土豆火星歷險記

去年4月，我們《百科探秘》還在追蹤土豆在地球上的旅行路線，結(jié)果人家不聲不響地已經(jīng)踏上了探索外太空的道路！看完電影《火星救援》之后，再說誰“長得像土豆”，多半不是罵人而是在夸他呢！

說起來，這都是NASA宇航員馬克·沃特尼的功勞。雖然他暈暈乎乎地把自己一個人落在了火星上，但在關(guān)鍵時刻，他堅決果斷，在棲息艙里開辟了126平方米的土豆田。不但解決了自己的生存問題，而且還讓土豆在火星上大火了一把?，F(xiàn)在，不知道是土豆們會把他供起來作為全族膜拜的英雄，還是他也會像古代的印第安人一樣，成為“土豆神”的信徒……

都說機遇屬于有準(zhǔn)備的人……和土豆。能搭上太空探險這班車，大部分還要歸功于土豆自身的優(yōu)點。它不但還有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，而且生長周期快，從出芽開始算起，15天就能長出土豆苗，20天長出莖葉，30天左右，在土里就會長出豐滿的塊莖，兩個多月就能迎來大豐收。而且土豆的種植是“無限循環(huán)”模式。只要把現(xiàn)成的土豆切成塊，埋到土里就能生長。唯一的要求是每個切塊上必須要有芽眼——對此感興趣的同學(xué)，可以用自己家里的土豆試驗試驗。

其實，目前的太空探險中，植物的種植大多以實驗為主。所以電影中宇航員們出火星任務(wù)時攜帶的種子，都是些雜草。而土豆嘛，本來是準(zhǔn)備給大家感恩節(jié)時，用烤爐烤著吃的，結(jié)果誤打誤撞，卻成了救命的寶貝！

但是，在茫茫太空中，土豆的旅行真的一帆風(fēng)順嗎？這顯然是不可能的。我們在科學(xué)課上都學(xué)過，植物想要生長，需要幾大必要條件：水、土壤、肥料、陽光。下面就讓我們來看看在火星上發(fā)生的情況。

不能喝的“火星水”

在電影里，馬克是這樣種土豆的：他先取了一些火星土壤，運進棲息艙鋪平，耕出淺溝，再把肥料和土豆埋進去，然后才開始澆水。

看起來，這個步驟毫無問題：我們在植物角里種花的時候，不都是先挖一個坑，埋下種子或者栽下花木，然后再澆水的嗎？可是，這個方法在火星上是不行的！因為這里的土壤非常干燥，并且由于火星上的平均氣溫是零下二十七攝氏度，大部分地方都結(jié)著冰。土壤里的水分極低。種子或植物被埋到這樣的土壤里，一點水分都吸收不到，不但不會發(fā)芽，還可能被直接干死。

所以，正確的種植方法，是先用儲藏的水灑在土壤上，讓它們保持足夠濕潤，再種下土豆，然后一邊不斷灑水，一邊處理更多的土，慢慢擴大種植規(guī)模。特別是對于手里總共只有12個土豆的馬克同學(xué)來說，這些資源非常寶貴，必須小心使用。

注意！這里使用的水，必須是太空站里生產(chǎn)出來的水！因為美國航天局在火星上發(fā)現(xiàn)的水，是含有大量高氯酸鹽的“鹵水”。它的主要成分接近北方冬天撒在路面上的“融雪劑”！這東西不但不能給人喝，而且肯定也不能拿來種土豆。因此，土豆們只能跟宇航員一起分享寶貴的“地球水”了。

小心，便便里有毒！

農(nóng)民們都知道，“莊稼一枝花，全靠糞當(dāng)家”。所以，馬克同學(xué)也冒著把隔夜飯吐出來的危險，給土豆找到了來之不易的肥料——他從棲息艙外撿回宇航員們排出的、經(jīng)過真空包裝并被冷凍干燥的糞便，剪開袋子，加水?dāng)噭蚝螅诔鲆慧?，就把土豆塊摁在了上面……

