水培花卉理論

1、、不定根是高濕與水環(huán)境的特有根系植物的根有兩種，一種是來源于胚的胚生根(Embryotic rcxgt),它是植株 形成強(qiáng)大根系的基礎(chǔ)；另一種是不定根(Adventitious root)，它不按正常時序 發(fā)生，且出現(xiàn)在非正常的位置(如莖、葉)。大多數(shù)情況下，不定根的發(fā)生是由于 植物器官受傷或激素、病原微生物等外界因素的刺激，因此表現(xiàn)為植物的再生反 應(yīng)。特別是在受到機(jī)械創(chuàng)傷與水份的厭氧脅迫時，植物會在形態(tài)學(xué)下端的受傷部 位或水淹的水陸交界處形成大量的不定根。這種不定根的形成對于特殊環(huán)境下植 物生理生化的調(diào)控上具有積極的作用。植物的根系是因環(huán)境的變化而發(fā)生變化的具有強(qiáng)大生態(tài)適應(yīng)性的組織器 官，從

2、水生植物進(jìn)化為陸生植物的偉大演變中，根系的進(jìn)化也發(fā)生了巨大的變化， 從水生植物的不定根進(jìn)化為種子植物的胚根或定根根系，從水生植物根系的柔嫩 組織進(jìn)化為具有發(fā)達(dá)機(jī)械組織的陸生根，從沒有根毛或少有根毛的水生根進(jìn)化為 根系發(fā)達(dá)，且網(wǎng)狀分布根毛眾多的旱生根。這種進(jìn)化過程的根形態(tài)與結(jié)構(gòu)的嬗變 主要是由根域水環(huán)境的豐缺程度所決定的，在水資源豐富的環(huán)境，如水環(huán)境或濕 生環(huán)境下，根系攝取水份及營養(yǎng)極為方便，無需分化出結(jié)構(gòu)復(fù)雜網(wǎng)狀分布的多級 分枝構(gòu)型與固定的定根骨架。植物會以最為快速高效的吸收方式來構(gòu)建它的根系 形態(tài)，從金字塔式的多級分根模式變成放射爆炸結(jié)構(gòu)的基生分根模式。會在根莖 部位或枝十上形成大量的不定根

3、根系。這是植物所固有的一種特性與本能，縱觀 水生植物與濕生植物發(fā)現(xiàn)，如生長于水環(huán)境中的水生植物、濕生植物、沼生植物、 挺生植物、浮生植物等，它們大多以不定根的方式來形成水份與營養(yǎng)的吸收器官， 就是生長于水邊的木本植物紅樹林，也是以大量的不定根如呼吸根與水生根來形 成它特有生態(tài)下的根構(gòu)模式。根系構(gòu)型的形成是完全以生態(tài)環(huán)境為參照而進(jìn)行選 擇進(jìn)化與協(xié)同發(fā)育的，在水環(huán)境下它就分化形成須狀的不定根，干旱環(huán)境下就形 成多級分枝網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的根構(gòu)型與胚根根系。是根系對水環(huán)境的一種生態(tài)適應(yīng)性表 現(xiàn)。水生環(huán)境具有均一的水與營養(yǎng)環(huán)境也是決定了根構(gòu)型及發(fā)育上均一性的關(guān) 鍵所在，從而形成了形態(tài)與組織結(jié)構(gòu)相對一致的根系即須

4、狀的不定根根系，在研 究根系發(fā)育的過程中發(fā)現(xiàn)，環(huán)境的均一性對其根形態(tài)形成具有非常重要的作用， 如氣霧環(huán)境或水環(huán)境中生長的根系，它的每個部位受到的外界刺激與所處的水及 礦質(zhì)營養(yǎng)條件是相對一致的，這也類似于地上部份枝葉的分布與生長一樣，當(dāng)光 環(huán)境一致時，它的分枝長葉模式也是相對一致的。而土壤中延伸的根系常因基質(zhì) 的不均一性及各部位所受機(jī)械阻力的不均等性，而導(dǎo)致了出根部位及根系發(fā)育上 的不一致性，許多原本可以形成根原基的皮層都由于環(huán)境因子的抑制而未能發(fā) 育。另外，根系發(fā)育在不均等的環(huán)境下其接受的外界信號也存在著差異，這樣就 造成了土壤中根系分布的復(fù)雜性與不一致性，也形成了根系的多級分根模式。而 水生

5、植物的水生根，在一致的水環(huán)境中，根系不同部位的組織皆處于相同的環(huán)境， 所以因環(huán)境刺激而形成的根就趨于一致與均等。即使一株原本已形成陸生根的植 株把它置于氣霧與水環(huán)境中培養(yǎng)，它的根系發(fā)育會形成新的模式，也就是須狀不 定根的發(fā)育模式，形成了多級定根與不定根并存的根系構(gòu)型。水環(huán)境中溫度及水份營養(yǎng)的一致性是須狀不定根發(fā)育的重要環(huán)境信號，在 這種環(huán)境下形成的根系就成為水環(huán)境中特有的水生根模式。二、淹水環(huán)境可激發(fā)大量的不定根陸生植物在受到外界水淹或澇漬脅迫時，會在植株的根莖部位或地上莖十上 形成大量的不定根根系，不管是農(nóng)作物的玉米、小麥、芝麻、番茄、棉花等還是 木本植物的榕樹、紅樹林都具有這種器官的自我修

6、復(fù)與代謝的平衡能力。所以說 不定根根系它也是一種抵御環(huán)境脅迫的一種抗逆根系。如受淹的植物在水氣交界 的部位會長出大量的不定根根系，這種根系對于受淹根傷害或死亡根修復(fù)起到了 生理平衡與器官互補(bǔ)的作用。它的生理功能除了對受傷根的吸收水份與營養(yǎng)實現(xiàn) 生理補(bǔ)償外，更重要能為受淹根正常呼吸作用的建立與恢復(fù)起到了極為關(guān)鍵的作 用。原來的陸生的初生根或定根根系在淹水環(huán)境下，啟動了無氧呼吸的糖解解與 相關(guān)的發(fā)酵代謝外，還能為根系從水氣交界的富氧層中汲取更多的氧氣，為高能 荷的維持提供了生理組織基礎(chǔ)，也為新生根系通氣組織的形成創(chuàng)造了組織生理基 礎(chǔ)。只有這種新生的不定根根系才有活躍的細(xì)胞基礎(chǔ)，只有發(fā)達(dá)的薄壁組織才

7、能 啟動與形成更多與厭氧相關(guān)的基因與同工酶激活與新生。這對于受淹后的植株維 持正常代謝與生存策略來說具有實際意義。在大量不定根形成時，受淹環(huán)境是與不定根原基形成相關(guān)的最主要環(huán)境信 號，在受淹環(huán)境下，組織處于厭氧條件下，使相關(guān)厭氧多肽形成及基因啟動，使 內(nèi)源激素建立新的平衡，如乙烯信號激素的大量形成，IAA生長素的協(xié)同相互作用，地上部份生長的減緩抑制，這些都對不定根的形成，提供了激素物質(zhì)信號基 礎(chǔ)。在淹水的誘導(dǎo)苗床內(nèi)，根系的生長處于激活狀態(tài)，不定根的發(fā)育快速而高效， 使根比重與根冠比得以大幅度的提高，這種不定根快速形成的機(jī)制也是植物快速 逃避缺氧環(huán)境的生存策略，經(jīng)科研實踐觀察表明，在淹水缺氧環(huán)境

8、下，不定根的 形成發(fā)育大大快于正常氧或富氧的環(huán)境，這可能與厭氧環(huán)境下特化的生理機(jī)制有 關(guān)。如POD這種與生根基因啟動密切相關(guān)酶的聚增有關(guān)，也與乙烯的信號誘導(dǎo) 有關(guān)。同時地上部分因氣孔關(guān)閉生長減緩使植株的源庫關(guān)系重置，讓更多的營養(yǎng) 匯流于根莖部位，為不定根的快速發(fā)育提供了營養(yǎng)基礎(chǔ)。同時淹水環(huán)境使根的數(shù) 量與比根重大大地提高，這也是為了適應(yīng)低氧代謝的需要。通過比根重的提高來 增加對水份營養(yǎng)及氧氣的吸收表面積，通過放射爆炸式不定根根系的建立實現(xiàn)了 營養(yǎng)輸送的最簡捷最快速化，使其用于根系生存維持與吸收耗能處于最省化節(jié)能 化。這種因受淹而激發(fā)大量不定根形成的機(jī)制在水稻的栽培上已被運用，也被作 為水陸交界

