气雾栽培是一种把根系的生长潜力发挥到最大化的新型栽培模式,是根深叶茂这句话的最经典印证,是最为直观的证明,气雾栽培植物的根系有着令人惊叹的发育程度,是不管哪种栽培都不能相比的,根系的总数量,总长度,总表面积都数倍甚至上百倍于土壤栽培,与其说是栽培技术上的革命,还不如说是地下根系的一次彻底革命。
生物的环境生态适应性,在处处都得以体现,在植物的任何一个器官上都能体现,这也是生物进化的理由,物种分化的根源。根系的生态适应性,表现在根形态根生理根功能与根作用。
首先,从环境的改变来说,是一次彻底的变更与革命,从千古概念化的土壤环境变成了令人倍感神奇的空气气雾环境,从土肥到营养液,从平面到空间,从繁琐到简易,从开放到闭锁,形成了一套完全不同于土壤耕作的农业生产新模式。这种因环境的改变而导致生长形态及生理的变化叫生态适应性。从生态与环境角度来说,其实农业技术就是关于温光气热营养激素生长发育调控的技术,不管是传统也好还是现代也然,都逃离不了这些因素。以下就根系因环境所致的生态适应性表现进行分析,让大家对气雾根系独有的特点有所了解,指导实践,认识原理灵活运用。
一、土壤阻力的解除,是根系发育环境优化的最重要因素,在阻力的作用下会让根系组织机械化纤维化与老化,这也是适应阻力环境确保根系于土壤中穿行的需要。这样就形成了老化木栓化硬化机械化的土壤根系,是穿行土壤克服阻力的需要,而在没有任何阻力的气雾空间中发育,根系的适应性就由原来的陆生形态变成了气生形态,这也是气生根形成的主要环境因素。根系可以无限制不受任何阻力与摩擦影响的环境中快速生长快速分化而形成庞大的根系体系。
二、不定根的根构模式成为气雾根系的主要特征,从植物的进化角度来说,不定根根系是一种发育程度较低的根系,从大多低等植物的根系形态及水生植物的根系构建就可以看出,它们大多以须状不定根根系为主。这种根系具有吸收水份及营养直接高效的特点,而且须状的根构的根表面积及数量明显增大,是一种最适合水份与营养吸收的根系构型。少有机械化与木栓化组织对吸收造成的壁垒障碍,基本上以洁白或色淡的薄壁组织根系为主,这些组织细胞本身就具备较强的吸收运输能力,是活力强的表现。而且气生与水生形成的复合根系大多以基生分根为主,可以直接把吸收的水份与营养通过根径直送地上的枝叶,无需像大多数陆生植物哪样进行多级传送,而消耗过多的生物能,是一种高效节能的根系类型。
三、根系伸长区特别的发达,不管是什么植物一旦进行气雾栽培,根系的生长就表现出超常规的活跃与快速的发育延伸,所以它的伸长区是普通根系的数倍之长,也与无阻力因素有关外,还与吸收水份的充分有关,也与环境优化形成大量的细胞分裂素与生长激素有关,在土壤中常因不利因子的影响而使根系形成大量的信号物质脱落酸,这些物质除了对地上部份进行生理信号的通讯调控外,还间接地抑制了根系的发育,所以陆生根常表现生长速度的不一致与扭曲盘结,没有气生根的顺畅平直,特别是伸长区,它是新生根系活力的表现,伸长区的明显变长说明根系发育与伸展快速的表现。
四、根系分泌物减少,利于生物节能;物质的分泌是一种外界刺激的产物,当根系遇到摩擦或者受到温度、水份、营养、氧气等因子的胁迫时,或者微生物及病原菌的刺激时,都会分泌出大量的糖、酸、及中间代谢物,如果缺氧环境还会造成根系的有毒物洒精的积累与大量的乙酸与乙醛分泌,是根系腐烂的根源。但正常的分泌也是植物吸收生理与进化过程所形成的,可以通过分泌来络合环境的矿质营养或者为微生物的营养转移功能的发挥提供生物能量。这些分泌外排物有其生理功能也有其生态作用,生理功能如通过分泌物来减少穿行阻力,或者络合元素,生态功能是为微生物提供营养,以利形成良好的微生态环境。但在气雾环境下,分泌物的作用与功能也大大减少,植物的适应性发育就表现出分泌物明显减少,生态功能明显减弱,把更多的生物能用于根系与地上枝叶的生长所需,从而促进了植株的快速发育,与节能化的高效生长,也就是生物转换率得以大大提高。
五、气生根是一种呼吸强度极高的根系,在平常的土壤栽培中,许多植物一遇水淹或者土壤缺氧就会在根茎部位形成气生根,这种气生根的产生是应对胁迫环境的策略性发育,利用气生根的强大呼吸性,来维持耗氧供能。那么在气雾环境下,特别是雾化极为细微的空间中发育,其毛绒状的气生根就特别的发育,这种根系表面积极大,而且呼吸强度是普通根的数倍甚至数十倍。所以它的吸收动力也比普通根系明显加强,如果把气生根直接置于水培环境下,很快就会因缺氧而使水质变混,分泌出大量无氧呼吸的中间代谢物,甚至死亡烂根。呼吸作用强化的气生根对于根吸收提供了更充足的生物能量,是它快速生长的主要机理所在,就中呼吸强化促进水份营养的快速代谢与吸收,从而促进了整体植株的发育与生长。
六、洁白或者淡色调的根系是活力强的象征。气生根是以薄壁组织细胞为主的根系,而薄壁细胞是组织器官发育的初生细胞,具有很强的再生性与发育性,而且容易受到植株的分生分化调控与外界刺激的适应性调控。这种根系的细胞壁薄少有胞壁加厚或者木栓化,少有色素的积累沉淀,表现为透明与淡色调,所以由它组成的根系器官总体为白色或者少有色素的淡色调根系,越往生长顶端表现越白,越是氧气充足环境适宜,保持洁白的时间与活力也越强,是生长代谢旺盛的标志。而土壤根系因摩擦干旱等不利因子的刺激,很快就会进行根皮层细胞加厚与色素的沉淀,表现为老化机械化的深色调,所以土壤根大多为褐色根或黄色根为主。
总之,气生根的上述特征,是气雾环境下的生态适应性表现,是特殊环境下发育生理生态与形态应答,生物的这种强大适应性发育表现也是进化与分化的主要动力与内在机制。气生根是种最适根域环境下形成的根系,它代表着高效性与发育的强大再生性,成为促进地上快速发育的主要原因。