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科学家们在模拟的月球土壤中种植了鹰嘴豆，这为在月球表面耕作迈出了有希望的一步。研究人员将类似月球的风化层与蠕虫产生的堆肥和有益的真菌混合在一起，这些真菌可以保护植物免受有毒金属的侵害。这种组合使得鹰嘴豆能够在通常无法支持植物生长的土壤中生长和收获。科学家们现在需要确认这些作物对宇航员来说是安全且有营养的。
随着美国国家航空航天局（NASA）为阿尔忒弥斯2号（Artemis II）任务做准备，并重新推动对月球的探索，科学家们正在考虑未来宇航员面临的一个实际挑战：他们将吃什么。德克萨斯大学奥斯汀分校的一项新研究表明，鹰嘴豆可能是答案的一部分。在最近的一项实验中，科学家们成功地用模拟的“月球土壤”种植并收获了鹰嘴豆。这是第一次用模拟月球土壤的材料种植鹰嘴豆。这项研究是由德克萨斯农工大学的合作者进行的，并发表在《科学报告》杂志上。该项目的首席研究员萨拉·桑托斯（Sara Santos）说，这些发现是了解如何在月球表面种植作物的重要一步。“这项研究是为了了解在月球上种植作物的可行性，”桑托斯说，他是德克萨斯大学杰克逊地球科学学院地球物理研究所（UTIG）的杰出博士后。我们如何将这些风化层转化为土壤？什么样的自然机制会导致这种转换？在月球土壤中种植植物的挑战月球风化层是覆盖在月球表面的尘埃物质的学名。与地球上的土壤不同，它不含植物赖以生长的微生物或有机物。虽然风化层包括植物可以利用的矿物质和营养物质，但它也含有可能损害植物发育的重金属。为了测试农作物是否能在这种条件下生长，研究人员使用了Exolith实验室生产的模拟月球土壤。这种混合物被设计成与阿波罗任务期间带回的月球样本的成分非常相似。用蚯蚓堆肥创造更好的土壤为了改善生长环境，研究小组将模拟月球的泥土与蚯蚓堆肥混合在一起。这种营养丰富的物质是由红蚯蚓在消化有机废物时产生的。蚯蚓堆肥含有有价值的植物营养物质和多种支持植物健康的微生物群。在太空任务中，这些蠕虫可以从废弃的材料中产生堆肥，比如食物残渣、棉质衣服和卫生用品，否则这些材料就会被扔掉。在种植之前，研究人员在鹰嘴豆种子上涂上了丛枝菌根真菌。这些真菌与植物形成共生关系。它们帮助植物吸收关键的养分，同时也减少了从土壤中吸收重金属的数量。鹰嘴豆在模拟月球泥土中生长桑托斯和她的团队将鹰嘴豆种植在月球泥土和蚯蚓堆肥的不同混合物中。结果表明，植物可以在含有75%模拟月球土壤的混合物中成功生长。当月球上的泥土含量超过这个水平时，植物就会受到压力，死亡得更快。即使在困难的条件下，用真菌处理过的植物比没有接种过的植物存活的时间更长。这凸显了真菌对支持植物生长的重要性。研究人员还发现，真菌能够在模拟的月球土壤中扎根，这表明它们可能只需要在真正的月球农业系统中引入一次。月球种植的鹰嘴豆安全吗？尽管从模拟月球的泥土中收获鹰嘴豆是一个重要的里程碑，但仍存在几个问题。科学家们还需要确定这些植物是否能从土壤中吸收有害金属，鹰嘴豆是否能提供宇航员所需的营养。“我们想了解它们作为食物来源的可行性，”该论文的第一作者、德克萨斯农工大学土壤与作物科学系的博士候选人杰西卡·阿特金（Jessica Atkin）说。他们有多健康？它们有宇航员需要的营养吗？如果吃起来不安全，要过多少代才能安全呢？这个项目最初是由桑托斯和阿特金自己资助的。从那以后，它得到了NASA FINESST拨款的额外支持，这将有助于推进未来登月任务所需的粮食种植研究。
