【正文】 氣霧栽培 的環(huán)境能為細(xì)胞的 發(fā)育提供最充足的水份與營(yíng) 養(yǎng)，這是它生產(chǎn)出果型大而均勻產(chǎn)品的關(guān)鍵。而且許多在常規(guī)下不能表達(dá)發(fā)育的根原基細(xì)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。環(huán)境是 基因表達(dá)的動(dòng)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(yíng)養(yǎng)都成為影響植物生長(zhǎng)的主要因子，而且它的變化都會(huì)直接影響到 植物的表現(xiàn) 。 (1)環(huán)境是基因表達(dá)的先決條件，是農(nóng)業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)從某種角度來(lái)說(shuō)就是環(huán)境技術(shù)，包括氣候 環(huán)境及水份營(yíng)養(yǎng)氧氣環(huán)境，其中氣候環(huán)境的不同，形成了適于各種氣候環(huán) 境的植物，它們?cè)谛螒B(tài)特征、 生理變 化上也表現(xiàn)出于這種氣候與環(huán)境的生態(tài)表現(xiàn) ，所以地球上形成了千千萬(wàn)萬(wàn)種不同種類(lèi)與類(lèi)型的植物，其中環(huán)境是影響進(jìn)化與物種形成的決定性因素。 氣霧栽培 在生產(chǎn)上具有廣闊的運(yùn)用，據(jù)近年的生產(chǎn)研究表明， 氣霧栽培 技術(shù)幾乎適合于所有的植物生長(zhǎng)，甚至是水生植物，它的廣譜性是其它任何一種先進(jìn)技術(shù)所不能相比 擬 的。這種方式更適合少水干旱地區(qū)的生產(chǎn)，它的節(jié)水性更強(qiáng)，而且可以做到正常的零排放，已在生產(chǎn)上得到普遍的認(rèn)可與形成規(guī)范化的生產(chǎn)規(guī)模。 4 1）氣霧栽培的發(fā)展歷程 植物長(zhǎng)在氣霧當(dāng)中，并不是人類(lèi)的發(fā)明，其實(shí)是自然造化給人類(lèi)的啟示，在大自然中，有許許多多的植物就不需基質(zhì)與土壤而直接生長(zhǎng)附生于巖石及樹(shù)皮上，其至根系直接懸長(zhǎng)于空中而形成壯觀(guān)的氣根世界，這些根最后成熟膨大與盤(pán)根錯(cuò)節(jié)，成為現(xiàn)代雨林氣候原始森林的生態(tài)景觀(guān)，特別是生長(zhǎng)于高濕雨林 條件下的榕樹(shù)，氣根是它抗拒自然與適應(yīng)自然所形成的 。 二、 項(xiàng)目 概況 植物工業(yè)化生產(chǎn)的探索已有半個(gè)多世紀(jì)的 歷史，嘗試的模式與方法也較多，但總體來(lái)說(shuō)是沿襲了以下的發(fā)展過(guò)程： 從露天到保護(hù)地，從保護(hù)地到人工環(huán)境，從土壤到無(wú)土基質(zhì)栽培，從無(wú)土基質(zhì)栽培再發(fā)展到水培，其間包括管道化的植物工業(yè)，再就是到這里提出的氣霧工業(yè)。每一種工具及技術(shù)的誕生，都會(huì)影響和改變著人們的生活質(zhì)量，從猿人類(lèi)的石耕斧作到傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，隨著 科技 的 進(jìn)步與發(fā)展，人們對(duì)作物的耕作模式也在進(jìn)行著一次又一次的改變，特別是近年來(lái)溫室大棚的出現(xiàn)更是給人們的生活帶來(lái)了驚喜，同時(shí)也開(kāi)啟了人們對(duì)農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)的新的認(rèn)識(shí)， 從土壤栽培、基質(zhì)栽培發(fā)展到現(xiàn)今的無(wú)土水培。很多人 對(duì)土壤栽培及水培 ， 都 有較為熟悉的認(rèn)識(shí)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，可 是， 對(duì)目前一種新型的氣霧栽培模式 ， 可能還是 比 較陌生的。所謂氣霧工業(yè)它是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與栽培模式轉(zhuǎn)型發(fā)展過(guò)程中，迄今為止最為先進(jìn)與實(shí)用的技術(shù)，也是能使植物工廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)與生產(chǎn)最大化的新方法。 氣栽培是植物進(jìn)化過(guò)程中以及現(xiàn)存的特殊環(huán)境下，都會(huì)自然發(fā)生與形成的一種生態(tài)適應(yīng)性表現(xiàn)。 