Марсианский реголит (грунт, в основном, состоящий из вулканического базальта, песка и пыли) вполне может стать основой сельского хозяйства будущих колонистов нашей соседней планеты, но для начала нужнв вода и удобрения.
Сотрудники Университета штата Айова в журнале PLOS ONE, опубликовали статью о том, что в реголите может произрастать люцерна - растение семейства бобовых, встречающееся практически во всем мире, которое растет на сухих лугах, в степях, на пастбищах, среди кустарников, на галечниках и в долинах рек.
Исследователи создали в лабораторных условиях грунт максимально похож на марсианский реголит, а затем проверили, как в нем будут расти семена различных растений. Оказалось, что люцерна может расти в нем так же, как и в обычной почве, без добавления удобрений.
Ученые повторили эксперимент, использовав люцерну в качестве удобрений. Им удалось вырастить репу, редис и салат – растения, которые не требуют особого ухода, быстро растут и не нуждаются в большом количестве воды
Люцерна богата белками и микроэлементами, поэтому ее биомассу можно использовать в качестве удобрения, которое обеспечит грунт органикой для других культур, адаптированных к суровым условиям марсианского климата.
Люцерна может запустить на Марсе процес терраформирования планеты, создавая основу для начала сельского хозяйства и обогащая атмосферу кислородом.
С помощью люцерны можно превратить непригодный для сельского хозяйства грунт в плодородную почву.
Однако, есть одна проблема: для выращивания растений необходима пресная вода. Исследования показывают, что соленая вода, доступная Марсе, может быть обработана бактериями, а затем отфильтрована через вулканическую породу. В результате можно получить пресную воду, которая необходима для роста растений.
Еще одним из претендентов на терраформирование Марса является мох Synttichia caninervis, также известный как степной крученый мох, произрастающий в экстремальных условиях, включая Тибет, Антарктиду и засушливые пустынно-степные регионы.
Ученые из Синцзянского института экологии и географии Китайской академии наук обнаружили это растение, как наиболее подходящее для колонизации Марса. Растение может выдерживать экстремальную засуху и холод, а также высокий уровень радиации и быстро восстановиться после почти полного обезвоживания.
Для проверки устойчивости растения к холоду, исследователи сохраняли его при температуре - 80 градусов (в морозильной камере с ультранизкой температурой) в течение трех и пяти лет и при температуре -196 градусов (в резервуаре с жидким азотом) в течение 15 и 30 дней.
Во всех случаях образцы мха регенерировали после размораживания, хотя их восстановление было менее быстрым по сравнению с обезвоженными, но не замороженными, контрольными организмами.
Мох также продемонстрировал способность выживать под влиянием гамма-излучения, которое уничтожило бы большинство растений, а дозы в 500 грей, похоже, даже способствовали росту Syntrichia caninervis. Для сравнения, для человека доза радиации в 50 грей вызывает конвульсию и летальный исход.
"Наше исследование показывает, что устойчивость мха к воздействию окружающей среды превышает устойчивость некоторых микроорганизмов и тихоходок. Глядя в будущее, мы ожидаем, что этот многообещающий мох может быть доставлен на Марс или Луну для дальнейшей проверки возможности колонизации и роста растений в космическом пространстве", - пишут ученые.
Мох может быть важным источником кислорода, он способен размножаться и прорастать в марсианских условиях и может помочь обогатить и трансформировать каменистый материал поверхности Марса, чтобы создать условия роста для других растений.
Голландские ученые успешно вырастили 10 культурных растений на земле, симулирующей почву планеты Марс, о чем сообщало Eatglobe в 2016 году.
Изучать вопрос о возможности культивирования растений на земле, симулирующей грунт Марса или Луны, который был предоставлен НАСА, голландские ученые начали в 2013 году.
В первом эксперименте растения вскоре после прорастания засохли.
После ученые взялись за новый эксперимент. Учтя все ошибки, на этот раз они удобрили почву органическими веществами, скосили траву, и заменили отдельные небольшие контейнеры для рассады на большие лотки. Остальные условия среды в экспериментальной теплице — температура, влажность и освещение, оставались стабильно прежними.
По словам руководителя проекта Вигера Вемлинка, посаженные в апреле 2015 года 10 культур, дали свой урожай шесть месяцев спустя. Среди этих растений: помидор, горох, редис, рожь, лук-порей, шпинат, руккола, кресс-салат, киноа и лук скорода.
Насаждения в типичном и марсианском грунте росли почти такими же темпами.
Но до сих пор многие вопросы остаются без ответов. Образец марсианской земли содержит в себе много тяжелых металлов, таких как: свинец, мышьяк и ртуть, а также большое количество железа, которые считаются не особо вредными для растений, но являются токсичными для человека. Именно поэтому ученые не пытались дегустировать какой-либо из плодов марсианских растений.
Вопрос о наборе культур для выращивания на марсианском реголите интересует ученых в связи с необходимостью обеспечить будущих колонистов собственной продовольственной базой.
К таким растениям относятся:
- батат, как отличный кандидат для выращивания на Марсе, который может расти даже в плохих почвенных условиях и при этом давать высокий урожай с одного растения. К тому же, это растение не требует много воды.
Группа студентов Университета Вилланова в Пенсильвании, США, проводила эксперимент с выращиванием различных видов овощей в смоделированной марсианской почве, чтобы определить, какие культуры могут служить жизнеспособными вариантами для будущих колонистов. И батат продемонстрировал многообещающие результаты.
степной винтовой мох, благодаря своей удивительной способности выдерживать суровые условия, смертельные для большинства форм жизни, пустынный мох Syntrichia caninervis в теории может выжить на Марсе. Это растение происходит из экстремальных пустынных условий Тибета, Антарктиды и приполярных регионов.
листовая капуста на самом деле чувствовала себя в смоделированном марсианском грунте лучше, чем в местных почвах. И хотя капуста, выращенная в марсианской почве, на вкус не отличалась от контрольных культур, исследователи выражают беспокойство относительно ее способности поглощать чрезмерное количество железа из богатых оксидом железа (III) марсианских почв.
клубника. Ученые-аграрии из Чешского университета естественных наук в Праге открыли лабораторию для экспериментов по выращиванию клубники в аэропонных системах - без использования почвы или агрегатной среды.
Чтобы повысить ее устойчивость и подготовить к экстремальным условиям, что требует на 95% меньше воды, чем традиционное выращивание и дает надежду на то, что культуры могут процветать в неблагоприятных погодных условиях Марса.
хмель удивительно хорошо процветают в марсианском грунте.
одуванчики,что связано с их чрезвычайной выносливостью и приспособленностью.
морковь показала многообещающий рост в симуляторе марсианского грунта. Это растение насыщено витаминами А и К, преимущественно в форме каротинов, которые являются фотосинтетическими пигментами, необходимыми для фотосинтеза и здоровья растений.
помидоры, согласно данным исследования, опубликованного в рецензируемом журнале PLOS ONE, помидоры, высаженные вместе с морковью и горохом в горшки, наполненные реголитом – смесью песка, камней и пыли, которая напоминает почву, найденную на Марсе – показали довольно хороший рост.
Эта технология, известная как интеркропинг, была освоена много веков назад народом майя и предусматривает выращивание нескольких растений в непосредственной близости друг от друга.
Оказалось, что в условиях промежуточного выращивания собранные помидоры имели более высокий уровень калия, большую биомассу и лучшую урожайность по сравнению с теми, что выращивались отдельно.
.
