地質學家模擬土壤條件以幫助火星上種植植物

人類的下一個巨大步驟可能是進入火星。但是在執行這些任務之前，科學家需要取得數十項突破性進展，包括學習如何在紅色星球上種植農作物。實際上，宇航員無法從太空中抽出無數的表土。因此，佐治亞大學的地質學家正在研究如何最好地利用已經存在于地球表面的材料。

為此，他們開發了人造土壤混合物來模仿火星上發現的物質。在發表在《伊卡洛斯》雜志上的一項新研究中，研究人員評估了人造土壤，以確定火星土壤的肥沃程度。

這項研究的主要作者，UGA地質學博士候選人勞拉·法克雷爾(Laura Fackrell)說：“我們希望模擬可以輕松在火星表面上獲得的材料的某些特性。” 模擬這些火星混合物的礦物組成或鹽含量可以告訴我們很多有關土壤的潛在肥力。營養，鹽度，pH等因素是使土壤肥沃的一部分，了解火星土壤在該光譜中的位置對于了解它們是否可行以及是否有可行的解決方案可以使它們可行至關重要。”

在過去的十年中，火星表面探測擴展了對行星表面化學性質的理解。研究小組使用從NASA地表樣品中獲得的數據，研究了重塊或地表附近的松散物質，以開發模擬物。

這些材料模擬了土壤，粘土礦物，鹽和其他材料的混合物，這些材料是從火星表面挖出的松散材料或從基巖中開采出來的。

盡管火星大氣稀薄，極度寒冷和低氧，但火星表面仍含有大多數植物必需營養素，包括氮，磷和鉀。

營養物質的存在是最大的障礙之一，但仍然存在更多挑戰。Fackrell說：“一個問題是，它們的存在并不意味著它們可以被植物利用。” “如果您實際上將植物放在地下-僅僅是因為其中存在鐵或鎂，并不意味著植物實際上可以將其從土壤中拉出來。”

另外，營養素可能會或可能不會以足夠的量存在，或者它們的濃度可能很高，以至于對植物有毒。

Fackrell和其他研究人員使用模擬的火星土壤，發現人造模擬物的質地堅硬而干燥，這可能反映出火星土壤的某些意想不到的狀況，使它們更難以使用。

這些挑戰加起來是一個非常困難但并非不可能的任務。致力于農業科學，該小組的成員包括UGA教職人員Paul Schroeder，Mussie Habteselassie和Aaron Thompson，它們適應了地球上使用的解決方案，建議范圍包括從沖洗土壤到向土壤中添加孕育劑如細菌或其他真菌以幫助植物。增長。

Fackrell說：“已知特定類型的細菌和真菌對植物有益，并可能在火星上所見的壓力條件下對植物和植物提供支持。” Fackrell在施羅德(Schroeder)進行地球微生物學研究的同時，還進行了碩士論文研究。生活在俄羅斯遠東堪察加半島溫泉中的微生物所面臨的極端環境。

科學家們還從他們的研究中看到了對地球農業研究的潛在創新的啟示。Fackrell說：“關于火星農業的任何知識都可以幫助我們在地球上具有挑戰性的環境中耕種，從而幫助我們建設可持續的未來。”