En kombination av avfallsmaterial kompletterat med en produkt av biomassa kan hjälpa till att leta efter jordar av hög kvalitet, en ny studie tyder på.

Jordförstöring utgör ett stort hot mot den globala livsmedelssäkerheten och varje år, cirka 12 miljoner hektar åkermark går förlorad på grund av erosion.

Forskare från University of Plymouth har visat att tillsats av biokol - en fast, kolrikt material som härrör från biomassa-till jord som är tillverkad av avfallsmaterial, minskar förlusten av viktiga näringsämnen som kväve och kol.

Detta, de tror, kan förbättra hållbarheten hos tillverkade jordar genom att förbättra förhållanden som är lämpliga för att upprätthålla växttillväxt, genom att förbättra fukthalten, näringsinnehåll och kollagringskapacitet.

Det kommer också att minska markens beroende av intensiva gödningsmedel, minska både kostnaderna och risken för föroreningar från överdriven läckage av kväve.

Studien, publicerad i Vetenskapen om den totala miljön , fokuserad på en jord bestående av avfallsmaterial, som har använts för att stödja en mängd olika växter inom naturliga och konstgjorda miljöer under en 18-årig tidsperiod.

Dock, dess framgång har förlitat sig på regelbundna gödningsmedel för att leverera de nödvändiga näringsämnena, så forskningens mål var att mäta effekten av biokolapplicering på kvarhållandet av makronäringsämnen under experimentperioden.

Postdoktor, doktor Kate Schofield, som ledde forskningen, sade:"Tillverkade jordar är en växande komponent i kampen för global livsmedelssäkerhet. Men för att de ska vara effektiva och hållbara, de måste behålla och cykla näringsämnen utan behov av betydande gödningsmedel. Denna studie har visat att genom att kombinera avfallsmaterial med pyrolyserad biomassa (kol), mängden näringsämnen som försvinner kan minskas avsevärt. Det är en lovande första indikation på att hållbara jordar från avfall kan genereras och något vi nu vill bygga vidare på genom vår nuvarande forskning. "

Mineral- och organiskt avfall, härrör från en rad branscher och aktiviteter, har potential att återanvändas som komponenter i tillverkad jord.

Deras användningsområden inkluderar tillverkning av matjord för urbana gräsmarker och som material för trädgårdsodling, lantbruk, rekreations- och restaureringsmarknader.

Genom sitt FABsoil -projekt universitetet - i samarbete med det världsberömda Eden Project och företag i Cornwall, som Green waste Company-leder strävan efter att tillverka jordar som i slutändan kan leda till skapandet av skräddarsydda, hållbara produkter över en rad platser och marknader.

Det har fått finansiering från Agri-Tech Cornwall, ett treårigt initiativ på 9,6 miljoner pund som delvis finansieras av Europeiska regionala utvecklingsfonden, med matchfinansiering från Cornwall Council.

FABsoil projektledare Mark Fitzsimons, Professor i miljökemi, tillade:"Det finns inget samhälle i världen som inte förlitar sig på mark. Men med den globala befolkningstillväxten och efterfrågan står vi just nu inför den verkliga utsikten för en markkris. Tillverkning av högvärdiga jordar från avfall erbjuder internationellt möjligheter när det gäller livsmedelssäkerhet, koldioxidbindning och uppnå en cirkulär ekonomi. Dock, det är avgörande att vilken jord vi än skapar är hållbar på lång sikt och det är en av de viktigaste pågående utmaningarna vår forskning har som mål att möta. "

Science Team Manager på Eden Project Dr. Rachel Warmington, som inte var inblandad i studien men är en del av FABsoil -projektet, tillade:"Sedan Eden -projektet öppnade 2001, vi har framgångsrikt odlat växter i jordar tillverkade av avfallsmaterial. Denna forskning visar hur jordens "recept" kan utvecklas för att minska gödselmedelsinsatserna och kommer att vara en viktig komponent i framtida landskapsåterställande projekt. "