9、或沼澤植物的一種生存策略。三、不定根是高效的厭氧抗逆根系不定根根系是植株受淹或其它環(huán)境脅迫下形成的特化根系，它可以是根莖基 部新原基的重新發(fā)育，也可以是受傷根或死死亡側(cè)根或主根根系的繼續(xù)發(fā)育。它 分根構(gòu)型的變化除了適應(yīng)環(huán)境的需要外，從能耗角度來講也是一種最為經(jīng)濟(jì)有效 的脅迫節(jié)能方式，植物的生長從某種角度來說就是同化力的具體表現(xiàn)，當(dāng)受淹同 化力降低有脅迫生理條件下，植物會以通過節(jié)能的方式來適應(yīng)低能代謝，建立高 效節(jié)能的代謝機(jī)制。在厭氧環(huán)境下大量的代謝中間產(chǎn)物未能徹底氧化，使一個 6-碳糖只能形成2個單位的ATP以維持細(xì)胞生存，這么低的能量代謝率會大大 抑制了植物根系對營養(yǎng)及水份的正常吸收，因植物

10、在主動吸收的過程中皆需以 ATP能量為動力源，在這種低動力源的情況下，植物只有以死亡初生根與輸送距 離較長的網(wǎng)狀根系為代價，建立快速而短距的不定根根系。這種根系因伸長生長 長度均勻，分級少或無分級而構(gòu)成了猶如高速公路般的高效吸收系統(tǒng)。與原來根 系相比運輸距離大為縮短，根與地上枝葉間的傳導(dǎo)維管變得更為短而直接，同樣 有機(jī)物向根系運送的距離也相應(yīng)縮短。根據(jù)植物同化物的分配及根系動力學(xué)機(jī) 理，根系獲取與吸收同樣代謝物或水份營養(yǎng)所耗的能量就大大減少，也就是形成 了低能荷狀態(tài)下的最適模式。這種根系對水肥吸收利用是最為有效的，它對能量 代謝來說是最為高效的，所以不定根也自然就成為厭氧環(huán)境下最具生態(tài)適應(yīng)性的

11、 根系。這種高效根系的形成及在生產(chǎn)上的作用已被科研生產(chǎn)所關(guān)注，如無性系林木 因形成大量的不定根根系比播種胚根苗更具生長潛力。用于瓜果蔬菜的斷根育苗 上，近年也表現(xiàn)為較強(qiáng)的生產(chǎn)潛力，如一株播種形成的黃瓜或豇豆苗可以先行去 胚根根，再進(jìn)行不定根根系的催發(fā)誘導(dǎo)，這種苗經(jīng)種植田間后比直接播種的胚根 苗生長更好產(chǎn)量更高，這都是基于具有高效根系基礎(chǔ)之上的具體運用。四、新生不定根是通氣組織形成的基礎(chǔ)新形成的不定根根系不管是草本或木本植物都具有發(fā)達(dá)而代謝旺盛的薄壁 組織，這些具有發(fā)達(dá)薄壁組織的細(xì)胞間距比原先陸地環(huán)境形成的機(jī)械組織程度高 的根系更為疏松，而且胞壁更薄，而且木栓化及木質(zhì)化程度都要低，而陸生根因 抵

12、御機(jī)械阻力與克服不利環(huán)境的需要，許多細(xì)胞都胞壁加厚而形成厚壁組織或者 厚而發(fā)達(dá)的凱氏帶，這對于進(jìn)一步通氣組織或氣室氣腔的形成都是不利的，雖也 有些陸生的初生根系也能經(jīng)誘導(dǎo)形成通氣組織，但其難度相應(yīng)就大，成功率也大 大降低。所以從通氣組織形成的機(jī)理上來說原來的陸生根系是不利通氣組織的重 新建立的。另外，這種剛分生分化的組織細(xì)胞對于外界乙烯信號的刺激更加敏感，能夠 啟動形成大量的纖維素酶及木葡聚糖轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶XET，這些酶的形成與激活 對于胞壁的自溶，促發(fā)通氣組織的形成具有積極的作用。所以通過環(huán)境控制促發(fā) 陸生植物新生不定根，對于水生誘導(dǎo)生理上來說為其創(chuàng)造了組織基礎(chǔ)，只有具備 發(fā)達(dá)薄壁組織的根系才

13、能誘發(fā)通氣組織及氣室氣腔的形成，才能實現(xiàn)縱向輸氧， 為受淹根提供更多氧氣。五、高濕環(huán)境決定不定根的性狀在植物水生誘導(dǎo)過程中，不定根的形成是技術(shù)的關(guān)鍵，不管是陸生植物經(jīng)去 根后第一步的催根環(huán)節(jié)，還是進(jìn)入水生誘導(dǎo)苗床水環(huán)境下的通氣組織誘導(dǎo)環(huán)節(jié)， 都關(guān)系到不定根的繼續(xù)形成與發(fā)育。但這兩個不同環(huán)節(jié)其不定根形成及發(fā)育的機(jī) 理與生理生化基礎(chǔ)又有些不同。陸生根經(jīng)去根后，因地上枝葉與根系間失去平衡關(guān)系，出現(xiàn)了生理上的補(bǔ)償 生長，從而促發(fā)根系的大量再生，這些根系可以是原來根系上繼續(xù)發(fā)育形成的不 定根，也可以是從根莖部位原基發(fā)端形成的新生不定根。這種類型根的形成，與 側(cè)根的形成有相同的分子機(jī)制，但環(huán)境信號與啟動因

14、子卻有所不同。在高濕度催根苗床內(nèi)形成不定根的機(jī)理與土壤中完全不同，它的生根過程因 水的作用而發(fā)生了信號與機(jī)理上的變化。在常規(guī)條件下，生長激素是影響植物離 體材料或者植株根系發(fā)育的關(guān)鍵因子，特別是離體材料的生根生長，生長激素起 到了決定性的作用。而原本就具陸生根的植物經(jīng)去根后，雖然大部份根系已去除， 但與莖葉等離體材料的根原基發(fā)端生根或誘導(dǎo)生根有不同的生理機(jī)制，這種去根 后的植株，只要能保持它水份的平衡，維持葉片一定的水勢及細(xì)胞膨壓，對光合 作用的影響不會很大，植株可以像土壤中一樣繼續(xù)進(jìn)行正常的光合作用與一切代 謝，根系的再生是一種補(bǔ)償生長的體現(xiàn)，可以不進(jìn)行原初根原基的發(fā)端過程，只 要在原來根原

15、基或側(cè)根的基礎(chǔ)上進(jìn)行繼續(xù)發(fā)育就可形成大量的不定根根系。而且 在高濕度且透氣良好的苗床內(nèi)，根系的形態(tài)有異于常規(guī)干旱土壤的分化，大多為 不定根根系。這與植物強(qiáng)大的生態(tài)適應(yīng)性有關(guān)，在影響植物形態(tài)分化的一切因子 中，水是最為關(guān)鍵的因子，當(dāng)根域環(huán)境的濕度保持較高狀態(tài)時，根系會以須狀且 位置不確定的方式進(jìn)行根系的生長與發(fā)育，而且這種根系能保持較長時間的水生 性狀，這主要與環(huán)境高濕度有關(guān)，猶如濕生植物一樣，會以發(fā)達(dá)的不定根根系或 初具通氣組織的根系在催根過程中就得以形成。在形成過程中所需的全部碳源與 激素都來源于地上部份枝葉中貯藏物質(zhì)與光合同化供給，因能保持較強(qiáng)的光合作 用與生理代謝，所以由側(cè)根或根莖上原基

