Науковці знайшли спосіб зробити місячний ґрунт більш придатним для вирощування рослин

Дослідники з Китайського сільськогосподарського університету змішали штучний реголіт з бактеріями та отримали цікавий результат.

745
Саджанці тютюну, що ростуть у штучному реголіті. Фото: Yitong Xia

Здавалося б, «місячне сільське господарство» – щось далеке від реальності. Насправді ж, реголіт нашої супутниці містить низку необхідних для цього елементів, як-от фосфор – але вони перебувають у складі сполук, які погано вбираються рослинами.

Групі вчених із Китайського сільськогосподарського університету вдалося розв’язати цю проблему – про це вони розповіли в науковій роботі, опублікованій журналом Communications Biology. Дослідники додали до штучного місячного ґрунту 5 видів мікроорганізмів, які покращують продуктивність ґрунту на Землі, і помітили, що за 2-3 тижні в трьох зі зразків кількість розчинного фосфору збільшилася більш ніж удвічі.

Потім дослідники посадили в реголіт саджанці тютюну: виявилося, що після 24 днів зростання рівень хлорофілу в зразках із цими трьома видами мікроорганізмів був удвічі вищим, ніж у зразках із мертвими бактеріями. Крім цього, рослини в «живому» ґрунті мали більшу вагу, пишніше листя і довші стебла і коріння.

«Рослини, вирощені на майбутній місячній базі, зможуть забезпечити астронавтів не тільки їжею, а й свіжим повітрям, чистою водою і навіть почуттям комфорту», – говорить головний автор дослідження І Тун Ся. Використання місячного ґрунту дасть змогу заощадити на транспортуванні ґрунту або гідропонічних систем із Землі.

Однак на шляху до цього існують й інші, ще не подолані перешкоди: так, реголіт Місяця є бідним на сполуки азоту і вуглецю, які також необхідні для рослин.

Джерело

71 коментарів

Розгорнути всі

Будь ласка, у свій профіль, щоб коментувати пости, робити закладки та оцінювати інших користувачів. Це займає всього два кліки.

Лис 10, 2023 22:06

Не проще ли работать с самими растениями? ГМО? Для примера взять тот же табак, выкинуть из генома неработающие участки (у растений ДНК бывает иногда очень длинноват, ещё и удваивать его они очень любят)-экономия на микроэлементах.

Лис 10, 2023 23:45

Не проще ли работать с самими растениями? ГМО?
Я не специалист даже близко, но не думаю что это проще. Одно дело менять гены, а другое сбрызнуть почву раствором с культурой нужных бактерий. Согласитесь второе сможем даже мы с вами 🙂
Хотя ГМО как вариант вполне себе подходит.

Лис 11, 2023 01:13

Химию не обмануть. Азот нужен для всех аминокислот (собственно амин- означает аминную группу -NH2) и сколько не изменяй ДНК, потребность в нем не пропадет. Фосфор входит в АДФ/АТФ – универсальній источник энергии в живых клетках, ну а без углерода вообще невозможна углеродная жизнь. Углерод, кислород, водород, азот и фосфор – основа жизни, не микроэлементы, а макроэлементы. Модификацией ДНК возможно, может быть, уменьшить потребность в кобальте или селене, которые и есть те самые микроэлементы, но никак нельзя отменить потребность в базовых “кирпичиках”, из чего состоит жзнь.

Лис 11, 2023 10:28

Никто химию не собирается обманывать. ДНК длинная цепочка, отрезая не работающие участки у диких для примера растений можно съэкономить как на фосфоре так и азоте и углероде. Выигрыш возможно и копеечный.

