根据NASA此前拍摄到的火星細节照片，证明那是一颗荒凉贫瘠的行星。虽然NASA也在前端时间宣布发現在火星拥有液态水的证据，但是至少到目前为止，并没有发現生命存在的迹象。尽管如此，NASA科学家们表示，他们通过研究发現在火星上能找到植物生長所需的所有营养物质，所以他们认为可以在火星的土壤上种植农作物。不过這些农作物需要在一个特定的环境中茁壯成長。
NASA科学家解释称火星上的土壤中确实含有植物生長所需的营养物质。在近日上映的电影《火星救援》中，宇航員Mark Watney在火星地面上挖坑种植土豆的场景似乎也说得通了。主角为了存活，將仅有的几颗马铃薯切成小块，提高他的生活舱Hab的温度，营造出适合马铃薯生長的环境，想办法制造出水来灌溉马铃薯。
不过，在看电影之前，我们先来了解一下究竟航天員是在甚么环境下栽培植物呢?
2015年8月，驻守NASA国际太空站的航天員骄傲的展示他们的太空作物收成：紅色萝蔓生菜。這些紅色萝蔓生菜是来自于轨道实验室的“Veggie”植蔬生長系统。
這可能是人类曾经见过最科学性的丰收节。宇航員们会先用柠檬酸消毒湿巾把菜叶仔細擦净，然后把丰收成果精确地切成兩半。一半生吃，另一半包装冷冻，送回地球进行科学分析。
空间站里种出的紅生菜
這些生菜种子在7月8日由宇航員Scott Kelly种下，這些种子培育床被放在一个叫做 Veggie 的植物培育系统中長成，不同于地球上的植物可以直接吸收阳光进行光合作用，這些植物只能够在紅、藍、绿三色 LED 灯的照射下生長。
他们在Veg-01种植器里呆了33天，這个灯箱里装有紅、绿、藍色LED灯。紅色和藍色是光谱里对光合作用最重要的部分，绿光实际上没有什么用，但即使在太空里，食物卖相还是很重要。为了避免生产出紫得发疯的太空植物，Veg-01背后的工程师们决定加入绿光。
Ray Wheeler 进一步解释称：“藍色和紅色波長的光线能够满足植物正常生長的最低要求。而绿色的 LED 光仅用于使植物看起来更容易被人类接受，本身却不像藍光、紅光那样不可或缺。”
Veggie 植物培育系统
国际空间站的宇航員们准备品尝来自Veggie植物生長系统的“紅得发紫”的紅叶罗马生菜收成。
肯尼迪太空中心探索研究和技术項目办公室高级生命支持活动的首席科学家Ray Wheeler说：“藍色和紅色波長是得到良好植物生長的最低要求。从电力转化来说，它们的效率是最高的。绿色LED幫助增强人类对植物的视觉感受，但它们的光强没有紅藍色那么高。”
据中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究員、博士生导师刘文科介绍，像這种类似植物工厂的种植方式，是一种通过設施内高精度环境控制，实現作物周年连续生产的高效农业系统，是由計算机对作物生育过程的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境要素进行自动控制，不受或很少受自然条件制约的全新生产方式。并被认为是21世纪解决人口、資源、环境问题的重要途径，也是未来航天工程、月球和其他星球探索过程中实現食物自給的重要手段。
光合作用是植物生产的基础，高效的光合作用必须为其提供适宜的光照条件（光强、光质和光周期）以及相辅的生長因子（养分供应、温度、CO2浓度等）。最早將LED 光源用于植物栽培研究的是日本，此后美国NASA 將LED用于宇宙基地等闭锁式生命维持系统的照明。20世纪90年代中期，NASA开始筛选和发展LED光源用于植物栽培，发展出许多专门用于航天飞机和国际太空站使用的光照系统。這些研究結果为LED光源在設施园艺各生产領域的应用奠定了植物光质生物学基础。
LED半导体光源的出現不仅为植物栽培提供了理想的光环境可控的光源，也为植物光质生物学研究提供了试验工具。LED光源具有传统光源无法比拟的光电优势，是植物工厂光环境调控的理想光源。其优势主要表現在：1）LED可按植物生長发育需求调制光谱，按需用光，生物光效高；2）LED为冷光源，贴近植物照射，可提高空间利用率；3）LED为直流电可控性好，可精准调控光强、光质和光周期等，适宜工厂化生产；4）节能、环保、長寿命、体积小、重量轻；5）LED光源装置多样（灯板、灯带、灯管和灯泡），适宜設施园艺各領域应用。上述优势使得LED光源在人工光植物工厂光环境调控和太阳光植物工厂人工补光方面具有广泛的应用前景。LED光源植物工厂是植物工厂发展的方向，符合現代农业生产高效、高产、优质、生态和安全的总体要求，节能效果明显，推广应用前景广阔。
没有自循环的生产系统，我们就无法在太空中長期生活。因此，研究LED植物光质生物学与植物工厂发展是未来抢占太空資源的一大要点，必须加以重视。
近十几年来，LED光源在設施园艺中的应用技术及其光生物学基础研究已成为世界学术界关注的热点，LED光源在植物工厂中的推广应用也必將逐年递增，应用效率將更高，及时学习相关知识很有必要。
加QQ群|
二维码|
