火星种植-在模拟火星和月球的土壤中成功地种植出了农作物-兴宁新闻

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徐冬冬发文

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

劉慧表示,利用模擬火星土壤研究如何種菜,有助於我們進一步了解火星土壤環境,揭示其中植物栽培可利用的營養因素,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。

因此,源於火星土壤的作物存在很多未知的風險。劉慧說:「火星土壤中含有什麼?哪些物質會被作物吸收?如果火星土壤中存在能夠被作物富集的有害物質,如重金屬等,那麼在利用這些火星土壤來培育作物之前是否可以進行預處理?處理效果和耗費成本如何?這些都是需要去解決的問題。」

真實環境帶來未知風險雖然模擬的土壤已經儘可能地接近於真實的土壤,但實際上威格及其團隊的實驗是在溫度、濕度、氣壓、光照等條件相對穩定的溫室中進行的。對此,威格解釋道:「這是因為,我們預計火星和月球的首批作物生長將在地下進行,以保護植物免受包括宇宙輻射在內的不利環境的影響。」

「月宮365實驗」首批入艙志願者劉慧博士告訴科技日報記者,在選擇農作物時,會考慮人員所需飲食營養結構和特殊功能性需求、作物的生產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作物篩選標準,先選大的物種,再選細分品種。一般會選擇那些佔用空間小、生長周期短、生產效率高、栽培方便、抗逆性強的作物。」

此外,在火星土壤中培育的作物是否「安全」尚難保證。儘管威格及其團隊在實驗中收穫了不少人類熟悉的農作物,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」。

模擬土壤喜獲大豐收據報道,威格及其團隊種植了10種不同的農作物,包括西洋菜、芝麻菜、番茄、蘿蔔、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化層,並將來自地球的盆栽土壤作為對照組。

在對「鳳凰號」火星探測器採集的火星土壤進行分析后,科學家們發現,火星土壤對某些適合在弱鹼性條件下生長的蔬菜來說是理想場所。火星土壤樣本的酸鹼度值在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年研製出的「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,其中有兩個植物艙用來培養作物,為乘員提供所要的植物性食物。

天聞頻道實習記者代小佩在電影《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馬鈴薯。而在現實生活中,有這麼一群人,為了能夠真正地在火星或月球上種菜而埋頭研究。

結果顯示,10種作物中有9種都長得很好,只有菠菜並不「合群」;模擬火星土壤的生物量最高,與月球的模擬數據有顯著差距。研究人員還對蘿蔔、黑麥、西洋菜這3個品種的種子進行了發芽試驗。

據劉慧介紹,植物艙Ⅰ主要種植糧食作物小麥和部分蔬菜作物,包括馬鈴薯、胡蘿蔔、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。

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?

劉慧也表示,「土壤環境的確很重要,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。尤其是在地外環境中,還需要考慮太空輻射、重力變化等因素對作物的影響」。

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