【正文】 究，比如營養(yǎng)的脅迫，它也同樣存在快速應(yīng)答的機(jī)制，可以讓人們快速地準(zhǔn)確地進(jìn)行營養(yǎng)代謝的研究，再加上氣霧的閉鎖循環(huán)，沒有任何營養(yǎng)源的外滲與損失，對(duì)于精確化地研究植物營養(yǎng)來說是一種較好的科研工具。在實(shí)際的運(yùn)用中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以按照前期生長速度的記錄值進(jìn)行推理運(yùn)算，智能化地確定某階段植物生長的最適目標(biāo)值，爾后再按日標(biāo)值進(jìn)行調(diào)控，達(dá)到因生理變化而進(jìn)行的精確控制的目的，這是日后環(huán)境控制的趨勢(shì)，因生理變化而進(jìn)行的控制才是最適合最科學(xué) 的控制，這在土壤栽培上相對(duì)較難實(shí)現(xiàn)，就是因?yàn)閷?duì)環(huán)境應(yīng)答速度較慢的原因。而氣霧栽培的植物在受到環(huán)境脅迫時(shí)很快就會(huì)在生理及形態(tài)上作出相對(duì)應(yīng)的反應(yīng)，比如利用它對(duì)水分快速應(yīng)答特性，可以利用微位移傳感器或者激光傳感器（ 分辨率 2μm），通過莖徑或葉片厚度的微小變化來控制彌霧的頻率，達(dá)到按照作物生長生理或者生產(chǎn)需求來控制的目的，這種控制比基于環(huán)境專家系統(tǒng)的控制更為準(zhǔn)確，特別是在瓜果類栽培時(shí)，需要進(jìn)行后期的制水管理，利用它就可以達(dá)到精準(zhǔn)控制的目的。比如土壤遇旱，首先由根系產(chǎn)生大量的脫落酸，脫落酸會(huì)隨著徑流進(jìn)入植株的其它器官與枝葉，葉片氣孔在脫落酸信號(hào)的作用下，很快就會(huì)作出關(guān)閉氣孔或調(diào)節(jié)開度的反應(yīng)，這種反應(yīng)對(duì)于脅迫環(huán)境下的適應(yīng)是非常重要的，可以免招不利氣候或環(huán)境因子對(duì)蔬菜植物造成的不利影響。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。 三．環(huán)境應(yīng)答速度加快： 氣霧栽培在沒有任何基質(zhì)緩沖的空氣中生長，再加上它高效快速的吸收功能，使植株對(duì)環(huán)境的應(yīng)答反應(yīng)變得靈敏，這對(duì)于生長來說有利也有弊。氣霧培是利用氣霧根系龐大高效的吸收能力為植株的器官發(fā)育形態(tài)構(gòu)建提供最大化的水份營養(yǎng)，從而使各器官的發(fā)育表現(xiàn)為超常規(guī)，這對(duì)于提高產(chǎn)量與質(zhì)量來說極為重要，它的增產(chǎn)效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于良種選育的增產(chǎn)效率。而且采用氣霧培后，因植株的巨大化發(fā)育，又會(huì)使常規(guī)瓜果蔬菜的根莖木質(zhì)化，特別是南瓜番茄黃瓜辣椒之類的，所以利用氣霧培技術(shù)可以栽培出各種蔬菜樹，對(duì)觀光農(nóng)業(yè)來說更具利用觀賞價(jià)值。采用氣霧栽培技術(shù)，可以讓植株巨大化，可以讓營養(yǎng)及生殖器官發(fā)育巨大化，可以培育出基因沒有改變的超常規(guī)巨型植物。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(dá)葉徑 50cm 以上，如荷葉般的大小，葉柄也可長達(dá) 50cm 以上，在野生蔬菜敗醬的栽培中，它的葉片大小可以達(dá)到土壤自然生長的 35 倍以上，常規(guī)的青菜也然，都有明顯增大的趨勢(shì)，而且發(fā)育的時(shí)間大大縮短，如葉菜類大多數(shù)可以縮短 1/31/2 時(shí)間，這對(duì)于栽培來說，就可以大大提高設(shè)施利用率與生產(chǎn)周轉(zhuǎn)率，也可以大大降低成本，比如生菜在氣霧環(huán)境下可以實(shí)現(xiàn)足月生產(chǎn)，也就是每個(gè)月可以出產(chǎn)一批。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(dá) 2030 平方的枝蔓占地面積，收獲的薯塊產(chǎn)量可達(dá) 100200 公斤 /株。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(huì)出現(xiàn)水與肥的脅迫，所以在快速生長期不會(huì)因環(huán)境影響而抑制細(xì)胞與器官的發(fā)育，在培育南瓜王時(shí)，可達(dá)到驚人的膨脹速度，一株結(jié) 5 個(gè)瓜的巨型南瓜品種，在快速膨大期平均每個(gè)瓜日增重可達(dá) 10 斤以上，這種快速生長機(jī)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(chǎn)品，它的含水量達(dá) 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(huì)淹了作物，水少氣多但又會(huì)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(dá)到最充分的供給，這是它導(dǎo)致器官變異的關(guān)鍵。氣霧培的環(huán)境下能為細(xì)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。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(xì)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。所以氣霧培技術(shù)中霧化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，是根域環(huán)境優(yōu)化的最重要技術(shù)。要使根構(gòu)型更趨氣生根的特性，很重要的一個(gè)方面，就是霧化的霧滴大小有關(guān)，當(dāng)霧化程度好霧液細(xì)小時(shí)，氣生根長就會(huì)形成大量由根皮細(xì)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(qiáng)，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(shí)，這種類型的根就特別的發(fā)達(dá)，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(huì)形成不定根根系為主的根構(gòu)型呢？