Новини науки

Американські вчені провели низку експериментів щодо вирощування нуту в симуляції місячного реголіту з використанням добрив та арбускулярної мікоризи. Результати показали, що суміш допомагає рослинам цвісти, проте у всіх зразків спостерігався дефіцит хлорофілу.

Для підкорення космосу недостатньо технологічних кораблів. Щоб успішно колонізувати інші планети, людям необхідно навчитися виробляти ресурси поза Землею, тому що поповнення запасів із рідної планети, ймовірно, буде нерентабельним та складним. Рослини в космосі можуть стати джерелом кисню та харчування для космонавтів, скорочуючи цим витрату резервів продовольства і збільшуючи тривалість польотів.

Нове дослідження, опубліковане на сайті bioRxiv, показало, що нут звичайний (Cіcer arietinum), що культивується в симуляції місячного реголіту, успішно виживає протягом двох тижнів. Такого результату вдалося досягти завдяки регенерації ґрунту арбускулярними мікоризними грибами та добривами.

Місячний реголіт погано утримує воду, у ньому відсутній ґрунтовий мікробіом, необхідний для переробки поживних речовин та фіксації азоту, без якого до ладу не можуть розвиватися рослини. У дослідах із симуляціями марсіанського та місячного ґрунтів перший весь час вигравав з великим відривом. Через це швидкість проростання у такому середовищі набагато нижча, ніж, наприклад, у марсіанському реголіті.

Щоб використовувати місячний ґрунт для вирощування культур, його потрібно удобрювати — подібні експерименти проводять на симуляціях місячного реготу, що повторюють геохімію, мінералогію та розмір частинок вихідного ґрунту. Американські дослідники вирішили покращити властивості місячного ґрунту за допомогою арбускулярної мікоризи та вермікомпоста (ВК) — добрива, багатого на поживні речовини, мінерали та мікробіоми.

Арбускулярні гриби знижують біодоступність важких металів, запобігаючи їх поглинанню рослиною-господарем. Крім того, вони виробляють гломалін – глікопротеїн, який зв’язує разом мінеральні частинки і робить ґрунт стабільнішим.

Дослідники проводили експерименти з вирощуванням нуту на МРС протягом 120 днів та при температурі близько 23 градусів Цельсія. Нут вирощували у восьми контейнерах: одну половину обробили арбускулярними грибами, іншу – ні. Зразки були змішані з вермікомпостом у різних пропорціях: 25% ВК + 75% МРС/50% ВК + 50% МРС/75% ВК + 25% МРС/100% МРС.

У перший тиждень вчені спостерігали ущільнення ґрунту, а на 16-й день проросло все насіння. Збільшення складу МРС корелювало з посиленням ознак стресу — зразок без вермікомпосту показав найвище зростання на стадії проростання. Попередні дослідження вказували, що така поведінка веде до раннього старіння рослини. Дослідники пояснили це реакцією на стрес.

До десятого тижня група, не оброблена мікоризою, почала в’янути, а оброблена цвісти. Цей нут жив у середньому на два тижні довше, ніж рослини, де концентрація МРС була 100% (вони постаріли). Повнозрілість культур настала через 120 днів замість звичайних 100. Однак усі рослини показали ознаки дефіциту хлорофілу. Результат, як зазначили вчені, говорить про те, що добавки арбускулярної мікоризи та суміш місячного ґрунту з добривом можуть допомогти у покращенні придатності місячного реголіту для росту рослин.

“Новизна використання вермікультури полягає в тому, що все це можна робити в космосі, на космічній станції або на Місяці, що знижує потребу в місіях з поповнення запасів”, – сказала автор статті Джесіка А. Аткін.