諺語(yǔ)說(shuō)：“萬(wàn)物土中生”，植物的生長(zhǎng)都離不開(kāi)土壤，可是當(dāng)無(wú)土栽培出現(xiàn)的時(shí)候，“萬(wàn)物土中生”這句古老的諺語(yǔ)已經(jīng)被改寫(xiě)。有了這種栽培，你可以在寸草不生的茫茫沙漠等等一切您認(rèn)為不容易栽種的地方進(jìn)行植物的種植，使不能再生的耕地資源得到了擴(kuò)展和補(bǔ)充，從而使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有可能徹底擺脫自然條件的制約，完全按照人的愿望，向著自動(dòng)化、機(jī)械化和工廠化的生產(chǎn)方式發(fā)展。 對(duì)于無(wú)土栽培來(lái)說(shuō)，它的方式方法多種多樣，目前最有代表性的是基質(zhì)栽培、水培、氣霧培三種，這也是無(wú)土栽培的三部曲，它們構(gòu)成了先進(jìn)栽培方式的主旋律。 基質(zhì)栽培，就是采用土壤的替代物來(lái)進(jìn)行種植，最大的優(yōu)點(diǎn)就是避免土壤的病蟲(chóng)害，那么那些材料能作為基質(zhì)使用呢？蛭石、珍珠巖、草炭、菇渣、這些都是我們常用到的基質(zhì)；看，這些摘下來(lái)的老秧和葉子也不會(huì)像我們平常一樣把它們作為垃圾丟掉，它們將被粉碎進(jìn)行汁液的分離，分離出來(lái)的渣子與菇渣等進(jìn)行干烘發(fā)酵完全以后呢，就可以成為上等的栽培基質(zhì)。 雖然找到了土壤替代物，但是這種替代物能滿足植物的生長(zhǎng)嗎？首先我們先來(lái)看看植物生長(zhǎng)需要什么？它們需要微量元素、水分、氧氣。在基質(zhì)栽培方式中，植物生長(zhǎng)所需要營(yíng)養(yǎng)主要是由精心配制的營(yíng)養(yǎng)液提供，不同的植物有著不同的配方，它們按照一定比例配在水中，然后通過(guò)滴灌系統(tǒng)或細(xì)流灌溉的方法澆在基質(zhì)中，這樣而被作物的根系吸收，維持植物的整個(gè)生長(zhǎng)期�；�質(zhì)栽培中基質(zhì)的品種不斷隨著農(nóng)作物種植的需要在豐富，而栽培中所用的裝置也沒(méi)有停止過(guò)前進(jìn)的腳步。最初級(jí)的栽培方式，就是用一塊塑料薄膜，把基質(zhì)跟土壤隔開(kāi)。相對(duì)來(lái)說(shuō)袋栽和槽栽的栽培方式有了很大改進(jìn)，袋栽就是把植物種在一個(gè)個(gè)打了孔的塑料袋里，它由于是封閉型的，相對(duì)來(lái)說(shuō)保水性好一些，水分不容易流失，但是也很容易導(dǎo)致植物根部無(wú)法呼吸而死亡。而這種槽栽的基質(zhì)栽培方式，它是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，這樣通透性比較好，根系發(fā)育比較好，但是同時(shí)由于是開(kāi)放系統(tǒng)，如果營(yíng)養(yǎng)液多呢，就會(huì)像這樣一樣白白的流失了。而現(xiàn)在我們看到的這種特殊的盆栽模式已經(jīng)可以解決這些問(wèn)題，從外表看這種基質(zhì)栽培方式很平常，沒(méi)有任何的神奇之處。再來(lái)看看用它們種植的植物的根部，你就會(huì)覺(jué)得出乎你的意料之外。 這個(gè)是，你看這個(gè)是根系，這是那個(gè)在營(yíng)養(yǎng)液里面的，那么還有一部分是在空氣里的，那么這部分就是在基質(zhì)里面的，那么這個(gè)就是陸生根了。這個(gè)是水生根，你看，還有一部分是氣生根，像這個(gè)，從這個(gè)孔里面，可以看，長(zhǎng)出來(lái)這些根，上面都有絨毛，它是作為氣生根，那么它的作用主要是那個(gè)和吸氧氣的，那么這個(gè)是在水里面的，它可以吸取到充分的水，和營(yíng)養(yǎng)。 氣生根充分的吸收氧氣，水生根水分和營(yíng)養(yǎng)能充分地吸收，一株植物上三種根系實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，既有充足的水分，也有充足的氧氣。 