Исследователи изучают, может ли совмещение культур — метод выращивания различных видов растений в непосредственной близости друг от друга — секретом сельского хозяйства на Красной планете.
Если люди построят поселения на Марсе, чем они будут себя прокормить? Ожидание поставок с Земли заняло бы слишком много времени, а затраты были бы непомерными, поскольку добраться до Красной планеты в настоящее время — это девятимесячное путешествие в один конец. Кроме того, обезвоживание пищевых продуктов — лучший метод консервации скоропортящихся продуктов, отправляемых в космос, — удаляет жизненно важные питательные вещества.
Скорее всего, марсианским поселенцам придется выращивать себе еду.
В настоящее время исследователи изучают, как лучше всего оптимизировать урожайность сельскохозяйственных культур на Марсе, используя совмещение культур — метод, усовершенствованный фермерами майя много веков назад, который предполагает выращивание нескольких растений в непосредственной близости друг от друга. Их выводы, опубликованные в журнале Plos One, могут принести пользу не только пионерам, которые в конечном итоге колонизируют Красную планету, но и фермерам здесь, на Земле, в условиях быстро меняющегося климата.
Опираясь на прошлые исследования, ученые из Вагенингенского университета и исследований в Нидерландах провели эксперименты в теплице, имитирующие условия аналогичных структур, которые в конечном итоге могут быть построены на Марсе.
Внутри теплиц они наполнили горшки смесью камней, пыли и песка, известной как реголит, имитирующей марсианскую почву. Отдельно они также наполнили некоторые горшки стандартной почвой, а некоторые - речным песком. Они добавили небольшое количество органической почвы как в реголит, так и в горшки с речным песком, чтобы улучшить удержание воды и рост корней.
Затем они посадили горох, морковь и помидоры в каждый из разных типов почвы, как по отдельности (практика, известная как «монокультура»), так и вместе (совмещение культур). Предыдущие исследования показали, что эти три культуры могут расти в марсианском реголите, что позволило команде сосредоточиться конкретно на вопросах о совмещении культур. Горох, морковь и помидоры также являются перспективными культурами Марса, поскольку они богаты бета-каротином, витамином С, антиоксидантами и другими питательными веществами, содержание которых обычно снижается или разрушается во время обезвоживания.
В итоге у них было 12 различных экспериментальных методов лечения. Для каждой обработки они произвели по пять горшков, всего получилось 60 горшков. Через 105 дней они собрали урожай и подсчитали урожайность и пищевую ценность каждого растения. Затем они подсчитали цифры.
Их результаты были немного смешанными. В моделируемой марсианской почве помидоры росли намного лучше, если их сажать рядом с морковью и горохом. У них было больше калия, более высокая биомасса и лучшая урожайность при совмещении культур по сравнению с посадкой в одиночку.
В то же время морковь давала меньше биомассы и имела меньший урожай при совмещении культур по сравнению с монокультурой. Горох вел себя одинаково в обоих условиях.
«Очень важно, как вы выбираете виды культур, которые комбинируете, потому что помидоры получили пользу от гороха, а морковь, скорее всего, нет», — говорит соавтор исследования Вигер Вамелинк, эколог из Вагенингенского университета и исследований. «Вероятно, это произошло из-за недостатка света. Высокие растения томатов и гороха превзошли морковь, поглощая от нее свет».
Несмотря на то, что совмещение марсианских реголитов дало разные результаты, исследователи говорят, что теперь они могут опираться на эти выводы при проведении будущих экспериментов. Эти и другие будущие открытия могут также помочь производителям на Земле, где повышение глобальной температуры и непредсказуемые осадки, вызванные изменением климата, могут усложнить ведение сельского хозяйства.
В более широком смысле, статья дополняет растущий объем исследований потенциальных запасов пищи на Марсе. В другом месте ученые рассматривают вопрос о том, могут ли личинки мух помочь добавить питательные вещества в марсианский реголит, могут ли овощи расти вертикально или в стручках, и можно ли выращивать на Красной планете зерна, необходимые для варки пива.
«Если мы сможем раскрыть секрет регенерации бедных почв и одновременно разработать высокоурожайную, самодостаточную систему производства продуктов питания – а это и есть цель марсианских сельскохозяйственных исследований – мы найдем решение многих проблем, с которыми мы сталкиваемся здесь, на планете. Земля тоже», — говорит соавтор исследования Ребекка Гонсалвес, астробиолог из Вагенингенского университета и исследований.
