諺語說：“萬物土中生”，植物的生長都離不開土壤，可是當(dāng)無土栽培出現(xiàn)的時候，“萬物土中生”這句古老的諺語已經(jīng)被改寫。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，向著自動化、機(jī)械化和工廠化的生產(chǎn)方式發(fā)展。對于無土栽培來說，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，這也是無土栽培的三部曲，它們構(gòu)成了先進(jìn)栽培方式的主旋律?；|(zhì)栽培，就是采用土壤的替代物來進(jìn)行種植，最大的優(yōu)點(diǎn)就是避免土壤的病蟲害，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，這些摘下來的老秧和葉子也不會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嗎？首先我們先來看看植物生長需要什么？它們需要微量元素、水分、氧氣。在基質(zhì)栽培方式中，植物生長所需要營養(yǎng)主要是由精心配制的營養(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，維持植物的整個生長期?；|(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有停止過前進(jìn)的腳步。最初級的栽培方式，就是用一塊塑料薄膜，把基質(zhì)跟土壤隔開。相對來說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個打了孔的塑料袋里，它由于是封閉型的，相對來說保水性好一些，水分不容易流失，但是也很容易導(dǎo)致植物根部無法呼吸而死亡。而這種槽栽的基質(zhì)栽培方式，它是一個開放系統(tǒng)，這樣通透性比較好，根系發(fā)育比較好，但是同時由于是開放系統(tǒng)，如果營養(yǎng)液多呢，就會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)可以解決這些問題，從外表看這種基質(zhì)栽培方式很平常，沒有任何的神奇之處。再來看看用它們種植的植物的根部，你就會覺得出乎你的意料之外。這個是，你看這個是根系，這是那個在營養(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，那么這個就是陸生根了。這個是水生根，你看，還有一部分是氣生根，像這個，從這個孔里面，可以看，長出來這些根，上面都有絨毛，它是作為氣生根，那么它的作用主要是那個和吸氧氣的，那么這個是在水里面的，它可以吸取到充分的水，和營養(yǎng)。氣生根充分的吸收氧氣，水生根水分和營養(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，在水中生長的植物是水生根，而在氣霧培中才會有氣生根，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、無紡布、通氣管、滴液管，把包有無紡布的網(wǎng)芯放在外桶里，再插上通氣管和滴液管，就可以用來種植植物了。你看，這種基質(zhì)栽培裝置里等于分為營養(yǎng)液、空氣、基質(zhì)相互獨(dú)立的三層，空氣通過這個通氣管進(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，總的說來，基質(zhì)栽培相對簡單，能在生產(chǎn)中普遍采用，所以它也是目前無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土栽培史上最廣為傳唱的曲目。水培，是以配有營養(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，是無土栽培中最早采用的方式，象我國古代傳統(tǒng)的水發(fā)豆芽和種植水仙就是水培，但所用的是清水，豆芽和水仙生長所需要的養(yǎng)分，則是依靠它自身貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)。水培最重要的就是解決植物呼吸氧氣問題。這是水培中常見的一種解決植物呼吸氧氣的方法，根系呈懸浮狀態(tài)，當(dāng)營養(yǎng)液流過時，植物就吸收水分和營養(yǎng)，而營養(yǎng)液退下時，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，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，對于在靜止的水中栽種植物，水中氧氣只有土壤中的萬個之幾，而植物的根系又是如何解決呼吸的問題的呢？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。對于陸生植物，由于它們一般都是生長于土壤環(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，植物不用多久時間就會因?yàn)楦档墓┭醪蛔?，?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，像沙漠中生長的仙人球和最怕水澇的桃樹等等，為什么現(xiàn)在都能在水里生長得很好呢？這還得從植物的起源談起。從達(dá)爾文的進(jìn)化論來說，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，那么植物在這個進(jìn)化的過程中，事實(shí)上它的水生基因還是存在的，不過因?yàn)榄h(huán)境變成了陸生環(huán)境，水生基因無法再生存，只好暫時隱藏在植物內(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。通俗地說，也就是說陸生植物通過誘導(dǎo)可以長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得很好了。再來仔細(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，白白的，嫩嫩的，有許多根須，這是水生根表現(xiàn)出來的性狀，在放大鏡下觀看你會發(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)樗寥览锩嬖耘嗟玫降母顷懮?，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，長勢快可以用種子、帶葉的枝條或葉芽，長勢慢的可以把原來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：催根過程最重要的是保持一個高的濕度，因?yàn)樗~片不斷蒸發(fā)，而且沒有根的情況下，如果不保持高的濕度，很快葉片的蒸騰，植株就會干掉，那么保持90％以上的高的濕度，即使沒有根，葉片也不會干掉，也能正常光合作用，那么它光合作用產(chǎn)生的營養(yǎng)就能夠供應(yīng)它生根的需要。在催根過程中苗床上的溫度、濕度、光照、營養(yǎng)這些都由計(jì)算機(jī)這個忠誠的專家管理，這個智能化葉片就是傳感器，它都能感應(yīng)得到，然后把信號傳輸給計(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，下面是水和營養(yǎng)液。這看上去很簡單的誘變池是如何誘導(dǎo)出來具有通氣組織的水生根系呢？同期聲：我們在池子里面營養(yǎng)配方上面，采用缺少某一些元素，來促進(jìn)植物的水生根系的發(fā)育，比如說我在水當(dāng)中，營養(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，而將來種在水里幾乎是無氧狀態(tài)，因此讓植株適應(yīng)水生環(huán)境是一個緩慢的過程，氧氣含量是從高氧到低氧，慢慢地過渡，一直到最低，植物的根系就會逐漸適應(yīng)水里無氧的狀態(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，但是又不會死掉。同時，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，這樣一個一個細(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，把植物的根系里的細(xì)胞之間的距離拉開，那么這樣就會讓前面已經(jīng)形成的通氣組織更發(fā)達(dá)，儲藏更多氧氣，運(yùn)輸氧氣的能力就會更強(qiáng)了。而要讓水生根系長得發(fā)達(dá)，這個誘變池里還有它的絕招。因?yàn)橹参镉幸环N對外界的適應(yīng)，生態(tài)適應(yīng)這種隱蔽的功能，我外界營養(yǎng)很充分了，它根系，就不需要太多的根去吸收營養(yǎng)，它根系就不會長得很長，也不會長得很快。因此植物進(jìn)入水培誘導(dǎo)苗床時，一開始水里面營養(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，它根系會不斷的伸張，不斷擴(kuò)大，然后再逐步升高濃度，在這個過程中，植物的水生根系就會不斷的被誘導(dǎo)出來，越長越長，水生根系就會很發(fā)達(dá)。液氧脅迫，營養(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問題了。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個跳動的音符，一起在演繹的是一首首潺潺的水樂，賞心悅目而且動聽，無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，是目前國際上最為先進(jìn)的一種栽培模式。以空氣為介質(zhì)聽上去就很玄了。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，水分和營養(yǎng)還是由營養(yǎng)液提供，不過這些營養(yǎng)液已經(jīng)被噴霧裝置霧化，直接噴施于植物根系。這是在相同營養(yǎng)液配方及ph植物情況下，進(jìn)行了氣培與水培的生長速度及根系發(fā)育情況對照試驗(yàn)。如此大的差異，說明氣霧栽培更能為植物創(chuàng)造最佳的營養(yǎng)氧氣水環(huán)境。那么它快的原因，主要是跟植物的生長發(fā)育特性有關(guān)系，比如植物在土壤、水里，它根系的生長會受到機(jī)械