麦秸变肥料可“消化”太空植物废料

仙仙

俄罗斯科学院西伯利亚分院生物物理研究所科研人员认为，未来宇航员执行长期太空任务期间，一种将麦秸变为小麦肥料的方法，可以解决植物废料的难题，并减少宇航员对外部补给的依赖。有关专家指出，该研究对执行长期太空任务的宇航员生命保障密闭生态系统具有重要意义。


生物和技术封闭生命支持系统（LSS），是在其他行星或长距离飞行中实现人类自主生存，无需依赖外部补给的装置。此类系统的工作原理是通过生物过程组织内部循环，进行氧气再生，水净化和食品生产。20世纪70年代，俄罗斯科学院西伯利亚分院生物物理研究所首次创建了这种装置，以确保3名宇航员能够在太空中生存数月之久。


现在，俄罗斯科研人员正在改进这种系统，并开发用于处理其运行过程中出现的有机废物的技术。研究人员指出，小麦可能是人类生命系统中食物和碳水化合物的主要来源之一，但该植物的相当一部分生物质未被人类利用，秸秆由于其化学成分和木质素含量高而很难加工，但将麦秸完全氧化为可溶性矿物质后，就可作为小麦肥料。


在种植小麦的LSS中，研究人员研发出一种类似土壤的混合物，可以向其中添加有机肥料以提高产量。初步实验表明，如果小麦对矿物质元素的消耗速率与微生物从植物残渣中吸收矿物质元素的速率之间达到平衡，那么这种混合物能够支持小麦的生命。为了更好地控制这一过程，研究人员利用过氧化氢水溶液将麦秸氧化，并溶解为矿物质。通过测试秸秆的分解程度发现，由于混合物中氮、钾、磷和硫含量增加，完全氧化的秸秆能使小麦产量提高2倍。


今后，研究人员计划改进秸秆加工技术，以减少过氧化氢的使用，并改善植物的根部营养。