一般而言，陸生植物是陸生根，在水中生長(zhǎng)的植物是水生根，而在氣霧培中才會(huì)有氣生根，這是什么原因這一株株植物三根并存呢？奧妙其實(shí)就在這種栽培的裝置上，它的構(gòu)成部分有外桶、網(wǎng)芯、無(wú)紡布、通氣管、滴液管，把包有無(wú)紡布的網(wǎng)芯放在外桶里，再插上通氣管和滴液管，就可以用來(lái)種植植物了。你看，這種基質(zhì)栽培裝置里等于分為營(yíng)養(yǎng)液、空氣、基質(zhì)相互獨(dú)立的三層，空氣通過(guò)這個(gè)通氣管進(jìn)入空氣層，因此出現(xiàn)三種根系并存的情況就可以理解了。 不管基質(zhì)栽培是哪一種形式，總的說(shuō)來(lái)，基質(zhì)栽培相對(duì)簡(jiǎn)單，能在生產(chǎn)中普遍采用，所以它也是目前無(wú)土栽培中推廣面積最大的一種方式，因此基質(zhì)栽培稱得上是一首無(wú)土栽培史上最廣為傳唱的曲目。 水培，是以配有營(yíng)養(yǎng)液的水為介質(zhì)而進(jìn)行一種植物栽培方法，它既先進(jìn)又古老，是無(wú)土栽培中最早采用的方式，象我國(guó)古代傳統(tǒng)的水發(fā)豆芽和種植水仙就是水培，但所用的是清水，豆芽和水仙生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)分，則是依靠它自身貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)。 水培最重要的就是解決植物呼吸氧氣問(wèn)題。這是水培中常見(jiàn)的一種解決植物呼吸氧氣的方法，根系呈懸浮狀態(tài)，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液流過(guò)時(shí)，植物就吸收水分和營(yíng)養(yǎng)，而營(yíng)養(yǎng)液退下時(shí)，暴露在空氣中的根系就吸收氧氣，這樣就既保證不斷供給作物水分和養(yǎng)分，又不斷供給根系新鮮氧氣，植物就能健康成長(zhǎng)，這種叫循環(huán)式水培，象我們看到的這些都屬于循環(huán)式水培。 那么，對(duì)于在靜止的水中栽種植物，水中氧氣只有土壤中的萬(wàn)個(gè)之幾，而植物的根系又是如何解決呼吸的問(wèn)題的呢？傳統(tǒng)的水生植物它們的通氣組織很發(fā)達(dá)，像水葫蘆、蓮藕，這是它們的根莖部位縱切面，我們會(huì)到很多空心的東西這些就是植物的通氣組織，這些通氣組織能把植物地上部分，象葉片、枝葉或植株吸收的氧氣，疏導(dǎo)到下面根系了，也就是能夠縱向供氧，這樣植物就能夠生存。 對(duì)于陸生植物，由于它們一般都是生長(zhǎng)于土壤環(huán)境下，他們的根系是陸生根，從外表看顏色有點(diǎn)暗而且粗硬，里面是又厚又致密的厚壁組織，這種根系不具有通氣組織，不能縱向供氧，是無(wú)法適應(yīng)水生環(huán)境的。如果直接將土栽的植物置于水中，植物不用多久時(shí)間就會(huì)因?yàn)楦�系的供氧不足，�?dǎo)致呼吸作用不能正常，最后爛根死去。但是我們看到的這些陸生植物，像沙漠中生長(zhǎng)的仙人球和最怕水澇的桃樹(shù)等等，為什么現(xiàn)在都能在水里生長(zhǎng)得很好呢？這還得從植物的起源談起。 從達(dá)爾文的進(jìn)化論來(lái)說(shuō)，任何植物都是由低等的植物進(jìn)化為高等的植物，都是由水生植物進(jìn)化為陸生植物，那么植物在這個(gè)進(jìn)化的過(guò)程中，事實(shí)上它的水生基因還是存在的，不過(guò)因?yàn)榄h(huán)境變成了陸生環(huán)境，水生基因無(wú)法再生存，只好暫時(shí)隱藏在植物內(nèi)休身養(yǎng)息，只要用一定的方法，這種隱性的水生基因就可以誘導(dǎo)出來(lái)。