Ученые узнали, как ускорить развитие растений на Марсе почти вдвое

Растения клевера, выращенные на «марсианоподобных» почвах, демонстрируют более быстрый рост при прививке симбиотическими азотфиксирующими бактериями, чем при отсутствии прививки. Франклин Харрис из Университета штата Колорадо, США, и его коллеги представили 29 сентября эти результаты в журнале PLOS ONE.

По мере роста населения Земли исследователи изучают возможность возделывания марсианоподобных почв, или «реголита». Однако в реголите отсутствуют некоторые необходимые питательные вещества для растений, в том числе некоторые азотсодержащие молекулы, необходимые растениям для жизни. Поэтому сельское хозяйство на Марсе потребует стратегий по увеличению количества этих соединений азота в реголите.

Харрис и его коллеги выдвигают гипотезу, что бактерии могли бы сыграть экономически эффективную роль в повышении плодородия марсианских почв. На Земле бактерии в почвах помогают преобразовывать или «фиксировать» атмосферный азот в молекулы, необходимые растениям. Некоторые из этих микробов имеют симбиотические отношения с растениями, в которых они фиксируют азот в клубеньках, обнаруженных на корнях растений.

Чтобы изучить возможную роль симбиотических азотфиксирующих бактерий в астроагрикультуре, исследователи выращивали клевер в искусственном реголите, который почти соответствует марсианскому. Они привили некоторые растения микробом Sinorhizobium meliloti, который обычно встречается в клубеньках корня клевера на Земле. Предыдущие исследования показали, что клевер можно выращивать в реголите, но не изучали прививку азотфиксаторами.

Исследователи обнаружили, что у привитого клевера рост корней и побегов был на 75% больше, чем у не привитого клевера. Однако реголит, окружающий привитые растения, не показал признаков повышенного содержания NH4 — важнейшей азотсодержащей молекулы для растений — по сравнению с реголитом, окружающим не привитые растения.

Эти результаты свидетельствуют о том, что симбиотические микробы способствовали росту клевера, но не привели к избыточному производству соединений азота, которые гипотетически могли бы использовать другие растения, растущие поблизости.

Эти результаты предполагают возможность того, что симбиоз между растениями и азотфиксирующими бактериями может помочь сельскому хозяйству на Марсе. Будущие исследования могли бы продолжить изучение таких взаимосвязей с другими культурами и решить проблемы, связанные с токсичностью растений в реголите.