IT之家 3 月 6 日消息，隨著美國準備通過阿耳忒彌斯計劃重返月球，一個更實際的問題也逐漸浮現(xiàn)：未來的月球探索者將如何解決食物問題？

來自得克薩斯大學奧斯汀分校和得克薩斯 A&M 大學的研究人員近日給出了一種可能的答案，他們首次在模擬的“月壤”環(huán)境中成功種植并收獲了鷹嘴豆，這一結(jié)果為未來在月球表面種植農(nóng)作物提供了新的研究線索。相關(guān)成果已于當?shù)貢r間 3 月 5 日發(fā)表在《科學報告》（Scientific Reports）上。

▲ 圖源：得克薩斯 A&M 大學

月壤，即月球表面風化后形成的松散物質(zhì)。與地球土壤不同，月壤缺乏植物生長所需的微生物和有機物。另外，盡管其中含有植物生長所需的部分礦物質(zhì)，但也包含可能有毒的重金屬物質(zhì)。

為解決這一問題，研究人員使用了由 Exolith Labs 生產(chǎn)的模擬月壤，這種材料的成分與阿波羅任務帶回的月球樣本高度相似。為改善其種植條件，團隊向模擬月壤中添加了“蚯蚓糞”，這是紅蚯蚓消化有機廢棄物（如食物殘渣、棉質(zhì)衣物等）后產(chǎn)生的副產(chǎn)品，富含植物所需營養(yǎng)和多樣化的微生物群落。

研究人員認為，在未來的月球任務中，宇航員可以利用食物殘渣、棉質(zhì)衣物或衛(wèi)生用品等廢棄物喂養(yǎng)蚯蚓，從而生成堆肥。

在播種前，研究人員還在鷹嘴豆種子表面接種了叢枝菌根真菌。這類真菌能夠與植物根系形成共生關(guān)系，幫助植物吸收營養(yǎng)，同時減少對重金屬的攝取。

實驗中，團隊將處理后的鷹嘴豆種植在不同比例的模擬月壤與蚯蚓糞混合物中。結(jié)果顯示，在含有高達 75% 模擬月壤的基質(zhì)中，鷹嘴豆能夠成功生長并收獲。但若月壤比例過高，植物則表現(xiàn)出生長壓力，甚至提前死亡。

值得注意的是，經(jīng)真菌處理的植物在壓力環(huán)境下存活時間更長，說明真菌對植物健康具有重要作用。研究還發(fā)現(xiàn)，真菌能夠在模擬月壤中定殖并存活，這意味著在實際月球種植中，可能只需引入一次即可持續(xù)發(fā)揮作用。

盡管成功收獲鷹嘴豆算是一個重要里程碑，但研究人員表示，目前仍需進一步評估這些作物是否適合作為食物來源。研究團隊計劃檢測鷹嘴豆是否吸收了有害金屬，并分析其營養(yǎng)成分。

論文第一作者、得克薩斯 A&M 農(nóng)工大學土壤與作物科學系博士生杰西卡 · 阿特金（Jessica Atkin）表示：“我們希望了解它們作為食物的可行性。它們是否健康？是否含有宇航員所需的營養(yǎng)？如果現(xiàn)在還不安全，需要經(jīng)過多少代種植才能達到安全標準？”

研究人員介紹，這項合作最初源于 2023 年兩名研究者在社交平臺 Reddit 上的一次偶然交流。隨后，他們將對蚯蚓堆肥與叢枝菌根真菌的研究結(jié)合起來，探索這些生物機制是否能夠幫助植物在月球環(huán)境中生長。實驗中，研究人員還發(fā)現(xiàn)，月壤雖然含有磷、鈣等植物所需的微量元素，但其存在形式并不適合鷹嘴豆直接吸收，而菌根真菌能夠擴展植物根系的吸收范圍，并分泌類似膠狀的物質(zhì)，從而降低月壤的毒性和顆粒鋒利度。

研究人員表示，他們的工作是在此前多項空間農(nóng)業(yè)研究基礎(chǔ)上展開的。例如，NASA 已經(jīng)在國際空間站進行作物種植實驗，佛羅里達大學的研究人員也曾在阿波羅任務帶回的真實月壤樣本中培育過小型植物。研究團隊希望通過持續(xù)研究，為未來在月球棲息地內(nèi)開展農(nóng)業(yè)種植提供基礎(chǔ)科學依據(jù)，使宇航員能夠利用當?shù)刭Y源生產(chǎn)食物，而不必完全依賴從地球運輸補給。

IT之家附論文地址：
https://www.nature.com/articles/s41598-026-35759-0