通俗地說(shuō)，也就是說(shuō)陸生植物通過(guò)誘導(dǎo)可以長(zhǎng)出象水生植物那樣具有通氣組織的水生根系，這樣植物就能在水中生長(zhǎng)得很好了。再來(lái)仔細(xì)看看這些種在水里的陸生植物的根系，象頭發(fā)一樣的長(zhǎng)，白白的，嫩嫩的，有許多根須，這是水生根表現(xiàn)出來(lái)的性狀，在放大鏡下觀看你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們已經(jīng)神奇般的擁有了縱向供氧的通氣組織。這些陸生植物是如何長(zhǎng)出具有通氣組織的水生根系呢？ 科研人員首先把植物放到快繁苗床上進(jìn)行催根，為什么要催根呢？因?yàn)樗�土壤里面栽培得到的根是陸生根，它的根分枝非常明顯，里面是厚壁組織，細(xì)胞壁就像籃球，很難融解形成通氣組織；而通過(guò)催根植物可以形成新根，就是這些象胡須狀的不定根系，里面是薄壁組織，細(xì)胞壁就像氣球，很容易溶解形成通氣組織。 催根的材料有所不同，長(zhǎng)勢(shì)快可以用種子、帶葉的枝條或葉芽，長(zhǎng)勢(shì)慢的可以把原來(lái)的陸生根系全都去掉，催根的環(huán)境必須是智能化控制的高濕度環(huán)境，為什么要這樣呢？ 同期聲：催根過(guò)程最重要的是保持一個(gè)高的濕度，因?yàn)樗�葉片不斷蒸發(fā)，而且沒(méi)有根的情況下，如果不保持高的濕度，很快葉片的蒸騰，植株就會(huì)干掉，那么保持90％以上的高的濕度，即使沒(méi)有根，葉片也不會(huì)干掉，也能正常光合作用，那么它光合作用產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)就能夠供應(yīng)它生根的需要。 在催根過(guò)程中苗床上的溫度、濕度、光照、營(yíng)養(yǎng)這些都由計(jì)算機(jī)這個(gè)忠誠(chéng)的專(zhuān)家管理，這個(gè)智能化葉片就是傳感器，它都能感應(yīng)得到，然后把信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)再進(jìn)行最佳的調(diào)控。這樣大約20天左右就能長(zhǎng)出有薄壁組織的不定根系，這就等于有了形成通氣組織的基礎(chǔ)，這時(shí)候再把植物放到誘導(dǎo)池里。誘導(dǎo)池它的上面是帶有定植孔的泡沫板，下面是水和營(yíng)養(yǎng)液。這看上去很簡(jiǎn)單的誘變池是如何誘導(dǎo)出來(lái)具有通氣組織的水生根系呢？ 同期聲：我們?cè)诔刈永锩鏍I(yíng)養(yǎng)配方上面，采用缺少某一些元素，來(lái)促進(jìn)植物的水生根系的發(fā)育，比如說(shuō)我在水當(dāng)中，營(yíng)養(yǎng)液當(dāng)中，減少磷元素的含量，它就有明顯的促進(jìn)通氣組織的形成，那么這種我們叫做化學(xué)的方法。 另外在誘變池里水環(huán)境的氧氣的控制是至關(guān)重要的，植物在催根苗床是高氧環(huán)境，而將來(lái)種在水里幾乎是無(wú)氧狀態(tài)，因此讓植株適應(yīng)水生環(huán)境是一個(gè)緩慢的過(guò)程，氧氣含量是從高氧到低氧，慢慢地過(guò)渡，一直到最低，植物的根系就會(huì)逐漸適應(yīng)水里無(wú)氧的狀態(tài)，這樣植物等于自始至終處于一種脅迫的狀態(tài)，也就是最不適宜的環(huán)境，但是又不會(huì)死掉。 同時(shí)，在這種氧氣脅迫的環(huán)境里，植物很容易產(chǎn)生一種叫乙烯的物質(zhì)，它會(huì)刺激形成一種纖維素酶，纖維素酶能把由纖維素構(gòu)成細(xì)胞壁分解掉，這樣一個(gè)一個(gè)細(xì)胞之間，就像珍珠項(xiàng)鏈一樣串在一起，通氣組織就形成了，植物氧氣供應(yīng)就有了一條自上而下的通道了。 什么能讓根系里的通氣組織的細(xì)胞之間距離更大呢？