人类想要移民火星，需要解决许多问题，譬如适合人类居住大气环境，当然可以构造大棚来利用火星中的二氧化碳被植物吸收，然后释放出人类需要的氧气。所以在火星上种植植物，如果能够成功，会为人类移民火星创造必要的条件。
我们知道植物生长离不开三个基本条件：土壤、水、食物和阳光。
真正的火星表岩屑含有对人类有害的高氯酸盐，因此，如果去往火星，就必须在使用土壤之前将这种危险的物质清除掉。这是一种一种具有毒性物质，要想种植这是解决第一个难关。
我们知道火星土壤大部分是玄武岩尘埃 ，也就是风化的古代火山岩碎片。玄武岩中几乎没有任何被植物用作食物的成分，而且它是岩石而不是土壤。因此，在其中种植食物将需要对玄武岩进行改造，并使用最适合它的植物。要在火星种植，要对玄武岩尘埃就是改造，土壤需要有机肥料，化肥是不可能，最好需要就是活的有机物，苜蓿就是最好的农家肥。
来自爱荷华州立大学的研究团队表示，火星土壤（确切地说是风化层）的养分含量极低，地球上的绝大多数作物都无法直接种植，只有苜蓿豆科牧草作物可以在类似火星上的坚硬火山土壤中生存，同时苜蓿也可以作为额外的肥料成分用于辅助种植其他作物，所以苜蓿或许将成为未来火星旅行者在火星上种植的第一种绿色植物。
苜蓿生长所需的营养相对较少，研究小组利用模拟的火星风化层培育出了一小部分苜蓿。更重要的是，他们能够将苜蓿碾碎成粉末，并将其添加到土壤中作为肥料，使芜菁、萝卜和生菜等更复杂、更有营养的植物顺利生长。研究人员表示：“原则上，在处理过的火星玄武岩风化层土壤中种植粮食作物，是可能的。”
第二个问题，要在火星上种植，水也是一个关键点。我们知道，目前火星还没有液态的水，它们要么冻在两极的冰帽里（而且两件冰帽里还是主要是干冰）。为了了降低咸度，研究人员加入了一种被称为聚球藻菌的细菌，因为它可以淡化盐水。测试显示，它可以极大地降低盐分浓度，但这还不足以满足条件。随后，该小组通过将水样倒入玄武岩中进一步过滤，并发现这足够用于植物生长。
较弱的光照强度或许也是一件好事，因为二氧化碳和氮气分别占火星大气的95%和2.6%，大气中没有臭氧，因此其大气无法阻挡有害的紫外线辐射。为了解决这个问题，维拉诺瓦大学的学生大费周折地创造了一个既适合植物生长又类似于火星温室的环境。学生们发现，蒲公英可以在火星上茂盛生长，而且这种植物有许多优点：它们生长速度很快，每个部分都是可食用的，而且有很高的营养价值。其它长势较好的植物包括微型菜苗、生菜、芝麻菜、菠菜、豌豆、大蒜、紫甘蓝和洋葱。
火星的生存环境并不是我们相信那样，还有需要复杂问题，譬如火星没有磁场，对于植物会有多大的影响，因此在那里种植食物将会是十分复杂的挑战。然而，这也并不是不可能实现的，而且能在如此遥远的地方维持我们自己的食物供给是十分令人欣慰的，能够种植啤酒花和大麦当然也没有什么坏处。
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