16、發(fā)育形成的不定根速度較為快速，這種 不定根的發(fā)育只需對原來陸生的植株經(jīng)清洗后進(jìn)行輕度或重度去根后就可，無需 進(jìn)行嚴(yán)格的外源激素處理。而對于以莖段為繁殖材料以促發(fā)不定根的植物，對切口需進(jìn)行促進(jìn)生根的相 關(guān)激素處理，達(dá)到快速形成不定根的目的，這種材料與傳統(tǒng)的打插相似，但在形 態(tài)發(fā)育與機(jī)理上又有所不同，傳統(tǒng)打插是在土壤環(huán)境中進(jìn)行，所以它形成的根系 量與形態(tài)卻有較大差異，在高濕透氣的珍巖石環(huán)境下可實現(xiàn)爆炸式生根，可以維 持較長一段時間的水生根性狀，而土壤中催生的不定根根系除了生根面積小外， 根系較易老化木質(zhì)化而出現(xiàn)陸生根性狀。這主要與珍珠巖特有的環(huán)境與外界高濕 的水分條件有關(guān)，在珍珠巖基質(zhì)中根系穿透阻

17、力小，自然就使機(jī)械組織程度降低 而變成薄壁組織發(fā)達(dá)的柔嫩根系。另外，更為關(guān)鍵的是在高濕度的水份刺激下，還會使離體材料或去根后的植 株體內(nèi)產(chǎn)生大量的信號激素一乙烯，這種乙烯物質(zhì)與植株或離體材料內(nèi)的生長激 素產(chǎn)生互作協(xié)同效應(yīng)，從而使生長素反應(yīng)因子敏感性提高，生長激素的有效性增 強(qiáng)。使皮孔放大增生，根莖腫脹，在皮層內(nèi)形成大量的海綿狀組織甚至脹裂表皮， 出現(xiàn)不規(guī)則的增生與裂紋，這種特征的形成，有類似于厭氧脅迫環(huán)境下的誘導(dǎo)效 果，也是因內(nèi)源乙烯刺激所全，首先內(nèi)源乙烯改變了細(xì)胞間與膜的通透性，在高濕透氣的環(huán)境下，催生的不定根根系在根構(gòu)型的變異上與陸生植物存在 明顯的差異，從多級分生的根構(gòu)型變成單軸延伸或簡

18、單的二分枝構(gòu)型，這種構(gòu)型 更接近于水生濕生植物的根構(gòu)模式，也是環(huán)境適應(yīng)的一種體現(xiàn)，它更利于植株內(nèi) 氧氣的擴(kuò)散與傳輸，更利于水份及礦質(zhì)營養(yǎng)的高效吸收，根的尖削度也大大減小， 但比根重卻大大提高，這對于厭氧環(huán)境下建立科學(xué)高效的攝氧機(jī)制來說具有更好 的生態(tài)適應(yīng)性。六、創(chuàng)傷對不定根形成的促進(jìn)作用當(dāng)你要進(jìn)行陸生植物的水生誘導(dǎo)時，第一步就是進(jìn)行陸生植物的科學(xué)去根，這 種去根的過程其實就是創(chuàng)傷引發(fā)植株體內(nèi)激素變化與相關(guān)代謝機(jī)制重建的過程。 如果不進(jìn)行去根創(chuàng)傷處理，直接置于珍珠巖環(huán)境下催根，其不定根的發(fā)育明顯受 到抑制，即使形成了不定根，也不利于下一道工序的誘導(dǎo)，因原來土壤中形成自 帶的大量初生根系，因機(jī)械組

19、織程度高或老化嚴(yán)重，很難實現(xiàn)通氣組織誘導(dǎo)，從 而使植株的縱向通氣受阻，出現(xiàn)卡脖子現(xiàn)象，也就是原來的根系不能順利地把地 下枝枝吸收或光合釋放的氧氣順暢地下送全新形成的不定根根系。那么去根創(chuàng)傷它對不定根的形成有哪些生理上的激發(fā)效應(yīng)呢？通過生產(chǎn)科 研實踐發(fā)現(xiàn)，這種去根處理的機(jī)械創(chuàng)傷過程對于乙烯誘導(dǎo)及過氧化物酶活性的提 高也起到了很大的促進(jìn)作用，特別是過氧化物酶它參與生長素的代謝、呼吸、細(xì) 胞壁的合成和傷害反應(yīng)，堿性POD有IAA氧化酶的活性，然而需要氧、Mn和 一元酚作為輔基，并且只有在受到傷害的細(xì)胞中POD的反應(yīng)才能有效地進(jìn)行。 由于這些反應(yīng)物能聚在一起，因而IAA含量減少激發(fā)傷害反應(yīng)的鄰近細(xì)胞產(chǎn)

20、生 生理反應(yīng)，從而誘導(dǎo)再生根系的大量形成。Gaspar等認(rèn)為傷害或逆境反應(yīng)時， 首先是堿性POD被激活，影響生長素的代謝，誘導(dǎo)生根，接下來是酸性POD 激活，在根生長起始和發(fā)育過程中促進(jìn)木質(zhì)化和細(xì)胞壁的合成。A1 Barazi和 Schwabe提出多酚氧化酶的活性大小與阿月渾子(Pistacia vera)的生根能力 呈正相關(guān)。Bassuk等發(fā)現(xiàn)酚氧化的產(chǎn)物促進(jìn)蘋果離體材料的生根。同時創(chuàng)傷逆 境還可使體內(nèi)多胺物質(zhì)的大幅度提高，這也是創(chuàng)傷促進(jìn)不定根形成的一個重要方 面。Jarvis和Alit341報道，外施多胺能促進(jìn)綠豆插條生根，根原基發(fā)育過程 中的有絲分裂時腐胺含量增加。在生產(chǎn)科研中也發(fā)現(xiàn)，未

21、經(jīng)去根創(chuàng)傷的植株遲遲不能出根或出根速度慢而 少，而經(jīng)重度或適度去根后會促發(fā)更多薄壁組織發(fā)達(dá)的不定根根系，這也是去根 創(chuàng)傷重要性的主要原因所在。通過創(chuàng)傷刺激乙烯信號物形成，使內(nèi)源或外源生長 激素的活性及效應(yīng)提高，同時又激發(fā)了過氧化物酶的活性，啟動了生根相關(guān)的各 種聯(lián)級反應(yīng)，從而使去根后的陸生植物能快速生根，截取的離體材料枝段能快速 形成新生不定根。而且許多植物的離體材料或去根植株在催根過程中就形成了部 份通氣組織或者莖基發(fā)脹，皮孔突出開裂，為進(jìn)一步通氣組織的誘導(dǎo)起到了很大 的促進(jìn)作用。一、水中溶存氧的特性植物水生誘導(dǎo)技術(shù)是一項源于自然而超于自然的人工馴化誘導(dǎo)新技術(shù)，是在 不改變植物遺傳而激發(fā)植物

22、自適應(yīng)性的一項潛能誘導(dǎo)技術(shù)。說它源于自然是因為 自然界洪澇淹水危害對植物自然適應(yīng)性產(chǎn)生的一種啟迪，也是植物進(jìn)化過程與物 種生態(tài)適應(yīng)性科學(xué)認(rèn)識后所形成的具有一定理論基礎(chǔ)與實踐的技術(shù)。在自然界，植物以自身強(qiáng)大的適應(yīng)性在淹水環(huán)境能進(jìn)行自身形態(tài)及生理生化 方面的調(diào)整，以渡過逆境所采用的一種生存策略。而說其超于自然，是現(xiàn)代科學(xué) 技術(shù)的發(fā)展已完全可實現(xiàn)人為可控的適應(yīng)性誘導(dǎo)，讓其完全按人們的生產(chǎn)需要與 目標(biāo)進(jìn)行有計劃的進(jìn)行生產(chǎn)?？梢允拐T導(dǎo)過程完全變得可控化，使自然誘導(dǎo)的隨 機(jī)性變成了人工誘導(dǎo)的針對性。利用它可以使許多最怕水的陸生植物都能在水中 生長，而且是在靜止溶氧極低的環(huán)境下生長。利用它可以使植物的生長栽