就是我們看到的這些電線和磁鐵，它能產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場(chǎng)，把植物的根系里的細(xì)胞之間的距離拉開(kāi)，那么這樣就會(huì)讓前面已經(jīng)形成的通氣組織更發(fā)達(dá)，儲(chǔ)藏更多氧氣，運(yùn)輸氧氣的能力就會(huì)更強(qiáng)了。而要讓水生根系長(zhǎng)得發(fā)達(dá)，這個(gè)誘變池里還有它的絕招。因?yàn)橹参镉幸环N對(duì)外界的適應(yīng)，生態(tài)適應(yīng)這種隱蔽的功能，我外界營(yíng)養(yǎng)很充分了，它根系，就不需要太多的根去吸收營(yíng)養(yǎng)，它根系就不會(huì)長(zhǎng)得很長(zhǎng)，也不會(huì)長(zhǎng)得很快。 因此植物進(jìn)入水培誘導(dǎo)苗床時(shí)，一開(kāi)始水里面營(yíng)養(yǎng)不要太充分，濃度可以低一些，讓植物處于一種饑餓狀態(tài)，那么根系在這種狀態(tài)下，它根系會(huì)不斷的伸張，不斷擴(kuò)大，然后再逐步升高濃度，在這個(gè)過(guò)程中，植物的水生根系就會(huì)不斷的被誘導(dǎo)出來(lái)，越長(zhǎng)越長(zhǎng)，水生根系就會(huì)很發(fā)達(dá)。 液氧脅迫，營(yíng)養(yǎng)脅迫、和物理化學(xué)等方法的結(jié)合下，植物的通氣組織就這樣形成了，水生根系也很發(fā)達(dá)，植物可以盡情的吸收氧氣了，這樣在靜止的水中栽種就毫無(wú)問(wèn)題了。 帶著靈氣的水就像是五線譜兒，而這一株株絕美的水培作品就像是一個(gè)個(gè)跳動(dòng)的音符，一起在演繹的是一首首潺潺的水樂(lè)，賞心悅目而且動(dòng)聽(tīng)，無(wú)土栽培史上純凈而絕美的水的篇章就這樣呈現(xiàn)在你我的生活中。 以空氣為介質(zhì)的一種栽培方法，是目前國(guó)際上最為先進(jìn)的一種栽培模式。以空氣為介質(zhì)聽(tīng)上去就很玄了。到底是怎么做到的呢？ 看，根系被懸掛于密閉的栽培裝置空間內(nèi)部，水分和營(yíng)養(yǎng)還是由營(yíng)養(yǎng)液提供，不過(guò)這些營(yíng)養(yǎng)液已經(jīng)被噴霧裝置霧化，直接噴施于植物根系。 這是在相同營(yíng)養(yǎng)液配方及PH植物情況下，進(jìn)行了氣培與水培的生長(zhǎng)速度及根系發(fā)育情況對(duì)照試驗(yàn)。 如此大的差異，說(shuō)明氣霧栽培更能為植物創(chuàng)造最佳的營(yíng)養(yǎng)氧氣水環(huán)境。那么它快的原因，主要是跟植物的生長(zhǎng)發(fā)育特性有關(guān)系，比如植物在土壤、水里，它根系的生長(zhǎng)會(huì)受到機(jī)械的阻力，所以根系以主根或比較粗的根多一些。在氣霧培中這種問(wèn)題不存在了，首先，氣霧培中，植物根系裸露在空氣中，氧氣是最充分的，而且營(yíng)養(yǎng)液通過(guò)霧化方式，直接和根系接觸，這樣水分和營(yíng)養(yǎng)也是最充足。再來(lái)看看氣霧栽培的過(guò)程中形成的根系，是一種氣生根，比起陸生根和水生根，它以細(xì)根和須根為主，這種根的話，它吸收水分跟營(yíng)養(yǎng)的速度更快更多；另外氣霧培，除了產(chǎn)生氣生根，還有明顯的皮孔膨大突出情況出現(xiàn)，甚至生出皮孔根。皮孔作為植物與外界氣體交流的通道，在陸生植物根莖部幾乎沒(méi)有，而氣生根就很明顯，這樣與外界進(jìn)行氣體交流通道更加寬敞，植物的呼吸會(huì)更加充分，氣霧培植物生長(zhǎng)速度更快也就可以理解了。 因此，在氣霧栽培最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是要給植物的根部均勻地噴灑營(yíng)養(yǎng)液，如果停止供液，會(huì)造成什么樣的后果呢？