问题3
人工栽培基质
如何为太空种菜找到“土壤”?
一般概念里,要种菜必须有“土壤”,不过,在太空里,利用人工栽培基质进行培养,是植物培养的主要方式,它就相当于土壤的替代品,那么要如何为植物找到可以生长的“栽培基质”呢?
科研人员对栽培基质的选择,从早期的离子交换树脂、固态化琼脂,到后来的岩棉、蛭石、蒙脱石、P土、人工烧结的陶粒等,研究人员围绕这些基质材料,研发了多种太空植物培养水分养分供应系统。
中国航天员科研训练中心研发的空间植物培养装置,于2016年在天宫二号成功进行了生菜在轨培养试验。这次也是我国首次在太空人工栽培蔬菜,当时并没有让航天员在轨食用,而是将植物采样带回进行生物安全性检测。此后,科研人员还设计了一种可生物降解、能重复利用的植物栽培基质,这种基质以块状结构形式存在,不会脱落碎屑,而且具备良好的通气、保肥和导水性能。
随着科研人员不断对栽培基质和装置升级,神舟十四号航天员乘组在轨期间,利用植物栽培装置成功栽培了生菜、小麦和矮秆番茄等植物,神舟十四号航天员乘组还首次实现了在轨食用种植的生菜。
问题4
天生向水而生
失重条件下植物的根如何扎到“土壤”里?
太空里感受不到重力,在这种失重环境下,为什么植物的根能够往下扎到培养基质里呢?空间站虽然没有重力的引导,但是植物的根仍然会向土壤中生长,这是因为植物不仅有向重性,还有向水性。培养基质里含有充足的水分,所以类似此前种植的拟南芥和水稻种子,在萌发时就会向含有水的土壤盒里生长。同时,失去了重力带来的空间感,植物的根和茎不能整齐地向着一个方向生长,而会呈现出比较凌乱的状态。
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