研究人員指出，培育植物的土壤必須富含腐殖質——一種由複雜的有機土壤物質構成的混合體，植物幼苗能從中獲取養分。腐殖質依靠微生物的活動而形成，它們會“佔領”原本毫無生命的土地並將其轉化為肥沃的土層。與此同時，火星風化層則屬於這種“無生命”土壤的極端版本，幾乎不含任何養分，卻含有大量金屬鹽分，嚴重阻礙植物生長。
南聯邦大學“微生物聯合體分子遺傳學”青年實驗室主任葉夫根尼婭·普拉茲德諾娃表示，將微生物“定殖”於土壤、即進行生物修復，是恢復因火災或人為污染而退化土壤的有效方法之一。該校專家也將這一方法應用於模擬火星土壤——取自莫哈韋沙漠的基質。
在人工模擬的火星土壤中，通過加入吸收二氧化碳並負責光合作用的藍藻菌株、負責生物量積累的放線菌和芽孢桿菌，以及其他能夠增強土壤抗逆性的微生物，研究人員成功培育出了大麥。
普拉茲德諾娃補充道，儘管不用土壤或使用替代土壤培育植物（如水培）已不是新實踐，但在非實驗室可控環境、如嚴酷的北方土壤或高度污染地區種植並收穫作物仍然是一項艱難任務。未來，在其他星球上實現這一點更具挑戰性。
她介紹稱：“微生物聯合體是一種專門篩選出的微生物群落（包括細菌和酵母），它們被共同培養，互相促進生長與存活，並形成複雜的共生關係。在地球上，可用於露天土壤；在火星上，則要在穹頂下使用，因為在戶外，無論是微生物還是人類，都難以在低氣壓和高輻射環境下生存。然而，這將是邁向地球化的第一步——在穹頂下創建逐步形成土壤層的‘綠洲’。”
她指出，選擇大麥是因為其能夠耐受鹽鹼性強、酸度低的土壤——這正是火星風化層的特點。此外，大麥能夠在低溫環境中生長且可食用。
普拉茲德諾娃補充稱：“我們將由十種不同微生物組成的同一微生物聯合體，作為與俄羅斯科學院生物醫學問題研究所(IMBP)合作的一部分，送上了‘生物-M’2號航天器並進行了太空飛行，該飛船已於10月18日順利返回地球。接下來，我們將評估這些細菌和酵母在太空旅途中發生了哪些變化，以及它們是否能夠在被運送至鄰近行星後依然保持賦予土壤肥力的能力。”
該項目獲得了戰略學術領導力計劃“2030優先”（“青年與兒童”國家項目）下“土壤生物工程技術”科技戰略項目的支持。