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。不過他應該感到慶幸，如果他帶的不是土豆，片名估計就要改成《火星作死》了……

土豆的成功：偶然的救命糧

一場猛烈的風暴，讓馬克·沃特尼與火星考察隊的隊友失散，沒能登上救生飛船，獨自被困火星。這可是比荒島求生還難N倍的生存挑戰！幸好他的職業合適：植物學家+機械師！他從倉庫里找出土豆自己種，至少餓不死。

土豆、馬鈴薯、洋芋、山藥蛋……說的都是這種大家無比熟悉的作物，后文為了方便就一律用“土豆”稱呼它吧。從大航海時代開始，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，對光照和土壤的要求不高，生長期只需80～90天，單產是谷物的好幾倍，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。

可是考察隊原本只計劃在火星待31天，為啥要帶土豆？如果你認真看過電影就知道，這些土豆并不是拿來播種的，而是NASA（美國國家航空航天局）特意準備的感恩節食材，讓大家過節吃點原生態的食物。也就是說，沃特尼能在火星種土豆，完全是靠運氣而已！

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，是當今全球三大糧食作物，總產量個個超過土豆。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家幾乎是“食物”的同義詞。如果將來人類在火星上定居，應該會在那里種小麥，但沃特尼一個人能做到嗎？

小麥可分為冬小麥、春小麥兩大類，其中春小麥生長期短，從播種到收獲需要80～100天，需水量也不多。不過，春小麥的畝產量很難超過500千克，比起畝產輕松破噸、條件好時可過5噸的土豆差遠了。再說小麥播種之后，出苗、返青、拔節、抽穗、開花、灌漿、成熟……各個環節都不能出岔子，不是地道的農民還真玩不轉。

再說水稻，種它需要大量的水，這對撒個尿都要循環之后當水喝的沃特尼來說太奢侈了。

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，能長出好多個玉米棒子，畝產可接近1噸。可玉米高產的基礎是充足的光照、發達的根系，宇航員棲息艙里的燈光還是弱了點，土層也太薄，玉米長不好。

地下黨人物：紅薯、山藥、芋頭

看來沃特尼是沒法在火星上烤面包、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”，但這只是農業界的叫法，在植物學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。只因為它們的地下塊莖或塊根都可以吃，才被歸在了一起。

先說紅薯。紅薯的生長期、產量和耗水量都跟土豆接近，味道還更香甜。可是紅薯的淀粉、蛋白質含量都比土豆要低，紅薯吃少了營養不夠，吃多了還有副作用：一是紅薯的含糖量高，會在胃里產生大量胃酸，讓人感覺“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，人們很少拿紅薯當主糧，美國人除了感恩節也不怎么吃紅薯。幸虧NASA當初沒把紅薯當感恩節食材，不然沃特尼非得吃到崩潰不可。

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

火星種地面臨的挑戰

1.缺陽光

火星與太陽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光照射量只有地球的43%。更要命的是，火星上動不動就刮起遮天蔽日的沙塵暴，有時能刮上幾個月！萬物生長靠太陽，照不到陽光，搞農業就只能靠多發電來進行人工照明了。

2.低溫低壓

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

3.缺水

嚴格來說，火星并不是完全干旱的星球，兩極的冰冠中有大量結冰的水，科學家還在2015年證實了火星上有液態水！但火星表面的大部分地區，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養元素之一。幸運的是，火星外圍的小行星帶儲存有大量的氨，人類就是用氨來做氮肥的。將來人類要想發展火星農業，去小行星上采氨就行了。