史詩

有不少人夢想能夠在火星上建立新的家園，腦洞大開的“火星移民”計劃常被提及。但是，如果解決不了糧食問題，這一設(shè)想就無法真正實現(xiàn)。目前，火星還是“蠻荒之地”，定居火星后我們吃什么、喝什么？難道真像電影《火星救援》中描繪的那樣，在火星上種土豆嗎？

火星土壤不利于農(nóng)作物生長

火星之所以能成為人類太空移民的首選地，是因為它與地球同處于太陽系的宜居帶中，是最接近地球的一個行星?；鹦且灿兴募咀兓惶煊?4小時37分，與地球有著幾乎相同的晝夜輪替，一年折合地球日來算約有687天。從火星上看太陽，也是東升西落。

雖然與地球十分相似，但火星大氣很稀薄，晝夜溫差太大，氧氣含量極低，二氧化碳含量相對較高，重力只有地球的1/3。

“由以上條件可以推斷，人類能夠帶著氧氣瓶在火星上輕快地行走，植物能夠在火星環(huán)境受控的溫室中直立生長，并利用二氧化碳進(jìn)行光合作用?！敝袊茖W(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員鄭慧瓊解釋說。

那么，火星土壤狀況如何？它是否能保證植物的扎根、農(nóng)作物的生長？

一些研究得知，火星土壤中的含鐵量極高，主要是以氧化鐵的形式存在；含硫量也很高，約是地球上的100倍，易使植物中毒；鉀含量較少，是地球的1/5；沒有有機物。

“地球植物體中的化學(xué)元素共有70多種，火星土壤中有其中一半以上的化學(xué)元素，但是這些化學(xué)元素的含量與地球土壤差異極大。”鄭慧瓊說，相比地球，火星整體的環(huán)境條件要惡劣得多。

目前來看，人類無法在火星上生活很久，其中一個重要原因，就是火星土壤不利于農(nóng)作物的生長，可能什么東西也種不出來。

不久前，行星科學(xué)家在月球和行星科學(xué)會議上分享了一個驚人的發(fā)現(xiàn)：火星土壤或許可以種水稻。

為了測試水稻是否能在火星土壤中生長，科學(xué)家模擬出火星土壤，并在上面種植基因變異的水稻品種。測試結(jié)果顯示，即使在人造火星土壤中添加了少量高氯酸鹽（火星表面發(fā)現(xiàn)的有毒化學(xué)物質(zhì)），水稻也能發(fā)芽。這么說來，人類離吃到火星米飯的日子不遠(yuǎn)了？

“還差得很遠(yuǎn)?！编嵒郗傔M(jìn)一步解釋，火星很大，像地球一樣，可能在不同區(qū)域有著不同的土壤成分?；鹦峭寥赖娘@著特點是鐵、硫、高氯酸鹽的含量非常高，不能直接種植地球植物，包括水稻。再加上火星大氣稀薄、土壤中水分稀少，植物無法在這樣的環(huán)境中生存。

搭建溫室，改造火星農(nóng)場

基于以上原因，鄭慧瓊模擬了火星農(nóng)場的建造方案。

第一步是農(nóng)場的選址?！耙x擇陽光較為充足而輻射較小的地方，周圍最好還有土層較薄、較容易獲得地下水的地域?！编嵒郗傉f，雖然火星表面的水不能直接利用，但可以通過凈化、改造后加以利用。

第二步是在選址完成后，派遣無人探測器實地調(diào)查，檢測和分析那里的氣候、土壤、陽光等環(huán)境情況。

第三步就是勞動力登場。在鄭慧瓊看來，人類要先登陸火星，再著手制定火星農(nóng)場建造方案，然后開始第一階段的工作，例如搭建封閉溫室、安裝太陽能獲取裝置、改變種植環(huán)境。待第一階段工作完成后，就可以正式開始火星農(nóng)業(yè)了。

“我們需要把兩艘飛船發(fā)射到火星上。”鄭慧瓊說，一艘裝有抗逆性強的藻類“先鋒植物”和有益的微生物，讓它們先落地火星并種植、培養(yǎng)，再輔以一定的土壤改良劑；一艘可以將一些高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、可口、抗逆性好以及耐貯藏的農(nóng)作物品種運往火星。這些作物在人類建造的溫室中，會逐漸獲得遺傳和發(fā)育上的適應(yīng)性并不斷優(yōu)化，最終生產(chǎn)出未來火星居民不可或缺的糧食。

本文轉(zhuǎn)自微信公眾號“蝌蚪五線譜”