Các nhà khoa học trồng thành công cây trên Mặt Trăng nhờ vi khuẩn Trái Đất

Theo tạp chí Communications Biology, vi khuẩn Trái Đất dễ dàng giải phóng các chất dinh dưỡng quan trọng bị khóa trong đất Mặt Trăng, giúp các phi hành gia có thể xây dựng các trang trại cây trồng trên Mặt Trăng trong tương lai gần.

Nhà khoa học Yitong Xia, tác giả chính của nghiên cứu mới, Đại học Nông nghiệp Trung Quốc ở Bắc Kinh cho rằng: “Việc trồng cây trên Mặt Trăng không chỉ cung cấp thực phẩm cho phi hành gia, nó còn giúp cung cấp oxy, lọc nước và thậm chí mang lại cảm giác thoải mái, thư giãn cho phi hành gia".

Tuy nhiên, đất trên Mặt Trăng rất kén trong việc trồng trọt. Nó không chỉ thiếu các hợp chất carbon, nitơ cần thiết cho sự phát triển của thực vật, mà yếu tố dinh dưỡng quan trọng như phốt pho bị khóa trong các hợp chất không hòa tan khiến thực vật khó hấp thụ.

Xia cho biết: “Nếu chúng ta trồng cây trực tiếp trên đất Mặt Trăng không qua xử lý, chúng sẽ bị hạn chế phát triển và chết sớm”.

Xia và các đồng nghiệp đã khám phá cách làm cho đất Mặt Trăng trở nên màu mỡ hơn, cây trồng dễ hấp thụ hơn. Họ cho rằng, các vi khuẩn trên Trái đất đã giúp hành tinh này dễ sống hơn trong hàng tỷ năm qua, bằng cách giúp biến đổi đá cứng thành đất xốp, có hoạt tính sinh học cao.

Trên cơ sở này, Xia khẳng định việc dùng vi khuẩn Trái Đất để giải phóng các nguyên tố bị khóa trong các hợp chất không hòa tan trong đất Mặt Trăng sẽ dễ dàng hơn nhiều, so với việc phải mang hàng tấn phân bón từ Trái đất.

Để thí nghiệm, các chuyên gia dùng bột đất đá núi lửa Trung Quốc, vật liệu này có thành phần tương tự như các mẫu đất Mặt Trăng được thu thập bởi tàu sứ mệnh Apollo 14 vào năm 1971. Họ dùng 5 loài vi khuẩn Trái Đất xem chúng có thể tách phốt pho ra khỏi các hợp chất không hòa tan thành dạng thực vật hấp thụ được hay không.

Các chuyên gia trộn các mẫu đất mô phỏng đất Mặt Trăng với 5 vi khuẩn kể trên trong nước, dùng đường trong thời gian 21 ngày. Kết quả, 3 loài vi khuẩn giúp tăng gấp đôi lượng phốt pho hòa tan được bóc tách trong hỗn hợp từ 10 đến 21 ngày. Các vi khuẩn này giúp cho đất có tính axit cao hơn, giải phóng nhiều hơn các chất dinh dưỡng phốt pho vốn bị khóa trong các hợp chất.

Tiếp theo, các chuyên gia trồng một loài cây bản địa thuộc họ hàng của cây thuốc lá - Nicotiana benthamiana. Cây được trồng trong đất Mặt Trăng mô phỏng, được xử lý bằng 3 loài vi khuẩn ưu việt kể trên trong 18 ngày.

Sau 24 ngày sinh trưởng, Nicotiana benthamiana có mức độ diệp lục cao gấp đôi, so với cây được trồng trên đất Mặt Trăng mô phỏng không có 3 vi khuẩn kể trên.

Các chuyên gia kết luận, vi khuẩn Trái Đất có thể giúp các trang trại nhà kính trên Mặt Trăng tận dụng nguồn tài nguyên tại chỗ, giúp các căn cứ duy trì sự sống, thay vì phải kéo một lượng lớn đất, phân bón hoặc hệ thống thủy canh cồng kềnh từ Trái đất lên không gian.

Trong tương lai, họ cũng muốn trộn những vi khuẩn này với tảo, hoặc phân hữu cơ để xem nó có giúp cải thiện mức sinh trưởng cây trồng nhiều hơn nữa hay không.