Nutrire 8 miliardi di esseri umani richiede ingegno e innovazione. Zhenlei Xiao è una professoressa associata residente presso il Dipartimento di scienze nutrizionali dell'Università di Agricoltura, Salute e Risorse Naturali e la sua ricerca si concentra su microgreens minuscoli, ricchi di nutrienti e a crescita rapida, che potrebbero aiutare a nutrire la popolazione in crescita, sia sulla Terra e potenzialmente nello spazio.
I microgreens possono includere un’ampia varietà di verdure ed erbe aromatiche, come rucola, broccoli, barbabietole e persino germogli di girasole. Questi microgreen sono adatti anche per gli ambienti urbani agricoltura, che potrebbe svolgere un ruolo importante in quanto i terreni coltivabili sono sempre più compressi dallo sviluppo. Più di quattro miliardi di persone vivono nelle città, pari a circa il 55% della popolazione mondiale.
Si prevede che questo numero aumenterà fino a raggiungere la cifra di 7 persone su 10 che vivono in contesti urbani entro il 2050. sistemi alimentari nelle città future l’agricoltura urbana sarà più sostenibile, ovvero coltivare il cibo vicino a dove verrà consumato.
Xiao ha incontrato UConn Today per condividere la sua esperienza e discutere di come i microgreen si inseriscono nell'agricoltura urbana e sistemi alimentari sostenibili di cui abbiamo bisogno ora e per guardare al futuro.
Cosa ti ha spinto a studiare i microgreens?
Quando ero un dottorato di ricerca. Studente dell'Università del Maryland, abbiamo collaborato con l'USDA Agricultural Research Service nello studio per la prima volta della composizione nutrizionale dei microgreens. Il nostro articolo pubblicato nel 2012 è stata la prima pubblicazione sulla qualità nutrizionale dei microgreens.
Abbiamo esaminato le concentrazioni di vitamine e fitonutrienti in 25 varietà di microgreens e le abbiamo confrontate con i dati delle loro piante mature nel database dei nutrienti USDA (ora chiamato FoodData Central), e sorprendentemente abbiamo scoperto che i microgreens erano molto più densi di nutrienti, rispetto a le loro controparti mature.
Successivamente furono condotti e pubblicati molti altri studi. Anche la NASA ha iniziato gli studi sul microgreen un paio di anni fa, perché vuole coltivare microgreen nello spazio per fornire quegli alimenti altamente nutrienti agli astronauti, il che è molto entusiasmante.
Quali sono alcuni dei vantaggi dei microgreens e le qualità che li rendono attraenti per l’agricoltura urbana?
L’elevata qualità nutrizionale è il vantaggio numero uno dei microgreens, ma ci sono tanti altri attributi positivi; ad esempio, l'aspetto sensoriale. I microgreens possono fornire una vasta gamma di colori, forme, consistenze e sapori. Anche se sono di piccole dimensioni, hanno un colore e un sapore forti. Possono essere utilizzati in diversi tipi di cibo, come un'insalata, una zuppa o un panino, o semplicemente usarli per la decorazione dei piatti.
Ci sono un paio di ragioni per cui i microgreens sono adatti all’agricoltura urbana sostenibile. Innanzitutto hanno un ciclo produttivo molto breve. Generalmente, i microgreens possono essere raccolti entro sette-21 giorni, un periodo molto più breve rispetto alle verdure a foglia mature. In secondo luogo, sono molto facili da coltivare e non necessitano di fertilizzanti o pesticidi a causa del breve periodo di crescita. In terzo luogo, il sistema di coltivazione è abbastanza semplice da impostare. Possiamo facilmente coltivarli anche a casa.
Come sappiamo, i suoli agricoli stanno diventando così impoveriti che potrebbero avere un impatto negativo sulla crescita e sulla nutrizione del cibo che viene coltivato. Fortunatamente, ci sono molti altri modi in cui possiamo coltivare i microgreens, come l’idroponica, l’aeroponica e l’acquaponica.
Nel nostro recente articolo in Parere corrente in scienze alimentari, abbiamo menzionato che gli idrogel potrebbero essere la prossima generazione di substrato di crescita per i microgreens grazie all'elevata capacità di trattenere l'acqua, quindi gli agricoltori devono annaffiarli solo una volta all'inizio. Stiamo effettuando ulteriori ricerche per migliorare la porosità dell'idrogel, in modo che possa supportare la crescita sana delle radici e delle piante.
Come possono i microgreen inserirsi nei sistemi alimentari sostenibili e nell’agricoltura urbana?
I sistemi alimentari sostenibili e l’agricoltura urbana sono le direzioni in cui dobbiamo andare come società! In primo luogo, l’agricoltura urbana può fornire prodotti freschi alla comunità locale. In secondo luogo, l’agricoltura urbana può offrire maggiori opportunità agli agricoltori locali che possono coltivare di più su una piccola superficie di terreno, utilizzando orti comunitari, tetti, strutture vegetali abbandonate, ecc. In terzo luogo, l’agricoltura urbana può ridurre significativamente l’impronta di carbonio riducendo il post-raccolto. trasporto, rendendolo più sostenibile.
Stanno accadendo molte cose straordinarie con l’agricoltura urbana in questo momento. Ad esempio, con l’agricoltura indoor verticale, potremmo produrre molto più cibo sulla stessa quantità di terreno. Con la stessa quantità di cibo, possiamo fornire una qualità nutrizionale più elevata con i microgreens, il che li rende ottimi candidati per l’agricoltura urbana. Inoltre, la durata di conservazione dei microgreens è normalmente molto breve a causa delle loro caratteristiche tenere e delicate.
Pertanto, potrebbe adattarsi perfettamente al agricoltura urbana sistema di produzione con un ciclo di lavorazione molto più breve poiché viene coltivato proprio dove verrà consumato. Inoltre, i microgreens possono essere coltivati da una scala molto piccola a una scala molto più ampia con tecnologie avanzate, che li rendono adatti a coltivatori di qualsiasi dimensione nelle aree urbane.
Ci sono alcune aziende emergenti di agricoltura indoor che utilizzano nuove tecnologie (come l’intelligenza artificiale) per praticare un’agricoltura sostenibile. Ad esempio, il sistema di coltivazione aeroponica utilizza solo circa il 10% dell’acqua di irrigazione, rispetto ai tradizionali prodotti coltivati in terra, il che è piuttosto sorprendente dal punto di vista della sostenibilità.
Attualmente, molti piccoli agricoltori locali coltivano microgreens in modo tradizionale (vassoi, scaffali e illuminazione). Con il supporto di USDA e UConn Extension, potrebbe essere possibile aiutare i piccoli agricoltori a iniziare a utilizzare tecnologie altamente efficienti per produrre microgreens sicuri, freschi e nutrienti per il mondo. comunità locale in modo sostenibile.
Per maggiori informazioni: Muyao Du et al, Progressi e tendenze emergenti nei substrati di coltivazione per la coltivazione di germogli e microgreens verso un'agricoltura sicura e sostenibile, Parere corrente in scienze alimentari (2022). DOI: 10.1016/j.cofs.2022.100863