很不幸，盡管馬克做出了如此巨大的犧牲，但這完全是“好心辦壞事”。因為便便是不能這樣直接拿來做肥料的。糞肥在后續(xù)的發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量的熱量，這就是為什么人們說上肥料不當(dāng)?shù)脑?，會把植物“燒死”。所以正確的方式，是將便便們先用水化開，放置一段時間，等它們變成了“熟肥”之后，才能給土豆們使用。

其實要讓土豆長好，光有糞便里的細菌還不夠。在地球上，土壤里的微生物構(gòu)成了一個小小的生態(tài)系統(tǒng)，圍繞在植物的根系周圍。植物就依賴這些細菌來吸收養(yǎng)分，甚至還能利用它們傳遞信息。土豆雖然可以在相對貧瘠的土地里生長，說明它對微生物的依賴不太嚴(yán)重，但也不能一點都沒有。然而這些東西，在火星上是絕對找不到的！

火星上的坑爹“土”

前面說了，“火星水”里含有大量高氯酸鹽，只能當(dāng)“融雪劑”用。那么火星上的土壤也就好不到哪里去了，統(tǒng)統(tǒng)都是高濃度的“鹽堿土”。在地球上，這種鹽堿地的特征就是寸草不生。所以，直接用火星土是什么都種不出來的。

因此，馬克最大的幸運之處，其實是他帶了一些地球上的土樣。他利用這些土樣做藍本，改造了火星上的土壤。因為鹽類是可以溶于水的，所以完全可以用水先把火星土“漂洗”一遍，將里面的鹽分濾掉。然后再把地球土與之混合，讓里面的微生物“遷移”到火星土里，慢慢就可以用來種植了。

怪不得人們說《火星救援》這部電影，其實就是一本“如何在火星上種地”的示范教材。馬克作為火星上的第一個農(nóng)民，進行了土壤改良、灌溉、施肥、播種、耕作、田間管理、收獲……除了蟲害防治，因為火星上根本就沒有什么可以危害莊稼的害蟲，當(dāng)然也就不用打農(nóng)藥。不然的話，還得在火星上制造農(nóng)藥，那也太難為人啦！

不過，真實宇宙里的太空農(nóng)業(yè)是不是這樣的呢？看看下面這幾條就知道了。

國際空間站里確實有個叫“Veggie”的食品生產(chǎn)系統(tǒng)。但這里實行的是無土栽培。相對于改造土壤來種菜，這樣更加方便。蔬菜們被種植在一種含有營養(yǎng)物質(zhì)和肥料的“枕頭”上。不久前，宇航員們已經(jīng)吃上了土生土長的太空菜。目前科學(xué)家們正在努力擴展蔬菜的品種和數(shù)量，在太空里“種地”有望早日實現(xiàn)。

剛才講了水、土壤和肥料的問題，其實在太空中種植物還需要一樣?xùn)|西，就是——陽光。由于空間站運行的關(guān)系，無法保證種植的植物每天都能照到太陽。而且，太空中沒有大氣層，含有大量紫外線和輻射的陽光直接照射植物的后果也難以預(yù)料。所以，需要用LED燈來代替陽光。

比如對于生菜來說，在頂棚按95:5的比例用紅色和藍色的LED燈照射，就能讓它們更愉快地生長。而且LED燈比普通電燈節(jié)約能源，成為漫長太空旅行中的最佳選擇。

如今太空栽培的主要目的，還是研究零重力環(huán)境下的植物生長。在地球上，植物都是根朝下、頭朝上長，但在零重力環(huán)境下，有些植物根葉不分方向長成了一團，有些植物的內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)分泌受到了影響，發(fā)生了各種變異。盡管這些“奇形怪狀”的植物看上去很誘人，但宇航員們絕對不可以把實驗數(shù)據(jù)吃掉！

太空中長出來的蔬菜是地地道道的“純天然綠色食品”，絕對沒有任何化肥農(nóng)藥的污染。但為防萬一，宇航員還是會把種出來的菜葉子先用消毒濕巾擦干凈再吃，并且得留下一半冷凍起來帶回地球，給科學(xué)家研究。