植物对空间环境的反应

上世纪50年代，苏联和美国都开始了空间高等植物研究，最早的实验旨在评估植物能否在地球之外生长，并确定航天飞行中生长的植物与地面生长的植物之间有何不同。随着植物栽培硬件开始适应航天飞行，为实施空间植物栽培实验提供了更多的机会，地球轨道开始成为一个可以使植物生长不受地球重力影响的实验平台，人们开始将微重力的直接影响从受限效应中区分出来。实验表明，在通风适宜的情况下，植物在空间的生长与地面1g环境类似，只有几个形态特征是例外。然而，在地球轨道只进行了小规模的植物生长实验，对于重力减少环境下的作物产量情况，所提供的数据并不充分。关于空间植物栽培的营养供给、光照、通风以及理想的植物品种和性状选择等诸多方面依然存在挑战。此外，要在植物生长机理建模上作出巨大努力，以便更加透彻了解生理、生化、形态方面相关现象间复杂而联合的关系，这是精确控制和预测生命保障系统中植物生长所必需的。本文概述了航天飞行对空间植物生长的主要影响及植物栽培硬件的现状，并强调了与植物栽培硬件发展相关的挑战。