【正文】 體化的高效生產(chǎn)，為減緩新加坡農(nóng)產(chǎn)品的供給作出極大的貢獻。 一直到種苗工程上取得很好的無性生根效果后，才開始商業(yè)化霧培殖種苗技術的研究，在美國開發(fā)了各種各樣稱之為克隆機的種苗生產(chǎn)系統(tǒng)，但也沒有進行大型基地或設施設備的專業(yè)化開發(fā)，只作為生產(chǎn)的一項輔助技術在運用，其間大家利用該系統(tǒng)進行了數(shù)百種植物無性快繁的應用研究，取得了極好的效果，對于它的產(chǎn)業(yè)化推動起到了較大的促進作用。在非洲一些少雨且高溫的地區(qū)，也開始利用避雨棚或防蟲網(wǎng)保護設施進行蔬菜的氣霧栽培，這也是基于 氣霧培省水且耐高溫的特性而引起人們研究與生產(chǎn)的興趣。氣霧培在生產(chǎn)上具有廣闊的 運用，據(jù)近年的生產(chǎn)研究表明，氣霧培技術幾乎適合于所有的植物生長，甚至是水生植物，它的廣譜性是其它任何一種先進技術所不能相比的。 環(huán)境是基因表達的先決條件，是農(nóng)業(yè)技術的關鍵 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術從某種角度來說就是環(huán)境技術，包括氣候環(huán)境及水份營養(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生境的植物，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。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)。所以從某種角度來說農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術就是通過綜合環(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。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。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，也是植物生存的一種本能調(diào)節(jié)。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)土肥水管理的關鍵，它成為作物豐產(chǎn)的基礎。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，氧氣是根呼吸轉化能量攝取水與營養(yǎng)的關鍵，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，所以水培技術大多以圍繞增氧技術而進行設計，如何讓水中溶氧提高人們設計了多種模式，有循環(huán)增氧有曝氣增氧還有氣液混合增氧等，這些不僅增加了設施與設備，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。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。根深葉茂，發(fā)達的根系是作物蔬菜豐產(chǎn)的根本與關鍵。 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．根構型的變化： 根系的構型形成及變化都是與栽培環(huán)境有關的，也表現(xiàn)出明顯生態(tài)適應性。這種根系在氣霧環(huán)境下，表現(xiàn)為潔白柔嫩，因為它是以薄壁細胞為主所構成的組織，如果環(huán)境溫度適合，可以較長的時間保持 富有活力的潔白狀態(tài)，這是根系活力的像征，在土壤中常因各種外界不適因子的影響根系較易老化氧化與褐化，所以通常有色素沉積使陸生根有著較深的色澤。如果霧沒大，霧液中氧氣少，形成的根系大多有很大部份為水生根系，少有毛根特征，生長自然也稍慢，霧滴越細，液霧所含的氧氣就越充足，就利于毛根的發(fā)育，有利于高 效率根構型的形成。特別是瓜果類，許多瓜果當它完成第一膨大高峰期時，它的細胞數(shù)量就基本已確定，而它最終的大小則由每個細胞及液泡的發(fā)育所決定。葉與花器也然 ，通過多年的研究與生產(chǎn)表明，特別是葉菜類品種，有些可以達到超過土壤栽培數(shù)倍的葉型，這對于生產(chǎn)葉菜是至關重要的，其增加的部份包括細胞的伸長與膨大以及液泡的充分吸水。就是常規(guī)極為普通的空氣菜，采用桶式氣霧培，單株占地也可達 20 平方米以上。在氣霧環(huán)境下，甘蔗可達 6 米多高，水稻 可達 2 米，網(wǎng)紋甜菜瓜最多可對 80 多個瓜，西紅柿可達萬果的產(chǎn)量，小黃瓜單株可結 3000 多根，巨型南瓜可單株結5 瓜，每個都可達 200 斤以上（如圖）。所以說，生產(chǎn)上選擇氣霧培淋漓盡致地發(fā)揮品種潛在的基因特性，比一味地追求品種選育更顯的重要，在基因型不變的情況下，可以培育出超常規(guī) 的產(chǎn)量與質(zhì)量。這種快速傳送網(wǎng)絡的形成，是它潛能發(fā)揮最大化的關鍵所在，同時也是它具有快速反應生理的原因所在?？刂茣r通常以目標值作為線性參數(shù)，以實測值作為回歸反饋參數(shù)，以兩者的偏差值來 調(diào)控噴霧的量與頻率，比單一的以溫度及光照為參量的控制更為精確，番茄的生長也會更快，比如 9 葉期的番茄一般以 ，再按照一天中不同氣候所測的不同莖徑的變化進行反饋控制，實現(xiàn)因生長生理需要的最佳值進行調(diào)控，更符合番茄生長的生理要求，是一種較為精確的控制方法。