Клевер в марсианском грунте растет лучше благодаря симбиозу с бактериями

Клевер, выращенный в почве, имитирующей марсианский реголит, демонстрирует значительно больший рост при инокуляции симбиотическими азотфиксирующими бактериями по сравнению с контрольными растениями. К такому выводу пришли Франклин Харрис из Университета штата Колорадо (США) и его коллеги, представившие результаты в журнале с открытым доступом PLOS ONE 29 сентября 2021 года.

По мере роста населения Земли исследуется возможность ведения сельского хозяйства на марсианских почвах. Однако реголит беден некоторыми важными питательными веществами, включая необходимые растениям соединения азота. Следовательно, для земледелия на Марсе потребуются стратегии по обогащению реголита этими соединениями.

Ученые предположили, что бактерии могут стать экономически эффективным способом повышения плодородия марсианского грунта. На Земле почвенные бактерии помогают преобразовывать атмосферный азот в доступные для растений формы, а некоторые из них вступают в симбиоз с растениями, фиксируя азот в клубеньках на корнях. Чтобы изучить потенциальную роль таких бактерий в астроземледелии, исследователи вырастили клевер в искусственном реголите, максимально приближенном к марсианскому, инокулировав часть растений симбиотической бактерией Sinorhizobium meliloti.

Результаты показали, что инокулированные растения клевера имели на 75% большую биомассу корней и побегов по сравнению с контрольной группой. При этом в окружающем инокулированные растения реголите не было обнаружено повышенного содержания ионов аммония (NH₄⁺) — важного источника азота, который могли бы использовать другие растения.

Это указывает на то, что симбиотические микробы стимулировали рост клевера, но не приводили к избыточному производству азотных соединений в почве. Исследование подтверждает, что симбиоз между растениями и азотфиксирующими бактериями может способствовать развитию сельского хозяйства на Марсе.

Авторы добавляют: «Эта работа расширяет наше понимание того, как взаимодействие растений и микроорганизмов поможет в усилиях по терраформированию марсианского реголита».