23、培空間 得以全新的拓展與栽培概念的全新革命，植物水生誘變技術(shù)從其技術(shù)原理及操作 實踐也證明了它是當(dāng)前水培花卉生產(chǎn)中最具科學(xué)性的一項實用新技術(shù)。現(xiàn)以水培花卉生產(chǎn)為著重點，根據(jù)其誘導(dǎo)之生理機(jī)理形成一套自成體系而完 整的技術(shù)流程及工藝。自然界的洪澇水淹是隨機(jī)而無規(guī)則與可控的過程，而讓其 用于生產(chǎn)必須要實現(xiàn)完全的人工可控化，這樣才能在生產(chǎn)上得以高效地利用。在 淹水厭迫過程中，其中最為關(guān)鍵的因子就是厭氧脅迫環(huán)境的創(chuàng)造，這種創(chuàng)造自然 環(huán)境下只是一種隨機(jī)與偶然事件，而人工生產(chǎn)則需按生產(chǎn)計劃要求與目標(biāo)進(jìn)行人 工可控的環(huán)境模擬，而且環(huán)境模擬的核心因子也是根域環(huán)境的氧氣因子。其它的諸如溫光氣熱營養(yǎng)激素都是這個核心

24、因子以外的輔助因子，只有把根 域環(huán)境的溶氧能夠得以科學(xué)精確的梯度控制，就可實現(xiàn)生長植物的漸進(jìn)適應(yīng)與誘 導(dǎo)，所以技術(shù)體系形成的核心也是圍繞溶氧核心因子的控制而展開。而從生產(chǎn)流 程上來說就是從生理角度最易誘導(dǎo)通氣組織的不定根生理而展開，也就是如何促 成不定根的形成及發(fā)育與馴化的角度而形成操作流程與技術(shù)體系。植物能在水中生長除了水中本身溶解所存在的氧氣外，還可依賴植物的縱向 通氣組織實現(xiàn)縱向傳輸，以滿足根系呼吸作用對氧的需求。大多水生植物能于溶 氧極低的環(huán)境下生長，它主要依賴于通氣組織，其實它與陸生植物一樣，代謝一 克光合產(chǎn)物所需的氧氣量基本是相近似的，唯一就是氧來源路徑不同而已。通常 生于水中的植

25、物其攝氧路徑以縱向與橫向吸收相結(jié)合為主，橫向吸收主要是利用 水中的溶存氧，縱向吸收就要從地上枝葉光合產(chǎn)物中或直接從空氣中吸收獲取， 而植物在誘導(dǎo)過程的前期因通氣組織還未形成，也主要依賴于水中的溶氧得以生 存。研究水中的溶氧特性并研究控制方法對于水生誘導(dǎo)來說是極為重要的。水中的溶氧是從大氣中的氧氣擴(kuò)散入水中而存在的，它通常只有空氣中的幾 萬分之一，一般用mg/L作為其量化單位。而水中氧分子溶入的多少與水分子的 運動活性有關(guān)，當(dāng)水溫高，水分子活性高，運動激烈時，被擠出水面的氧也相對 較多些，所以當(dāng)溫度升高時，水分子活動隨之增強(qiáng)被排擠出的氧分子也多，所以 水中的溶存氧會隨著溫度的升高而降低，是個動態(tài)

26、的參數(shù)，同時也與水體的表面 積有關(guān)，因其溶入的表面積越大水中溶氧也就相對越高，通過大氣表面擴(kuò)散作用 溶入量之多少還與拂過水面的風(fēng)有關(guān)，當(dāng)有微風(fēng)吹過時比平靜的水面溶入又要 多。另外，還有一個較為重要的氣候參數(shù)就是大氣壓，大氣壓的變化會影響水中 溶氧之多少，當(dāng)大氣壓降低時，水中的氧氣會被溢出水面，所以，當(dāng)天氣變化的 雨前，或悶熱的情況下，水中的魚會浮出水面來獲取氧氣，這是水中缺氧時生物 的一種反應(yīng)。在同一水體中不同的水層其溶氧量也不同，一般越靠近水面的淺水 域比深水處溶氧要高，越往水底溶氧越低。溶氧是個受氣候因子影響較大的動態(tài)因子，在氣候一定情況下，流動的水比 靜止的水溶氧高，水質(zhì)清潔的水比有機(jī)物

27、污染嚴(yán)重的水溶氧要高，微生物滋生的 水比潔凈無生物的水氧溶要低，這些生物及非生物因子無時不在影響水中之溶 氧。但只有人們了解掌握其特性，再施與人工控制方法還是可以把動態(tài)多變無規(guī) 則的溶氧參數(shù)控制在一定的范圍或閾值之內(nèi)，這就是水生誘導(dǎo)中要提及的重要控 制技術(shù)溶氧的計算機(jī)控制。二、水培營養(yǎng)液溶氧之變化以及對植物生長的影響水培誘導(dǎo)苗床內(nèi)營養(yǎng)液的變化除了受上述氣候因子影響外，主要還受許多生物因 子及人工環(huán)境所影響，掌握其規(guī)律對于科學(xué)地建立苗床循環(huán)系統(tǒng)及采用適合的增 氧方法都具有借鑒與參考性。營養(yǎng)液中的各種礦質(zhì)離子的氧化還原會影響氧氣的變化，生長于養(yǎng)液中的植 物根系其代謝的不同也會影響溶氧變化，當(dāng)處于旺

28、盛的生長階段其耗氧就大，而 處于生長量小的苗期其需氧耗氧就少，這些都是氧動態(tài)變化的一些影響因子。還 有養(yǎng)液中滋生的微生物與藻更是影響當(dāng)前水中溶氧度變化的重要因子，許多水培 基地皆因藻類的大量滋生而出現(xiàn)氧與營養(yǎng)的競爭，使溶氧降低，如果是富營養(yǎng)化 嚴(yán)重的水，更是溶氧聚降的主要原因，一些池塘因藻類的大量繁殖而使魚蝦出現(xiàn) 翻塘死亡對養(yǎng)殖業(yè)造成重大損失，生產(chǎn)上大多采用化學(xué)除藻技術(shù)來進(jìn)行水處 理，但在水培苗床中對這種處理方法會造成對根系的傷害，需采用其它物理方法 來取代?？傊疇I養(yǎng)液中藻與菌的滋生是造成水培過程中溶氧變化聚降的一個重要 因素，生產(chǎn)上要給予重視。在水培過程中根系分泌物的分解與累積，也會導(dǎo)致水質(zhì)

29、惡化溶氧降低，特別 是一些會分泌大量膠狀物的植物，即使水中溶氧提高，但根域環(huán)境會因分泌物的 包覆而影響微環(huán)境的可利用溶氧量。更是微生物滋生的場所，隨著微生物滋生又 增加了水中的生物耗氧，從而形成溶氧的惡性循環(huán)，這點在水培中也常會出現(xiàn)。 解決的方案就是增加水循環(huán)，把根域微環(huán)境的分泌物沖走稀釋。了解與掌握水培營養(yǎng)液環(huán)境的溶氧影響因子對于制定技術(shù)措施，針對性地綜 合解決是水生誘導(dǎo)技術(shù)中一個較為重要的部份。如果水中溶氧不能人為科學(xué)控制 對植物的誘導(dǎo)與生長影響較大，當(dāng)水中的溶氧低于植物所能忍耐最低閾值時，就 會出現(xiàn)爛根死苗現(xiàn)象，這點是現(xiàn)代水培技術(shù)中最為關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)，可以說一切 水培系統(tǒng)的設(shè)計，循環(huán)系統(tǒng)

30、的構(gòu)建都是基于如何更有效地控制溶氧的角度作為技 術(shù)之出發(fā)點。因增氧方式的不同形成了多種水培模式，如NFT、DFT等，其中 最大的區(qū)別就是溶氧方式的區(qū)別。針對不同的植物特性采用不同的水培模式與溶氧方法，它將影響植物不同的 生長速度與生產(chǎn)效率。在水肥一定情況下，溶氧是影響礦質(zhì)離子有效性的關(guān)鍵因 子，是影響根系吸收動力的關(guān)鍵，溶氧越高生長越快，如新加坡與日本采用養(yǎng)液 中溶入純氧的方法可以使葉菜產(chǎn)量提高幾倍，周期縮短1/3-1/4，說明溶氧是 水培技術(shù)中決定植物生長好壞的關(guān)鍵因子。在水培過程中如果發(fā)現(xiàn)植物缺素，我 們除了從缺素癥的表現(xiàn)來判斷水中營養(yǎng)元素豐缺外，更應(yīng)考慮是不是溶氧少而使 植物缺氧所至的缺

