近日,中国神舟十八号航天员在太空中见证了他们在太空菜园里种植的生菜和樱桃番茄的长成势头,并在太空中直播了这件“重大事件”。
航天员们亲切地称这两盘子菜为自己“劳动成果”,并将这件事发到了社媒上向大家分享。
航天员在太空中种植生菜、樱桃番茄这么一件事,本身就已经非常精彩了,而他们给自己种的这两盘子菜都带去了一点什么特别的东西,让这两盘子菜成了“老桩”呢?
太空种植的意义。太空种植其实从上世纪七十年代就已经开始了,而之前对植物在微重力环境中的生长规律还有其他一些实验的进行任重道远,不过之前的实验基本上都是来自于其他国家的航天局。
但中国航天领域也没有缺少自己的贡献,就在两年之前,我国的嫦娥四号在月球背面实现了种植植物的壮举。
嫦娥四号在今年年初顺利完成了新年的第一轮种植,这项结果引发了我国航天领域的专家和科研工作者的热烈讨论,认为它对未来的星际旅行有着重大的意义。
一方面是因为嫦娥四号在月球上种植植物的成功是人类在探索外星农业方面迈出的新的重要一步,在未来的星际旅行中,航天员在外太空的食物就不会只能靠吃压缩干粮,还可以在太空中自己种菜、养殖。
因此,如果未来真的有航天员要去火星的话,当航天员们在火星上种菜、养殖的时候,嫦娥四号的成功经验无疑会为他们提供巨大的帮助。
另一方面,在微重力的环境中,植物的种植方式肯定会有着不小的变化,这种变化肯定会导致植物对养分的吸收等方面也有着不小的变化。
这就造成了植物的最终生长情况和在地球上的种植情况会大相径庭。
而嫦娥四号的成功为我们积累了更多这方面的经验,这对于未来的星际旅行也有着非常重要的意义。
因此,嫦娥四号在月球上实现了种植植物,为人类了解植物在微重力环境下的生长规律和探索外星农业的发展奠定了重要的基础。
当然,这两项意义并不是相互独立的,而是相辅相成的。
人类如果真的要在火星上种菜、养殖,那么在月球上这样植物生长更为缓慢的实验就有着更少的交流干扰,不容易模糊植物在微重力环境中生长的规律。
而嫦娥四号的成功也让人们对自己的种植有更多的信心,认为如果在月球上可以成功,那么在火星等其他星球上也一定可以成功,这让科学家们在未来的星际旅行中更有动力和热情。
因此,这两项意义是互相促进的,它们都将助力人类获得更丰富的食物资源,更好地适应外太空的环境,进而更好地探索宇宙、开拓人类的未来。
在太空种菜。在地球上的时候,我们种菜主要是通过土壤来吸收植物生长所需要的水分和养分。
但是土壤里的养分不是固定的,植物生长需要的养分也不是固定的,不同品种的植物需要的养分配比和情况都是不同的。
如果只通过土壤来种菜的话,想要让植物在生长的时候得到最适合自己生长的养分配比,就需要不断地给土壤中添加不同的养分,既很麻烦又不容易做到。
因此我国航天员在太空中自己种菜的时候,采用了“土壤—水分—养分”一体化的“营养液”。
在植物的生长环境中添加营养液,由植物的根部吸收水分和养分。
这样既省去了要不停添加养分的麻烦,又可以根据所需实时添加适合植物生长的养分配比,既减轻了航天员们的麻烦又让植物生长得更加顺畅。
但是植物在微重力的环境中生长能否完全按照这种方法生长呢?
答案显然是否定的。
植物在微重力的环境中生长,对根系的发育会有更大的影响,特别是在植物的根部,植物的根部需要借助重力来指引自己生长的方向。
因此,在微重力的环境中,植物的根系就会生长得非常“调皮”,自己随意生长方向,形状也难看。
为了避免植物的根系如此“调皮”,航天员们对植物的种植做了一些特殊处理,那就是对植物进行选育之前就提前将种子放在营养液中浸泡,让种子吸收最多的养分,同时还让幼苗生长的时候直接生长在营养液中。
这样一来,植物更加依赖营养液生长,生长方向也就不会那么“调皮”。
在自己种菜的时候,航天员们自然也不会错过这收成的时候。
大家都知道,生菜的爽脆可口程度跟自身的水分含量是成正比的。
水分含量越多越脆越好吃,而这又和植物的根部吸收水分有着直接的关系。
这就导致了航天员们对自己种出来的生菜水分含量是不是足够的问题,因为在微重力的环境中,植物的根部吸收水分的速度一定会变得比较慢,这样就会导致植物的水分含量不够。
但是,在这次直播的时候,航天员们看到的自己的“劳动成果”却是三个根部粗壮的生菜,根部的粗壮不仅仅是因为吸水多,而是因为别的原因。
“老桩”生菜的形成。航天员们在直播中看到自己种的生菜有着非常粗壮的根部,有一位航天员甚至忍不住打趣道:“这根部是不是应该称作‘老桩’了?”
大家都知道,家里养盆栽的时候,很多植物都需要定期换盆。
但是换盆的时候,很多植物的根系会在土壤中茎基部形成块状物,这种块状物就被称作“老桩”。
这种现象是植物在缺乏水分的环境中生存下来,让茎基部的部位有助于将水分储存起来。
因此,航天员们看到的“老桩”现象,显然是生菜在缺乏水分的环境中生存下来的现象。
但是,观察航天员们的生菜的生长环境,我们会发现,生菜的根部不可能因为缺水就出现老桩,显然是航天员在生长生菜的时候对生菜的水分吸收造成的。
那么,是什么原因造成了水分不足呢?
原来,蔬菜在生长的过程中,需要从根部吸收水分,但如果水分吸收太多的话,植物的生长会变得缓慢,甚至还会因为过多的水分影响植物吸收养分。
因此,航天员们在种植生菜的时候,会调节营养液中的水分浓度保持一个相对适中的水平,这样,植物在生长的时候就会既吸收足够的水分又不会因为过多的水分影响植物的生长。
航天员们在直播中见到的这种老桩现象,就是植物在生长的时候吸水不足造成的。
因此,它跟人类唯一相似的现象只是因为直接造成这种现象的因素类似,并不是因为植物也故意那样生长。
结语在未来,可能会有这样一个太空站,在这个太空站中,除了航天员之外,这里的所有动植物的生长几乎都可以获得自足循环。
所有植物的生长都可以获得人工调节,而航天员们在太空中就像在地球上的花园一样,可以照料这些植物的生长。
在这个太空站中,航天员们不再需要将地球和太空的科技隔绝开来,而可以将地球上科技和太空站中的科技结合起来,有可能会在这样的花园中种植出来更多奇奇怪怪的植物。
就好比那次航天员们收到了的三株老桩生菜一样,发现这样的现象之后,他们有可能会对这种植物的生长情况做出更多的探索。
他们甚至会发现,自己种植的新奇植物,可能会有更好的可塑性,这对于人类在未来的星际旅行中获得更多的食物资源来说,有着重要的作用。