其實(shí)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(jí)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(dá)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。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(jī)械組織的根系，而且土栽植物為了讓根系延伸至更遠(yuǎn)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(jí)分 枝的主根根系或側(cè)根根系，通過漸級(jí)分枝把末端的吸收根送向遠(yuǎn)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(dá)， 而且后期會(huì)明顯的木栓化或木質(zhì)化，構(gòu)建成發(fā)達(dá)的機(jī)械化組織，以適應(yīng)土壤特有的物理機(jī)械環(huán)境。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(jìn)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(dá)的充分程度或者一些常規(guī)不能表達(dá)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。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(jì)產(chǎn)量，明顯比土壤栽培表現(xiàn)了更大的優(yōu)勢(shì)，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(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，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(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(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(huì)像土壤種植那樣會(huì)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(diǎn)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(duì)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(duì)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(qiáng)與提高，所以氣霧栽培的營養(yǎng)液要求也相對(duì)比水培要低，甚至許多植物還可以利用廢液進(jìn)行栽培，說明它具有更高的吸收效率。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(shì)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(yùn)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(shù)，比如有機(jī)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(duì)肥水的吸收總歸還存在著間接的需要移動(dòng)的吸收或者根系必須在基質(zhì)中進(jìn)行穿透伸展地吸收，未能達(dá)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。而現(xiàn)代環(huán)境技術(shù)完全可以按照植物生長對(duì)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(shí)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(duì)各項(xiàng)因子 的緩沖作用。 環(huán)境的優(yōu)化是植物潛能激發(fā)的關(guān)鍵 在同一個(gè)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(jìn)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(dāng)前設(shè)施栽培的主要管理因子，但它對(duì)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(dá)的基因，以及表達(dá)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(duì)的基因，具體生長過程中哪些基因表達(dá)，哪些關(guān)閉則由環(huán)境所決定，所以植物 對(duì)環(huán)境也存在著較廣的適應(yīng)性，也叫做生態(tài)適應(yīng)性。比如水環(huán)境可以讓適合于水生的基因啟動(dòng)，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(dá)，形成了適于干旱條件的形態(tài)特征與發(fā)育表現(xiàn)，還會(huì)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(dá)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(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(jìn)而使其有更高于土壤栽培的生長速度與生物量。設(shè)施大棚等保護(hù)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)。增施有機(jī)肥的作用除了給植物提供生長所需