do użytku miejskiego rolnictwo, co mogłoby odegrać ważną rolę, ponieważ grunty orne są coraz bardziej ograniczane przez rozwój. W miastach żyje ponad cztery miliardy ludzi, co stanowi około 55% światowej populacji.
Oczekuje się, że do 7 r. liczba ta wzrośnie do przewidywanych 10 na 2050 osób mieszkających w miastach. Jednym ze sposobów zapewnienia systemy żywnościowe w przyszłych miastach bardziej zrównoważone będzie rolnictwo miejskie — uprawa żywności w pobliżu miejsc, w których będzie ona spożywana.
Xiao spotkała się z UConn Today, aby podzielić się swoją wiedzą i omówić, w jaki sposób mikrogreeny pasują do rolnictwa miejskiego i zrównoważone systemy żywnościowe potrzebujemy teraz i wybiegamy w przyszłość.
Co sprawiło, że zainteresowałeś się badaniem mikrogreenów?
Kiedy byłem doktorantem. student Uniwersytetu Maryland, współpracowaliśmy z USDA Agricultural Research Service przy badaniu po raz pierwszy składu odżywczego mikrogreenów. Nasza praca opublikowana w 2012 roku była pierwszą publikacją na temat wartości odżywczej mikrogreenów.
Zbadaliśmy stężenie witamin i składników odżywczych w 25 odmianach mikrogreenów i porównaliśmy je z danymi dotyczącymi ich dojrzałych roślin w bazie danych USDA Nutrient Database (obecnie nazywanej FoodData Central) i, co zaskakujące, odkryliśmy, że mikrogreeny były znacznie bardziej bogate w składniki odżywcze w porównaniu do ich dojrzałymi odpowiednikami.
Następnie przeprowadzono i opublikowano wiele innych badań. Nawet NASA rozpoczęła badania nad mikrogreenami kilka lat temu, ponieważ chce je uprawiać w kosmosie, aby dostarczać astronautom produkty spożywcze o dużej zawartości składników odżywczych, co jest bardzo ekscytujące.
Jakie są zalety mikrogreenów i cechy, które czynią je atrakcyjnymi dla rolnictwa miejskiego?
Wysoka jakość odżywcza to najważniejsza zaleta mikrogreenów, ale jest też wiele innych dobrych cech; na przykład aspekt sensoryczny. Mikrogreeny mogą zapewnić szeroką gamę kolorów, kształtów, tekstur i smaków. Mimo że są malutkie, mają mocny kolor i smak. Można je dodawać do różnego rodzaju potraw, np. sałatek, zup czy kanapek, lub po prostu wykorzystać je do dekoracji potraw.
Istnieje kilka powodów, dla których mikrogreeny nadają się do zrównoważonego rolnictwa miejskiego. Po pierwsze, mają bardzo krótki cykl produkcyjny. Ogólnie rzecz biorąc, mikroliście można zebrać w ciągu siedmiu do 21 dni, czyli znacznie krócej w porównaniu z dojrzałymi warzywami liściastymi. Po drugie, są bardzo łatwe w uprawie i nie wymagają nawozów ani pestycydów ze względu na krótki okres wzrostu. Po trzecie, system uprawy jest dość łatwy w konfiguracji. Z łatwością możemy je hodować także w domu.
Jak wiemy, gleby rolnicze stają się tak zubożone, że może to mieć wpływ na wzrost i odżywianie uprawianej żywności. Na szczęście istnieje wiele innych sposobów uprawy mikrogreenów, takich jak hydroponiczne, aeroponiczne i akwaponiczne.
W naszym ostatnim artykule w Aktualna opinia w nauce o żywnościwspomnieliśmy, że hydrożele mogą stanowić substrat wzrostowy dla mikrogreenów nowej generacji ze względu na wysoką zdolność zatrzymywania wody, dlatego rolnicy muszą je podlewać tylko raz na początku. Prowadzimy więcej badań nad poprawą porowatości hydrożelu, aby mógł on wspierać zdrowy wzrost korzeni i roślin.
W jaki sposób mikrogreeny mogą wpasować się w zrównoważone systemy żywnościowe i rolnictwo miejskie?
Zrównoważone systemy żywnościowe i rolnictwo miejskie to kierunki, w których musimy podążać jako społeczeństwo! Po pierwsze, rolnictwo miejskie może zapewnić świeże produkty do społeczności lokalnej. Po drugie, rolnictwo miejskie może zapewnić lokalnym rolnikom więcej możliwości, umożliwiając im większą uprawę na małym obszarze ziemi, korzystając z ogrodów społecznościowych, dachów, opuszczonych zakładów produkcyjnych itp. Po trzecie, rolnictwo miejskie może znacznie zmniejszyć ślad węglowy poprzez ograniczenie emisji po zbiorach transportu, czyniąc go bardziej zrównoważonym.
Wiele niesamowitych rzeczy dzieje się obecnie w rolnictwie miejskim. Na przykład dzięki pionowej uprawie w pomieszczeniach zamkniętych moglibyśmy wyprodukować znacznie więcej żywności na tej samej powierzchni. Przy tej samej ilości żywności możemy zapewnić wyższą jakość odżywczą mikrogreenów, co czyni mikrogreeny doskonałymi kandydatami do rolnictwa miejskiego. Ponadto okres przydatności do spożycia mikrogreenów jest zwykle bardzo krótki ze względu na ich delikatne i delikatne właściwości.
Dzięki temu idealnie wpasuje się w rolnictwo miejskie system produkcji charakteryzujący się znacznie krótszym cyklem realizacji, ponieważ jest uprawiany dokładnie tam, gdzie będzie spożywany. Co więcej, mikrogreeny można uprawiać od bardzo małej do znacznie większej skali dzięki zaawansowanym technologiom, co sprawia, że są one odpowiednie dla hodowców dowolnej wielkości na obszarach miejskich.
Istnieje kilka wschodzących firm zajmujących się hodowlą w pomieszczeniach zamkniętych, które wykorzystują nowe technologie (takie jak sztuczna inteligencja) do praktykowania zrównoważonego rolnictwa. Na przykład system uprawy aeroponicznej zużywa jedynie około 10% wody do nawadniania w porównaniu z tradycyjnymi produktami uprawianymi w glebie, co jest dość niesamowite z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju.
Obecnie wielu drobnych, lokalnych rolników uprawia mikrogreeny w tradycyjny sposób (tace, półki i oświetlenie). Dzięki wsparciu USDA i UConn Extension możliwa byłaby pomoc drobnym rolnikom w rozpoczęciu stosowania wysoce wydajnych technologii do produkcji bezpiecznych, świeżych i pożywnych mikrogreenów dla Lokalna społeczność w zrównoważony sposób.
Więcej informacji: Muyao Du i in., Postępy i pojawiające się trendy w podłożach uprawowych do uprawy kiełków i mikrogreenów w kierunku bezpiecznego i zrównoważonego rolnictwa, Aktualna opinia w nauce o żywności (2022). DOI: 10.1016/j.cofs.2022.100863