【正文】 的植物，它們在形態(tài)特征，生理生化上也表現(xiàn)出相適于這種氣候與環(huán)境的生態(tài)表現(xiàn)型，所以地球上形成了千千萬萬種不同種類與類型的植物，其中環(huán)境是影響進化與物種形成的決定性因素。那么同一物種在不同的環(huán)境下是不是也會有不同的表現(xiàn)與特征，甚至是生理之變化呢？這方面在研究植物的生態(tài)適應(yīng)性上已得到了充分 的證明。植物器官的形成以及某些代謝的進行都會因環(huán)境而變化，這也是植物具有高度自協(xié)調(diào)自適應(yīng)自組織行為的表現(xiàn)。人們遵循著它的適應(yīng)性變化，以及環(huán)境對植物生長的影響，創(chuàng)造出各種各樣的農(nóng)耕方法與技術(shù)，讓植物生長往最有利于人類需求或生產(chǎn)要求的方向發(fā)展，這就是農(nóng)業(yè)技術(shù)的作用。如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上最簡單的中耕與除草，就是為了給作物創(chuàng)造疏松的土壤環(huán)境，讓根系處于氧氣充分的土壤中生長，同時除去雜草可以減少草對作物的水肥的競爭，讓植物獲到更多的水份與營養(yǎng)。增施有機肥的作用除了給植物提供生長所需的營養(yǎng)外，還可以培殖土壤微生物生態(tài)群落，讓土 壤在微生物及有機腐殖質(zhì)的作用下形成良好的團粒結(jié)構(gòu)，從而優(yōu)化了根系的生物環(huán)境、化學(xué)環(huán)境、物理環(huán)境，讓根系處于肥水氣都較為充足的環(huán)境下，從而促進了作物的生長。適時的施肥灌水制度是為了及時為栽培作物提供階段發(fā)育所需的各種營養(yǎng)與水份。設(shè)施大棚等保護地模式種植，主要是為了給作物創(chuàng)造最適合的溫光氣熱環(huán)境，也是一種人工環(huán)境技術(shù)。所以從某種角度來說農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)就是通過綜合環(huán)境因子的改良，達到促進作物生長與發(fā)育的目的，為人類提供更多更優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。不管是哪種技術(shù)的革新，它都是圍繞環(huán)境優(yōu)化而展開，如無土的營養(yǎng)液栽培技術(shù)，主要是 優(yōu)化植物根域的肥水氣環(huán)境，讓蔬菜植物生長于透氣性更好的基質(zhì)中或者水份及肥的獲到更直接的營養(yǎng)液中，通過這些改進而使其有更高于土壤栽培的生長速度與生物量。那么氣霧栽培也是一樣，它也是通過對根域環(huán)境因子的綜合控制而達到促進生長提高產(chǎn)量的目持。所以說環(huán)境是基因型表現(xiàn)與表達的前提，只有優(yōu)化環(huán)境方可以讓優(yōu)良品種的種性得以充分表現(xiàn)，而且一些在平常土壤環(huán)境未能表現(xiàn)的基因，在人工優(yōu)化的環(huán)境下也可以得以體現(xiàn)。環(huán)境是基因表達的動力，不管是外環(huán)境的溫光氣熱，還是根域環(huán)境的氧氣水份與營養(yǎng)都成為影響植物生長的主要因子，而且它的變化都會 直接影響到表現(xiàn)型。比如水環(huán)境可以讓適合于水生的基因啟動，讓它來適應(yīng)淹水或者高濕的水環(huán)境，如是生長于干旱的情況下，又可以使葉片變厚，蠟質(zhì)更多，根系更深更發(fā)達，形成了適于干旱條件的形態(tài)特征與發(fā)育表現(xiàn)，還會影響到各種生理生化與代謝。如淹水環(huán)境促成了乙烯物質(zhì)形成，干旱使體內(nèi)脫落酸含量驟升，從而又導(dǎo)致生長受抑，氣孔關(guān)閉，甚至休眠等現(xiàn)象產(chǎn)生。同樣的基因型品種，不同的環(huán)境下，它表達的基因，以及表達的充分完全程度都是不同的，而且許多植物都存在著兩套性狀相對的基因，具體生長過程中哪些基因表達，哪些關(guān)閉則由環(huán)境所決定，所以植物 對環(huán)境也存在著較廣的適應(yīng)性，也叫做生態(tài)適應(yīng)性。蔬菜植物生長于基質(zhì)或陸地與生長于水中或氣霧中，它們表達與表現(xiàn)的性狀都是有所不同的，而且都自組織的形成最有利于環(huán)境的性狀表現(xiàn)，這也是自然進化的基礎(chǔ)，也是植物生存的一種本能調(diào)節(jié)。 