调节粒径分布提高月壤种植潜力研究

【目的】月壤是月球岩石在遭受物理风化作用后形成的颗粒极细的碎屑物质，其保肥能力和透气性较差，且缺乏植物生长所需的有机养分及营养元素，并不是一种优质的栽培基质。通过研究月壤物理结构调整对月壤原位资源化利用的可行性，为太空农业种植提供有效手段。【方法】本研究基于嫦娥五号(CE-5)取回的月壤样本组分数据，选用玄武岩制备模拟月壤。根据嫦娥5号和Apollo飞船的月壤样本粒径分布数据，在月壤粒径分布合理的范围内，分别添加质量百分数为10%、20%和30%的大粒径玄武岩颗粒(1000～500μm)，形成了3个模拟月壤M1、M2和M3，以CE-5真实月壤粒径分布的模拟月壤M0作为对照，向模拟月壤中加入氮、磷、钾营养元素，进行生菜种植试验和室内模拟淋溶试验。【结果】随着大粒径颗粒占比的增加，模拟月壤容重从M0的1.85 g/cm³减小至M3的1.80 g/cm³，田间持水量下的通气孔隙度从7.62%上升至11.68%,M3的通气孔隙度达到M0的153.38%。室内模拟淋溶试验显示，随着大粒径颗粒占比的增加，淋溶液中的铵态氮、全氮和全磷均呈先下降后上升的趋势...