【大紀元3月26日訊】21世紀必將是航天科技飛速發展的世紀，也是航天農業發展的最佳時期。本文從三方面敘述了航天農業的特點。
1 “空間誘變育种”
“空間誘變育种”是利用太空所特有的強宇宙射線輻射、高真空、重粒子、微重力、交變磁場等對農作物的誘變作用，從中定向篩選培育出优良新品种。實驗表明，經歷過太空遨游的農作物种子，在其形態、產量、抗病性、營養成分及細胞遺傳等方面大多數都發生了遺傳基因突變。返回地面种植后与地面的常規雜交育种方法比較，其明顯优勢与特點是，多因素綜合誘變和有益誘變增多、變异幅度大、穩定快、周期短等，且不僅植株明顯增高增粗，果型增大，產量比普通的增長10％—20％，品質大為提高，作物也更加強健，對病虫害的抗逆性特別強，一般的雜交种子，种植兩三代就退化了，而太空种子种10代也不會退化。如中科院上海植物生物研究所收割的第4代“太空小麥”的產量和蛋白質含量均超過第3代。
1987年以來，中國航天工業總公司和有關農業部門一起，已8次成功利用返地式衛星、5次利用高空气球先后將工程細胞、藻類、水稻、小麥、蘆筍、玉米、大麥、棉花、谷子、大豆、綠豆、豌豆、紅小豆、黃瓜、人參、白蓮、辣椒等51种作物300多品种及幼苗搭載升空，在科學衛星距地面200—400公里高空飛行5天，气球在30—40公里高空飛行8小時，取得了較好的試驗效果。
為什么經過太空“修煉”的种子能產生优秀的后代呢？种子在太空中發生變化的机理又怎樣呢？國內外科學家對空間誘變育也由無知逐步認識到空間環境与人類生存的地球環境差异很大，這些特殊條件對進入空間植物材料具有明顯誘變作用。雖目前尚無儀器或其他手段准确測定。從現有認識看，是空間微重力環境、強宇宙粒子射線輻射和高真空環境，給植物种子“修煉”提供了十分寶貴的特殊場所，誘變出大量植物的新种類以及繁多的突變体。
2 篩選太空“寵儿”
美國在佛羅里達州成立了肯尼迪太空研究中心，在北卡羅來納州大學建立了引力生物學中心，研究适宜于太空旅行的种植作物。肯尼迪太空研究中心的一項試驗，是讓1名化學家与3万株小麥共同生活了15天，試驗結果表明，這些小麥為人提供了維持生命所需的氧气。設立在日本青森縣的環境种子研究所，近年來利用其國內唯一的大型封閉式實驗設施，在100天內成功地栽培1熟水稻。這証明，水稻有望种上月球，未來在月球基地上工作的宇航員有望以大米為主食。日本原子能研究所成功培育出一种即使在有強烈的紫外線照射的宇宙空間站也能栽培的植物。該植物名為白葶藶，系經高能碳离子照射后而培育的突變种，該項計划的研究成功，便可在有大量紫外線照射的空間栽培蔬菜。在与地球上同樣生長周期內，俄美合作于1996年首次成功地在“和平”號軌道站培育和收獲了150多個麥穗的墨西哥小麥等。俄羅斯在太空种植收獲的小麥于1999年獲得成功，由于乙烯的作用影響，首次种的名為“超矮人”小麥品种沒有留下后代，而另選育的抗乙烯能力強的“超矮人”与“帕魯拉”小麥雜交而成的“頂點”，在太空順利發芽，生長1個月后開始抽穗，將收獲的500顆太空麥粒帶回地面，并選擇10顆在太空繼續進行种植試驗，以獲得第2、3代太空小麥。生物學家在實驗室對太空小麥分析發現，太空小麥的品質与普通小麥沒有差別。唯一不理想的是，太空小麥產量比較低，每個麥穗上結的麥粒不多，這可能還是与乙烯的影響有關。
在太空特有條件下，何种作物將成為太空“寵儿”呢？目前，美國、日本的科學家正在聯合攻關，擬將甘薯作為未來的太空作物，种在航空器中，供宇航員食用。甘薯之所以得此寵幸，是因為它營養丰富，另外甘薯适應性強，易栽易活，產量高，只需一小段蔓莖，一小塊切片，甚至一片薯葉，就能生根成活，种植在航天器內既能補充艙內氧气，形成了一個小小的生態循環密閉環境，還能供宇航員可生熟吃的新鮮自產食品。美國肯尼迪太空研究中心的特殊實驗室里，以水代土种植土豆的液体栽培法的結果表明，土豆植株產生的氧气足夠1個宇航員使用。土豆和甘薯一樣可為宇航員提供食物和能量。科學家還收集了土豆葉子排放的“純水”，用它制成飲用水可供4人飲用。
3 讓宇航員當農民
宇航員將來可否能自己動手种植收獲作物，加工制作食品，以保証供應在太空生活中的米袋子和菜籃子？人們在空間站長期入住和火星之旅等，只要种植面積足夠，种上像上述甘薯、土豆、小麥等作物，不論多長時間的旅行和入住都能保証丰衣足食，長期生存。
太空農耕從1996年開始在俄羅斯宇宙空間站（MIA）就進行有關方面的研究。該研究可使科研人員探索植物在太空特有環境下是如何生長變化的規律。俄羅斯和斯洛伐克科學家聯合研制一种植物生長特別容器。目前該容器中茁壯生長著一种新型矮稈小麥。這項研究的目標是了解失重對植物所產生的影響。植物組織的變化可能會揭示在近乎失重的條件下，植物“呼吸”、“喝水”及進行光合作用的奧秘。美國猶他州立大學的農作物科學家布魯斯‧巴格比，正為美國太空研究項目研究一种太空矮稈小麥。因普通小麥稈莖太高，不宜在宇宙飛船上种植。他研究試驗的小麥稈莖高僅40厘米。普通小麥從播种到收割至少120天，而他的“矮稈太空小麥”生長期只有60天。這是因為電燈24小時照射“太空小麥”，促使“太空小麥”從來“不睡覺”。研究試驗証明，這种轉基因小麥產量极高，約為普通小麥的3倍，有可能很适合太空种植。
美、日、西歐在制定的21世紀太空計划中，將植物在密封太空艙內的生長發育和功能列為研究重點，并著手正在設計新型太空農場；日、美、俄耗巨資，組織科學家進行太空植物的試驗研究，其目的在于揭示和証明宇宙飛船最終要成為“會飛的農場”。
宇航員曾在“禮炮”號和“和平”號空間站，播种過小麥、洋蔥、蘭花等植物，初步結果表明，植物要比地球上生長得快、成熟得早。至今，美、俄等國已在空間站上試种和培育了豌豆、小麥、玉米、稻谷、洋蔥、蘭花、郁金香等100多种植物，以研究宇宙飛行中各种因素對植物生長發育的影響。美國在太空實驗室和航天飛机上也進行過种植燕麥、綠豆等作物的試驗，發現其蛋白質比地球上含量高。同時也進行了不少動物家禽家畜的實驗，目的在于使未來空中農場不但能种糧种菜，還能飼養家禽家畜。
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