在電影《火星救援》中，我們看到，一個人在火星上，為了生存而不斷的嘗試種土豆。而在現(xiàn)實生活中，有這么一群人，為了能夠真正地在火星或月球上種菜而埋頭研究。

近日，來自荷蘭瓦赫寧根大學(xué)（Wageningen University）的威格·沃姆林克及其團(tuán)隊，在模擬火星和月球的土壤中成功地種植出了農(nóng)作物。他們發(fā)現(xiàn)，未來不僅可以在火星和月球上種植作物養(yǎng)活火星定居者，還可以從這些作物中獲得有活力的種子，這就意味著長期種植的可能性。

哪些作物適合在火星上種植？在火星上種菜又將面臨哪些問題呢？

模擬土壤喜獲大豐收

據(jù)報道，威格及其團(tuán)隊種植了10種不同的農(nóng)作物，包括西洋菜、芝麻菜、番茄、蘿卜、黑麥、藜麥、菠菜、韭菜、豌豆和韭菜。研究人員模擬了月球和火星的風(fēng)化層，并將來自地球的盆栽土壤作為對照組。

結(jié)果顯示，10種作物中有9種都長得很好，只有菠菜并不“合群”；模擬火星土壤的生物量最高，與月球的模擬數(shù)據(jù)有顯著差距。研究人員還對蘿卜、黑麥、西洋菜這3個品種的種子進(jìn)行了發(fā)芽試驗。

在對“鳳凰號”火星探測器采集的火星土壤進(jìn)行分析后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，火星土壤對某些適合在弱堿性條件下生長的蔬菜來說是理想場所。火星土壤樣本的酸堿度值在8—9之間，這種類型的土壤很適合種植蘆筍和諸如綠豆一類的蔬菜，因為這些蔬菜不適合在酸性土壤中生長。

2013年研制出的“月宮一號”是我國第一個生物再生生命保障地基有人綜合密閉實驗系統(tǒng)，其中有兩個植物艙用來培養(yǎng)作物，為乘員提供所要的植物性食物。

“月宮365實驗”首批入艙志愿者劉慧博士告訴科技日報記者，在選擇農(nóng)作物時，會考慮人員所需飲食營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和特殊功能性需求、作物的生產(chǎn)效率以及栽培工藝是否繁瑣等因素，“依照生物再生生命保障系統(tǒng)作物篩選標(biāo)準(zhǔn)，先選大的物種，再選細(xì)分品種。一般會選擇那些占用空間小、生長周期短、生產(chǎn)效率高、栽培方便、抗逆性強(qiáng)的作物。”

據(jù)劉慧介紹，植物艙Ⅰ主要種植糧食作物小麥和部分蔬菜作物，包括土豆、胡蘿卜、蔥等。植物艙Ⅱ主要種植糧食作物大豆、油莎豆和蔬菜、水果等。蔬菜作物包括黃瓜、西紅柿、辣椒、茄子和各類葉菜，以及一種漿果類作物草莓。兩個植物艙一共種植了35種作物，其中蔬菜就有29種。

真實環(huán)境帶來未知風(fēng)險

雖然模擬的土壤已經(jīng)盡可能地接近于真實的土壤，但實際上威格及其團(tuán)隊的實驗是在溫度、濕度、氣壓、光照等條件相對穩(wěn)定的溫室中進(jìn)行的。對此，威格解釋道：“這是因為，我們預(yù)計火星和月球的首批作物生長將在地下進(jìn)行，以保護(hù)植物免受包括宇宙輻射在內(nèi)的不利環(huán)境的影響。”

劉慧也表示，“土壤環(huán)境的確很重要，但作物生長還需要滿足溫度、光照、氣體、水和肥料等其他條件。因此，即使土壤條件滿足了作物生長的各項需求，如果光照、溫度等條件不合適，也不能保證作物順利培育。尤其是在地外環(huán)境中，還需要考慮太空輻射、重力變化等因素對作物的影響”。

此外，在火星土壤中培育的作物是否“安全”尚難保證。盡管威格及其團(tuán)隊在實驗中收獲了不少人類熟悉的農(nóng)作物，但沒有任何人食用過。威格說，火星土壤中含有包括鉛、砷和汞以及大量的鐵等重金屬，“如果植物生長利用了這些成分，這些重金屬可能會被果實吸收，從而使作物帶有毒性”。

因此，源于火星土壤的作物存在很多未知的風(fēng)險。劉慧說：“火星土壤中含有什么？哪些物質(zhì)會被作物吸收？如果火星土壤中存在能夠被作物富集的有害物質(zhì)，如重金屬等，那么在利用這些火星土壤來培育作物之前是否可以進(jìn)行預(yù)處理？處理效果和耗費成本如何？這些都是需要去解決的問題。”

劉慧表示，利用模擬火星土壤研究如何種菜，有助于我們進(jìn)一步了解火星土壤環(huán)境，揭示其中植物栽培可利用的營養(yǎng)因素，找出可能存在的問題，為解決土壤改良、原位資源利用等難題打下了基礎(chǔ)。