31、素癥，在缺氧時常會出現(xiàn)鐵及鋅元素的無效化，既使?fàn)I養(yǎng)液中 有充足的元素，但根系也不能吸收。溶氧是決定水培植物生長快慢的最為重要因子，生產(chǎn)上必須建立起一套科學(xué) 的增氧技術(shù)與采用高效的增氧設(shè)備，才能確保水培植物的快速生長。而水生誘導(dǎo) 技術(shù)又是與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上水培技術(shù)有截然不同之處，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水培是為了讓溶氧 最充足，生長最快，而誘導(dǎo)過程要實現(xiàn)的是溶氧可控化，氧量臨界脅迫化，如果 至始至終給予充足的溶氧，植株即使長得好，但不能正常地形成通氣組織，因通 氣組織發(fā)育需以厭氧為信號誘導(dǎo)。但又不宜過低，過低溶氧也會造成脅迫過甚而 爛根死苗，需隨著誘導(dǎo)進(jìn)程的推進(jìn)，通氣組織的不斷形成與低氧鍛煉的不斷加強(qiáng)， 進(jìn)行梯度降

32、減的方式，讓水中溶氧漸漸降低，直至最低的生存忍耐值。三、苗床及循環(huán)系統(tǒng)的科學(xué)構(gòu)建是實現(xiàn)溶氧人工控制的前提水培花卉當(dāng)前在世界上大多用于鮮切花之生產(chǎn)，水培植物也大多偏向于瓜果 蔬菜，這是因生產(chǎn)需要而形成的技術(shù)體系，它主要的目標(biāo)與目的就是讓植物生長 得更快與更好，而水生誘導(dǎo)則與其有截然不同之處，就是利用水環(huán)境中氧氣易于 控制與精確化這點特點，而讓植物的根系處于可控的氧環(huán)境中，不能最適宜也不 能無規(guī)律，它必須是脅迫的而且是有規(guī)律的梯度變化，這就決定了它在實施中與 傳統(tǒng)水培生產(chǎn)技術(shù)有大相庭徑之處。但傳統(tǒng)的常規(guī)的水培生產(chǎn)技術(shù)中也有許多技 術(shù)是可借鑒與參考的，如栽培床的設(shè)計，循環(huán)方式，定植方法，增氧技術(shù)等還

33、是 可以得以參照的。在傳統(tǒng)模式中，因營養(yǎng)液深淺之不同分為深液流與淺液流及營 養(yǎng)液膜技術(shù)，因循環(huán)方式的不同分為NFT式循環(huán)、潮汐式循環(huán)、新和式循環(huán)、 M式水耕循環(huán)等。因栽培床不同分為管道式、槽栽式、苗床式等；因增氧技術(shù)不 同分為落差回流增氧法、增氧泵的曝氣法、還有壓縮空氣或純氧的混入法，還有 更先進(jìn)的氣液混合技術(shù)等；因定植方式不同又有扣板固定及漂浮固定之區(qū)分。但 不管哪種方法都是為了利于溶氧最大化而設(shè)計的，因它是生長速度與效率所追求 的。而水生誘導(dǎo)技術(shù)就不能搬用上述方法，必須開創(chuàng)性地綜合設(shè)計出一種便于溶 氧精確梯度控制的方法。首先在增氧方法上，以上的都可借鑒，但在苗床及定植 的設(shè)計上需符合誘導(dǎo)之

34、需要進(jìn)行科學(xué)之設(shè)定。誘導(dǎo)要求溶氧參數(shù)受不可控因素影 響的因子最少化，管道式，根的容量有限不利于大植株之誘導(dǎo)、槽栽式對于瓜果 藤蔓空間生長類的有利，對于低矮花卉類可栽培面積小，效率低也不宜采用，一 般采用寬，深25-30cm的苗床式為佳，這種方式可利用面積大， 誘導(dǎo)效率高。對于養(yǎng)液的深淺，直接影響到根系受浸量與受脅迫之程度，也影響 根域溶氧是否可控，如淺液流栽培，大多數(shù)根露于空氣中，在氧氣極為充足的空 間內(nèi)生長，根本難以實現(xiàn)厭氧之脅迫，不宜采用。通常選用深液流式，這種方式 根系基本浸沒于水中，根域溶氧的控制可以通過水中氧量的控制來實現(xiàn)，而且水 環(huán)境穩(wěn)定氧量變化較小，可以作為栽培中液流的主要方式。

35、在定植方式上也有考 究，如扣板固定的方式，因液位之變化，會出根露根浸之變化，當(dāng)液位下降時， 根系露于濕氣中，也不利于根域溶氧的脅迫穩(wěn)定控制，所以需采用會隨著水位升 降的漂浮式定植，這種方法只需控制水中的溶氧就可實現(xiàn)根域環(huán)境溶氧量的穩(wěn)定 化均勻化，是根域溶氧脅迫技術(shù)中所需要的環(huán)境。另外漂浮式的方法，液面受漂 浮板的隔絕，水氣面積小，因氣流或水面混入的氧氣很少，有利于床內(nèi)水體中氧 氣變化的穩(wěn)定性。但增氧的技術(shù)倒可以靈活動用，它在誘導(dǎo)中所起的作用，無非 就是當(dāng)氧低于臨界脅迫值時進(jìn)行溶氧量上的補(bǔ)充，不會影響溶氧變化的相對平緩 穩(wěn)定性。但采用效率高的技術(shù)，可以在高溫季節(jié)實現(xiàn)快速增氧或運用氣液混合技 術(shù)后

36、的超飽和氧的混入，因在誘導(dǎo)之初也常需保持高溶氧量，以防沒形成通氣組 織的植株發(fā)生爛根現(xiàn)象。從這些方法的綜合采用上，都遵循著水中溶氧的穩(wěn)定性 與可控性，遵循著根域脅迫環(huán)境的易造性來設(shè)計的，這是水生誘導(dǎo)與常規(guī)水培的 不同之處。營養(yǎng)液中溶氧的易變波動性，而誘導(dǎo)過程是需要平緩穩(wěn)定的可控性，這就 為傳統(tǒng)水培增氧的定時控制提出了挑戰(zhàn)，在定時控制循環(huán)或增氧的技術(shù)中，無非 就是把植物根域的溶氧控制在一個范圍較大而且只需高于植物生長臨界值即可 的一種方法，不需太嚴(yán)格地進(jìn)行精確控制。而水生誘導(dǎo)則不然，它在誘導(dǎo)的進(jìn)程 中不能擅自提高或降低溶氧，否則都會影響信號物質(zhì)的產(chǎn)生與通氣組織的發(fā)育進(jìn) 程。如已處于脅迫環(huán)境的植株

37、一旦厭氧解除，很快又會使乙稀或其它信號物質(zhì)減 少或解除，或者會因突然的氧升高而出現(xiàn)生理失調(diào)之現(xiàn)象，與水培有截然不同的 要求。那么生產(chǎn)上如何實現(xiàn)溶氧的全天候精確化穩(wěn)定化控制的，隨著計算機(jī)技術(shù) 及自動控制技術(shù)的發(fā)展，可以采用溶氧傳感器對水中的溶氧進(jìn)行二十四小時的在 線檢測與控制，當(dāng)溶氧低于梯度設(shè)定參數(shù)值時，會自動開啟增氧系統(tǒng)進(jìn)行溶氧量 的補(bǔ)充，讓植物根域處于一個穩(wěn)定降低的溶氧環(huán)境中，在這不斷加強(qiáng)的脅迫過程 中，大多植物能得以適應(yīng)，并隨脅迫的強(qiáng)化，通氣組織的不斷形成，最終能適應(yīng) 靜止且溶氧極低的水環(huán)境。通過這種脅迫方法生產(chǎn)出來的水培植物就能在靜止的 水培容器中正常長期地適應(yīng)生長，不會像許多假冒水培花

