傑西卡·阿特金(Jessica Atkin)是德克薩斯農工大學(Texas A&M University)農業與生命科學學院土壤與作物科學系的研究生,出於對太空探索的熱愛,她種植了有史以來第乙個種植了月球塵埃的鷹嘴豆。
德克薩斯農工大學土壤與作物科學系的研究生傑西卡·阿特金(Jessica Atkin)能夠在75%的模擬月塵混合物中培育出第一批鷹嘴豆種子。
由於地球上沒有足夠的月球風化層進行實驗,阿特金和她的同事使用模擬的月球塵埃在高達75%的月球塵埃混合物中種植鷹嘴豆,這在幾個方面都是開創性的。
根據她的研究結果,未來前往月球的太空人可能有機會用從月球表面種植的作物中提取的蛋白質代替一些預先包裝的食物。
月球沒有像地球那樣的土壤,“阿特金說。 “在地球上,土壤中含有富含營養物質和微生物的有機物,可以支援植物的生長。 而在月球上,這些都不見了。 這增加了其他挑戰,例如減少重力、輻射和有毒元素。 ”
為了幫助解決其中一些挑戰,阿特金一直在開發一種土壤改良劑,以改善月球塵埃的結構和養分含量,使其適合種植農作物。
阿特金與布朗大學的博士生莎拉·奧利維拉·桑托斯(Sarah Oliveira Santos)合作開展了該專案,後者在解決月球塵埃粒徑小引起的水文問題方面貢獻了專業知識。
阿特金一直在她的顧問,土壤和作物科學系的土壤和水微生物學家Terry Gentry博士和植物微生物學家Betsy Pierson博士的指導下進行這項研究。 與園藝科學系的互動。 該研究也由美國農業部豆科植物育種家、華盛頓州普爾曼華盛頓州立大學教員喬治·范德馬克博士貢獻。
阿特金利用地球的土壤再生機制,利用有益的土壤真菌和蚯蚓堆肥或蠕蟲糞便之間的相互作用來產生肥沃的月球塵埃。 這些改進有助於將有毒汙染物與灰塵隔離開來,改變土壤結構以獲得更好的水力特性,並提高植物對壓力源和毒素的耐受性。
三個主要作用可以幫助真菌解決元素汙染問題。 首先,毒素被隔離並結合在土壤混合物中,使植物難以吸收。 這樣可以防止汙染物被植物根部吸收。 如果毒素通過,真菌會將其捕獲在自身的生物量和植物根部的生物量中,從而限制植物和種子吸收的毒素量。
蚯蚓堆肥用於提供養分並改變月球塵埃成分的物理性質。 阿特金說,紅色蠕蟲可以被帶到月球,在那裡它們可以分解太空人產生的生物廢物,如衣服、衛生用品和食物殘渣。
阿特金說,她之所以選擇鷹嘴豆,是因為鷹嘴豆是豆類,與真菌形成有益的關係。
它們是一種很好的蛋白質**,比其他糧食作物使用更少的水和氮,“她說。 “我們使用DESI鷹嘴豆品種來解決棲息地內的空間限制。 ”
利用這些技術,阿特金成功地在高達75%的月球風化層模擬中種植了鷹嘴豆,這是同類產品中的首創。 然而,她指出了乙個警告:雖然鷹嘴豆在地球上通常需要大約100天才能成熟,但在月球混合物中,它們需要120天才能成熟,並且所有植物都表現出壓力症狀。
阿特金說,她將繼續研究多代效應,並認為一旦土壤基質被轉化,它可能會導致種植其他作物的能力。
雖然存在許多變數,但阿特金表示,從長遠來看,這可能是減少浪費的解決方案,也是月球旅行和探索的可持續性解決方案。
使用蚯蚓養殖的新穎之處在於,無論是在空間站還是在月球上,都可以在太空中完成,從而減少了對補給任務的需求,“她說。
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