试想一下，三分之一由福特或通用汽车公司生产的汽车从来没有甚至带动一次，而是留给生锈和垃圾填埋地结束了。这个确切的情况是当今真正的农业部门，符合食品的40％每年生产在美国从来没有吃过（PDF）。

根据美国环境保护署，美国产生每年超过3900万吨的食物浪费。草莓腐烂的葡萄因缺乏劳动力来接他们。在运输过程中导致食物变质，在杂货店或在我们的家园。更多的是加工过程中丢失，由于效率低下和缺乏副产品市场。

食品废物含有有价值的营养，可以使土壤更健康，更富有成效。我们在科罗拉多州立大学的研究小组正在与Leprino食品，乳制品的全球供应商，探讨转化乳糖的潜力 - 牛奶中的天然糖 - 成可以提高农业可持续发展的资源。竞彩足球app怎么下载

帮助土壤保持水分

生产乳制品会产生大量的天然物质，包括乳糖。目前，乳糖的主导市场是婴儿配方奶粉，但像Leprino这样的公司生产的乳糖超过了配方奶粉市场的需求。他们与我们在科罗拉多州立大学的团队合作，探索其潜在的农业用途，而不是把剩余的垃圾送到垃圾填埋场。

Leprino在一个简单的研究中观察到戏剧性的效果后找到了我们。他们注意到，盆栽植物用乳酸盐——一种矿物稳定的溶液——处理后，更能耐受水分胁迫。他们为我们提供了一笔研究经费，以进一步探索乳酸二酸盐对农业的潜在好处。

乳酸酯具有独特的化学性质:它能在土壤中保持水分，并且富含能量(糖)。我们推测，它可以把土壤变成海绵，吸收水分并将其保持在作物生根区，这样植物就可以很容易地吸收水分。

喂养全球人口的一个关键条件是有效利用水资源。特别是作为气候条件更为变量和人类耗尽含水层在美国，提高每一滴水的产量是至关重要的。土壤吸收雨水和灌溉用水并将其储存在植物生根带的能力是合理用水的关键。

土壤持水可通过实践如免耕种植和种植覆盖作物得到改善，并且土壤质地可以通过添加堆肥或肥料来改善。一些商业产品包括增强土壤保水凝胶。但是，对于许多农民，这些选项都过于昂贵，使用起来是不切实际的。例如，大型饲养场（它们是肥料源）倾向于集中在少数高生产区，和粪便是昂贵的运输。

许多其他的科学家和公司正在探索利用食物垃圾的机会。其中一个挑战是，大多数食物垃圾都是由不同类型的垃圾混合而成的，这些垃圾随着时间的推移而变化，很难做出一致的产品。相比之下，乳二酸盐的化学性质简单，可以持续大量生产。

气候变化正在使美国西南部和南部大平原炎热和干燥，使农民将可以使用更少的水来操作。

微生物疯狂

要查看乳糖是否能提高土壤保水，我们测试它在受干旱影响的农业土壤实验室实验。结果是戏剧性的。加入乳糖两周后，我们看到了土壤水分含量增加了七倍。即使后两个月，土壤仍录增加了三倍。对于植物而言，这意味着在水资源供应增加40％。

我们最初认为从添加乳糖会是短命的，因为土壤中的微生物会迅速分解和消耗任何好处。事实上，在土壤中的微生物种群乳糖增加后爆炸。然而，我们发现，在土壤保水改善持续。我们认为这可能是因为微生物对乳糖的峡谷，他们很快就死了，并迅速转化为土壤有机质 - 海绵状材料的关键是土壤健康和水潴留。

事实上，我们发现，即使微生物消耗了乳酸盐，土壤碳含量——土壤有机质的主要成分——在经过乳酸盐处理的土壤中几乎是未经处理的土壤的两倍。这个结果增加了越来越多的证据，证明我们可以做到通过饲养微生物恢复我们的土壤。

应用乳糖土壤在科罗拉多州的田间试验。彼得Olayemi，CC BY-ND

银行土壤养分

虽然现在看来，饲喂乳糖到微生物，使土壤健康，它仍然是可能的，用这种富含碳的材料处理的土壤可能会适得其反农业。微生物体包含分子，如蛋白质，脂肪和核酸，其是由碳，氮，磷和其它元素组成。为了增加他们的人口，微生物需要与其他元素来平衡碳丰富。其结果是，他们为这些必需的营养物质的植物竞争。

这意味着，碳增补农业土壤实际上可以通过降低养分供应减少作物产量 - 至少是暂时的。如果在低矮的厂房需求期间微生物占用的营养物质，当植物是小，他们实际上可能有助于从农场肥料养分保留。这将是一个重要的好处，因为应用的营养成分往往洗掉农田下雨的时候，人在江湖助长营养物污染。

当这些微生物在这个季节晚些时候死亡时，植物就可以在需要的时候获得营养。实际上，微生物可以充当营养物质的“电池”，将它们安全地储存在土壤中，直到植物能够利用它们生长。

虽然lactobionate在实验室表现出了巨大的潜力，但它需要在现场得到验证。我们在科罗拉多州对冬小麦和玉米进行了田间试验。早期结果表明，在经济实用的应用速度，乳酸被天然微生物使用，因此可能支持土壤健康。

接下来，我们需要在诸如加州这样的缺水地区测试乳酸盐，这些地区的土壤水分保持能力可以得到改善。最终，只有当我们能够证明使用它能给农民带来明显的经济利益时，它才会成为一个可行的选择。

分流食品副产品回到农场，在那里他们可以帮助保持水分和营养，是一种方法，使我们的食品体系更有效。创新技术，如这可能导致最大限度地减少浪费，并优化了我们的使用稀缺自然资源的循环经济手机app买球靠谱吗。

Leprino食品公司负责创新的副总裁Richard Merrill对本文有贡献。