Гру 01, 2023 09:18

С образцами астероида тоже вышло. Но непонятно использовалось ли питательные вещества или просто водичкой поливали.
https://www.yomiuri.co.jp/science/20231130-OYT1T50083/

Лис 11, 2023 08:52

реголит Луны беден соединениями азота
Возможно что азот в почве это дело наживное, всё равно растения будут жить в атмосфере близкой к земной, то есть газообразного азота в избытке, как пишут азот способны накапливать грибы, водоросли, бактерии, и наконец бобовые растения, которые давно используются на Земле для обогащения почвы азотом

Лис 11, 2023 11:01

Прямое усваивание газообразного азота из атмосферы – чрезвычайно затратный и медленный процесс. Можно на него даже не рассчитывать, если речь идет именно о сельском хозяйстве (научные эксперименты не в счет) Миф о бобовых и клубеньковых бактериях, придуман для школьников,чтобы им наглядно про симбиоз рассказывать. Никакого реального значения эти механизмы не имеют. Да и смысл возить на Луну азот в газообразном виде, сжижать его, весь вот этот геморрой при перевозке и хранении, если азот в виде нитрата аммония прекрасно хранится и, ещё лучше напрямую усваивается растениями. И даже, если нужнен газообразный азот, его можно легко получить…

Лис 11, 2023 11:12

Да и смысл возить на Луну азот в газообразном виде, сжижать его
Про мифы не слышал, но возможно и так, что касается азота – а в какой атмосфере предлагаете растения выращивать – чистой кислородной, безвоздушной? Люди и растения приспособлены жить в определённой атмосфере, тем более длительные сроки, какой смысл менять её в помещениях на Луне? А азота в воздухе 70%

Лис 11, 2023 09:35

А почему бы не использовать например аэропонику, которая намного эффективнее почвенного выращивания? На Луне/Марсе и тп. как бы ограничено все – от энергии до объема.
При этом если все правильно рассчитать, то можно даже сэкономить на системах очистки воздуха из-за эффективного поглощения СО2 в аэропонике.
Но по мне все же куда более важный вопрос в источнике азота и углерода – тк. без этого, любые разговоры об сельхозе на Луне бесперспективны.

Лис 11, 2023 11:03

Как раз с энергией на Луне проблем не будет. На Марсе – да, но не на Луне.
Но то, что любая лунная промышленность и сельское хозяйство будет кардинально отличаться от земного – тут сомнений нет, и нет нужды делать “вторую Землю”.

Лис 11, 2023 12:33

Как раз с энергией на Луне проблем не будет. На Марсе – да, но не на Луне.
Тут речь больше об затратах энергии на единицу продукции/массы. Энергетически аэропоника куда более выгодна грунта. Но также сюда можно добавить то, что на начальном этапе энергия все равно будет очень ценна и дефицитна. Но даже когда выработка энергии и сельхоз будет вестись в промышленных масштабах – даже лишние 10-20% экономии будут очень существенными (да даже 5%).

тут сомнений нет, и нет нужды делать “вторую Землю”
К сожалению многие этого еще не поняли.

Гру 04, 2023 14:53

Аэропоника для промышленных масштабов производства биомассы и для поглощения углекислоты наверняка будет занимать свою нишу. Возможно даже не маленькую. Но я категорически не согласен с тезисом
нет нужды делать “вторую Землю”
А как же “яблони на Марсе”? И вообще, для человека, который вырос на Земле, пребывание “на природе” – один из самых эффективных видов отдыха. И я думаю, что эта привязка не только психологическая, но и генетическая. Поэтому появление огромных павильонов с разными климатическими условиями внутри (как в ботаническом саду) – это просто вопрос времени. Тем более, когда можно будет производить на месте металл. Собрал ангар, надул его изнутри “воздухом”, присыпал сверху для защиты камешками – и вуаля! Можно и яблоки выращивать, и бананы. Я бы ещё в одном павильоне ставочек запрудил с рыбками. 🙂 Ну не везти же в эти павильоны грунт с Земли?

