气雾培在植物栽培中的应用研究进展

摘要：气雾培是把植物根系完全置于由营养液形成的弥雾环境中生长的一种新型栽培方式。气雾培可提高单位面积内作物的产量，具有产量高、品质好、污染少的优点，可达到高产、优质、高效的目的，符合未来农业生产发展的方向，是实现农业现代化的重要途径。本文针对气雾培在植物栽培种的应用研究进展进行分析。

关键词：气雾培;植物栽培;应用研究;进展

一、气雾培的概述

气雾栽培简称雾培，是一种以雾化营养液方式满足植物根系对水肥需求的新型无土栽培模式，其基本原理是使植物的根系悬挂生长在封闭、不透光的环境内，营养液通过特殊设备形成喷雾，在自动控制系统的调控下间歇性喷到植物根系上，以提供植物生长所需的水分和养分。雾培与传统土培及普通水培相比，植物根系直接暴露在充满雾化营养的空气中，具有充足的自由伸展空间，可以毫无机械阻力的延伸;营养液雾化过程中不断溶解空气中的氧，可以有效解决普通水培中供氧、供肥的矛盾，具有土壤栽培和普通水培所没有的优势。气雾栽培可提高单位面积内作物的产量，具有产量高、品质好、污染少的优点，可达到高产、优质、高效的目的，符合未来农业生产发展的方向，是实现农业现代化的重要途径。

二、气雾栽培设施

气雾栽培设施主要由栽培系统和营养液供给系统两大部分构成，进行大规模生产种植时可利用计算机控制。

2.1栽培系统

栽培系统的核心部分是栽培床，可根据空间利用率和个人审美设计出不同形状。目前较常见的有3种，分别为金字塔式、苗床式和立柱式金字塔型。气雾栽培模式又称A型栽培模式，是气雾栽培模式中最为常见、应用范围最广的一种方式。选用泡沫板以“A”形搭建苗床，内部铺设营养液喷雾管道和回流管道，植物定植在两侧支撑板上，根系裸露在空气中，营养液通过雾化喷头直接供给根系，多余的营养液通过回流过滤系统重新进入储液池进行循环利用。金字塔型气雾栽培模式建造简单，光照、空间的利用率高，适用于叶菜类植物的生长。苗床式的代表是梯形雾培，梯形雾培除了可在两侧种植矮小的叶菜类蔬菜，还可在顶部进行吊架栽培，种植番茄、黄瓜等大株型蔬菜。立柱式霧培系统中植物种植在垂直的柱式容器的四周，在容器的顶部和中心装有喷雾装置，以辐射状喷向四周。A型栽培模式的空间利用率在3种模式中最高，可充分利用建筑物上部和温室内立体的光热资源，实现立体空间的有效利用，适合于叶菜类和观赏植物。气雾培的栽培系统要求密闭不透光，能够盛装营养液，并能够使喷雾后剩余的营养液回流到营养液池中。其高度要考虑植物根系的生长，不能太低，以免阻挡植物根系生长。定植板可选用硬质塑料板或者泡沫板，既能支撑植物，又方便进行定植孔的调整。定植孔的距离要根据所种植物的冠幅设计。

2.2供液系统

供液系统主要包括泵、管道、储液池、喷淋装置和控制器。储液罐中的营养液通过水泵通过雾化喷嘴供给植物根系。剩余的营养液经回流管过滤后再进入储液罐，实现营养液的循环利用。

储液池的容积可根据植物生长期所需营养液的量设置，一般要求保证植物至少一周的营养需求。泵材料应耐腐蚀，功率可根据生产区域和喷嘴所需压力配置。管道应采用塑料管，各级管道的尺寸应根据安装在喷头上的喷头所需的压力确定。需要定期更换和清洗过滤装置，避免水中杂质或营养液原料堵塞喷头，造成局部根系不能吸水而枯萎。喷嘴的位置和雾化效果需要能够喷射到设施中的所有根部。

