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一．什么是氣霧栽培

氣霧栽培就是把植物的根系完全置于氣霧環(huán)境下進(jìn)行生長發(fā)育的一種模式，它通過霧化的水氣滿足植物根系對水肥的需求，并具有最充足的氧氣與最自由伸展的空間，根系在毫無阻力的情況下生長。氣霧栽培以根系懸吊生長于氣霧的環(huán)境中為區(qū)別于其它任何一種栽培模式的主要特征。

氣霧栽培技術(shù)是當(dāng)前世界上所有栽培模式中最為先進(jìn)的無土栽培技術(shù)，它的根系懸吊生長于高濕度的營養(yǎng)霧環(huán)境中，能從環(huán)境中獲取最充足的氧氣，同時(shí)，通過彌霧技術(shù)又可以以最直接的方式獲取水份及營養(yǎng)，是一種肥氣水三因子最適宜、最充足與最直接供應(yīng)的方法，所以它表現(xiàn)出其它任何一種栽培模式都不具備的生長速度與發(fā)育進(jìn)度，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上表現(xiàn)出神奇的生長效果與超常規(guī)的產(chǎn)量表達(dá)。

二．氣霧栽培的優(yōu)勢與特點(diǎn)

氣霧栽培是目前在園藝生產(chǎn)與研究上都最具開發(fā)潛力與前景的技術(shù)，是以前任何一種栽培模式所不能比擬的，可以大幅度提高生產(chǎn)的質(zhì)量與數(shù)量，大大減少人力、肥料、水及農(nóng)藥的投入，特別是溫室栽培氣霧栽培具有更低的電能消耗量，是未來溫室栽培的一個(gè)主要發(fā)展項(xiàng)目與高效農(nóng)業(yè)技術(shù)。

1. 氣霧栽培模式能為植物生長創(chuàng)造最佳的根域環(huán)境。植物能否正常或快速的生長，主要由兩大代謝所決定，一個(gè)是以枝葉為中心的光合代謝，另一個(gè)是以根系為中心的吸收代謝，這兩大代謝的正常與否或能否超常規(guī)的優(yōu)化創(chuàng)造，都可以改變植物的生長速度，并改變品質(zhì)。構(gòu)成植物的生物量主要由光合作用合成的碳水化合物與水份組成，其余少量的是被稱為灰分的礦質(zhì)元素。這些總生物量的構(gòu)成中水占居了絕大部份，這除了它是一切代謝的載體外，還是根域環(huán)境調(diào)控中最重要的參數(shù)，合適的水份條件是一切有生命植物生存生長的基礎(chǔ)，而碳水化合物雖是光合形成組成干物質(zhì)的主要部份，但這個(gè)過程需在水分與礦質(zhì)營養(yǎng)充分保障的情況下才能進(jìn)行，因?yàn)橹参锏墓夂洗x是個(gè)極復(fù)雜的過程，許多礦質(zhì)元素都是光合相關(guān)酶的重要組成部份或者金屬離子的活性中心，沒有水份與礦質(zhì)元素的保障，再好的光合條件也不能進(jìn)行光合作用。同時(shí)碳水化合物又是能量代謝的底物，植物的各種生理活動過程都需在有能量動力的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而為其提供動力與能量的就是呼吸作用，也就是說呼吸作用越旺盛，能量代謝效率越高，各種植物生理活動就越旺盛，根系吸收水份與營養(yǎng)的速度也就更快。而礦質(zhì)營養(yǎng)的供給是一切代謝與活動的基礎(chǔ)，只有在適合而全價(jià)的營養(yǎng)液供給下，才能為植株快速生長提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)，才能激活各種代謝活動。在植物所需的各種元素中缺乏任何一種都會影響代謝與生長，而土壤栽培常會因缺乏某種元素或者不充足而造成生長發(fā)育上的不良表現(xiàn)，這些都說明了，礦質(zhì)營養(yǎng)充分而直接的供給也是根域環(huán)境創(chuàng)造中極為重要的因子。而根系的呼吸代謝除了地上部份供給充足的呼吸底物外，最重要是要有富足的氧氣參與，只有充足的氧氣才可以促進(jìn)加速有氧呼吸過程，才可使呼吸代謝過程的能量轉(zhuǎn)換率最大化，才能為根系吸收水分及礦質(zhì)營養(yǎng)提供更大更多的能量，只有吸收加快，才能使地上部份光合作用與生長發(fā)育加快。

