杰西卡·阿特金(Jessica Atkin)是德克萨斯农工大学(Texas A&M University)农业与生命科学学院土壤与作物科学系的研究生,出于对太空探索的热爱,她种植了有史以来第一个种植了月球尘埃的鹰嘴豆。
德克萨斯农工大学土壤与作物科学系的研究生杰西卡·阿特金(Jessica Atkin)能够在75%的模拟月尘混合物中培育出第一批鹰嘴豆种子。
由于地球上没有足够的月球风化层进行实验,阿特金和她的同事使用模拟的月球尘埃在高达75%的月球尘埃混合物中种植鹰嘴豆,这在几个方面都是开创性的。
根据她的研究结果,未来前往月球的宇航员可能有机会用从月球表面种植的作物中提取的蛋白质代替一些预先包装的食物。
月球没有像地球那样的土壤,“阿特金说。 “在地球上,土壤中含有富含营养物质和微生物的有机物,可以支持植物的生长。 而在月球上,这些都不见了。 这增加了其他挑战,例如减少重力、辐射和有毒元素。 ”
为了帮助解决其中一些挑战,阿特金一直在开发一种土壤改良剂,以改善月球尘埃的结构和养分含量,使其适合种植农作物。
阿特金与布朗大学的博士生莎拉·奥利维拉·桑托斯(Sarah Oliveira Santos)合作开展了该项目,后者在解决月球尘埃粒径小引起的水文问题方面贡献了专业知识。
阿特金一直在她的顾问,土壤和作物科学系的土壤和水微生物学家Terry Gentry博士和植物微生物学家Betsy Pierson博士的指导下进行这项研究。 与园艺科学系的互动。 该研究也由美国农业部豆科植物育种家、华盛顿州普尔曼华盛顿州立大学教员乔治·范德马克博士贡献。
阿特金利用地球的土壤再生机制,利用有益的土壤真菌和蚯蚓堆肥或蠕虫粪便之间的相互作用来产生肥沃的月球尘埃。 这些改进有助于将有毒污染物与灰尘隔离开来,改变土壤结构以获得更好的水力特性,并提高植物对压力源和毒素的耐受性。
三个主要作用可以帮助真菌解决元素污染问题。 首先,毒素被隔离并结合在土壤混合物中,使植物难以吸收。 这样可以防止污染物被植物根部吸收。 如果毒素通过,真菌会将其捕获在自身的生物量和植物根部的生物量中,从而限制植物和种子吸收的毒素量。
蚯蚓堆肥用于提供养分并改变月球尘埃成分的物理性质。 阿特金说,红色蠕虫可以被带到月球,在那里它们可以分解宇航员产生的生物废物,如衣服、卫生用品和食物残渣。
阿特金说,她之所以选择鹰嘴豆,是因为鹰嘴豆是豆类,与真菌形成有益的关系。
它们是一种很好的蛋白质**,比其他粮食作物使用更少的水和氮,“她说。 “我们使用DESI鹰嘴豆品种来解决栖息地内的空间限制。 ”
利用这些技术,阿特金成功地在高达75%的月球风化层模拟中种植了鹰嘴豆,这是同类产品中的首创。 然而,她指出了一个警告:虽然鹰嘴豆在地球上通常需要大约100天才能成熟,但在月球混合物中,它们需要120天才能成熟,并且所有植物都表现出压力症状。
阿特金说,她将继续研究多代效应,并认为一旦土壤基质被转化,它可能会导致种植其他作物的能力。
虽然存在许多变数,但阿特金表示,从长远来看,这可能是减少浪费的解决方案,也是月球旅行和探索的可持续性解决方案。
使用蚯蚓养殖的新颖之处在于,无论是在空间站还是在月球上,都可以在太空中完成,从而减少了对补给任务的需求,“她说。
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