Đậu Gà Hoàn Thành Chu Trình Sống Trong Đất Mô Phỏng Mặt Trăng

Các nhà khoa học đã ghi nhận một thành tựu quan trọng trong lĩnh vực nông nghiệp vũ trụ khi lần đầu tiên nuôi trồng thành công cây đậu gà (chickpea) hoàn tất toàn bộ các giai đoạn sinh trưởng, từ nảy mầm đến tạo hạt, sử dụng chất nền mô phỏng regolith Mặt Trăng. Nghiên cứu này, do đội ngũ tại Đại học Texas A&M thực hiện với sự hợp tác của các chuyên gia từ Đại học Texas tại Austin, mở ra triển vọng thực tiễn cho việc cung cấp nguồn lương thực tự cung tự cấp trong các sứ mệnh định cư lâu dài ngoài Trái Đất.

Đất Mặt Trăng, hay regolith, được biết đến là một môi trường khắc nghiệt, thiếu hụt chất hữu cơ và chứa các kim loại nặng có khả năng gây độc cho thực vật. Để biến đổi môi trường này thành giá thể trồng trọt khả thi, các nhà nghiên cứu đã áp dụng phương pháp cải tạo đất kết hợp hai yếu tố sinh học. Thứ nhất, họ xử lý regolith mô phỏng vô trùng và độc hại bằng phân trùn quế (vermicompost), một nguồn dinh dưỡng giàu có được tạo ra từ quá trình tái chế chất thải hữu cơ của giun đỏ. Thứ hai, họ sử dụng nấm rễ cộng sinh (arbuscular mycorrhizal fungi - AMF) để phủ lên hạt đậu gà trước khi gieo trồng.

Sự kết hợp giữa phân trùn quế và AMF đã chứng minh hiệu quả trong việc cải thiện cấu trúc và hóa học của đất mô phỏng. Các nhà khoa học ghi nhận đậu gà phát triển mạnh mẽ trong các hỗn hợp chứa tới 75% regolith mô phỏng, đánh dấu lần đầu tiên một loại cây họ đậu hoàn thành chu kỳ sống đầy đủ trong tỷ lệ vật liệu Mặt Trăng cao như vậy. Nấm AMF không chỉ hỗ trợ cây hấp thụ chất dinh dưỡng thiết yếu mà còn hoạt động như một bộ lọc sinh học, giảm thiểu sự hấp thụ các kim loại nặng độc hại có trong regolith. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Scientific Reports cũng chỉ ra rằng những cây được xử lý bằng nấm sống lâu hơn khoảng hai tuần so với cây không được xử lý nấm, củng cố vai trò thiết yếu của các cơ chế tái tạo vi sinh vật có nguồn gốc từ Trái Đất.

Mặc dù đạt được thành công này, các nhà nghiên cứu, bao gồm nghiên cứu sinh Jessica Atkin thuộc Khoa Khoa học Đất và Cây trồng tại Texas A&M, nhấn mạnh rằng cần có các thử nghiệm sâu hơn về độ an toàn dinh dưỡng và khả năng cung cấp dưỡng chất đầy đủ cho phi hành gia. Đậu gà là cây họ đậu giàu protein, sử dụng ít nước và nitơ hơn so với nhiều loại cây lương thực khác, yếu tố quan trọng do chi phí vận chuyển hàng hóa từ Trái Đất rất đắt đỏ. Nghiên cứu này, ban đầu được tài trợ bằng tiền cá nhân trước khi nhận hỗ trợ từ NASA FINESST, hướng tới mục tiêu tối ưu hóa tỷ lệ các thành phần đất để thiết lập nền nông nghiệp bền vững ngoài không gian.