【正文】 2030 平方的枝蔓占地面積 ,收獲的薯塊產量可達 100200 公斤 /株。蔬菜植物生長在礦質營養(yǎng)及水份最大化 供應的前提下 ,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 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。蔬菜瓜果的主要組成就是以水為主的產品 ,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 ,這是它導致器官變異的關鍵。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) ,這是它生產出果型大而均勻產品的關鍵。在蔬菜栽培中常因外界因子的不良影響 ,而使許多已經完成分裂的細胞 ,未能充分的膨大與伸長 ,所以在生物產量的形成上就受到影響。所以氣霧培技術中霧化系統(tǒng)的設計是關鍵 ,是根域環(huán)境優(yōu)化的最重要技術。要使根構型更趨氣生根的 特性 ,很重要的一個方面 ,就是霧化的霧滴大小有關 ,當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。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。為什么會形成不定根根系為主的根構型呢 ?其實這也是生態(tài)適應性的表現(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的方式 ,為自已創(chuàng)造最佳的生理與形態(tài)基礎 ,這就是高效直接的不定根根系。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根發(fā)育往往較發(fā)達 ,而且后期會明顯的木栓化或 木質化 ,構建成發(fā)達的機械化組織 ,以適應土壤特有的物理機械環(huán)境。這些生長速度的加快與品質的改善都是根域環(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 ,是栽培技術優(yōu)化的結果 ,并沒有導致種性的改變 ,在保持原有品質的基礎上更能使特性充分發(fā)揮。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)是經濟產量 ,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。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。如果說人工基質培是優(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 ,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。 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。水培是近年國內外發(fā)展較快的技術 ,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 管理投入與溫度調控投入成本與能源較大 ,也影響到它的普及與運用。近年 ,雖然也演生出較多的新型栽培模式與灌溉施肥技術 ,比如有機基質無土栽培、巖棉培、沙培、珍珠巖培等新技術 ,可以使基質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 ,這就是無土基質培尚存的不足。而現(xiàn)代環(huán)境技術完 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。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。 環(huán)境的優(yōu)化是植物潛能激發(fā)的關鍵 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施大棚的技術進行環(huán)境的調控 ,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備與設施 ,這些措施雖然也成為當前設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。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性 ,也叫做生態(tài)適應性。比如水環(huán)境可以讓適合于水生的基因啟動 ,讓它來適應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。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)。不管是哪種技術的革新 ,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 ,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。設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。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的作用下形成良好的團粒結構 ,從而優(yōu)化了根系的生物環(huán)境、化學環(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。人們遵循著它的適應性變化 ,以及環(huán)境對植物生長的影響 ,創(chuàng)造出各種各樣的農耕方法 與技術 ,讓植物生長往最有利于人類需求或生產要求的方向發(fā)展 ,這就是農業(yè)技術的作用。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)適應性上已得到了充分的證明。以下就其為什么生長快速的角度進行綜合的剖析 ,將從生理、原理上得以證明。所以氣霧技術將成為農業(yè)革命史上的又一次偉大跨越 ,把它定名為第四 代農業(yè)一點也不過