38、卉一樣最終爛根死亡， 筆者采用該法生產(chǎn)的水培鐵樹，現(xiàn)已三年，但根系依然生長正常，而且根系通氣 組織還在不斷發(fā)育，就像栽于土中植物一樣，不必再擔(dān)心厭氧的不適爛根了。一、去根形成新生不定根一株土培的植物，或者一個離體材料與種子，如何促發(fā)它形成不定根，而 且是薄壁組織發(fā)達(dá)的不定根是實現(xiàn)誘導(dǎo)的基礎(chǔ)。那么對原來的土生根需進(jìn)行去根 處理，再催生新的不定根，這就形成了水生誘導(dǎo)操作流程的第一步。去根是打破 平衡建立新平衡的前提條件，任何植物要促發(fā)新生根系，需對根系進(jìn)行創(chuàng)傷去根， 才會刺激其重新形成新的根系。這是因植物器官的互補(bǔ)性，全息性、補(bǔ)償生長特 性所決定。創(chuàng)傷是刺激形成新根的前題，不管是枝蔓生根還是去根植

39、株的新生根，大多 植物需要離體與創(chuàng)傷后才能促發(fā)形成不定根根系。樹體上的枝葉少有可直接生根 成苗的（如落地生根可于植株葉片邊緣生根成為許多小苗，但這樣植物為數(shù)不 多），因它的發(fā)育受到整個植株信號的干擾與抑制，難以實現(xiàn)不離體的單獨發(fā)育。 只有離開母體成為獨立的枝葉離體材料后，才可能進(jìn)行獨立的個體發(fā)育。當(dāng)然高 壓繁殖、壓條繁殖或一些植物遇到環(huán)境脅迫時，樹體上也能出現(xiàn)不定根（含氣生 根）的發(fā)育，是屬于不定根發(fā)育中的一些特例。其中的高壓繁殖，如實施包敷泥團(tuán)處的環(huán)割或環(huán)剝創(chuàng)傷，具很好的促根效果。 而壓條生根是一些本身就有根原基的植物，當(dāng)它是枝蔓遇到土壤適宜環(huán)境后的繼 續(xù)發(fā)育而生根成苗。不管是哪種不定根的發(fā)

40、育模式，它都需要信號激素的刺激， 營養(yǎng)成份的供應(yīng)及適合的環(huán)境條件。不定根的發(fā)育按母本材料不同分為以下三 種：離體材料的不定根發(fā)育；去根后植株新生不定根的發(fā)育，種子成苗后斷根苗 的催根發(fā)育。這三種不定根來源雖不同，但形成后不定根的特性相似，基因具有 同源性。其中離體材料的生根過程其實就是一個無性快繁的過程，通過對其進(jìn)行溫光 氣熱營養(yǎng)激素的科學(xué)調(diào)控，讓其全息性得以表達(dá)從而發(fā)育成一株具有不定根根系 的完整個體；而植株去根后的催根發(fā)育，其形成的不定根中一部份是原來根系的 繼續(xù)發(fā)育，一部份是原來根源基的進(jìn)一步表達(dá)，還有一部份是新誘導(dǎo)的根原基形 成的根系，這種不定根的發(fā)育過程比離體材料的發(fā)育要來得容易些，

41、因其已有根 源基基礎(chǔ)；而種子苗不定根的發(fā)育是對萌發(fā)成苗的植株進(jìn)行去胚根或者去根后， 再進(jìn)行催發(fā)新根而形成的不定根根系。在蔬菜上的運用，我們稱之為斷根育苗， 即種子胚根或于根莖部經(jīng)剪截創(chuàng)傷后，再催生的根系就是出根整齊且爆炸式根型 的不定根根系，數(shù)量會更多且更整齊，有利于通氣組織誘導(dǎo)與高效根系的建立。通過分析與觀察不同類型不定根的發(fā)育，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)傷對其生根促進(jìn)有很大的誘 導(dǎo)刺激作用，這種刺激作用的起始動力來于機(jī)械創(chuàng)傷，其間接作用創(chuàng)傷后形成的 創(chuàng)傷激素與信號物質(zhì)乙烯對植株生根過程的一種協(xié)同互作，當(dāng)然生長素的刺激生 根還是極為重要的，創(chuàng)傷形成的乙烯可提高生長激素受體的敏感性，從而更利于 相關(guān)基因更充分更快

42、地表達(dá)。創(chuàng)傷形成的乙烯再加上高濕厭氧的催根環(huán)境，還可激發(fā)通氣組織的發(fā)育，許 多植株在催根過程中就啟動相關(guān)的厭氧基因進(jìn)行通氣組織之發(fā)育，如木本植物的 根頸發(fā)脹膨大，皮孔開裂，海綿型通氣組織的皮下發(fā)育，這些都是有利于誘導(dǎo)的 生理變異。當(dāng)然要適度之厭氧，否則會爛根與切口腐爛發(fā)生，在輕微適度厭氧高 濕下，會使皮層生根的數(shù)量增加，生根面積的擴(kuò)大。在去根過程中，刺激程度也就是機(jī)械創(chuàng)傷的程度，不同的植物有不同的去根 量，對于一些極易刺激生根的品種可去根少些，這些植物稍作刺激就可形成大量 的新生不定根根系，這些植物相對來說誘導(dǎo)也較為容易些，一是說明其體內(nèi)含有 大量的生長激素，另外也說明其生根基因極易啟動，同時

43、也說明它在進(jìn)化過程具 有較好的適水性，一般適水性強(qiáng)的品種生根會容易些發(fā)育速度也快些，它們間有 正相關(guān)性。如用于水培花卉誘導(dǎo)的天南星科植物，極易形成新生不定根，而一些旱生性 強(qiáng)的植物，大多不定根的發(fā)育較難些，數(shù)量也少些，時間也長些，對這些品種就 是要進(jìn)行重度去根，如鐵樹、仙人球、桃樹等，可以是切基去根法，也就是只留 根系的根基，但不要破壞初生根的源基即可。但是，在水培花卉的水生誘導(dǎo)過程中為了讓新生的根系更整齊與漂亮，通常 也采用切基去根法，這樣新生的根一方面能達(dá)到爆炸式的效果，另一方面當(dāng)誘導(dǎo) 成通氣組織后，不會在原生根部位有卡脖子現(xiàn)象發(fā)生。原生根系對于一些較易誘 導(dǎo)的品種也可促發(fā)形成通氣組織，但

44、它與新生根的通氣組織相比還是欠發(fā)達(dá)，但 生產(chǎn)中也會遇到這樣的實際問題，如為了加快誘導(dǎo)進(jìn)程，或者避免過多的去根營 養(yǎng)損耗而黃化，所以許多品種也可用輕度去根，其去根剪截量為1/2-2/3,而 重度去根則為切基去根法，但也有些采用斷根法與只剪胚根的新育種子苗。至于生產(chǎn)上具體運用什么方法，除了上述的原理性以外，還得結(jié)合平時的操 作經(jīng)驗與實際，或者季節(jié)與母本狀況各方面綜合后再作判斷。比如說在夏秋季生 根容易不定根極易催生的季節(jié)可去根多些，而在秋冬季的低溫季節(jié)可以去根少 些，在母本枝葉濃綠營養(yǎng)積累多的植株可去根多些，對于一些葉少枝瘦營養(yǎng)狀況 不佳的植株可去根少些，對于一些低等的適水性濕生性強(qiáng)的品種可去根重

45、些。去 根的操作沒有嚴(yán)格規(guī)定，但對于通氣組織難誘導(dǎo)，生長速度慢組織致密的植物種 類，一定要要重度去根或切基，否則因通氣組織發(fā)育不良而影響后期的靜止水培。去根越重根系越發(fā)達(dá)其葉片出現(xiàn)黃化之機(jī)率也就越大，所以在誘導(dǎo)母本的選 擇與管理時，一定要進(jìn)行健身栽培，讓其枝壯葉茂，營養(yǎng)積累充足，或者在催根 過程中結(jié)合一些促進(jìn)生根的化學(xué)措施，盡量縮短生根期，讓其營養(yǎng)損耗與高濕脅 迫最小化。造成黃化原因除了催根期過長，造成光合代謝障礙的生理黃化外，還 會因高溫及其他因子脅迫而造成傷害之黃化，如去根后，水份管理不周，失水灼 傷與強(qiáng)光傷害等。也可以通過勤根外追肥來提高光合效率或者在去根后進(jìn)行傷口的生根劑與 細(xì)胞活化劑