其它的高溫寒冷干旱等脅迫的研究，也同樣具有更快速的反應與更準確的測定，所以氣霧栽培常常作為研究植物生理的實驗室工具與最為科學的方法。蔬菜植物也然，當它發(fā)達的根構形成后，它的生長速度可以表現(xiàn)為加速度的增長，一直到收獲，從而使一些番茄類植物的單株整體生長量上百倍地超越于土壤栽培，這也是它生長潛能得以發(fā)揮的具體表現(xiàn)。氣霧栽培的植物具有更強的呼吸作用與光合作用，其中光合是能量的轉換與合成，呼吸作用是物質(zhì)的分解與能量的釋放，兩者成為植物生長的最重要兩大代謝，在氣霧培的環(huán)境下，這兩者都得以的了強化，這是它形成較強抗性的主要原因。對根域環(huán)境的影響也然，在高達 38 度的氣霧環(huán)境中，根系生長還能正常進行，而水培的植物，一旦根域水溫超過 28 度就會出現(xiàn)生長緩慢或者停止，嚴重的會出現(xiàn)根系老化與爛根，而氣霧栽培的植物根域溫度以 3032 度為快速生長溫度，這說明它的適宜的整體溫度的域值也往上擴展。對于高溫的應答與抗性反 應也然，因栽培模式不同導致根系形態(tài)與特性的不同，以及生理代謝與地上生長調(diào)控機制也有所不同，當根系與枝葉受到高溫刺激時，氣霧培能迅速作出應答反應，關閉氣孔或者加速水份的運輸，而且是高效快速地進行，對高溫速來的影響與生理反饋能快速作了生理調(diào)節(jié)反應，從而使它的高溫耐性提高。所以在強光與 高溫的地區(qū)，選擇氣霧栽培是最好的方法，特別適合于非洲一些國家的栽培發(fā)展。有些植物受蟲啃咬后，會在傷口處分泌一些傷素，以抑制蟲的繼續(xù)危害，或者會產(chǎn)生一些物質(zhì)影響蟲的正常發(fā)育。在土壤中的根系常常有大量束縛水的環(huán)繞，而氣霧栽培大多是自由水的存在，這與它的根系生理變化有關。 而氣霧栽培的植物，根系完全懸長于空中，不需穿透土壤，也不需要通過分泌來加快營養(yǎng)的礦化過程，更不需通過中間代謝物來推進根系的穿行伸展 。而氣霧栽培中，根系獲取肥水變得直接高效，根本無需通過微生物的間接作用獲取水與營養(yǎng)，自然就讓根的分泌功能衰退。 七．根系的再生生理 在最適的氣霧環(huán)境下，對于根系的發(fā)育來說，是最為優(yōu)越的條件，植物的根系在氣霧中比在土壤或水中都有更強大的生理活性的生長潛力，所以在受到外部的刺激與損傷 時能發(fā)揮出最為強大的修復能力，而且是快速地進行再生生長。雖然在土壤環(huán)境下也同樣有修復補償生長現(xiàn)象，人們也利用該特性進行中耕斷根以促發(fā)更多發(fā)達的根系形成，但土壤環(huán)境因受水肥氣及機械阻力的影響，根原基的形成沒有氣霧環(huán)境那么順暢而快速。而且藥用植物的根系采用修剪采收法，不僅僅可以實現(xiàn)多次采收，不需像土壤栽培那樣進行一次性的翻耕采收，產(chǎn)量可以提高數(shù)倍，根產(chǎn)品潔凈利于藥材的加工利用。也就是能植株地上光合作用的營養(yǎng)最大化地下送轉化為人們所需的根系收獲物，是一種高效率的生物量利用法。但是氣霧栽培與水培等其它無土栽 培技術相比，在營液的配方及濃度管理上，可伸縮的范圍較大，不必像傳統(tǒng)水培那般嚴格管理。在高溫或低溫條件下，水培植物的適應性就差，需要進行養(yǎng)液溫度的調(diào)節(jié)，而氣霧栽培不需進行養(yǎng)液的溫度控制。雖然植物的基本生理與形態(tài)是大同小異，但傳統(tǒng)的研究都是以土壤為環(huán)境的栽培研究，就如水生與陸生植物有許多特性與生理是不同的一樣，氣生植物也將會有更多的生理與形態(tài)是有區(qū)別于陸生，所以我們可以只能作些鑒借，不能把陸生的土壤栽培技術與生理認識全搬到氣霧技術當中，這樣才 能讓氣霧栽培不管從理論還是從實踐上形成新的理論與技術體系。聘請科研人員 4 名，并與安徽省農(nóng)科院、浙江省麗水市農(nóng)科院合作，為基地管理及新技術的科研和開發(fā)提供堅實的技術支持。基地二期建成后，公司將主要進行： 養(yǎng)心菜、養(yǎng)腎菜等國內(nèi)稀有葉菜品種的培育。 （四） .經(jīng)費預算及預期效果 果蔬的氣霧栽培是一種高投入高產(chǎn)出的栽培方式，農(nóng)業(yè)發(fā)展至最高境界的一種生產(chǎn)模式。 二 、項目背景 隨著人口增長，耕地面積急劇減少，人地矛盾的日益激化，我國糧食、蔬菜的生產(chǎn)遭遇到前所未有的挑戰(zhàn)。耕地資源的 短缺已成為制約我國經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展和全面建設小康社會的重要因素。 產(chǎn)業(yè)背景 —— “菜籃子”工程牽動千家萬戶 蔬菜產(chǎn)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是居民日常消費品的重要組成部分，稱之為“菜籃子工程”。為把好衛(wèi)生質(zhì)量關，更好地參與國際市場競爭，國家有關部門決定實施菜籃子“三綠色工程”，即開辟綠色通道、培育綠色市場和提供綠色消費。近年，我國農(nóng)副產(chǎn)品的價格呈快速上升之勢，發(fā)展蔬菜產(chǎn)業(yè)，實施“菜籃子工程”對保障 城鄉(xiāng)蔬菜市場的供應、穩(wěn)定物價、維護安定局面都有非常重要的意義。并且以家庭經(jīng)營為主的粗放型生產(chǎn)方式，勞動生產(chǎn)率低下，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)周而復始地在習慣的模式中低效率運行。大部分地區(qū)出現(xiàn)蔬菜大棚、食用菌棚倒塌等情況，農(nóng)作物受災面積達到 億畝，因災害導致的直接經(jīng)濟損失 億元