環(huán)境的優(yōu)化是植物潛能激發(fā)的關(guān)鍵 在同一個地區(qū)，在相同的氣候環(huán)境或人工模擬環(huán)境下，植物生長速度的快慢主要是由根域環(huán)境的優(yōu)化與否所決定，在蔬菜作物的栽培過程中雖然可以利用設(shè)施大棚的技術(shù)進行環(huán)境的調(diào)控，給蔬菜作物的生長創(chuàng)造適合的溫度、濕度、光照、二氧化碳等，但這些環(huán)境的最適化調(diào)節(jié)往往需要消耗大量 的資源與能量，或者需要配套各種設(shè)備與設(shè)施，這些措施雖然也成為當前設(shè)施栽培的主要管理因子，但它對作物提高生長的潛能也存在著一定的局限性。所以環(huán)境的創(chuàng)造人們開始原本僅僅以地上環(huán)境創(chuàng)造為主開始轉(zhuǎn)向地下根域環(huán)境的研究，在傳統(tǒng)耕作情況下，常因土壤因子的復(fù)雜性而未能進行各項影響因子的最優(yōu)化研究，只能作些簡單的措施，如加強肥培管理，加強土壤的耕作與墑情管理，但終究因土壤環(huán)境的復(fù)雜性而未能達到最優(yōu)化的程度。究其土壤的功能，主要有以下作用，一是支撐固定作用、二是提供肥水與土壤間隙氧氣作用，三是微生物生存的場所，四是對各項因子 的緩沖作用。針對這些作用機理，進行生長要素分析，培育微生物充足，而且物理透氣保濕性良好，肥水適宜的土壤環(huán)境就成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)土肥水管理的關(guān)鍵，它成為作物豐產(chǎn)的基礎(chǔ)。而現(xiàn)代環(huán)境技術(shù)完全可以按照植物生長對肥水氣的要求創(chuàng)造更優(yōu)于土壤的環(huán)境，而且是更易于調(diào)控的環(huán)境，這樣就為植物潛能開發(fā)實現(xiàn)更加快速的生長創(chuàng)造了更為有利的根域環(huán)境。 氣霧栽培是讓植物的根系懸長于充滿液霧的空氣中，同樣能為根系創(chuàng)造水肥氣環(huán)境，而且各項因子都可以得到最大化的供給，不像土壤或基質(zhì)栽培，各種因子間的交叉影響較大，難以實現(xiàn)每個因子的最優(yōu)化，比如說，土 壤中水份多了，土壤間隙的空氣就受擠外排，氧氣的供給就少了，如果土壤空隙大又會影響水份的保持，就像沙漠又會造成蓄水差易干旱，肥也同樣受到水份的影響，當施下去的肥沒有水份的稀釋常會燒苗，如果水份過多的沖刷又造成滲漏與浪費，所以說各因子的相互影響成為調(diào)控優(yōu)化的難點。近年，雖然也演生出較多的新型栽培模式與灌溉施肥技術(shù)，比如有機基質(zhì)無土栽培、巖棉培、沙培、珍珠巖培等新技術(shù)，可以使基質(zhì)的透氣性與保水性都能滿足，但根系對肥水的吸收總歸還存在著間接的需要移動的吸收或者根系必須在基質(zhì)中進行穿透伸展地吸收，未能達到直接與高效利 用的目的，這就是無土基質(zhì)培尚存的不足。而水培則可以改變吸收的間接性，可以讓根系直接接觸營養(yǎng)液進行直接的高效利用與吸收，但問題又會出現(xiàn)，那就是水中的溶氧不能達到最優(yōu)化，氧氣是根呼吸轉(zhuǎn)化能量攝取水與營養(yǎng)的關(guān)鍵，當氧氣不足時，根系吸收效率就會大大降低，盡管是泡漬于營養(yǎng)液中也會出現(xiàn)因缺氧而造成的生長抑制與缺素，嚴重的還會出現(xiàn)爛根，所以水培技術(shù)大多以圍繞增氧技術(shù)而進行設(shè)計，如何讓水中溶氧提高人們設(shè)計了多種模式，有循環(huán)增氧有曝氣增氧還有氣液混合增氧等，這些不僅增加了設(shè)施與設(shè)備，而且在高溫情況下常常又達不到良好的效果，無 疑又增加了降溫致冷的投入。水培是近年國內(nèi)外發(fā)展較快的技術(shù)，它以根系直接吸收營養(yǎng)與水份的優(yōu)勢而體現(xiàn)出較高的生產(chǎn)效率，通常比土壤栽培提高 倍的生長速率，可是它的營養(yǎng)液管理投入與溫度調(diào)控投入成本與能源較大，也影響到它的普及與運用。在人們不懈的探索研究試驗下，構(gòu)思了一種新型的技術(shù)，哪就是氣霧培技術(shù)，這種技術(shù)可以完全遏制上述的一些抑制因素，可以同時讓水肥氣溫都達到最優(yōu)化的環(huán)境，而且是最節(jié)能成本最低的投入與運作。 那么，植物在氣霧環(huán)境下，有哪些生長潛能的激發(fā)與表現(xiàn)呢？