土壤是地球上一個複雜的生態系統，其作為人類食物的獲取地，為我們提供了大量的資源，除地球之外的火星、月球上也存在有“土壤”。
研究地外行星的土壤是否也具備種植農作物的條件，人類需要面對這樣一個問題:不能將這兩顆星球上的土壤帶回地球實驗。辦法總是可以想出來的，換個思路研究人員模擬月球和火星的土壤條件，進行農作物栽培試驗。
《火星救援》中主角在種馬鈴薯
地球土壤的種類遠比你知道的多
土壤是一種多相體系，由固體、液體和氣體共同組成，在很多的人看來土壤平平無奇，無非就是一些泥土和塵埃，但他們卻忽視了土壤能夠養育生命。你們以前有沒有想到過這樣一個問題:地球上的土壤種類會有多少？這裡先不說全球了只拿中國來舉例子，我國幅員遼闊土壤大致呈現為北方黑、南方紅、西方白、東部青與中部的黃土，且土壤的pH大多在4.5～8.5範圍內，有由南向北pH遞增的規律性。
我國典型的黃土地區
我國東北地區氣候寒冷且溼潤具有鮮明的乾溼季分異，有利於暗色的腐質物質，非腐殖物質在土壤中沉澱積累，加以降解速度緩慢，長年累月黑色不斷加深，故形成了黑土壤。
受南方氣候悶熱溼潤多雨的影響，土壤中的物質多為含水氧化鐵與含水氧化鋁，因此呈現紅色。
西部氣候乾旱，水往往會被蒸發掉，土壤含碳酸鈉、碳酸鈣等物質，可溶性鹽在土壤表層聚集，故呈現為白色。
東南沿海地區，土壤在長期淹水的狀態下，其中被還原成氧化亞鐵而呈灰綠色，故為青色。以上為根據顏色大致分的5類，將我國土壤分佈細化還可以得到更多的種類，這裡就不再囉嗦了。
土壤為人類提供了95%的食物
土壤是自然界最複雜的生態系統之一，存在於地球陸地表面上的土壤，受地球上的生物、地形、時間、母質、氣候、以及人類活動等因素綜合影響，且形成一小塊土壤都需要耗費大量的時間。
據估計，約有95%的食物直接或間接的來自土壤。因此，食物的可供性取決於土壤，只有優質的土壤才能生產出健康的食物，一小塊健康的土壤中含有數以千計的生物，其中就包括無脊椎動物（環節動物、節肢動物、軟體動物、線性動物和原生動物）、不計其數的真菌、藻類、細菌以及放線菌等。
二次工業革命以來，由於水土流失、土壤鹽鹼化、土壤酸化、化學汙染和養分枯竭，全球約有33%的土壤正處於中高度的退化中。
月球、火星土壤中含有哪些東西？
美國（阿波羅登月計劃，在上世紀60年代-70年代，美國一共進行了7次登月，其中6次成功1次失敗）與蘇聯的探月過程中，探測器相繼帶回“月壤”樣本，在對樣本進行分析後，發現了多種礦物質，其中包括有:含金、銀、銻、鐵、錫和銅等礦物顆粒。後續的分析研究中，陸續有發現含銖顆粒、鈍輝鉬礦、硫鎘礦、碘化銠、錸、氦3、二氧化硅……
好奇號火星車在火星檢測“土壤”樣本
火星:太陽系第四顆行星緊挨地球，其表面覆蓋有赤鐵礦，土壤富集高氯酸鹽、氧化鐵、硫酸鹽類礦、碳酸鹽等。在2018年6月8日，科學家們報告SAM儀器的數據給出了確鑿證據，證明火星上存在有機化合物成分——噻吩，芳香族化合物，以及脂肪族化合物，同年也給出了一篇有關火星大氣中甲烷成分的季節性變化的報告。
雖然在探測過程中有發現有機化合物存在的跡象，但未發現有生命存在的跡象，這也是比較可惜之處。火星與月球的土壤上有較豐富的礦物質，為其在土壤中種植農作物提供了可能性，說不定我們以後能吃上地外行星土壤種出來的食物。
直接在火星、月球土壤上種植不可取
為什麼說不可以直接在月球、火星上種植農作物不可取，原因有以下幾點:
大氣環境不支持:受月球引力太小的影響，不能束縛大量的氣體分子，與地球大氣相比月球大氣可忽略不計，這也就解釋了“月球被真空包裹”類的話不是空穴來風。二氧化碳是火星大氣的主要成分，大氣壓在 0.4–0.87 kPa，只有地球的0.8%。大氣的稀薄給了太陽輻射、宇宙射線可乘之機，植物在這種情況下無法存活。
火星乾旱、廣闊的地貌
溫度不適合:月球溫度差異大，有陽光照射時可達到110～140℃，反之可低至零下130～180℃同樣的火星一天的溫差也在100℃以上。仙人掌科植物耐高溫，古人所說的“歲寒三友”耐寒，試問地球上哪種植物能受的了這樣的雙重摺磨。
養分條件:農作物生長需要大量元素:氮磷鉀、中量元素:鈣鎂硫、微量元素:鉬鐵錳硼鐵。但月球、火星土壤中的物質一部分不能支持植物生長，反而其所需要的物質少之又少或者無，尤其是水資源。
總結
綜合上面的幾點我們不難得到答案，講到這裡你或許會想到，不能建一個類似溫室大棚的東西保護一下嗎？
我國的火星模擬實驗室
這個方法是可行的，看隔壁的馬特·達蒙不是就做的很好!不過火星土壤中重金屬含量過高如鐵、鉛及 砷、汞等元素，大量食用之後會引起中毒，從而對人類產生有害影響。
有相關研究指出:火星模擬土壤生物量生長率遠遠低於地球土壤和月球模擬土壤，研究人員在托盤中種植出蕃茄、豌豆、芝麻菜、小紅蘿蔔、水芹和黑麥。通過加入微量元素改變土壤部分成分，最終的目標是創造火星和月球上生長農作物的基礎條件，為首批火星殖民者提供食物。
樂觀點，在未來人類或許真能吃上外星土壤種出的菜。
參考文獻
https://www.nasachina.cn/
環境化學第二版、戴樹桂主編
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