Một khi con người quyết định cư trú ở sao Hỏa thì việc trồng trọt trên hành tinh này cũng khá đơn giản. Nhờ vào trọng lực thấp hơn ở sao Hỏa mà chúng ta cũng sử dụng ít nước, ít phân bón hơn so với ở Trái đất.

Hình dung về những nông trường không gian tương lai, người ta thường nghĩ đến kỹ thuật trồng cây trong nước nhưng những nhà nghiên cứu Federico Maggia và Céline Pallud lại lưu ý rằng dùng đất trồng truyền thống vẫn có nhiều thuận lợi.

Trồng trọt trên đất có thể dùng chất thải của những người định cư làm phân bón, việc trồng trọt cũng giúp thu giữ carbon và tạo ra oxy và đó cũng là một phương pháp đáng tin để lọc nước sinh học.

Trọng lực chính là vấn đề mà sao Hỏa không giống Trái đất. Ở Trái đất, trọng lực ảnh hưởng đến tỉ lệ nước và dinh dưỡng chảy xuyên qua đất và thực vật phải tiến hóa thích nghi với điều kiện này.

Trong khi đó, trọng lực ở sao Hỏa chỉ bằng 1/3 Trái đất , nghĩa là nước sẽ chảy với tốc độ chậm hơn. Tuy nhiên Maggia và Pallud trong nghiên cứu mới cũng cho biết, điều này có thể khiến rễ cây và vi sinh vật bị ngột nước, cùng với sự thải khí độc.

Nghiên cứu về ảnh hưởng này, nhà sinh hóa Maggia thuộc ĐH Sydney và nhà sinh hóa Pallud tại ĐH Berkeley đã dùng BIOTOUGHREAT, một mô hình vận chuyển chất dinh dưỡng và các vi sinh vật trong đất để tái tạo các hoạt động của rễ dưới trọng lực của sao Hỏa và Trái đất. Mô hình này được phát triển bởi Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley.

Các nhà khoa học nhận thấy vận chuyển nước chậm hơn là một lợi thế. Đất trồng dưới trọng lực sao Hỏa có thể giữ nhiều nước hơn vì vậy ít bị mất nước. Điều này có nghĩa là chúng ta sẽ chỉ dùng 90% nước tưới cho việc trồng trọt trên sao Hỏa. Chúng ta cũng có thể dùng ít phân bón hơn.

Tuy nhiên mặt bất lợi là, đất sao hỏa lại khiến việc tiêu thụ oxy cũng như phân hủy chất hữu cơ nhanh hơn, điều này sẽ làm tăng thêm 10% lượng thải CO2.

Thế nên một khi chúng ta bắt đầu định cư trên sao Hỏa, nông nghiệp có thể hiệu quả hơn nhưng chúng ta vẫn phải lo lắng về vấn đề khí thải nhà kính.