За допомогою азотфіксуючих бактерій вчені сподіваються отримати хороший урожай на ґрунтах Марса
Рослини конюшини, вирощені на марсіанських ґрунтах, відчувають значно більший ріст при щепленні симбіотичними азотфіксуючими бактеріями.
Франклін Харріс з Університету штату Колорадо, США, і його колеги представили результати дослідження в журналі PLOS ONE.
У міру зростання населення Землі дослідники вивчають можливість обробітку марсіанських ґрунтів, або "реголіту". Однак в реголіті не вистачає деяких необхідних поживних речовин для рослин, включаючи азот, який необхідний для росту рослин. Тому сільське господарство на Марсі вимагатиме стратегій щодо збільшення кількості цих сполук азоту в реголіті.
Харріс та його колеги висунули гіпотезу, що бактерії можуть відігравати економічно ефективну роль у тому, щоб зробити марсіанські ґрунти більш родючими. На Землі бактерії в ґрунтах допомагають перетворювати або "фіксувати" атмосферний азот в молекули, необхідні рослинам. Деякі з цих мікробів мають симбіотичні відносини з рослинами, в яких вони фіксують азот в бульбах, виявлених на коренях.
Щоб вивчити можливу роль симбіотичних азотфіксуючих бактерій в астроагрегатному землеробстві, дослідники вирощували конюшину в штучному реголіті, який близько відповідає марсіанському. Вони прищепили деякі рослини мікробом Sinorhizobium meliloti, який зазвичай зустрічається в бульбочках коренів конюшини на Землі. Попередні дослідження показали, що конюшина можна вирощувати в реголіті, але не досліджували щеплення азотфіксаторами.
Вчені виявили, що у щепленої конюшини спостерігався на 75% більший ріст коренів і пагонів в порівнянні з не щепленим конюшиною. Однак реголіт, що оточує щеплені рослини, не виявляв ознак підвищеного вмісту NH4-найважливішої азотовмісної молекули для рослин - у порівнянні з реголітом, що оточує не щеплені рослини.
Ці результати свідчать про те, що симбіотичні мікроби стимулювали зростання конюшини, але не призводили до надмірного виробництва сполук азоту, які гіпотетично могли б використовувати інші рослини, що ростуть поблизу.
Дослідники також виростили трохи конюшини в горщиковому ґрунті і відзначили певні відмінності в симбіотичних відносинах при порівнянні рослин, вирощених в реголіті, і ґрунті.
Ці результати вказують на можливість того, що симбіоз між рослинами та азотфіксуючими бактеріями допоможе в майбутньому сільському господарству на Марсі. Майбутні дослідження могли б продовжити вивчення таких взаємозв'язків з іншими культурами.
"Це дослідження показує, що бульбоцибулинні бактерії Sinorhizobium meliloti, як було показано, утворюють бульби в марсіанському реголіті, значно посилюючи ріст конюшини (Melilotus officinalis) в парниковому аналізі. Ця робота розширює наше розуміння того, як взаємодія рослин і мікробів допоможе зусиллям з терраформування реголіту на Марсі", зауважили автори дослідження.
Також читайте:
- Для імітації свинини пасовищної відгодівлі можуть стати в нагоді жолуді
- Вчені MIT знайшли безпечний спосіб створення рослин які світяться в темряві
- Відредаговані CRISPR / Cas помідори для лікування гіпертонії з'явилися в японських магазинах
- Вчені вперше спостерігали за тим, як рослини п'ють воду з ґрунту