您看，這株植物，已經(jīng)停止供液半個(gè)小時(shí)了，現(xiàn)在我們可以看出來(lái)，它的葉片已經(jīng)都蔫了，不過(guò)您不要著急，如果重新均勻地給它噴灑營(yíng)養(yǎng)液，它很快就會(huì)恢復(fù)過(guò)來(lái)了。從栽培介質(zhì)的緩沖性來(lái)說(shuō)，土培及水培具有更強(qiáng)的緩沖性，即使暫時(shí)或較長(zhǎng)時(shí)間停止供水也不會(huì)造成生長(zhǎng)萎蔫，而氣培如果較長(zhǎng)時(shí)間停止供給氣霧，植物就會(huì)立即表現(xiàn)缺水現(xiàn)象。 如何實(shí)現(xiàn)水分和營(yíng)養(yǎng)的均勻噴灑，簡(jiǎn)單的靠人力是不行的，這就需要智能計(jì)算機(jī)了實(shí)現(xiàn)循環(huán)供給了，通過(guò)智能化葉片作為感應(yīng)器，感應(yīng)到植物的根系的需要，計(jì)算機(jī)就自動(dòng)的啟動(dòng)迷霧系統(tǒng)補(bǔ)充水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 在氣霧栽培中還存在這樣一個(gè)問(wèn)題，就是營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)，營(yíng)養(yǎng)液供應(yīng)的方式是通過(guò)氣霧的方式，不斷地供應(yīng)給根系，又通過(guò)回流、循環(huán)、重復(fù)運(yùn)用的方式，所以在栽培過(guò)程中，如果有一株植物受真菌、細(xì)菌感染，那么在營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)過(guò)程中，會(huì)交叉感染，這樣勢(shì)必容易讓種在一起的其他植物也染病。但是在土壤栽培中有病菌就不會(huì)傳染得這么快，因?yàn)樗鼈兪且恢暌恢暝耘�，相互之間，營(yíng)養(yǎng)是相對(duì)獨(dú)立的。氣霧培又是如何解決這個(gè)難題的呢？ 同期聲：所以我們?cè)谶@個(gè)栽培過(guò)程中，就是營(yíng)養(yǎng)液回流之后，我們還要專(zhuān)門(mén)搞一套殺菌程序，殺菌消毒。物理方法有紫外線，紫外線它可以殺死細(xì)菌、真菌，還有電場(chǎng)，我們通過(guò)一個(gè)裝置，產(chǎn)生強(qiáng)大的高壓靜電直流電場(chǎng)，那么這個(gè)高壓直流靜電的電場(chǎng)，能夠把細(xì)菌、真菌、細(xì)胞膜破壞，起到殺菌的作用。 氣霧栽培由于對(duì)設(shè)備工藝要求較高，需要消耗大量電能，而且不能停電，沒(méi)有緩沖的余地，目前還只限于科學(xué)研究應(yīng)用，未進(jìn)行大面積生產(chǎn)，可以稱得上是目前無(wú)土栽培史上最為華麗高雅的篇章，這一首首陽(yáng)春白雪，雖是曲高人寡，但是并不影響它在無(wú)土栽培史上舉足輕重的地位。 無(wú)土栽培改變著人們理念。無(wú)土栽培改變著人們的生產(chǎn)和生活。不管是基質(zhì)栽培不是水培，氣霧培，它們都是各有優(yōu)點(diǎn)，在推動(dòng)農(nóng)業(yè)向前的發(fā)展中扮演著重要角色。特別是現(xiàn)在無(wú)土栽培是當(dāng)今世界流行的新趨勢(shì)，世界許多國(guó)家都在研究和發(fā)展無(wú)土栽培技術(shù)，將來(lái)它還會(huì)發(fā)展為什么形式，對(duì)與我們來(lái)說(shuō)是未知的。不過(guò)不管如何發(fā)展，對(duì)于我們?nèi)祟?lèi)來(lái)說(shuō)，無(wú)土栽培法都在啟示人們千方百計(jì)利用陽(yáng)光和環(huán)境發(fā)展種植業(yè)。  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