46、的處理，以達(dá)到快速生根，減緩黃化脅迫的作用?；蛘咴谀副局仓暾T 導(dǎo)前通過噴施葉面肥及生長調(diào)節(jié)劑進(jìn)行母本植株的生理生化調(diào)節(jié)，再進(jìn)行催根， 也會起到一定的促進(jìn)作用，如每隔10-15天進(jìn)行薄肥勤施與根外補(bǔ)肥處理，去 根一周前進(jìn)行殺菌劑的噴施防病，也可減少病害黃化或掉葉的出現(xiàn)?？傊x擇健壯母本，采用適度的去根，再進(jìn)行科學(xué)的溫光氣熱營養(yǎng)管理，都 可使不定根發(fā)育的速度加快，數(shù)量增多，黃化減少，為誘導(dǎo)出通氣組織發(fā)達(dá)，外 觀漂亮的水培花卉打下了扎實之基礎(chǔ)。二、高濕促發(fā)白嫩水生根去根后的植株，如何讓其盡快修復(fù)形成發(fā)達(dá)的不定根根系，除了上述提及的去根 方法，及母本營養(yǎng)條件與外界氣候因子外，高濕度的催根環(huán)境是最為重要

47、的。去根后的植株叫無根之木，水份的蒸騰損耗在繼續(xù)，而根系失去了吸水的能 力，很快植株會因得不到水的補(bǔ)充而萎蔫，從而造成失水之生理傷害，或者死亡。 如何解決這個問題，讓植株保持去根后水份之平衡？只有通過高濕度環(huán)境的創(chuàng) 造，減少水份之蒸騰，讓植株處于高的空氣濕度與基質(zhì)濕度的環(huán)境下，才可使無 根之木保持葉片正常的水勢與膨壓，才能確保光合作用及其他生理代謝的持續(xù)進(jìn) 行，這是生根的基礎(chǔ)。高的空氣濕度環(huán)境可以減小葉片的水份蒸發(fā)系數(shù)，減少水份的損耗，同時也 可提高高溫情況下植株的抗逆性與光飽和點，而且高的基質(zhì)濕度，可以讓切口部 位吸收部份水份，以利于水份的平衡。但高濕度的基質(zhì)要避免缺氧爛根的危害， 所以基質(zhì)

48、要選擇排水性良好的珍珠巖或蛭石，最好是顆粒較粗的園藝級專用珍珠 巖，有良好的透氣排水性，也可選用蛭石，或兩者混合基質(zhì)。在催根過程中，光照要充足，不能像傳統(tǒng)的大田環(huán)境一樣采用遮陰網(wǎng)以降低 蒸騰，除了夏季光照過強(qiáng)的季節(jié)外，一般催根環(huán)境都要求全光照環(huán)境，這樣的環(huán) 境下，葉片才能有良好的光合效率，才能為不定根的快速發(fā)育提供更多的營養(yǎng)， 為了保持適宜的高濕度環(huán)境，需安裝彌霧系統(tǒng)用于降溫與保濕，而氣候環(huán)境的多 變，葉片蒸騰的時刻變化，需創(chuàng)造一個具有智能化控制功能的催根苗床，否則難 以達(dá)到全光環(huán)境下葉片表面的水份平衡，這將在以下的計算機(jī)控制系統(tǒng)的運用中 詳細(xì)說明。在催根過程中確保光照的充足與水份的適宜是影響

49、不定根發(fā)育的關(guān)鍵 因子，這些已可由計算機(jī)智能控制系統(tǒng)得以完成。另外，生根過程中對其進(jìn)行間斷性地補(bǔ)充葉面營養(yǎng)液也是很重要，對于促進(jìn)生根 與葉片增綠都有一定的效果，一般可以每隔7-10天結(jié)合彌霧系統(tǒng)于傍晚噴霧追 肥，這也可結(jié)合計算機(jī)自動控制來完成。高濕度的維持是促發(fā)與保持水生根特性的關(guān)健，根據(jù)植物生根特性與生態(tài)適 應(yīng)性，在高濕度環(huán)境下形成的新根皆為水生根，這種根的特點就是薄壁組織發(fā)達(dá)， 細(xì)胞壁薄而且活性強(qiáng)，繼續(xù)分生分化能力強(qiáng)，具有很強(qiáng)的發(fā)育可塑性。而且從表 型特征觀察，通常為潔白而柔嫩，抗機(jī)械力差，脆嫩而易斷，但這種根系如果處 于環(huán)境變化的環(huán)境中，它又會分化成不同類型的根，處于干旱的陸地環(huán)境就會變

50、 成陸生根，處于高濕氣霧環(huán)境就會變成氣生根，處于水環(huán)境就會繼續(xù)發(fā)育為發(fā)達(dá) 的水生根。但不管什么植物在根系統(tǒng)發(fā)育過程中，最早初生的根都是水生根，只有持續(xù) 保持高濕環(huán)境的穩(wěn)定性，它可以在較長時間內(nèi)保持這種水生根的特性，如果此時 基質(zhì)濕度變低，很快就會老化形成機(jī)械組織發(fā)達(dá)的陸生根。所以在催根過程中從 出根到生長過程一定要保持基質(zhì)適宜的水份環(huán)境，防止水生根老化而成為陸生 根，如環(huán)境控制不善，一旦成為陸生根后，我們叫做返陸現(xiàn)象，返陸現(xiàn)象出現(xiàn)后， 只能又再次去根與催根，否則難以誘導(dǎo)出通氣組織的水生根根系，在生產(chǎn)上一定 要注意。不過現(xiàn)在有了計算機(jī)智能控制系統(tǒng)后，基質(zhì)濕度的穩(wěn)定性也可得以保障，不 會因基質(zhì)失水

51、而出現(xiàn)返陸現(xiàn)象。在高濕度的基質(zhì)環(huán)境中，根系分級少或無分級， 這也是根系生態(tài)適應(yīng)性的反應(yīng)，如果出現(xiàn)多級分根，則說明基質(zhì)濕度管理有問題， 通常是太十所致。另外，高濕度的基質(zhì)環(huán)境能為根系發(fā)育創(chuàng)造適度的厭氧環(huán)境，這種環(huán)境對于 通氣組織的形成也具有促進(jìn)作用，許多木本植物在催根過程就出現(xiàn)了皮孔發(fā)脹膨 大現(xiàn)象，說明莖十或根內(nèi)的薄壁組織細(xì)胞已開始恢復(fù)分裂分化能力，對下一步的 水環(huán)境誘導(dǎo)起到了促進(jìn)與基礎(chǔ)的作用。在催根過程中空氣濕度及基質(zhì)濕度的精確控制極為重要，必須通過運行穩(wěn)定 且控制精確的計算機(jī)系統(tǒng)來完成，才能使生產(chǎn)過程流程化與穩(wěn)定化，是產(chǎn)業(yè)化發(fā) 展所必須的配套設(shè)備。運用計算機(jī)控制系統(tǒng)后，只要設(shè)定好相關(guān)參數(shù)就可

52、實現(xiàn)穩(wěn) 定的高濕環(huán)境創(chuàng)造，就能催生出薄壁組織發(fā)達(dá)且色澤白嫩之水生根，為誘導(dǎo)創(chuàng)造 了條件與基礎(chǔ)。三、環(huán)境脅迫誘導(dǎo)通氣組織根通過催根雖然形成了水生根，但這種根只能在氧氣充足的水環(huán)境或基質(zhì)環(huán)境中生 長，如果把它移至流動的水環(huán)境已完全可以適應(yīng)，生產(chǎn)上可用于批量的流動式水 培生產(chǎn)。但如果移于空間狹小的靜止水容器中，因溶氧量小未能滿足根系呼吸的 需要，還會出現(xiàn)爛根現(xiàn)象，最終不適而死亡。所以把已形成水生根的不定根根系移至厭氧脅迫的水環(huán)境中進(jìn)行繼續(xù)的誘 導(dǎo)培育是該項技術(shù)的關(guān)鍵，也是誘導(dǎo)的最后一道工序。移至由計算機(jī)控制的誘導(dǎo) 水培苗床后，根系處于一種脅迫的氧環(huán)境中，很快就會產(chǎn)生大量的信號物質(zhì)乙烯， 從而啟動厭氧