2. 氣霧栽培能滿足植物對水、肥、氣、溫、光的最全面最充分的要求。水是所有植物賴以生存最起碼、最基本的條件。氣霧栽培是根據(jù)各種植物對水適應(yīng)特性需要，以及在不同生長階段對水的需要量給予不同的氣霧量，完全可以人為控制和自動調(diào)節(jié)，因此可以滿足各種不同特性植物的需要，因此氣霧栽培可以適宜幾乎所有的植物栽培。肥料是植物長勢如何，成熟期長短，果實(shí)大小，產(chǎn)量高低，品質(zhì)優(yōu)劣的重要條件，不同植物對肥料有不同的要求，氣霧栽培基本上都是用無機(jī)肥配制營養(yǎng)液，除了主要元素氮、磷、鉀外，各種微量元素可以充分滿足不同植物的要求。任何植物生長發(fā)育的重要條件之一就是“氣”，植物需要呼吸，根系需要充足的氧氣，莖，葉在光合作用條件下需要二氧化碳?xì)猓鲁鲅鯕?，而夜間莖、葉則吸入氧氣，放出二氧化碳。氣霧栽培能夠?qū)崿F(xiàn)氧氣和二氧化碳?xì)獾某渥愎┙o，是其它任何栽培方法所不具備的。溫度是植物生長和發(fā)育的重要條件之一，植物的莖、葉和根系對溫度的要求即有一致性也有差異性，氣霧栽培生產(chǎn)模式很巧妙的解決了氣溫對作物的困擾。在高溫季節(jié)大棚內(nèi)溫度達(dá)到50～ 60℃時(shí)，噴向莖、葉上面的氣霧起到了使莖、葉降溫的作用；而冬季大棚內(nèi)溫度如降到12℃以下時(shí)，噴射在莖、葉上氣霧起到了增溫作用。因此在一年四季中大棚作物的外部環(huán)境溫度與內(nèi)部環(huán)境溫度基本恒定，高溫季節(jié)不休棚，這一大特點(diǎn)是任何栽培方式所不能實(shí)現(xiàn)的。光是所有植物生長的必要條件之一，但不同植物對光的要求又有很大差異，氣霧栽培由于是立體多層的，不但可以利用補(bǔ)光燈滿足底層光線不足，同時(shí)還可以根據(jù)植物對光的要求特性，在不同的層面上種植喜強(qiáng)光、中光、弱光、陰光作物，各取所需，科學(xué)利用。

3. 氣霧栽培植物能神速生長。氣霧栽培能實(shí)現(xiàn)植物短期內(nèi)的快速生長與發(fā)育，通常植物氣霧栽培比基質(zhì)培快3～5倍，比水培快1.5～3倍，有些植物甚至可提高十幾甚至幾十倍，其生長速度是任何一種栽培方法都不可相比的，這對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上縮短生長發(fā)育期進(jìn)行多茬栽培或者進(jìn)行植物巨大化栽培意義非同小可。氣霧栽培之所以具有如此大的生長潛能發(fā)揮優(yōu)勢，關(guān)鍵在于根域環(huán)境氧氣供給的最優(yōu)化與機(jī)械阻力的最小化，處于氣霧環(huán)境中的根系具有最強(qiáng)的根氧化力，吸收各種礦質(zhì)離子神速而高效，根本不會出現(xiàn)基質(zhì)培或水培中因缺氧而造成的肥水吸收障礙。同時(shí)根系處于空氣中，發(fā)育不受任何物理阻力，在形態(tài)構(gòu)建與伸長生長上都比其它栽培模式要快速，為植物株快速生長提供了形態(tài)與生理基礎(chǔ)。生長加快后，還可以使生育期縮短，使農(nóng)作物栽培生產(chǎn)的茬數(shù)增加，再加上立體塔型種植，綜合產(chǎn)量提高率可達(dá)5～10倍，也就是一畝氣霧栽培蔬菜，其年產(chǎn)量就相當(dāng)于土壤栽培的5～10畝。這樣既節(jié)省了土地，又達(dá)到了集約高效管理的目的，是當(dāng)前高產(chǎn)栽培技術(shù)中最先進(jìn)的模式。

4. 氣霧栽培可以讓植物器官超常規(guī)發(fā)育，最大限度地提高產(chǎn)量。在不改變基遺傳與性狀的情況下，采用氣霧栽培可以讓植株巨型化，比如可以栽培出各種植物王與蔬菜樹，這是因?yàn)樗焖偕L的根系不受限制發(fā)育，器官生物量基因表達(dá)時(shí)，氣霧栽培能令它更充分表達(dá)而已。任何器官的形成發(fā)育其實(shí)都是由基因所掌控的，而且細(xì)胞分裂數(shù)量其實(shí)都是類似的，只是在細(xì)胞的伸長與膨大時(shí)，因?yàn)闅忪F栽培能為其提供更充足的肥水氣，讓每個(gè)細(xì)胞的伸長膨大發(fā)育不受限表達(dá)，同時(shí)也使細(xì)胞間隙距離拉大，細(xì)胞伸長達(dá)到最大化的發(fā)揮，液泡的發(fā)育能不受限地獲取更多的水分與光合成產(chǎn)物，從而使相同或類似細(xì)胞數(shù)量的花果葉莖等器官能達(dá)到最大化的發(fā)育，從而表現(xiàn)出生物量增加及體積的增大。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。例如，在氣霧環(huán)境下，甘蔗可達(dá)6m多高，水稻可達(dá)2m，網(wǎng)紋甜菜瓜單株最多可結(jié)80多個(gè)瓜，西紅柿單株可達(dá)萬果的產(chǎn)量，小黃瓜單株可結(jié)3000多根瓜，巨型南瓜可單株結(jié)5個(gè)瓜，每個(gè)都可達(dá)100kg以上。采用氣霧栽培，南瓜、番茄、黃瓜、辣椒等，可以栽培出各種蔬菜樹，對于觀光農(nóng)業(yè)來說更具有很高的觀賞價(jià)值，對于增加農(nóng)產(chǎn)品競爭力，培育精品農(nóng)產(chǎn)品來說意義非凡。

