德克萨斯大学奥斯汀分校团队在模拟月壤中收获鹰嘴豆

随着美国计划通过即将到来的阿尔忒弥斯二号任务重返月球,未来月球探险者的食物来源仍是关键议题之一。德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)研究团队最新研究显示,鹰嘴豆可能成为候选作物。

该团队与德克萨斯农工大学合作,首次在模拟“月球土壤”(月球风化层,regolith)的介质中成功种植并收获鹰嘴豆。相关论文已发表在期刊《Scientific Reports》上。

项目首席研究员、德克萨斯大学地球物理研究所(UTIG)杰克逊地球科学学院的杰出博士后萨拉·桑托斯(Sara Santos)表示,这项工作有助于理解在月球表面种植食物所需的条件,并聚焦于如何将风化层转变为可支持作物生长的“土壤”。

研究指出,月球风化层缺乏植物生长所需的微生物和有机物质。尽管其中含有植物所需的部分必需养分和矿物质,但也可能含有对植物有毒的重金属。

在实验材料方面,研究人员使用了Exolith Labs提供的模拟月壤混合物,该混合物旨在模拟阿波罗宇航员带回月球样本的成分。

为改善生长条件,团队在模拟月壤中加入蚯蚓堆肥。研究人员介绍,蚯蚓堆肥由红蚯蚓产生,富含植物必需的养分和矿物质,并包含多样微生物群;蚯蚓可通过消耗有机物质(如食物残渣或棉质衣物及卫生用品等在任务中可能被丢弃的物品)生成该类堆肥。

在播种前,研究人员还用丛枝菌根真菌包裹鹰嘴豆种子。研究称,该真菌与鹰嘴豆形成共生关系,可帮助吸收部分必需养分,并减少重金属吸收。

随后,团队将鹰嘴豆种植在不同比例的“月壤—蚯蚓堆肥”混合介质中。结果显示,当混合物中模拟月壤比例最高达到75%时,仍可产出可收获的鹰嘴豆;但当模拟月壤比例进一步提高,植株出现压力迹象并提前死亡。

研究人员还观察到,处于压力状态的植株存活时间长于未接种真菌的鹰嘴豆,显示真菌对植物健康具有重要作用。与此同时,真菌能够在模拟介质中定殖并存活,研究团队据此认为,在实际种植环境中可能只需一次引入真菌。

不过,研究团队表示,尽管实现收获是重要进展,但鹰嘴豆的口感与食用安全性仍待验证。后续工作将需要评估其营养成分,并确认生长过程中是否吸收了有毒金属。

论文第一作者、德克萨斯农工大学土壤与作物科学系博士生杰西卡·阿特金(Jessica Atkin)表示,团队希望进一步明确其作为食物来源的可行性,包括营养是否满足宇航员需求,以及在不安全情况下需要经过多少代培育才能达到可食用标准。


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