荷兰科学家揭秘火星种菜实验:和地球上种的几乎一样好

国际在线2016-03-14 15:59:32

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在2013年的实验中,模拟火星土壤中种植的刺荨麻(研究负责人韦格•瓦姆林克供图)

  国际在线报道(记者何雨阳):人类探索火星的脚步正在加快。欧洲的火星探测器ExoMars本月14日将从哈萨克斯坦的拜科努尔发射场发射,寻找火星过去或现在的生命迹象。中国也有望于2020年发射火星探测器,成为火星探索队伍中又一支重要的力量。

  对于这个神秘且遥远的星球,人类的求知欲已不仅停留在寻找生命的迹象,而是超前到了对火星宜居环境的研究。近日,荷兰瓦赫宁根大学与研究中心模拟月球和火星的土壤条件,成功进行了蔬菜栽培实验,证明了在外太空建立人类居住地并不是空想。研究负责人韦格•瓦姆林克(Wieger Wamelink)接受了国际在线记者的独家采访,首次披露了这项实验的幕后。

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研究负责人韦格•瓦姆林克(研究负责人韦格•瓦姆林克供图)

  十种实验作物中豌豆长势最好

  韦格告诉国际在线记者,截至目前,他们已经进行了两次模拟月球和火星土壤的培育实验:2013年一次,2015年一次。在2015年的实验中,他们成功种植了西红柿、黑麦、萝卜、豌豆、韭葱、菠菜、芝麻菜、水芹、藜麦、韭黄等10种农作物。在2013年的实验中,他们还种植过鲁冰花和刺荨麻。

  据韦格介绍,这些农作物中长势最好的是豌豆,另外,萝卜、黑麦和西红柿的长势也不错。长势最不好的恐怕要数菠菜,菠菜还没长叶子就开花了,而且没结种子。实验结果还显示,模拟月球土壤培育农作物的收成不到模拟火星土壤的一半,而模拟火星土壤中栽培的作物长得跟对照组(地球土壤)的作物几乎一样好,“二者几乎没有区别”。

  韦格表示:“这对我们来说是一个真正的惊喜。实验表明,如果培育得当,模拟火星土壤栽培作物具有很大的潜力。”他解释说,这是因为火星土壤里包含了植物需要的所有营养元素,除了氮(其实氮也有,但是含量极少)。

  韦格还说,将来他们会尝试栽培水果,但是水果栽培需要更大的空间和更长的时间,所以估计在火星上种水果会延后很多年。“其实我还想种竹子,因为竹子是一种很好的建筑材料”。

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在模拟的火星土壤里播种两周半之后的黑麦(左)与对照组地球土壤里播种两周半之后的黑麦(右)(研究负责人韦格•瓦姆林克供图)

  模拟月球土壤栽培效果不佳

  韦格说,他们在实验中用到的土壤是美国航空航天局(NASA)提供的。其中,月球土壤来自美国亚利桑那州弗拉格斯塔夫附近的一个沙漠,火星土壤则来自夏威夷的火山。“NASA根据我们对于月球和火星土壤的知识,在地球上找到最相似的土壤,然后进行提炼,以供研究使用,”韦格说。

  他告诉记者,2013年进行第一次实验的时候,他们只是想知道火星和月球上是否可以种植食物,因为当时这一切都还未可知,所以当时分别使用了3种土壤:模拟的火星土壤、模拟的月球土壤和地球土壤(作为实验对照组),选择了14种植物,共种植了840盆。结果,火星土壤中的实验结果很喜人,“其中几种植物还结了种子,这是我们完全没有想到的”。

  而模拟月球土壤种植的作物要么刚发芽就死掉了,要么长了一段时间后停止生长。韦格认为“可能是因为月球土壤中含有铝”。在2015年的实验中,研究人员用托盘代替了盆栽,并且往土壤中添加了有机物(刚割下的青草),这才极大地促进了农作物的生长,“于是我们同时在火星和月球土壤上收获了西红柿、萝卜和水芹等”。

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2015年9月16日,研究人员从模拟火星土壤里第一次收获西红柿(研究负责人韦格•瓦姆林克供图)

  下一步实验要确保“安全食用”

  韦格说,虽然实验取得了成功,但这些土壤中含有铅、砷、水银、铁等重金属,这些重金属元素可能会被作物吸收,使农作物变得有毒。

  接下来,2016年的实验目标就是观察这些农作物是否真的能吃进肚。实验将于今年4月份开始,同时测试去年收获的种子,观察它们是否会发芽,如果一切顺利,那么农作物的生长循环就完成了。韦格说,实验中的农作物不仅要能吃,还要“花开得好”,因为需要结种子,否则将来人类到火星定居时,还得从地球上不停地运送种子过去。

  韦格同时表示,他们还将开启另一项实验,那就是在土壤里放虫。这些虫子将分解有机物,使有机物可以被真菌和细菌食用,进而再分解有机物。他们目前已经发起众筹活动,为这些实验筹集资金。

  韦格说:“如果这些农作物被证明是可以安全食用的,我们将邀请众筹参与者前来赴‘火星盛宴’,献上我们栽培的农作物(如果他们敢吃的话)。”

  韦格表示,“火星盛宴”最快将于2016年8月举行。因为在今年的实验中,他们将会往土壤里添加更多的有机物,以使土壤更富营养,预计会缩短农作物的生长周期。

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在模拟火星土壤里种植的黑麦开始结种子(研究负责人韦格•瓦姆林克供图)

  真实的火星种菜或将在地下进行

  据韦格介绍,他们的实验是在一个温室里进行的,有恒定的温度、湿度以及光照,并在普通的地球大气条件下进行。“因为我们觉得火星上和月球上的第一批农作物种植将会在地下模拟的环境中进行,而且应该在距离地表1.5米以下,从而避开外界的严酷环境,包括避开宇宙辐射。”

  荷兰还有另外一个非营利的火星移民项目叫Mars One Program。该项目计划于2024年将人类送往火星定居,并且是“单程旅行”,有去无回。韦格正在为该项目撰写博客,解答网友关于如何在火星上种植食物养活自己的问题。他希望有一天,自己的实验技术可以被应用在真正的太空项目里。

  不过,韦格研究的初衷其实是地球上不同土壤和植物之间的关系,他觉得这项研究在我们目前生活的地球上就有巨大的应用潜力。他说:“地球上生活着70多亿人,他们都得吃饭。其中一个解决办法就是在目前看来不可能的地方种植出农作物来。”

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在模拟火星土壤里种植的萝卜开花了(研究负责人韦格•瓦姆林克供图)

[编辑:渠鸿儒]
 
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