5. 氣霧栽培植物環(huán)境應(yīng)答速度加快。氣霧栽培植物是在沒有任何基質(zhì)緩沖的空氣中生長，再加上它高效快速的吸收功能，使植株對環(huán)境的應(yīng)答反應(yīng)變得非常靈敏，氣霧栽培的根構(gòu)型為不定根系，不會像土壤栽培陸生根那樣遠(yuǎn)距離逐級輸送吸收，它對肥水的吸收就如高速公路般的直接快速，快速的吸收與代謝同時(shí)也導(dǎo)致它快速應(yīng)答環(huán)境因子變化生理機(jī)制的形成。外界溫光熱水肥氣等因子的刺激都會產(chǎn)生信號激素，這種信號激素的傳遞也同樣比土壤栽培快速，所以它具有快速應(yīng)答環(huán)境變化而做出自我生理調(diào)節(jié)的能力。這種快速傳送網(wǎng)絡(luò)的形成，是它潛能發(fā)揮最大化的關(guān)鍵所在，同時(shí)也是它具有快速反應(yīng)生理的原因所在。

6. 氣霧栽培具有更高的調(diào)溫效率。反季蔬菜的栽培是蔬菜生產(chǎn)的重要技術(shù)，特別是冬季加溫栽培及夏季的越夏栽培，能使相同品種的蔬菜售價(jià)倍增，也是實(shí)現(xiàn)栽培者高效創(chuàng)收的關(guān)鍵技術(shù)。那么在實(shí)現(xiàn)反季栽培過程中，環(huán)境因素中的溫度調(diào)控是最為重要的因子，降溫或加溫成為環(huán)境控制中最重要的部份。反季生產(chǎn)的溫度調(diào)控成本構(gòu)成了生產(chǎn)成本的主要內(nèi)容，采用氣霧栽培模式可以解決傳統(tǒng)技術(shù)條件下，根域溫度難以調(diào)控的技術(shù)難題，綜合調(diào)溫成本只需土壤栽培或水培的1/5～1/10，而且不會出現(xiàn)因根域溫度過高或過低造成的生長不協(xié)調(diào)的生理障礙發(fā)生。

7. 氣霧栽培便于立體化垂直化三維耕作，例如，金字塔形的氣霧栽培，植物栽培的空間得到拓展，栽培的株數(shù)增加，實(shí)現(xiàn)立體化的科學(xué)布局，使相同平面面積的土地，利用率提高了1～3倍，再加上氣霧栽培的生長速度加快3～5倍，就使平面生產(chǎn)效率提高了5～10倍。這樣可以讓單位面積的種植效率得到數(shù)倍提高，可以在最小的土地上生產(chǎn)出最大化的農(nóng)產(chǎn)品，達(dá)到數(shù)倍于常規(guī)的耕作效果，在城市化推進(jìn)，土地日漸減少的今天，具有普遍的實(shí)用意義。

8. 氣霧栽培是一種最為節(jié)水的栽培模式。它的節(jié)水效率可達(dá)90%，也就是說只需土壤栽培的1/10用水量，就可完成相同生物量的增長。如溫室土壤栽培番茄，每形成1kg番茄需要200kg水，就是采用水培也需消耗170kg左右的水，而采用氣霧栽培則只需6～10kg的水。它是節(jié)水農(nóng)業(yè)水資源利用率最高的生產(chǎn)技術(shù)，這與它的閉環(huán)循環(huán)式的供液生產(chǎn)有關(guān)。

9.氣霧栽培完全脫離了常規(guī)基質(zhì)，打破了傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的所有局限，省去了土壤栽培整地、中耕、除草、施肥、灌溉等繁瑣的耕作流程，是一種典型的省力化農(nóng)業(yè)，在勞動力緊缺的今天無疑是一項(xiàng)革命性的栽培技術(shù)，可以讓農(nóng)業(yè)勞動力得以大大解放，把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變得更為高效更為省力，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的高效化自動化車間化，讓所有的人都可以學(xué)會都可以掌握，像種花種草般休閑娛樂式生產(chǎn)。無需對土壤消毒，擺脫了土傳病蟲害與連作障礙的困擾，如果進(jìn)行空間嚴(yán)密的防蟲網(wǎng)隔絕，可以做到無蟲化的免農(nóng)藥生產(chǎn)，對環(huán)境的污染可以有效控制，可以生產(chǎn)出近乎完美的綠色安全食品。氣霧栽培的營養(yǎng)液在一個(gè)嚴(yán)密的閉鎖型循環(huán)系統(tǒng)中完成養(yǎng)分與水分的供給，可以實(shí)現(xiàn)零外排，做到可持續(xù)不污染環(huán)境的效果。