首先氣霧環(huán)境最大的特點就是讓根系處于氧氣最為 充足的環(huán)境中，可以最大化地發(fā)揮根系的有氧代謝過程，對根系吸收營養(yǎng)與水份提供了最大化的轉(zhuǎn)換之能量，從而加快根系對水份的吸收與營養(yǎng)攝取，一些平常難以吸收或效率較低的元素在氣霧的富氧環(huán)境下也可以加強與提高，所以氣霧栽培的營養(yǎng)液要求也相對比水培要低，甚至許多植物還可以利用廢液進行栽培，說明它具有更高的吸收效率。根系吸收水份與營養(yǎng)的速度加快后自然就促進了地上部份的發(fā)育與生長，一般土壤栽培只有 50%的氧氣供給量，而透氣良好的無土基質(zhì)培也只有 70%，而氣霧栽培可以達到 90%以上的氧氣供給量，所以它能最大化地發(fā)揮吸收代謝之 功能。如果說人工基質(zhì)培是優(yōu)化了透氣富氧環(huán)境使作物生長加快，那水培就是優(yōu)化了水與肥環(huán)境，使肥水的吸收更直接，氣霧培則優(yōu)化了水肥氣三者的全面環(huán)境，由此可見從根域環(huán)境優(yōu)化來說，氣霧培是三者皆能兼顧的栽培技術(shù)，而且三因子間不會像土壤種植那樣會出現(xiàn)相互的交叉影響。在氣霧的環(huán)境下，除了吸收效率加快促進生長外，還有就是它的根系發(fā)育與伸展是在沒有任何阻力的情況下進行，所以不需要在土壤中栽培那般，因根系的穿行而消耗大量的生物能，能節(jié)省更多的能量與物質(zhì)參予到地上部份的生長。而且許多在常規(guī)下不能表達發(fā)育的根原基細胞，在水肥氣最適 的環(huán)境下也能發(fā)育成為根系，而且這種根系基本上是具有吸收功能的須根根系，也叫不定根根系，所以氣霧栽培在根的數(shù)量與生物量上都比其它任何一種栽培模式來得多，并且大多是具有發(fā)達根毛的氣生根根系，它有吸收效率是普通根系的數(shù)倍，這也是氣霧培的生長速度至少比土壤栽培要高 35 倍的主要原因吧。根深葉茂，發(fā)達的根系是作物蔬菜豐產(chǎn)的根本與關(guān)鍵。特別是葉菜類，隨著吸收代謝的加快，其生物量的形成絕大多數(shù)是經(jīng)濟產(chǎn)量，明顯比土壤栽培表現(xiàn)了更大的優(yōu)勢，比如生長季節(jié)縮短，周年栽培的批數(shù)增加，葉片變得更加碩大，水份含量更高，培育的蔬菜品種， 營養(yǎng)成份及維生素含量都將大大提高。如果是瓜果類還可以實現(xiàn)高糖度的栽培，特別是番茄，采用氣霧培后可以生產(chǎn)出糖度高達 9 以上的水果型番茄，比常規(guī)栽培高一倍以上，如果進行大容器的單株栽培，可以實現(xiàn)單株結(jié)果上萬個，產(chǎn)量幾百甚至上千斤的高產(chǎn)大樹，用于觀光農(nóng)業(yè)特顯風(fēng)采。這些生長速度的加快與品質(zhì)的改善都是根域環(huán)境優(yōu)化激發(fā)它吸收功能增進與代謝加快的結(jié)果，它沒有從基因上改變，只是表現(xiàn)型與表達的充分程度或者一些常規(guī)不能表達的冗余基因得以發(fā)揮的結(jié)果，所以說是植物生長潛能的激發(fā)，而不是基因性狀的更改，是栽培技術(shù)優(yōu)化的結(jié)果，并沒有導(dǎo)致 種性的改變，在保持原有品質(zhì)的基礎(chǔ)上更能使特性充分發(fā)揮。 氣霧環(huán)境下植物表現(xiàn)的特有生理與形態(tài)特征 氣霧栽培讓植物的生長潛能得以最大化發(fā)揮，這種超常規(guī)發(fā)育或者生長都是基于氣霧環(huán)境下蔬菜植物生理生化形態(tài)變異或變化的結(jié)果，以下就氣霧環(huán)境下生理生態(tài)等的改變作些簡要的介紹： 一．根構(gòu)型的變化： 根系的構(gòu)型形成及變化都是與栽培環(huán)境有關(guān)的，也表現(xiàn)出明顯生態(tài)適應(yīng)性。首先因氣霧環(huán)境不像土壤環(huán)境那樣根系需要克服基質(zhì)的阻力摩擦而形成機械組織的根系，而且土栽植物為了讓根系延伸至更遠更深的地方汲取水份及營養(yǎng)，它的根系發(fā)育形成了以多級分 枝的主根根系或側(cè)根根系，通過漸級分枝把末端的吸收根送向遠方，以獲取更多的水份營養(yǎng)空間，所以土壤中生長的植物其主根與側(cè)根發(fā)育往往較發(fā)達， 而且后期會明顯的木栓化或木質(zhì)化，構(gòu)建成發(fā)達的機械化組織，以適應(yīng)土壤特有的物理機械環(huán)境。而氣霧培中的根系，基本上沒有主根與側(cè)根根系的發(fā)育，不管木本還是草本，大多是以植株的基部根源基為根