Praksa drevnih Maja recept za uzgajanje biljaka na Marsu

NASA ima velike planove za svemirske farme i astrobiolozi imaju mnogo ideja o tome koji usevi bi mogli da budu najbolji za uzgoj na Marsu. Kako bi najbolje optimizovali ove buduće vanzemaljske farme, naučnici takođe istražuju koje metode sadnje mogu povećati potencijalne prinose useva na Crvenoj planeti.

Neki novi eksperimenti sa biljkama paradajza, šargarepe i graška otkrili su da uzgajanje različitih useva pomešanih zajedno može povećati prinose nekih biljaka u određenim uslovima na Marsu. Nalazi bi takođe mogli imati implikacije na život na Zemlji i opisani su u studiji objavljenoj časopisu PLOS One.

Staklena bašta na Marsu

Da bi neki budući ljudi koji će otići na Mars preživeli na duge staze, a da ne čekaju da im stigne provijant sa Zemlje, biće im potrebna hrana. U naučnofantastičnom romanu i filmu Marsovac, imali smo prilike da vidimo kako je astronaut Mark Votni uzgajao krompir, ali pravi astronauti bi trebalo da imaju neke korisne resurse sa planete Zemlje za uzgoj hrane u budućim naseljima na Marsu.

Da bi naučili kako da to najbolje urade, naučnici na Zemlji moraju da simuliraju jedinstvene uslove na Crvenoj planeti. Atmosfera Marsa je oko 100 puta tanja od Zemljine i uglavnom se sastoji od ugljen-dioksida, azota i argona. Čitave marsovske kolonije u budućnosti će morati da budu postavljene u kontrolisanim ograđenim prostorima sličnim staklenicima sa atmosferom nalik Zemlji od adekvatne mešavine kiseonika, azota i ugljen-dioksida.

„Najbolje ’marsovsko okruženje’ je zapravo običan staklenik sa kontrolisanim uslovima koji podrazumevaju temperaturu, vlažnost i vazduha“, kaže za portal Popsci Rebeka Gonsalvis, koautor studije i astrobiolog sa Univerziteta Vageningen u Holandiji.

Za ovu studiju, Gonsalvis i njen tim su koristili plastenike na univerzitetu da simuliraju okruženje na Marsu. Oni su testirali kako usevi uspevaju u simuliranoj verziji Marsovog regolita – rastresitog i kamenitog zemljišta koji pokriva Crvenu planetu. Kao kontrolna grupa korišćene su saksije sa standardnom saksijskom zemljom i peskom. Komadi organskog zemljanog tla i drugih hranljivih materija su takođe dodati uzorcima peska i marsovskog regolita da bi se poboljšalo zadržavanje vode i držanje korena.

Biranje biljaka

Za biljke na ovoj lažnoj marsovskoj farmi, tim je odabrao grašak, šargarepu i paradajz. Studija iz 2014. pokazala je da sva tri mogu da rastu na marsovskom regolitu. Prema Gonsalvisovoj, bilo je ključno saznanje da ove biljke mogu da rastu, jer su tražili odgovor na drugo pitanje. Želeli su da znaju kako da koriste prateće biljke i međurezivanje – drevnu tehniku sadnje u kojoj se uzgajaju dve ili više biljaka u neposrednoj blizini – i da povećaju prinose useva. Ovi činioci bi takođe mogli da imaju važnu nutritivnu ulogu u budućnosti.

„Odabrani su zbog njihovog nutritivnog sadržaja, jer su bogati antioksidansima, vitaminom C i beta karotenom“, kaže Gonsalvis. „Ovo je važno jer se ovi hranljivi sastojci potpuno gube u procesu dehidracije hrane, što je glavni proces koji koristimo za slanje hrane u svemirske misije. Stoga je proizvodnja sveže hrane koja sadrži ove hranljive materije neophodna u koloniji na Marsu."

Ovi usevi su takođe prateće vrste koje dele komplementarne osobine. Grašak se smatra glavnim faktorom koji doprinosi sistemu međukulture jer su mahunarke koje mogu da „fiksiraju“ azot. Kod fiksiranja azota, neke biljke i bakterije mogu da pretvore azot iz vazduha u oblik amonijaka koji biljke mogu da koriste za ishranu. Ovo, zauzvrat, koristi drugim biljkama i smanjuje potrebu za dodavanjem đubriva u sistem biljaka. Prema Gonsalvisovoj, optimizuje resurse potrebne za rast biljaka na Crvenoj planeti.

„Šargarepa je korišćena da pomogne u prozračivanju tla, što može poboljšati količinu vode i hranljivih materija koju će crpeti prateče biljke, a paradajz je korišćen da obezbedi senku za temperaturno osetljivu šargarepu i da pruži podršku za penjanje graška“, objašnjava astrobiološkinja.

Crveno voće, crvena planeta

Sve tri vrste su prilično dobro rasle u marsovskom regolitu, proizvodeći nešto više od 200 grama proizvoda sa samo minimalnim dodatkom hranljivih materija. Paradajz je bolje rastao kada je bio uz grašak i šargarepu u međusobnoj postavi, nego kontrolni paradajz koji je uzgajan sam. Paradajz je imao veću biomasu i imao je više kalijuma kada se gaji na ovaj način.

Međutim, čini se da međukultura u ovom regolitu smanjuje prinose šargarepe i graška. Ove biljke su se bolje snašle same. U budućim eksperimentima, tim se nada da bi neke modifikacije načina na koji se tretira simulirani marsovski regolit mogle pomoći u povećanju prinosa kada se koristi međukultura, tako da šargarepa i grašak postignu bolje prinose.

„Činjenica da je ovo zaista dobro funkcionisalo za jednu od biljnih kultura bilo je veliko otkriće, na kome sada možemo da gradimo dalje istraživanje“, navodi Gonsalvis.

Tim je takođe bio iznenađen kako je međukultura pokazala prednost u kontrolnoj grupi peščanog tla. Koristilo je dvema od tri biljne vrste i ovo otkriće bi se moglo primeniti na poljoprivredne sisteme na Zemlji. Klimatske promene čine neka tla peskovitijim i ova studija je deo tekućih napora da se vidi kako međukultura može pomoći u rešavanju ovog problema.

U budućim studijama, tim se nada da će shvatiti kako da dođe do „potpuno samoodrživog sistema koji koristi 100% lokalnih resursa na Marsu“. Ovo bi pomoglo da ove buduće kolonije budu finansijski održivije i da ne budu toliko zavisne od misija snabdevanja.

„Ako uspemo da otkrijemo tajnu regeneracije siromašnog zemljišta dok razvijamo visokoprinosni, samoodrživi sistem proizvodnje hrane – što je upravo cilj istraživanja poljoprivrede na Marsu – naći ćemo rešenje za mnoge probleme koje takođe imamo ovde, na Zemlji“, naglašava Rebeka Gonsalvis.