С помощью азотфиксирующих бактерий ученые надеются получить хороший урожай на почвах Марса
Елена Горшкова 02.10.2021 в 11:05
Растения клевера, выращенные на марсианских почвах, испытывают значительно больший рост при прививке симбиотическими азотфиксирующими бактериями. Франклин Харрис из Университета штата Колорадо, США, и его коллеги представили результаты исследования в журнале PLOS ONE, сообщает сайт Agropages.com.
По мере роста населения Земли исследователи изучают возможность возделывания марсианских почв, или «реголита». Однако в реголите не хватает некоторых необходимых питательных веществ для растений, включая азот, который необходим для роста растений. 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 том, чтобы сделать марсианские почвы более плодородными. 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.
Чтобы изучить возможную роль симбиотических азотфиксирующих бактерий в астроагрегатном земледелии, исследователи выращивали клевер в искусственном реголите, который близко соответствует марсианскому. Они привили некоторые растения микробом Sinorhizobium meliloti, который обычно встречается в клубеньках корней клевера на Земле. Предыдущие исследования показали, что клевер можно выращивать в реголите, но не исследовали прививку азотфиксаторами.
Ученые обнаружили, что у привитого клевера наблюдался на 75% больший рост корней и побегов по сравнению с не привитым клевером. Однако реголит, окружающий привитые растения, не проявлял 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 стимулировали рост клевера, но не приводили к избыточному производству соединений азота, которые гипотетически могли бы использовать другие растения, растущие поблизости. Исследователи также вырастили немного клевера в горшечной почве и отметили определенные различия в симбиотических отношениях при сравнении растений, выращенных в реголите, и почвы.
Эти результаты указывают на возможность того, что симбиоз между растениями и азотфиксирующими бактериями поможет в будущем сельскому хозяйству на Марсе. Будущие исследования могли бы продолжить изучение таких взаимосвязей с другими культурами.
Авторы добавляют: «Это исследование показывает, что клубенькообразующие бактерии Sinorhizobium meliloti, как было показано, образуют клубеньки в марсианском реголите, значительно усиливая рост клевера (Melilotus officinalis) в парниковом анализе. Эта работа расширяет наше понимание того, как взаимодействие растений и микробов поможет усилиям по терраформированию реголита на Марсе».
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в .ДЗЕН или Pulse или .Новости.