我國(guó)最早把氣霧栽培主要用于馬鈴薯脫毒種薯培育，而且是簡(jiǎn)易的設(shè)施與簡(jiǎn)單的定時(shí)控制條件下進(jìn)行，隨著根系科學(xué)這門(mén)學(xué)科的興起，利用它便于觀(guān)察根系生長(zhǎng)與提取根系分泌物的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)型設(shè)計(jì)的 氣 霧 栽 培研究。所以氣霧技術(shù)將成為農(nóng)業(yè)革命史上的又一次偉大跨越，把它定名為第四代農(nóng)業(yè)一點(diǎn)也不過(guò)份，它的的確確能使以往的技術(shù)發(fā)生一次質(zhì)的跨越與改變，是革命性與普遍性的技術(shù)創(chuàng)新。那么同一物種在不同的環(huán)境下是不是也會(huì)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。 （ 2） 環(huán)境的優(yōu)化是植物潛能激 發(fā)的關(guān)鍵 氣霧栽培是讓植物的根系懸 生 長(zhǎng)于充滿(mǎn)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)每個(gè)因子的最優(yōu)化， 氣霧栽培 技術(shù) 可以完全遏制一些抑制因素，可以同時(shí)讓水 、 肥 、 氣 、 溫都達(dá)到最優(yōu)化的環(huán)境，而且是最節(jié)能 、 成本最低的 生產(chǎn)方式。 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(lái)得多 ，并且大多是具有發(fā)達(dá)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 氣霧栽培 的生長(zhǎng)速度至少比土壤栽培要高 35倍的主要原因 。在氣霧環(huán)境下栽培的瓜果，一般發(fā)育均勻少有大小果。外界溫 、 光 、 氣 、 熱 、肥 、 水等因子的刺激都會(huì)產(chǎn)生信號(hào)激素，而這種信號(hào)激素的傳遞也同樣比土壤栽培要來(lái)得快速，所以它具有快速應(yīng)答環(huán)境變化而作出自我生理調(diào)節(jié)的本能。在氣霧環(huán)境中隨著氧氣環(huán)境的優(yōu)化，植株體內(nèi)影 響生長(zhǎng)的各種氧自由基減少，植株的組織器官或者細(xì)胞出現(xiàn)老化衰亡的減 少，于是植株始終可以保持活力與快速的增長(zhǎng)。 ○ 1 氣霧 栽 培對(duì)溫度的抗性 在高溫氣候的脅迫下，土壤栽培的植株往往適應(yīng)性的 溫度 域值較窄，通常植物當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò) 35 度以上高溫時(shí)，就會(huì)對(duì)光合效率及營(yíng)養(yǎng)的吸收造成影響，而在氣霧栽培的環(huán)境下，它的高溫極限明顯往上漂移。 ○ 3 氣霧栽培對(duì)病蟲(chóng)危害的抗性 氣霧栽培 旺盛的生長(zhǎng)勢(shì)為受害植株或器官提供了快速修復(fù) 與反應(yīng)的保障。除此之外，快速生長(zhǎng)的 氣霧栽培 植物，它的器官與組織除了巨大化表現(xiàn)外，表層保護(hù)細(xì)胞或者分泌的衍生物更多，有些表現(xiàn)為蠟質(zhì)層或粉的增加，或釋放更多趨蟲(chóng)或抑蟲(chóng)物質(zhì)，以提高綜合的抗病蟲(chóng)能力。 在相同的營(yíng)養(yǎng)液配方情況下，水培植株常會(huì)因缺氧或高溫而表現(xiàn)出缺鐵黃化之癥狀，而 氣霧栽培 沒(méi)有發(fā)生。在生產(chǎn)上的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)已被生產(chǎn)實(shí)踐得以充分證明，是一種最為先進(jìn)的栽培模式，在未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展中將成為主要的生產(chǎn)模式與技術(shù)體系。氣霧法是資源節(jié)省型環(huán)境友好型的農(nóng)業(yè)耕作方法，在南北極的極地，在冰層覆蓋的天氣下，一切生產(chǎn)都是利用人工能源進(jìn)行耕作生產(chǎn)，如何減少能源特別是加溫的耗能是最大的投入，而氣霧栽培 可以使加溫的 耗能最少化，而且在極地生產(chǎn)，周期的縮短與空間的利用也與植物工廠(chǎng)一般的重要，所以它也是用于極地生產(chǎn)的最佳模式。 （ 3） 空中 立體 農(nóng)業(yè)上的運(yùn)用 所謂空中農(nóng)業(yè)就是利用可利用的空間進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，它是一種占 天不占地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 模式，特別是城市的空中綠化，我們也叫天臺(tái)農(nóng)業(yè)、 墻壁農(nóng)業(yè)， 利用氣霧法是最為高效與輕巧的方法，沒(méi)有太大的承重，而且建造又是極為方便，生產(chǎn)效率又高， 是未來(lái)城市樓頂綠化與農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要模式。除了營(yíng)養(yǎng)體的快繁提高效率外，種子育苗也然，在氣霧環(huán)境中，萌芽生長(zhǎng)更快，根系更發(fā)達(dá)，而且培育的苗適合于各種環(huán)境的栽培，更是無(wú)土栽培用苗的最佳方法?？蒲猩显O(shè)計(jì)根霧培養(yǎng)箱，被廣泛用于根科學(xué)的研究，可以分析觀(guān)察根系的發(fā)育機(jī)理，可以進(jìn)行根系生理學(xué)的研究，比任何 一種栽培方法都要方便而科學(xué)。 5) 大面積荒山、荒灘、湖泊的開(kāi)發(fā)治理 10 古語(yǔ)說(shuō)：三山六水一份田， 為了獲取更多的土 地， 長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)荒山、荒灘、湖泊 的開(kāi)發(fā)一直在堅(jiān)持不懈地努力著，但是大都收效甚微。 四、項(xiàng)目的類(lèi)型與構(gòu)建 要熟悉氣霧栽培的各種栽培模式或者進(jìn)行栽培模式的靈活創(chuàng)新與運(yùn)用，首先要懂得 模式演變的基本原理與構(gòu)建特征。 ○ 1 按照栽植載體不同分類(lèi) 栽培載體是承載植物固定植株的部份，根據(jù)當(dāng)前生產(chǎn)運(yùn)用，主要有以下幾種，以黑白膜為載體的薄膜栽培，以泡沫板為載體的板式栽培等。遮光系統(tǒng)有利用黑白膜包縛根域空間的方法，也有利用泡沫板密封遮光，主要就是防些光的直接照射，特別是紫外線(xiàn)對(duì)根的殺傷。特別是彌霧系統(tǒng)的控制是植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ) 保障，其它因子稍有偏差不會(huì)造成致命性的損害，但是如果氣霧根域環(huán)境出現(xiàn)故障，就會(huì)在很快的時(shí)間內(nèi)發(fā)生植物萎蔫失水或死亡，這是氣霧栽培過(guò)程中特別要注意的管理環(huán)節(jié)，需經(jīng)常性檢查計(jì)算機(jī)的控制運(yùn)行情況，如果在遇到停電期間要及時(shí)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)供電，確保根系不失水。 （ 3）金字塔式 ： 當(dāng)前農(nóng)業(yè)的種植已漸漸從平面發(fā)展至空間，可以大大提高單位面積的使用效率，而利用泡沫扣板搭建而成的金字塔式的栽培系統(tǒng)，現(xiàn)已被科研及生產(chǎn)者所運(yùn)用，在日本的 氣霧栽培 植物工廠(chǎng)中，為了充分利用人工光照就是利用這種栽培系統(tǒng)，它具有建造方便，管理容易之特點(diǎn)。 （ 6）漂浮式： 所謂漂浮栽培就是以漂于水面的浮體作為栽培植物的載體，實(shí)現(xiàn)植物的水中栽培，根據(jù)植物的進(jìn)化論以及近代水培技術(shù)的發(fā)展證明，所有植物都有適應(yīng)水中生長(zhǎng)的生理潛能，只要?jiǎng)?chuàng)造一定的生態(tài)環(huán)境就可以發(fā)揮它 強(qiáng)大的生態(tài)適應(yīng)性，這樣在 水上就可以栽培各種各樣的植物，創(chuàng)造出遠(yuǎn)古時(shí)期類(lèi)似12 于沼澤地的植物環(huán) 境。 2）、相關(guān)設(shè)施 （ 1）建造大型溫室 ：在設(shè)施農(nóng)業(yè)中溫室是重要、必備的，直接關(guān)系到作物的生長(zhǎng)。這三者的控制構(gòu)成了 氣霧栽培 的自動(dòng)控制系統(tǒng) 。 13 ○ 1 如何實(shí)現(xiàn)彌霧的間歇控制： 間歇彌霧控制最簡(jiǎn)單的方法就是在計(jì)算機(jī)程序中設(shè)定與外界環(huán)境溫度相關(guān)的時(shí)間模塊控制技術(shù)，也就是當(dāng)外界溫度升高時(shí)，彌霧越頻繁，溫度降低時(shí)，間歇時(shí)間越長(zhǎng)，并可因植物生長(zhǎng)的不同階段進(jìn)行頻率及間歇時(shí)間的人為調(diào)整，這種方法是以采集的環(huán)境參數(shù)為參照來(lái)確定彌霧方式與間歇時(shí)間，雖也較科學(xué)但不是最精確。 ○ 3 根域環(huán)境的供氣控制技