【文章內(nèi)容簡介】 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系的發(fā)端 ,形成了如須狀的不定根根系 ,而且不定根根系的數(shù)量極多 ,大多以基生為主 ,到后期隨著初生根的老化會形成簡單的分叉 ,但這分叉方式也是在初次根長形成大量不定根的方式進行發(fā)育 ,一些種子播種具有主根的品種 ,也是大量不定根的方式進行根的構(gòu)型 (如圖 )。為什么會形成不定根根系為主的根構(gòu)型呢 ?其實這也是生態(tài)適應(yīng)性的表現(xiàn) ,根系在氣霧環(huán)境中 ,不需克服土壤的阻力 ,也不需 通過根系的漸級輸送獲取水與養(yǎng)分 ,根系于濕 霧中可以最直接最有效最快速地獲取 ,只要增加基生根數(shù)量提高根系表面積可以達到吸收更多水份與營養(yǎng)的目的 ,所以植物的自組織行為選擇了須根根構(gòu)的方式 ,為自已創(chuàng)造最佳的生理與形態(tài)基礎(chǔ) ,這就是高效直接的不定根根系。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(gòu)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。氣霧環(huán)境為根系創(chuàng)造了毫無阻遏的環(huán)境 ,根系的發(fā)育均勻潔白整齊 ,這些根具有極高的吸收效率 ,也具有最大化的吸收表面積 ,特別是不定根末端形成的根毛根 ,絨絨得像纖毛 (如圖 ),這種根呼吸作用強 ,是一種吸收效率極高的根系 ,特別是采用超聲波霧化供液時 ,這種類型的根就特別的發(fā)達 ,所以超聲波霧化培通常比常規(guī)的噴霧栽培又有更高的效率與更快的生長。以優(yōu)化根系環(huán)境 ,培育發(fā)達而有活力的氣生根根系是霧培管理的關(guān)鍵 ,只有在適合的人造生態(tài)環(huán)境下 ,才能形成氣根毛根發(fā)達而且潔白的根系 ,這是植株生長潛能得以激發(fā)的關(guān)鍵 ,在生產(chǎn)上只要觀察根系的根構(gòu)及類型與發(fā)達程度就可以斷定生長是否良好。要使根構(gòu)型更趨氣生根的 特性 ,很重要的一個方面 ,就是霧化的霧滴大小有關(guān) ,當(dāng)霧化程度好霧液細小時 ,氣生根長就會形成大量由根皮細胞發(fā)育而成的毛根 ,這種根表面只極大 ,能發(fā)揮最佳的吸收功能。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(gòu)型的形成。所以氣霧培技術(shù)中霧化系統(tǒng)的設(shè)計是關(guān)鍵 ,是根域環(huán)境優(yōu)化的最重要技術(shù)。 二 .器官形態(tài)的變化 : 除了根構(gòu)型及形態(tài)變化以外 ,其它的枝葉花果同樣也會發(fā)生變化 ,這是生理變化在形態(tài)上的具體表現(xiàn) 。在蔬菜栽培中常因外界因子的不良影響 ,而使許多已經(jīng)完成分裂的細胞 ,未能充分的膨大與伸長 ,所以在生物產(chǎn)量的形成上就受到影響。特別是瓜果類 ,許多瓜果當(dāng)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。氣霧培的環(huán)境下能為細胞的繼續(xù)發(fā)育提供最充足的水份與營養(yǎng) ,這是它生產(chǎn)出果型大而均勻產(chǎn)品的關(guān)鍵。所以在氣霧環(huán)境下栽培的瓜果 ,一般發(fā)育均勻少有大小果 ,這除了水份充足外 ,氣霧栽培的植株因為根系的高效吸收與快速運輸 ,少有營養(yǎng)水份脅迫現(xiàn)象之發(fā)生 ,所以每個果實所獲的水與營養(yǎng)就得以保障 ,于是形成的果實大小也較均勻。蔬菜瓜果的主要組成就是以水為主的產(chǎn)品 ,它的含水量達 90 以上 ,栽培管理過程中水份是不是充足是至關(guān)重要 ,在土壤耕作中水份的尺度難以把握 ,水多則氣少會淹了作物 ,水少氣多但又會旱害 ,在前面已經(jīng)述及到土壤栽培的局限性 ,而氣霧中可以讓水與氣都達到最充分的供給 ,這是它導(dǎo)致器官變異的關(guān)鍵。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(guān)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。蔬菜植物生長在礦質(zhì)營養(yǎng)及水份最大化 供應(yīng)的前提下 ,不會出現(xiàn)水與肥的脅迫 ,所以在快速生長期不會因環(huán)境影響而抑制細胞與器官的發(fā)育 ,在培育南瓜王時 ,可達到驚人的膨脹速度 ,一株結(jié) 5 個瓜的巨型南瓜品種 ,在快速膨大期平均每個瓜日增重可達 10 斤以上 ,這種快速生長機制必須建立在沒有水份脅迫的前提下。另外 ,番茄王氣霧培也同樣表現(xiàn)出快速的生長模式 ,對番加生長量測定 ,在番茄整個生長期中 ,平均每天日伸展速度可達 7080cm/日。蕃薯的種植也同樣表現(xiàn)出地下根莖的超常速發(fā)揮 ,一株氣霧的蕃薯可達 2030 平方的枝蔓占地面積 ,收獲的薯塊產(chǎn)量可達 100200 公斤 /株。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。以上這些營養(yǎng)器官的快速形成主要源于充足的肥水氣條件 ,除了生物量的快速積累轉(zhuǎn)換外 ,其枝葉的形態(tài)特性也發(fā)生了明顯變化 ,如南瓜葉 ,在氣霧環(huán)境下達葉徑 50cm 以上 ,如荷葉般的大小 ,葉柄也可長達 50cm 以上 ,在野生蔬菜敗醬的栽培中 ,它的葉片大小可以達到土壤自然生長的 35 倍以上 ,常規(guī)的青菜也然