ผลการศึกษาใหม่ชี้ "ถั่วชิกพี" สามารถเจริญเติบโตและให้ผลผลิตในดินจำลองบนดวงจันทร์ได้สำเร็จ

ในภารกิจสำรวจอวกาศระยะยาว การผลิตอาหารสดอย่างยั่งยืนถือเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับการเดินทางและตั้งถิ่นฐานในอวกาศ ล่าสุดมีข่าวดีจากวงการวิทยาศาสตร์ เมื่อนักวิจัยสามารถทำให้ต้นถั่วชิกพี (Chickpea) เจริญเติบโตจนสามารถเก็บเกี่ยวเมล็ดได้สำเร็จในดินที่จำลองคุณสมบัติของดินบนดวงจันทร์ที่ถูกสร้างขึ้นในห้องทดลองบนโลก 

ความท้าทายของดินบนดวงจันทร์

ปัญหาหลักของการปลูกพืชบนดวงจันทร์ คือ ดินบนดวงจันทร์ (Lunar regolith) มีสภาพที่ไม่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิต เนื่องจากขาดแร่ธาตุอินทรีย์ ขาดระบบนิเวศของจุลินทรีย์ มีโครงสร้างที่ไม่อุ้มน้ำ และยังเต็มไปด้วยธาตุโลหะหนักที่เป็นพิษต่อพืช เช่น อะลูมิเนียม สังกะสี และเหล็ก

กุญแจสำคัญ คือ เชื้อราและปุ๋ยมูลไส้เดือน งานวิจัยซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Scientific Reports นำโดยเจสสิก้า แอตกิน (Jessica Atkin) และทีมนักวิจัย ได้แก้ปัญหาดังกล่าวโดยการนำแนวทางการฟื้นฟูดินบนโลกมาประยุกต์ใช้ พวกเขาทำการทดลองปลูกถั่วชิกพีในดินจำลองบนดวงจันทร์ (Lunar Regolith Simulant - LRS) ที่ผสมกับปุ๋ยมูลไส้เดือน (Vermicompost) และมีการเติม เชื้อราอาร์บัสคูลาร์ไมคอร์ไรซา (Arbuscular Mycorrhizal Fungi - AMF) ซึ่งเป็นเชื้อราที่อาศัยพึ่งพากับรากพืชบนโลก 

โดยเชื้อรา AMF มีคุณสมบัติช่วยเพิ่มการหมุนเวียนแร่ธาตุ ช่วยปกป้องรากพืชจากสารพิษโลหะหนัก และช่วยสร้างโครงสร้างการเกาะตัวของดินให้ดีขึ้น ผลผลิตที่ได้นั้นเหนือความคาดหมาย ผลการทดลองพบความสำเร็จที่น่าทึ่งดังนี้

1. ต้นถั่วชิกพีสามารถออกดอกและให้ผลผลิตเมล็ดได้สำเร็จในวัสดุปลูกที่มีส่วนผสมของดินจำลองดวงจันทร์สูงถึง 75% (ผสมปุ๋ยมูลไส้เดือน 25%) แต่มีเงื่อนไขสำคัญคือ ต้องใช้ร่วมกับเชื้อรา AMF เท่านั้น

2. แม้ว่าปริมาณเมล็ดถั่วที่เก็บเกี่ยวได้จะลดลงเมื่อสัดส่วนของดินจำลองดวงจันทร์เพิ่มขึ้น แต่พบว่า น้ำหนักและขนาดของเมล็ดที่ได้นั้นมีมาตรฐานใกล้เคียงกับต้นที่ปลูกในดินปกติบนโลก

3. สำหรับการทดลองในดินจำลองดวงจันทร์ 100% (ไม่มีปุ๋ยมูลไส้เดือน) ต้นไม้ไม่สามารถออกดอกได้และตายลงในที่สุด แต่การมีเชื้อรา AMF ช่วยยืดอายุให้พืชสามารถรอดชีวิตได้นานกว่าพืชที่ไม่มีเชื้อราถึง 2 สัปดาห์

แม้งานวิจัยจะระบุว่า พืชที่ปลูกในดินจำลองยังคงแสดงสัญญาณของความเครียด เช่น ใบเหลือง หรือการเจริญเติบโตชะงักงัน แต่ความสำเร็จในการเก็บเกี่ยวเมล็ดถั่วชิกพีในครั้งนี้ ถือเป็นเครื่องพิสูจน์ว่า เราสามารถใช้กระบวนการทางชีวภาพและกลยุทธ์การฟื้นฟูดินจากโลก เพื่อเปลี่ยนดินที่แห้งแล้งและเป็นพิษบนดวงจันทร์ ให้กลายเป็นแหล่งเพาะปลูกที่ยั่งยืนสำหรับการตั้งถิ่นฐานในอวกาศได้ในอนาคต