白俄罗斯国家科学院物理有机化学研究所离子交换与吸附实验室的科学家们正在采用离子交换材料研制人造土壤。
据该实验室负责人介绍，1960~1970年间，随着航天工业的发展，第一次讨论了这种土壤。当时，科学家们着手为宇航员建立封闭舱室所需的生命支持系统，其中一个组成部分就是搭建可种植蔬菜和植物的特殊温室。由于普通土壤不适用，为此白俄罗斯国家科学院研制出首个富含植物生长所需微量和其他大量营养元素的离子交换基质，并在实验中证明了其有效性。苏联解体后，“人造土壤”计划被搁置了。
目前，科学家们已经使用聚合物材料（离子交换剂）研制出许多新型人造土壤配方，可用于火力发电厂水质净化和家用过滤器降低水质硬度。Biona离子交换基质采用纤维和颗粒形式制成，在实验过程中表现出对植物的有效性和安全性。科学家们在该基质上种植了土豆、西红柿、辣椒、南瓜等，这些幼苗的根系发达，健康成长。与传统肥料不同，离子交换剂中所含的所有营养元素均与离子交换剂有机结合，在灌溉过程中不会随土壤流失。由于植物具备获取自身所需数量的所有元素的能力，为此它被迫分泌代谢物，从而刺激根系生长。此外，由于人造土壤属于无菌土，所以不存在营养元素过量、根系枯萎等其他疾病。离子交换基质可用于高科技农业项目，以获得优质的种植材料。通常无性系是在无菌条件下生长的，所以当它们从试管移植到土地时，难以生根，且经常生病，最终有一半的植物死亡，而使用人造土壤避免了这个问题。
Biona的产品在日常生活中的应用范围也非常广泛。尽管其价格高昂，但农民、种花者等都愿意购买。由于土壤中含有植物所需的全部营养元素，因此无需施肥，仅需浇水和正常日照。此外，离子交换基质的生产力是最肥沃土壤的30倍。未来可能研制出纤维状离子交换剂形式的土壤，这样即使在失重条件下也可在航天器上种植植物，同时实现了以下三个主要功能：解决了食物问题，缓解了长期处于密闭空间内的人的紧张情绪，植物吸收二氧化碳同时释放了氧气。太空中不适合使用颗粒状的人造土壤，因为在失重状态下，颗粒会进入呼吸系统，但是，这类土壤适用于在月球或火星上建造的温室。土壤随着时间的推移会被耗尽，但可像电池一样再次“充电”，重复使用。