三、气雾培在植物栽培中应用的优势

3.1增加作物产量

气雾栽培有效改善了植物的根系生长环境，使得营养吸收更加直接，水和肥的利用率增大，立体式的栽培也使得植物对光的吸收利用增强。在同一生长期，气雾栽培的植物生长速度比土培和水培要快，生物量也高于其他栽培方式，比如马铃薯微型原薯的气雾栽培增产幅度一般在30%以上，有的达到100%;雾培番茄的单株产量比土壤栽培增加15.3%。

3.2提高作物品质

气雾栽培条件下，人们根据不同植物的营养需求制定不同的营养配方，以满足植物对水肥的需求，可以达到个性化管理和自主控制。营养条件的改善使得作物的品质得到很大的提高。

3.3提高水肥利用率，减轻环境污染

在传统的土壤耕作中，肥料的平均利用率仅为30%～40%;根据植物品种、氮钾营养偏好和生育期的不同，水肥利用率可提高到90%～95%。其原因是根系接触营养液的表面积远大于其他栽培方法。另一方面，在雾培模式下，植物根系生长没有土壤阻力，水培不存在根系缺氧的问题。因此，植物的气生须根非常发达，且根数巨大，有利于促进根系对养分的吸收，从而实现作物的快速生长。结果表明，气雾栽培技术优于常规栽培技术。

3.4可解决水培中根系缺氧问题

一般水培时，植物根系需要浸泡在营养液中，以保证养分的吸收。由于营养液中溶解氧浓度低，根系持续耗氧，导致根系供氧恶化，以及植物缺氧根腐病，影响植物生长。与水培不同，雾培方式下植物根系直接暴露于空气中，根系与空气直接接触。营养液定期从雾化喷嘴喷出，不断溶解空气中的氧气，供给植物根系呼吸，促进根系呼吸代谢，增强植物其他代谢功能，促进植物生长。

3.5可有效避免植物的连作障碍

常规的土壤栽培或者基质栽培常有土传病害引起的连作障碍产生，需要进行隔年轮作方可继续进行生产，或者直接使用防止连作障碍的化学药品，影响生产又导致土壤污染和化学残留。而不需要土壤和基质的气雾栽培可从根本上解决土壤连作障碍的问题，只需要对营养液进行合理的调配，即可在同一套设施下可以连续多年重复栽种同一种作物。

3.6提高土地利用率，实现农业现代化

气雾栽培摆脱了土壤的约束，极大地扩展了农业生产空间，在耕地面积日益减少，土壤污染愈发严重的今天显得尤为重要。三种常见的气溶胶培养模式都属于立体培养模式。发展多层立体种植可以提高土地利用效率和单位面积产量，是弥补我国耕地不足的重要途径。在人口密集的城市，气溶胶栽培技术可用于在屋顶、阳台等空间种植蔬菜。不需要种植、除草和追肥。营养液管理完全自动化。一方面可以实现居民蔬菜的自给，另一方面可以陶冶市民的情操。是现代农业的发展方向。

结语：

综上所述，气雾栽培作为一种新型的栽培模式，是一种以工程技术、生物技术、计算机控制技术等为基础的新型栽培模式。在理论和实践操作上还有很大的改进空间。气雾栽培技术通过为植物根系创造良好的生长环境条件，可以在短时间内实现植物的快速生长发育，与传统的土培相比，可以节约大量的水肥。它是当前农业生产中最先进的栽培技术之一，在国内外引起了极大地反响。气雾培是未来高效农业发展的最佳栽培模式，露天自然条件下形成可操作的气雾栽培技术体系将会彻底改变当前的耕作模式。

参考文献

[1]凌敏.气雾栽培条件对传统中药车前草品质的影响[D].广州：广州中医药大学，2015.

[2]徐伟忠.现代耕作新技术—气雾栽培[M].北京：台海出版社，2006.

[3]李继嫚.气雾栽培马铃薯种薯生长不同阶段营养液的配制研究[D].长春：吉林大学，2013.

作者简介：  王禹佳（1985.8.18） 性别： 女  民族： 汉  籍贯：四川  职称：中级工程师 学历：全日制大专  学位：无   主要研究方向：风景园林