Le piante di trifoglio coltivate in terreni simili a Marte sperimentano una crescita significativamente maggiore quando vengono inoculate con batteri simbionti che fissano l'azoto rispetto a quando non vengono inoculate. Franklin Harris della Colorado State University, NOI., e colleghi presentano questi risultati nella rivista ad accesso aperto PLOS UNO il 29 settembre, 2021.

Man mano che la popolazione della Terra cresce, ricercatori stanno studiando la possibilità di coltivare suoli marziani, o "regolite". Però, la regolite è carente di alcuni nutrienti vegetali essenziali, comprese alcune molecole contenenti azoto di cui le piante hanno bisogno per vivere. Perciò, l'agricoltura su Marte richiederà strategie per aumentare la quantità di questi composti azotati nella regolite.

Harris e colleghi ipotizzano che i batteri potrebbero svolgere un ruolo economico nel rendere più fertili i terreni marziani. Sulla terra, i batteri nel suolo aiutano a convertire o "fissare" l'azoto atmosferico nelle molecole di cui le piante hanno bisogno. Alcuni di questi microbi hanno relazioni simbiotiche con le piante, in cui fissano l'azoto all'interno dei noduli che si trovano sulle radici delle piante.

Per esplorare un possibile ruolo dei batteri simbionti che fissano l'azoto nell'astroagricoltura, i ricercatori hanno coltivato il trifoglio in una regolite artificiale che si avvicina molto a quella di Marte. Hanno inoculato alcune piante con il microbo Sinorhizobium meliloti, che si trova comunemente nei noduli di radice di trifoglio sulla Terra. Ricerche precedenti avevano dimostrato che il trifoglio può essere coltivato in regolite, ma non aveva esplorato l'inoculazione con fissatori di azoto.

I ricercatori hanno scoperto che il trifoglio inoculato ha sperimentato il 75% in più di crescita di radici e germogli rispetto al trifoglio non inoculato. Però, la regolite che circondava le piante inoculate non mostrava segni di elevato NH4, una molecola contenente azoto essenziale per le piante, rispetto alla regolite che circondava le piante non inoculate.

Questi risultati suggeriscono che i microbi simbionti hanno stimolato la crescita del trifoglio, ma non ha comportato una produzione eccessiva di composti azotati che altre piante che crescono nelle vicinanze potrebbero ipoteticamente utilizzare. I ricercatori hanno anche coltivato del trifoglio nel terriccio e hanno notato alcune differenze nella relazione simbiotica confrontando le piante coltivate nella regolite rispetto al terreno.

Questi risultati suggeriscono la possibilità che la simbiosi tra piante e batteri che fissano l'azoto possa aiutare l'agricoltura su Marte. La ricerca futura potrebbe continuare a esplorare tali relazioni con altre colture e affrontare i problemi con la tossicità delle piante nella regolite.

Gli autori aggiungono:"Questo studio mostra che i batteri che formano noduli Sinorhizobium meliloti hanno dimostrato di nodulare nella regolite marziana, migliorare significativamente la crescita del trifoglio (Melilotus officinalis) in un saggio in serra. Questo lavoro aumenta la nostra comprensione di come le interazioni tra piante e microbi aiuteranno gli sforzi per terraformare la regolite su Marte».