Гру 04, 2023 15:19

Вы хорошо описали мою точку зрения, но не поняли что я имел ввиду.
Под понятием “вторая Земля” я подразумеваю или чрезмерное копирование земного уклада жизни – то бишь например, на начальных этапах вести сельхоз на грунте/в поле или например пытаться создать Биосферу-2 слету; или терраформирование тела с созданием “второй Земли”. Я не спорю, что когда нибудь в будущем мы дойдем до уровня позволяющего такое, но точно не в ближайшие столетия.
А вот развитие по принципу который я уже когда-то озвучивал – создание относительно небольших, но многочисленных, полузамкнутых и замкнутых сред обитания как альтернатива терраформированию, и эффективные небольшие среды основаные на технологическом, а не биологическом поддержании экосистемы – то бишь очистка воздуха не биосферой-2, а техникой; выращивание еды не в грунте, а в любом из видов -поники; не создание самоподдерживающейся экосистемы как в биосфере-2, а классические железобетонные джунгли с островками парков/отдельных кустов.
Это было в статье про серую слизь – относительно (размеров небесного тела) небольшие среды на поверхности и в космосе, как новый этап эволюции – вместо полного терраформирования.

Гру 07, 2023 16:57

куда более важный вопрос в источнике азота и углерода – тк. без этого, любые разговоры об сельхозе на Луне бесперспективны.
Кстати, проблему добычи необходимых веществ можно объединить с вопросом переработки отходов. Можно даже не делать замкнутый биологический цикл. Достаточно будет и гибридного био-химического. Нужна будет очень тщательная сортировка отходов и работа с каждым типом отходов отдельно. Вплоть до сжигания того, что по-другому переработать не получится. Из пепла уже добывать минеральные удобрения, а углекислоту и воду – на гидропонику. Совсем не перерабатываемое – в брикеты и на защиту модулей.
Как тут не вспомнить Войновича: “кто сдаёт продукт вторичный – тот питается отлично!” 🙂

Лис 11, 2023 19:19

У меня появилась безумная идея, как в 2 счета построить первую лунную базу на пару тысяч кубометров.
Берем 3 Старшипа:
Один забиваем всем необходимым барохлом для научной базы – аля кишки МКС.
Второй застраиваем аэропоникой со складом всего необходимого для сельхоза + можно еще кафешку засунуть на носу (вид и все дела).
Третий по плану используем для посадки и взлета.
Вуаля – Xbase 1.0 с тремя комфортабельными высотками готова.
Все, пойду к Маску проталкивать идею!

Лис 11, 2023 19:33

Первый Старшип забивать надо материалами, чтоб можно было бы во всех высотках прорезать баки, установить лифт, и теплоизолировать стены. Тогда кубов будет намного больше.
Вообще то был рейдер, положить ракету на бок, и засыпать реголитом, безопаснее, от метеоритов и радиации.

Лис 11, 2023 19:45

Первый старшип всё равно чем будет забит, да хоть пустой полетит. Это будет чистой воды политика “мы опять на Луне”, про науку забудут. Это как запуск Маском Теслы на орбиту Марса – шумно, красиво, маркетинг опять же. Но туча ученых душу продали бы за то, чтобы пристроить к этой Тесле свой маленький, но нужный научный приборчик. Но кому они были нужны, со своими приборчиками.
А если всерьез и надолго, то первые Старшипы должны на Луну везти роботов и строительное оборудование. Вторые – производственную базу для промышленности, чтобы максимум делать на месте. И только в конце должны на всё готовое прилететь астронавты, чтобы повесить занавесочки на окна.

Лис 11, 2023 19:51

Ну прорезать баки я не вижу большего смысла – объем для первоначальных целей/миссий вполне достойный. Плюс это лишняя работа для астронавтов – альтернативнее тогда уже строить из лунных кирпичей.
На сколько я помню – Маск говорил что так не выйдет, конструкция не позволит. Ну и к тому же даже укрепленный Старшип еще надо как-то на бок положить.
К тому же прорезание баков, насыпи из реголита и тд – это уже не просто приземлить две готовые высотки под ключ. Так еще и в качестве первой базы.