США планируют вернуться на Луну в рамках предстоящей миссии «Артемида-II», и вопрос о том, чем будут питаться будущие лунные исследователи, остается открытым. Согласно новому исследованию Техасского университета в Остине, ответом может стать нут. Ученые успешно вырастили и собрали урожай нута, используя имитацию «лунного грунта». Это первый случай выращивания этой культуры в такой среде. Исследование, проведенное в сотрудничестве с Техасским университетом A&M, описано в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.
Сара Сантос, главный исследователь проекта, заявила, что эта работа — огромный шаг вперед в понимании того, что потребуется для выращивания продуктов питания на поверхности Луны. «Цель работы — понять, возможно ли выращивать сельскохозяйственные культуры на Луне, — говорит Сантос. — Как превратить лунный реголит в почву? Какие природные механизмы могут привести к такому преобразованию?»
Лунный реголит — это технический термин, обозначающий лунный грунт. В нем отсутствуют микроорганизмы и органические вещества, необходимые для жизни растений, и хотя он содержит необходимые для роста питательные вещества и минералы, в нем также присутствуют тяжелые металлы, которые могут быть токсичны для растений.
Для исследования ученые использовали смесь, имитирующую состав лунных образцов грунта, доставленных астронавтами «Аполлона».
Чтобы создать идеальные условия для растений в лунном грунте, команда добавила биогумус — побочный продукт жизнедеятельности красных калифорнийских червей, богатый необходимыми для растений питательными веществами и минералами, а также разнообразным микробиомом. Черви производят этот продукт, поедая органические материалы, такие как пищевые отходы, хлопковая одежда и средства гигиены, которые в противном случае пришлось бы выбросить на борту космического корабля.
Перед посадкой ученые обработали нут грибами из рода арбускулярных микоризных грибов. Грибы и нут взаимодействуют в симбиозе: грибы поглощают некоторые необходимые для роста питательные вещества, снижая при этом воздействие тяжелых металлов. После этого команда посадила нут в смесь лунного грунта и биогумуса в различных пропорциях.
Было обнаружено, что из смесей, содержащих до 75% лунного грунта, можно вырастить нут, пригодный для сбора урожая. Однако при более высоком содержании лунного грунта растения испытывали стресс и погибали раньше времени. Обработанные растения жили дольше, чем нут, не обработанный грибками, что свидетельствует о важности грибков для здоровья растений. Более того, грибки способны колонизировать почву и выживать в ней, а значит, в реальных условиях выращивания их нужно будет внести только один раз.
Несмотря на то, что сбор урожая нута — важное достижение, вопрос о вкусовых качествах и безопасности этих бобовых остается открытым. Исследователям еще предстоит определить пищевую ценность нута и убедиться, что в него не попали токсичные металлы.
«Мы хотим понять, можно ли использовать их в качестве источника пищи, — говорит Джессика Аткин, первый автор статьи и кандидат наук на кафедре почвоведения и растениеводства Техасского университета A&M. — Насколько они полезны? Содержат ли они питательные вещества, необходимые астронавтам? Если их нельзя есть, то через сколько поколений они станут безопасными?»
[Фото: University of Texas Institute for Geophysics / Sara Santos]
