近期，月球農業領域已經向前邁出了一大步，科學家們報告了有史以來第一次在月球土壤中種植的植物。雖然這個過程產生的東西遠非可食用的食物，但該團隊的成功標誌着維持月球基地和執行深空任務的努力中的一個重要里程碑，另外還為外星球土壤的構成和可行性提供了有益的見解。
月球土壤在地球上供不應求，這可能並不令人驚訝，因此開展這類實驗並不是一項簡單的工作。截止到目前，科學家們已經成功地在來自亞利桑那州沙漠的模擬月球土壤中發芽，一些研究小組則已經開發了類似溫室的模塊，它們可以被移植到月球上。2019年，中國的嫦娥四號探測器在月球表面的一個微型生物圈內萌發了有史以來的第一顆種子–儘管不到24小時后它們就死了。
而在這一領域的最新突破來自由佛羅里達大學的Anna-Lisa Paul和Rob Ferl領導的研究。實際上，他們在11年中分別三次申請對月球土壤進行實驗。由於這些土壤分別在阿波羅11號、12號和17號任務期間收集，所以具有重大的歷史意義，而科學家們從NASA借來12克的珍貴材料為自己種植了一個小花園。
實驗中，科學家們使用頂針大小的盆子，在每個盆子里裝上一克月球土壤，然後用營養液將其潤濕並播下擬南芥植物的種子。與此同時，研究小組在模擬月球土壤、模擬火星土壤和來自地球極端環境的土壤中種植了同樣的種子作為對照實驗。儘管事先持懷疑態度，但科學家們驚喜地發現，幾乎所有的月球土壤都產生了發芽的植物。
Paul表示：“我們對此感到驚訝。我們並沒有預測到這一點。這告訴我們，月球土壤並沒有干擾參與植物發芽的激素和信號。”
但這並不是一帆風順的。在月球土壤中生長的植物發育較慢，並且其中許多植物表現出壓力的跡象，另外還顯示了科學家們期望在受鹽、金屬和活性氧影響的植物中看到的各種基因表達。
“在遺傳水平上，這些植物正在掏出通常用來應對壓力源的工具，如鹽和金屬或氧化壓力，因此我們可以推斷，這些植物認為月球土壤環境是有壓力的。最終，我們希望利用基因表達數據來幫助解決我們如何能夠改善應激反應從而使植物–尤其是作物–能在月球土壤中生長而對其健康影響很小，”Paul說道。
一個有趣的收穫是，在更成熟的月球土壤–暴露在更多宇宙風中的土壤–中生長的植物表現出更多的壓力跡象，而不太成熟的土壤則會看到植物有一個更順利的旅程。作為後續研究的一部分，科學家們現在將繼續研究植物的健康和土壤的構成之間的關係及植物對土壤本身可能產生的影響。