火星種菜不是夢

侯立順

總部設在荷蘭的“火星一號”組織，計劃在2023年將2男2女4名地球人送往火星，成為這顆“紅色星球”的第一批永久移民。俗話說，兵馬未動，糧草先行。在這顆紫外線輻射數十億年冰封的干燥行星上，平均氣溫只有-75℃。要想生存下來，吃飯是首要解決的大問題。

讓植物在室內豐收

到了火星宇航員肯定要自己生產食物，自己在室內種植食用農作物或將是未來移民火星的必然趨勢。其實，荷蘭科學家早就掌握了在室內種植農作物這一技術。現實中的室內植物工廠，一個位于荷蘭的植物工廠，他們已經能百分之百控制植物的生長，并且種植完全拋棄了土壤和陽光，而是用特定波長LED燈和營養液。

太陽是地球萬物生長的基礎，是人類賴以生存和發展的生命線。沒有太陽，農作物的光合作用就無法進行，人類將無以為食。太陽對于農作物并非有功無過，它在幫助農作物光合作用的同時，也讓農作物耗費了很多自身的能量。眾所周知，農作物之所以呈現出綠色，那是因為它們反射綠光，這意味著這些特定波長的光并不參與光合作用，因此，如果你試圖在綠光照射下讓西紅柿結出果實，那一定會是“竹籃打水一場空”。研究證實，就在反射綠光的過程中，農作物自身已經被加熱了。熱了，就要冷卻，不這樣，農作物就會因“高燒”而死亡。

不過，對于農作物來說，它們天生就有一套巧妙的冷卻辦法，它們通過根部吸收水，又通過葉子將水分蒸發出去，這樣就避免了“高燒”。但完成這個冷卻過程是有代價的：農作物需要從葉子那里獲得能量，并作為冷卻的動力而消耗掉。其實，這完全是太陽造成的一種能量浪費，這些用來冷卻自身的能量，完全可以作為農作物自身生長的能量。

另外，太陽也大大限制了農作物的無限生長。太陽會因季節的變化，使光線的強度產生差異；還會因大氣層的變化而時有時無；還會因地球自轉而每天消失大約12小時……這使得農作物的“光合作用”不能穩定而持續，農作物自身也無法持續地自由生長。

農作物自由生長

那么，能否在一個持續且無能量浪費的人造環境里，讓農作物離開陽光自由生長呢？對此，荷蘭科學家領導的團隊展開了一項富有想象力的“農作物樂園”實驗。他們專門研制出了一套室內農業生長系統，可用其他光源代替太陽光來讓植物生長。科學家們表示，用這套系統種植農作物的效率更高，農作物的生長時間更長，且不會受到天氣的影響。他們把一批茄子等作物種植在裝有泥土的可轉動托盤上，這些托盤全被機器人專門護理著，機器人會按照科學家設定的指令，適時給農作物添加養料，并讓農作物沐浴在藍光和紅光下，這樣就能避免植物不必要的升溫，從而給生長留下更多的能量，讓其開花結果。最終，他們獲得了巨大成功！

猛一看，收獲到的農作物暗淡無光，好像它們是經過基因改造后徹底改變顏色的農作物，或者會讓人感到它們是正在腐爛的農作物——其實都不是。這些農作物的基因還是原來的基因，只是因為它們僅僅沐浴在藍光和紅光下，沒有綠光來供它們反射，所以它們呈現出了灰黑色。雖然它們的色彩不夠亮麗，但它們是真正的營養豐富的“綠色食品”。

未來會很流行

值得夸耀的是，“農作物樂園”這種無陽光種植方式大大增加了農作物的生長時間。因為在自然的環境里，一年之中適合種植和生長的時間只有大約1500小時。而且有時陽光過于猛烈，也不適合植物呼吸生長。而無陽光種植系統，農作物可以一天接受20個小時的光線照射，一天20個小時都在生長。這樣下來，農作物1年有約7300個小時的生長時間，是依靠自然光生長時間的5倍。生長期的大幅度延長實際表明，在同樣的時間里，人們可以收獲產量更大的農作物。實驗是在1000平方米的區域里進行的，一年下來，種植出了50萬千克，200萬袋蔬菜。這也相當于每平方米產量就達到500多千克。如果一個家庭每周買5袋蔬菜，那么，這1000平方米的空間就能滿足2萬戶家庭對蔬菜的需求。而且無陽光農作物還可以充分利用空間，在一個空間里，可以重疊多層種植，這樣，產量又會翻幾番。當然，高度節水也是這種種植方式的一大亮點，它的耗水量僅為傳統戶外種植的10%。

另外可圈可點的是，該系統使用的水大部分都會被農作物吸收，其余被蒸發的水分還會被收集起來，重新利用。種植這種農作物的成本并不高，所需的光照，其耗能并不大，因為包括發光二極管等在內的新一代光源，價格低廉，而且耗電量小。許多國家的科學家都認為，這項種植技術的發明，一旦能夠把所種農作物的品種擴大，并把相關技術在世界范圍內推廣開來，必將極大改善世界糧食匱乏的現狀，并為人類提供充足的蔬菜供應。

盡管在黑暗中種出的農作物還存在一些缺陷，但其潛在的利益空間卻很多，產品營養很豐富，沒有空氣污染，運輸距離大大縮短，在地球上任何環境都能種植，世界各地的人們一年四季都有新鮮果蔬供應?？茖W家們認為，不需要太陽光呵護的農業種植未來也將會成為火星食品的主要來源。