美国的最新研究显示,研究人员已成功在模拟月球土壤构成的“月壤”中,种植并收获鹰嘴豆(chickpeas),为未来宇航员在月球种植新鲜食物,提供重要实验依据。
路透社报道,这项实验是在美国得克萨斯农工大学(Texas A&M University)的气候控制植物生长室进行,研究结果于昨天(5日)发表在期刊Scientific Reports中。
研究团队选用名为“Myles”的鹰嘴豆品种,并在播种前用有益真菌包覆种子,再将其种植在由模拟月球土壤(regolith)与蚯蚓粪肥(vermicompost)混合而成的土壤基质中。
研究所使用的“月壤”,是根据美国国家航空航天局(NASA)阿波罗登月任务带回的月球样本进行模拟制造;蚯蚓粪肥则是蚯蚓分解有机废物后形成的高养分土壤。
研究显示,在最多75%为模拟月壤的土壤混合物中,鹰嘴豆能够成功生长并结出可收获的鹰嘴豆。不过,随着月壤比例提高,可收获的鹰嘴豆数量会减少;在100%模拟月壤中,植物则无法开花结果,并出现早期死亡现象。
该研究主要作者、得克萨斯农工大学土壤与作物科学系博士候选人兼美国宇航局研究员杰西卡·阿特金(Jessica Atkin)指出:“鹰嘴豆富含蛋白质和多种必需营养,因此被认为是未来太空农业的潜在作物之一。”
鹰嘴豆根部上如玻璃般锋利的月壤。(图:Jessica Atkin)
月球农业有助人类太空定居
随着美国和中国计划在未来几年再次将宇航员送上月球,甚至建立长期基地,寻找可在太空种植的食物来源变得尤为重要。
研究合著者、德克萨斯大学地球物理研究所博士后研究员萨拉·桑托斯(Sara Oliveira Santos)表示,从地球长期向月球运输食物成本高昂且不现实,因此在月球实现食物生产,有助于维持长期驻留任务的补给稳定。
此外,英国诺森比亚大学天体生物学家乔蒂·拉加文德拉(Jyothi Basapathi Raghavendra)在另一项研究中指出,植物不仅能提供食物,还能产生氧气并强化未来太空定居点的生命维持系统。
不过,月壤与地球土壤差异巨大。真正的月壤主要由碎石和尘埃组成,经过数十亿年陨石撞击形成,颗粒尖锐且类似玻璃结构,且缺乏有机物。虽然含有一些矿物质,但整体环境对植物而言十分严苛。
研究员表示,此次研究的一大创新是利用植物与微生物的共生关系改善土壤条件。实验显示,用于包覆种子的真菌不仅能帮助植物吸收养分,还能减少对某些重金属的吸收,并帮助固定松散的月壤颗粒,使其结构更接近地球土壤。
研究团队尝试以不同比例的土壤混合物中种植鹰嘴豆。(图:Jessica Atkin)
科学家尚未品尝月壤种植出的鹰嘴豆
科学家目前尚未品尝这些在月壤中种出的鹰嘴豆。
研究团队表示,相关样本仍在检测是否积累过量金属元素。月壤和模拟土壤中含有较高的铁和铝等金属,其中铁对植物生长有益,但铝若被人体摄入过多则可能产生毒性。
研究员说,在确认其安全性和营养价值之前,还无法真正制作所谓的“月球鹰嘴豆泥(lunar hummus)”。相关检测结果预计将在后续研究中公布。
尽管如此,研究团队认为,这项成果已证明在月球种植作物具有可行性。







