研究人员无法将一袋袋化肥拖到飞船上，而是试图弄清楚如何利用地面上的火星土壤。

借助 NASA 探测器和着陆器数据，科学家们了解了地球土壤的 pH 值和矿物质成分。火星的红色来自其岩石、土壤和灰尘的氧化。据美国宇航局称，尘埃之下是地壳，其中含有铁、镁、钙和钾等元素。但它们的存在并不足以确保植物能够在那里繁衍生息。这些营养素可能不以可用或生物可利用的形式存在。某些营养素的水平可能是有毒的。

一些研究表明，理论上可以在模拟火星土壤中种植植物，但没有足够大的实际火星土壤样本来确定。由于无法在火星上进行农业实验，科学家们试图在地球上复制类似的条件。佛罗里达理工学院的研究人员最近尝试在三种火星土壤模拟物中种植拟南芥和生菜（Lactuca sativa）。这些模拟物是人造和天然材料的混合物，可以模拟火星表面的土壤。科学家们发现，如果不添加补充养分，这两种植物就无法在合成土壤中生长。

科学家在即将发表在《伊卡洛斯》上的一项研究中写道：“这些发现强调，ISRU 食品解决方案的技术准备可能不如以前认为的那样。” “我们的策略是，没有那么多。这种模拟物可以种植植物，这意味着我们可以在火星上到处种植植物。不如说火星是一个多元化的星球，”佛罗里达理工学院海洋工程副教授和海洋科学安德鲁帕尔默告诉佛罗里达科技新闻。

在另一项同样发表在《伊卡洛斯》上的新研究中，研究人员分解了五种新的火星模拟物的制备过程。雅典佐治亚大学的博士生劳拉·法克雷尔 (Laura Fackrell) 和她的同事创造了一种特殊配方的混合物，这些混合物具有火星土壤的特征，可能会使植物难以生长。这些土壤可能含盐量高或有机质含量低。这种情况可能需要未来的火星居民在种植前向花园中添加其他矿物质和成分。 “已知特定类型的细菌和真菌对植物有益，并且可能在像我们在火星上看到的那样的压力条件下支持它们，”法克雷尔告诉 TNW。

为了测试模拟的火星土壤，Fackrell 尝试种植多种植物，包括乌头叶豇豆。与她尝试过的其他项目相比，它们能更好地坚持使用更少的水，“但它们不一定非常健康，”法克雷尔告诉《科学新闻》。

人类到达火星还需要几年时间，但与此同时，在困难环境中种植植物的研究可能适用于地球。法克雷尔研究了生活在温泉中的微生物。 “我们在火星上学到的任何关于农业的知识都可以帮助我们在地球上充满挑战的环境中耕作，并帮助我们建立一个可持续的未来，”她告诉佛罗里达科技新闻。