农作物在人造月球和火星土壤上生长

如果人类在月球或火星上建立永久基地，我们就需要能够在那里种植自己的食物。为了查明这是否真的可行，荷兰的一组科学家在模拟火星和月球风化层的土壤中种植了 14 种植物。结果表明，火星土壤模拟物比某些地球土壤更适合植物生长，这对宇航员来说是个好消息。但也有一些注意事项，我们稍后再讨论。

首先，您可能想知道土壤模拟物到底是什么，它来自哪里？NASA 用我们自己的陆地制作它们，您可以在这里购买。（成本：2 盎司 7.50 美元。）火星模拟物 (PDF) 来自夏威夷的火山锥，其化学成分与海盗 1 号着陆器分析的火星泥土相似。月球模拟物 (PDF) 来自亚利桑那州弗拉格斯塔夫附近的火山灰沉积物。

真实的月球和火星土壤似乎含有植物所需的基本成分，除了活性氮（和丰富的水供应）。虽然模拟土壤与真实土壤的成分和颗粒大小非常接近，但它们也含有微量的硝酸盐和铵——植物喜欢的氮基化合物。因此，模拟土壤并不是一个完美的模型。

为了进行实验，科学家们订购了一堆假火星和月球土壤，然后将它们铲进小盆里，并在里面种植了 14 种不同的植物，包括胡萝卜、西红柿、小麦、一些常见的杂草，以及四种将大气中的氮转化为植物养分的植物。为了进行比较，科学家们还在从莱茵河 30 英尺以下挖出的一些营养贫乏的土壤中种植了种子。总共他们种植了 840 个盆。

此前，其他科学家也曾尝试在月球和火星模拟土壤中种植植物，但这项研究似乎是迄今为止规模最大、范围最广的。研究结果也令人鼓舞。大多数作物都能在这三种土壤中生长。事实上，许多作物在火星模拟土壤上比在贫瘠的河土上生长得更好——无论是从发芽、开花和存活到 50 天实验结束的植物数量来看，还是从每个花盆中长出的总生物量来看。

植物在月球土壤上的表现更糟。豹蒺藜和芥菜都没有在实验结束时存活下来。固氮植物野豌豆甚至没有发芽。这向研究人员表明，月球农民可能需要用固氮细菌接种风化层。或者使用人类粪便作为肥料来提供合适的氮。

“我们的研究结果表明，原则上可以在火星和月球土壤模拟物中种植农作物和其他植物物种，”研究人员写道。“然而，仍有许多问题......”例如土壤可以容纳多少水（因为这项研究中的土壤似乎很快就干涸了）以及重力、光线和其他星球上的条件如何影响植物的生长能力？

该研究发表在PLOS One杂志上。