科學家展示如何將月球土壤變得肥沃以用於農業 | 路透社

煙草的近親本特漢姆煙草（Nicotiana benthamiana）的幼苗在中國北京的中國農業大學實驗室中用模擬月球土壤生長，這是2023年11月9日路透社獲得的未經日期確認的手稿圖片。夏一彤/路透社/通過REUTERS獲取

華盛頓，11月9日（路透社）- 如果人類有朝一日要在月球上建立長期基地，就需要有穩定的食物來源。然而，認為在月球普通土壤中種植玉米或小麥並期望有豐收-甚至有任何收成-是不切實際的。

但科學家們正在朝着使月球農業成為現實的方向邁出步伐。研究人員週四表示，他們已經找到了一種方法，通過引入增強磷的細菌使不適宜生長的月球土壤變得肥沃，磷是一種重要的植物營養物質。

他們進行了在中國實驗室中使用模擬月球土壤（更準確地説是月球岩屑）種植煙草的實驗。他們發現，經過三種細菌處理的土壤產生的植物，與沒有微生物的相同土壤相比，莖和根更長，葉片更重更寬。

研究人員表示，細菌的作用使土壤更酸性。這種結果導致了不溶性含磷礦物質的溶解，並釋放其中的磷，增加了植物對磷的利用。

“這些發現的重要性在於，我們可能能夠利用這些微生物將月球表土轉化為未來月球温室植物栽培的生物友好基質，”北京中國農業大學的研究員、該研究的第一作者夏一彤在《通訊生物學》期刊上發表的研究中説道。

在去年發表的一項研究中，美國的研究人員在12個指甲蓋大小的容器中種植了一種名為擬南芥的開花雜草，每個容器中都裝有半個多世紀前NASA任務期間收集的實際月球土壤。

擬南芥，又稱十字花科擬南芥，是一種廣泛用於科學研究的植物。在那項研究中，擬南芥確實生長了，但在月球土壤中的生長並不像在用於比較目的的地球火山灰中那樣健壯，這表明月球土壤可能需要一些幫助才能變得更加肥沃。

新研究涉及的植物是苦草，學名為尼古蒂安娜·本特哈米亞，這是另一種常用於研究的植物。

該研究使用的是模擬的表土，而不是真實的月球土壤，因為可以想象，地球上真正的月球土壤供應短缺。研究人員使用了中國吉林省長白山的火山材料來製造具有類似化學和物理特性的土壤。

該研究中使用的三種細菌是：粘液芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌和熒光假單胞菌。研究人員還測試了其他細菌，但它們沒有產生相同的有益效果。

“考慮到月球的巨大科學和經濟潛力，我們將來需要在月球上建立有人月球基地。但是我們如何為機組成員提供食物、氧氣和水呢？當然，我們可以通過火箭將它們送到月球上，但這在經濟上是不可持續的。在月球上建立植物種植園可以極大地減少地月運輸的需求，”夏説。

夏補充説，在月球上建立植物種植系統可以幫助滿足人類機組長期的食物和氧氣需求。植物在光合作用這一生物過程中產生氧氣，光合作用是它們將陽光轉化為能量的生物過程。

“我們有幾種在月球上種植植物的方法，包括將園藝土壤運輸到月球上、建立水培系統（無土栽培植物）或使用類似水凝膠（其液體成分為水）的土壤替代物。這些方法不需要月球土壤，但所有這些方法都會消耗大量的火箭運載能力，使這些計劃變得非常昂貴，”夏説。

“相比之下，我們的技術，這是一種原位資源利用，將微生物改良應用到月球土壤上，使其更加肥沃，更適合植物種植，”夏補充道。“我們的研究以更少的運載能力消耗實現了與其他計劃相同的目標。”