土豆的“火星救援”

慢慢

如果像鲁宾逊一样流落荒岛，就得靠种田活下去，而如果是一个人流落火星呢？科幻大片《火星救援》里的宇航员马克·沃特尼，就靠种土豆在火星上待了一年多。不过他应该感到庆幸，如果他带的不是土豆，片名估计就要改成《火星作死》了……

土豆的成功：偶然的救命粮

一场猛烈的风暴，让马克·沃特尼与火星考察队的队友失散，没能登上救生飞船，独自被困火星。这可是比荒岛求生还难N倍的生存挑战！幸好他的职业合适：植物学家+机械师！他从仓库里找出土豆自己种，至少饿不死。

土豆、马铃薯、洋芋、山药蛋……说的都是这种大家无比熟悉的作物，后文为了方便就一律用“土豆”称呼它吧。从大航海时代开始，它从南美老家走向世界各地，如今已是全球性的重要粮食作物。

土豆的成功，味道倒在其次，主要是种植方便——耐低温，对光照和土壤的要求不高，生长期只需80～90天，单产是谷物的好几倍，而且土豆切成块就能播种，稍一加工就能吃。在寒冷昏暗的火星上、寸土寸金的栖息舱里，沃特尼选择种土豆自救真是太英明了。

可是考察队原本只计划在火星待31天，为啥要带土豆？如果你认真看过电影就知道，这些土豆并不是拿来播种的，而是NASA（美国国家航空航天局）特意准备的感恩节食材，让大家过节吃点原生态的食物。也就是说，沃特尼能在火星种土豆，完全是靠运气而已！

那么，如果他找到的是其他作物，他还有救吗？

谷物大军：小麦、水稻、玉米

小麦、水稻和玉米，是当今全球三大粮食作物，总产量个个超过土豆。其中小麦的耕种面积位居榜首，用小麦面粉制成的面包在许多国家几乎是“食物”的同义词。如果将来人类在火星上定居，应该会在那里种小麦，但沃特尼一个人能做到吗？

小麦可分为冬小麦、春小麦两大类，其中春小麦生长期短，从播种到收获需要80～100天，需水量也不多。不过，春小麦的亩产量很难超过500千克，比起亩产轻松破吨、条件好时可过5吨的土豆差远了。再说小麦播种之后，出苗、返青、拔节、抽穗、开花、灌浆、成熟……各个环节都不能出岔子，不是地道的农民还真玩不转。

再说水稻，种它需要大量的水，这对撒个尿都要循环之后当水喝的沃特尼来说太奢侈了。

那么玉米呢，这可是电影《星际穿越》里不惧枯萎病的作物啊，也是出了名的耐旱耐寒作物。播下一颗玉米粒，能长出好多个玉米棒子，亩产可接近1吨。可玉米高产的基础是充足的光照、发达的根系，宇航员栖息舱里的灯光还是弱了点，土层也太薄，玉米长不好。

地下党人物：红薯、山药、芋头

看来沃特尼是没法在火星上烤面包、蒸米饭了，那如果换成红薯、山药、芋头等其他根茎类作物，是不是能代替土豆呢？

根茎类作物又称“薯类”，但这只是农业界的叫法，在植物学上它们之间八竿子打不着：土豆是茄科植物，红薯（正式名为甘薯）属旋花科，山药（正式名为薯蓣）属薯蓣科，芋头（正式名为芋）则属天南星科。只因为它们的地下块茎或块根都可以吃，才被归在了一起。

先说红薯。红薯的生长期、产量和耗水量都跟土豆接近，味道还更香甜。可是红薯的淀粉、蛋白质含量都比土豆要低，红薯吃少了营养不够，吃多了还有副作用：一是红薯的含糖量高，会在胃里产生大量胃酸，让人感觉“烧心”；二是红薯含有氧化酶，容易引起胃肠胀气、打嗝放屁……因此，在地球上除了一些贫困地区，人们很少拿红薯当主粮，美国人除了感恩节也不怎么吃红薯。幸亏NASA当初没把红薯当感恩节食材，不然沃特尼非得吃到崩溃不可。

山药、芋头就更别提了，它们的产量倒是不比土豆、红薯差多少，可对温度、土壤、水分的要求都挺高，比如山药生长需要1～1.2米厚的土壤。

火星种地面临的挑战

1.缺阳光

火星与太阳的距离是日地距离的1.5倍，因此，火星地表平均每天接受的阳光照射量只有地球的43%。更要命的是，火星上动不动就刮起遮天蔽日的沙尘暴，有时能刮上几个月！万物生长靠太阳，照不到阳光，搞农业就只能靠多发电来进行人工照明了。

2.低温低压

别看火星表面红得跟火焰山似的，因为离太阳远加上大气稀薄，这里散热特别快，比地球的南极还冷得多：地表平均温度-60℃，两极地区的最低温度-125℃！地表大气压也只有地球的1%，另外还有很强的太空辐射。除非有全封闭的保温舱保护，否则地球植物过去立马就死了。

3.缺水

严格来说，火星并不是完全干旱的星球，两极的冰冠中有大量结冰的水，科学家还在2015年证实了火星上有液态水！但火星表面的大部分地区，还是一滴水也找不着的荒漠，给庄稼浇的水只能靠人工合成。

4.缺氮

在火星上，沃特尼最宝贵的财富之一，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。火星土壤不仅干燥缺水，含有多种有毒盐类，而且含氮量很低，而氮正是植物从土壤中吸收的三大营养元素之一。幸运的是，火星外围的小行星带储存有大量的氨，人类就是用氨来做氮肥的。将来人类要想发展火星农业，去小行星上采氨就行了。