太空农业硕果累累
太空农业硕果累累
自火箭、卫星、宇宙飞船到现在的空间站，宇航员们进行了大量的科学实验，这其中包括生物和生命科学实验，早期的不载人飞船就已搭载植物和种子，飞船返回地面时，有些植物已经开花、结籽。人类要移民太空，必须发展太空农业，逐步做到衣食自足。太空中进行的生长试验，具有十分重要的潜在应用价值:正在生长的植物可为长期空间飞行提供氧气和食物，并吸收二氧化碳。
在航天器上进行的生物技术实验取得了一系列可喜成绩，在“天空实验室”空间站上稻谷的生长情况和地球上差不多;在“礼炮”号空间站上豌豆发芽、生长，并结了籽;种植的一些蔬菜同地球上一样味美……可见在失重条件下，植物照样生长、开花、结果。宇航员在“和平”号空间站的温室里，进行小麦在失重条件下生长发育的实验已有多年，他们把小麦种子种在有吸收能力的颗粒状沸石生长床上，光照时间和温度由计算机程序控制，宇航员每天监视记录其生长状况。开始时，播种的小麦能够发芽，但是不抽穗。后经过研究查明，影响小麦生长的是有机化合物乙烯。乙烯是一种有甜香气味的可燃气体。小麦自身、空间站内的器械和聚合物都会产生乙烯。乙烯对小麦而言是效力极强的“避孕剂”。由于乙烯的作用，在太空首次试种的名为“超矮人”的小麦品种没有留下后代。后来的改进实验，在播种约40天后，小麦开始结穗了，但遗憾的是，科学家们发现那些带回地面的麦粒全是空的!他们怀疑仍是乙烯含量影响了花粉的传授。在后来类似的一次实验中，宇航员成功地解决了授粉问题。
如今，宇航员已在“和平”号上取得太空种植小麦的成功。科学家选择了新的、抗乙烯能力强的小麦品种“顶点”，该品种是由“超矮人”和“帕鲁拉”小麦杂交而成的。“顶点”在太空顺利发芽，生长一个月后开始抽穗、结果。宇航员将收获的500粒太空麦种带回地面，并选出10粒留在太空继续进行实验，以获得第二代、第三代太空小麦。生物学家对太空小麦分析后发现，太空小麦与普通小麦没有区别，唯一不理想的是前者的产量比较低，每个麦穗上结的麦粒不多，这可能还是与乙烯的影响有关。太空小麦种植的成功具有深远意义，这项实验可为未来在太空建立封闭的生态系统以及人类远征火星等星球时解决氧气、粮食问题提供有益的经验。
种子是农作物的基础，科学研究证明，农作物太空诱变育种是快速选育优质抗病虫害种子的有效捷径。因此，人类继续进行太空种植实验外，还进行了太空育种实验。我国自从1987年以来，多次利用返回式卫星及高空气球搭载植物种子，利用强辐射、高真空和微重力环境，诱使种子基因变异，培育优质农作物品种。作为“863”高科技计划中航天领域的生命科学项目，已完成300多项实验，共搭载水稻、小麦、大豆、青椒、西红柿、中草药等种子，返回后经过20多个省、市、自治区，50多个研究单位育种工作者的地面种植实验，已培育出许多优良品种。1988年利用卫星搭载的水稻“农垦58”种子，在江西种植后，已选育出2个丰产、优质的新品种，它们生长期平均缩短10天，秆矮不容易倒伏，穗长粒大，亩产600～750千克，大米的蛋白质含量提高8%～20%。另外，同年利用卫星搭载的晚稻品种“包选2号”种子，从中选出的“卫－36”株系，秆矮，单株产量50克以上，比原品种增产20%。1989年广西农学院利用高空气球搭载的粳稻品种“海香”、“中作59”的种子，其第一代在株高、生长期、穗长、颗壳颜色等11项调查中，同样出现较大变化，特别是分离出的一些优质米类型在后代中很稳定，部分植株突变成籼型和介于籼粳之间型。专家认为，这种迄今利用其他诱变手段较难得到的罕见突变，可对水稻产量有突破性影响。
在地面育种，往往耗费农艺专家一生精力和时间，也难以培育出一个优良品种，而且用杂交方法培育出的良种优势只表现在第一代，不能再繁殖，但太空育出的种子可以稳定遗传。太空育种一般经过几茬种植就可选出优良种子，而且变化类型多，表现出生长壮、抗灾力强、适应性广、产量高、品质好等特征。目前上海、河南已通过小麦种子太空育种，分别选育出丰产性更好、抗倒伏、穗长增大、抽穗期和成熟期提前的新品系;山东选育出多穗型、大穗型、雄性不育型等多个新品系，并培育出穗长超过对照品种5．8厘米、穗重增加3．7克、籽粒中微量元素铁含量提高69．1%的丰产优质品种。
1994年将442粒白莲种子搭载卫星，遨游太空355小时35分返回地面。经江西科学家选育出6个新品种，与目前推广的高产品种进行对比实验，结果太空莲每亩莲蓬多1500～3000个，每个莲蓬由不足10粒增到16～19粒，平均粒重均在1克以上，有的莲蓬平均粒重超过2．4克，最大一粒竟达到3．3克，群体采收期延长20～30天，平均每亩增长35千克。
在蔬菜品种方面，太空育种也创造出惊人的奇迹。太空蔬菜培育我国始于1987年。在卫星上搭载了“龙椒2”号普通青椒种子和“871”西红柿种子，在太空失重、辐射、缺氧环境中，漫游5天时间，内部结构发生激变，返回地面经黑龙江农科院长达10年的种植，多代混合选育，终于选育出今天的太空青椒和西红柿新品系，与普通蔬菜相比，太空蔬菜的抗病虫害能力提高了50%，有益元素含量均高于普通品种，对人体有益的微量元素高出15%，其中太空青椒维生素C含量提高20%，太空西红柿提高30%。通常太空蔬菜果实大，产量高，品质好，像“太空椒5”号，大棚栽种亩产高达8100千克。深圳试种的太空青椒最大的重500克，西红柿苗高8米，单棵结果7．5千克。从1999年1月以来，太空蔬菜开始走进深圳市民家中，并一直走俏，成为人们喜爱的健康食品。
1996年前北京市大兴县的5个西瓜品种，747粒种子搭载返回式卫星遨游太空15天后返回地球，经过四茬封闭式试种、配种、选育，1999年这批太空西瓜首次批量上市。一般西瓜种植6年左右就需要更新换代，“京欣1”号经过10年的种植，更新换代已迫在眉睫。这种注册为航兴牌的太空西瓜大小适中，一般三四千克，外观与普通西瓜没有太大区别，只是更加光圆、饱满，经外观、抗逆性、含糖量、维生素含量、果胶含量等12个指标综合测定都优于大兴县当家品种“京欣1”号，现在太空西瓜已经作为更新换代的首选瓜，相信2～3年后北京人将吃到更多更好的太空西瓜。
太空育种是丰富“米袋子”、“菜篮子”大有希望的途径，为农作物大幅度增加产量、提高品质、增强抗病虫害能力，闯出了大有前途的新路子。
太空农业已取得丰硕成果，它的前途无限美好，太空农作物不光为地球上人们提供高质量太空农产品，还将为空间基地的人们提供丰富食物，为人类进军宇宙提供食物保证，让人们在太空中也能吃到新鲜的瓜果蔬菜。