土豆的“火星救援”

慢慢

如果像魯賓遜一樣流落荒島，就得靠種田活下去，而如果是一個(gè)人流落火星呢？科幻大片《火星救援》里的宇航員馬克·沃特尼，就靠種土豆在火星上待了一年多。不過(guò)他應(yīng)該感到慶幸，如果他帶的不是土豆，片名估計(jì)就要改成《火星作死》了……

土豆的成功：偶然的救命糧

一場(chǎng)猛烈的風(fēng)暴，讓馬克·沃特尼與火星考察隊(duì)的隊(duì)友失散，沒(méi)能登上救生飛船，獨(dú)自被困火星。這可是比荒島求生還難N倍的生存挑戰(zhàn)！幸好他的職業(yè)合適：植物學(xué)家+機(jī)械師！他從倉(cāng)庫(kù)里找出土豆自己種，至少餓不死。

土豆、馬鈴薯、洋芋、山藥蛋……說(shuō)的都是這種大家無(wú)比熟悉的作物，后文為了方便就一律用“土豆”稱呼它吧。從大航海時(shí)代開(kāi)始，它從南美老家走向世界各地，如今已是全球性的重要糧食作物。

土豆的成功，味道倒在其次，主要是種植方便——耐低溫，對(duì)光照和土壤的要求不高，生長(zhǎng)期只需80～90天，單產(chǎn)是谷物的好幾倍，而且土豆切成塊就能播種，稍一加工就能吃。在寒冷昏暗的火星上、寸土寸金的棲息艙里，沃特尼選擇種土豆自救真是太英明了。

可是考察隊(duì)原本只計(jì)劃在火星待31天，為啥要帶土豆？如果你認(rèn)真看過(guò)電影就知道，這些土豆并不是拿來(lái)播種的，而是NASA（美國(guó)國(guó)家航空航天局）特意準(zhǔn)備的感恩節(jié)食材，讓大家過(guò)節(jié)吃點(diǎn)原生態(tài)的食物。也就是說(shuō)，沃特尼能在火星種土豆，完全是靠運(yùn)氣而已！

那么，如果他找到的是其他作物，他還有救嗎？

谷物大軍：小麥、水稻、玉米

小麥、水稻和玉米，是當(dāng)今全球三大糧食作物，總產(chǎn)量個(gè)個(gè)超過(guò)土豆。其中小麥的耕種面積位居榜首，用小麥面粉制成的面包在許多國(guó)家?guī)缀跏恰笆澄铩钡耐x詞。如果將來(lái)人類在火星上定居，應(yīng)該會(huì)在那里種小麥，但沃特尼一個(gè)人能做到嗎？

小麥可分為冬小麥、春小麥兩大類，其中春小麥生長(zhǎng)期短，從播種到收獲需要80～100天，需水量也不多。不過(guò)，春小麥的畝產(chǎn)量很難超過(guò)500千克，比起畝產(chǎn)輕松破噸、條件好時(shí)可過(guò)5噸的土豆差遠(yuǎn)了。再說(shuō)小麥播種之后，出苗、返青、拔節(jié)、抽穗、開(kāi)花、灌漿、成熟……各個(gè)環(huán)節(jié)都不能出岔子，不是地道的農(nóng)民還真玩不轉(zhuǎn)。

再說(shuō)水稻，種它需要大量的水，這對(duì)撒個(gè)尿都要循環(huán)之后當(dāng)水喝的沃特尼來(lái)說(shuō)太奢侈了。

那么玉米呢，這可是電影《星際穿越》里不懼枯萎病的作物啊，也是出了名的耐旱耐寒作物。播下一顆玉米粒，能長(zhǎng)出好多個(gè)玉米棒子，畝產(chǎn)可接近1噸?？捎衩赘弋a(chǎn)的基礎(chǔ)是充足的光照、發(fā)達(dá)的根系，宇航員棲息艙里的燈光還是弱了點(diǎn)，土層也太薄，玉米長(zhǎng)不好。

地下黨人物：紅薯、山藥、芋頭

看來(lái)沃特尼是沒(méi)法在火星上烤面包、蒸米飯了，那如果換成紅薯、山藥、芋頭等其他根莖類作物，是不是能代替土豆呢？

根莖類作物又稱“薯類”，但這只是農(nóng)業(yè)界的叫法，在植物學(xué)上它們之間八竿子打不著：土豆是茄科植物，紅薯（正式名為甘薯）屬旋花科，山藥（正式名為薯蕷）屬薯蕷科，芋頭（正式名為芋）則屬天南星科。只因?yàn)樗鼈兊牡叵聣K莖或塊根都可以吃，才被歸在了一起。

先說(shuō)紅薯。紅薯的生長(zhǎng)期、產(chǎn)量和耗水量都跟土豆接近，味道還更香甜?？墒羌t薯的淀粉、蛋白質(zhì)含量都比土豆要低，紅薯吃少了營(yíng)養(yǎng)不夠，吃多了還有副作用：一是紅薯的含糖量高，會(huì)在胃里產(chǎn)生大量胃酸，讓人感覺(jué)“燒心”；二是紅薯含有氧化酶，容易引起胃腸脹氣、打嗝放屁……因此，在地球上除了一些貧困地區(qū)，人們很少拿紅薯當(dāng)主糧，美國(guó)人除了感恩節(jié)也不怎么吃紅薯。幸虧NASA當(dāng)初沒(méi)把紅薯當(dāng)感恩節(jié)食材，不然沃特尼非得吃到崩潰不可。

山藥、芋頭就更別提了，它們的產(chǎn)量倒是不比土豆、紅薯差多少，可對(duì)溫度、土壤、水分的要求都挺高，比如山藥生長(zhǎng)需要1～1.2米厚的土壤。

火星種地面臨的挑戰(zhàn)

1.缺陽(yáng)光

火星與太陽(yáng)的距離是日地距離的1.5倍，因此，火星地表平均每天接受的陽(yáng)光照射量只有地球的43%。更要命的是，火星上動(dòng)不動(dòng)就刮起遮天蔽日的沙塵暴，有時(shí)能刮上幾個(gè)月！萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)，照不到陽(yáng)光，搞農(nóng)業(yè)就只能靠多發(fā)電來(lái)進(jìn)行人工照明了。

2.低溫低壓

別看火星表面紅得跟火焰山似的，因?yàn)殡x太陽(yáng)遠(yuǎn)加上大氣稀薄，這里散熱特別快，比地球的南極還冷得多：地表平均溫度-60℃，兩極地區(qū)的最低溫度-125℃！地表大氣壓也只有地球的1%，另外還有很強(qiáng)的太空輻射。除非有全封閉的保溫艙保護(hù)，否則地球植物過(guò)去立馬就死了。

3.缺水

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，火星并不是完全干旱的星球，兩極的冰冠中有大量結(jié)冰的水，科學(xué)家還在2015年證實(shí)了火星上有液態(tài)水！但火星表面的大部分地區(qū)，還是一滴水也找不著的荒漠，給莊稼澆的水只能靠人工合成。

4.缺氮

在火星上，沃特尼最寶貴的財(cái)富之一，是他自己拉的便便——里面所含的氮，正是火星奇缺的植物肥料。火星土壤不僅干燥缺水，含有多種有毒鹽類，而且含氮量很低，而氮正是植物從土壤中吸收的三大營(yíng)養(yǎng)元素之一。幸運(yùn)的是，火星外圍的小行星帶儲(chǔ)存有大量的氨，人類就是用氨來(lái)做氮肥的。將來(lái)人類要想發(fā)展火星農(nóng)業(yè)，去小行星上采氨就行了。