53、基因，讓植物處于氧脅迫狀態(tài)。在厭氧的脅迫水培苗床內(nèi)，根系一邊不斷的伸長生長，一邊開始通氣組織的 不斷分化。最終表現(xiàn)為形態(tài)的變異及組織的異化，形成具有縱向通氣功能的通氣 組織，在這過程中同時也進(jìn)行了枝葉通氣組織及根莖部位氣生根的形成與分化， 許多植物葉片變薄變大色澤變淡，表現(xiàn)為明顯的水生性狀，莖十皮層細(xì)胞也恢復(fù) 分化能力導(dǎo)致莖干肥脹與皮孔開裂。在誘導(dǎo)過程中，水環(huán)境溶氧參數(shù)的精確控制與平緩的梯度降減是關(guān)鍵，如管 理不善會出現(xiàn)爛根或者通氣組織形成受阻現(xiàn)象，溶氧如果一下降得過低，低于其 脅迫臨界值以下，就會爛根，溶氧參數(shù)調(diào)得過高，水中氧氣富足，通氣組織又形 成不了，所以它得賴以計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)，進(jìn)行全天

54、候的在線溶氧檢測與控制。枝葉及莖干皮孔的形態(tài)異化是通氣組織發(fā)育的表觀特征，在前面已進(jìn)行的原 理性的論述。但在實際生產(chǎn)中，也還會出現(xiàn)根系的更新問題，如果一些帶有較多 原生陸生根的植株，在厭氧水環(huán)境下，會很快變褐爛根，會在基部的水氣交界處 形成大量的水生根或氣生根，這也是正常的一種現(xiàn)象。特別是草本植物誘導(dǎo)時， 常在水氣交界面上形成大量氣生根，它也是一種對自身氧氣的一種補(bǔ)償與調(diào)衡作 用，對維持機(jī)體的正常氧氣交換與代謝起到很大作用，也可視為通氣調(diào)整的一種 適應(yīng)方式。在脅迫誘導(dǎo)過程中，除了溶氧的科學(xué)控制外，其它的病蟲害防治，溫光氣熱 營養(yǎng)等環(huán)境因子的調(diào)控也是極為關(guān)鍵的，它是生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)水培花卉的外因保障，

55、 這些技術(shù)目前也可通過計算機(jī)環(huán)境模擬得以實現(xiàn)，能為產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；l(fā)展提供有 力的保障。一、物理技術(shù)在誘導(dǎo)上運用眾人皆知，溫、光、氣、熱、水、營養(yǎng)、激素是植物生長發(fā)育所必須的基本條件， 但除了這些因子以外，還有許多物理及化學(xué)因子也會直接或間接地對植物產(chǎn)生影 響或形成生物效應(yīng)，本書就有關(guān)與誘導(dǎo)脅迫相關(guān)的電場、磁場、及抗逆激素在誘 導(dǎo)中的作用進(jìn)行論述，讓大家了解機(jī)理掌握規(guī)律與操作方法。1、磁誘導(dǎo)磁誘導(dǎo)是基于磁的生物效應(yīng)基礎(chǔ)上，特別是它的能量效應(yīng)、磁化效應(yīng)、酶與 激素效應(yīng)、膜修復(fù)效應(yīng)等是其運用的理論依據(jù)。在催根與誘導(dǎo)的苗床內(nèi)創(chuàng)造一個 磁空間，讓植物生長于磁向一致，磁強(qiáng)均勻的環(huán)境中，對生長的植物起到了損傷

56、 修復(fù)、代謝強(qiáng)化、基因激活等作用。特別是其促進(jìn)根系發(fā)育，為根系生長提供更 多的ATP能量上具有明顯的效果，經(jīng)磁處理的離體材料及去根植株，在生根率 及單株根量上都有明顯的提高。如于水培誘導(dǎo)苗床內(nèi)進(jìn)行磁場處理，使水磁化，除了可提高水中溶氧量外， 還可以使水分子活化，更利脅迫環(huán)境下植物對水的吸收。也可使水中的礦質(zhì)離子 的肥效增強(qiáng)，特別是對鈣的吸收有明顯的增效性，它是厭氧基因啟動的第二信號 分子，可加快通氣組織的形成。處于磁環(huán)境中的植物組織細(xì)胞的膜電位差增大， 促進(jìn)離子吸收的同時，還利于被破壞膜系統(tǒng)的修復(fù)，使液泡內(nèi)含物的外滲率降低， 有利于細(xì)胞活性的維持，利于薄壁組織的發(fā)育，對于組織快速發(fā)育，增大胞間

57、隙 與組織通透性具有促進(jìn)作用。在逆境脅迫下，可以提高氧化酶之活性，加速活性 氧的清除，延緩組織器官的脅迫性衰老。目前，已廣泛地用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及催根與誘導(dǎo)的技術(shù)環(huán)節(jié)中，實施時可以于苗 床底部均勻地鋪設(shè)永磁體的方法，來創(chuàng)造磁空間，一般每平方米布設(shè)3-4塊磁 向一致，磁強(qiáng)為0.8T的永磁體。還可于彌霧管道上安裝磁化器，使流過的水切 割磁力線，起到磁化水的作用。在離體材料進(jìn)行生根藥劑的促進(jìn)處理時，也可與 磁化水處理結(jié)合起來，具有促進(jìn)藥劑吸收之作用。水培作品的靜止水培養(yǎng)時，可 于容器底部放一塊體積較小的強(qiáng)磁，也利于水培植物根系的生長與提高水中的溶 氧，還兼具一定的殺菌之功能。這種以磁化技術(shù)來促進(jìn)生根與誘導(dǎo)

58、通氣組織的方法我們叫物理誘導(dǎo)法，它雖 不是主導(dǎo)作用，但對通氣組織發(fā)育及調(diào)和脅迫環(huán)境下維持植物正常的新陳代謝具 有很好的輔助作用。2、場誘導(dǎo)在物理誘導(dǎo)技術(shù)中除了磁誘導(dǎo)外，還有電場的處理與誘導(dǎo)技術(shù)，它也是一種 重要的輔助技術(shù)措施，在水生誘導(dǎo)技術(shù)中它比磁的作用更大，特別是在促進(jìn)光合 作用與加快二氧化碳吸收的功效上是磁處理所不能比的。植物體在脅迫環(huán)境下進(jìn) 行催根誘導(dǎo)，光合效率明顯降低，許多氣孔處于關(guān)閉狀態(tài)，二氧化碳量的吸收大 大減少，同化物的產(chǎn)生也大為降低，對于生根發(fā)育及誘導(dǎo)時各基因啟動過程都需 大量的同化物與能量的供給，采用電場技術(shù)后，可以使光合效率大大提高，增強(qiáng) 其對逆境的忍耐抗性。在常規(guī)情況下，

59、電場可使大多數(shù)植物的同化產(chǎn)量提高30-50%，有些可達(dá) 幾倍。這種效應(yīng)機(jī)理就在于它促進(jìn)二氧化碳吸收與提高光合效率，為生長提供產(chǎn) 生更多的ATP能量，這是其快速生長及生物量形成促進(jìn)的關(guān)鍵。其實光合作用 是一個光電反應(yīng)的過程，通過電場直接作用于植物生長的空間，無形就加快了光 電反應(yīng)過程與提高的轉(zhuǎn)換效率，特別是在弱光下，效果特別的明顯，電場可為提 供部份光合之能量。在空間電場作用下，還可以為其生長創(chuàng)造相對無菌或少菌的環(huán)境，因強(qiáng)大的 電場除了作用于植物外，可以殺死大多數(shù)的細(xì)菌與真菌，可以在無需利用化學(xué)藥 劑的情況下，取得較好的病害防治效果，是物理殺菌中耗能較小的一種有效方法。 特別是誘導(dǎo)苗床常因脅迫而

60、使抗病性降低，也常因高濕度環(huán)境創(chuàng)造了病菌滋生條 件，而空間電場的作用，不管是植株及營養(yǎng)液或基質(zhì)中滋生的菌類都可得到全面 的抑制與殺滅。在空間電場作用下，催根時生根速度加快，葉片增綠效果明顯。誘導(dǎo)時可清 除植株體內(nèi)大量的氧自由基與提高氧化酶活性，對脂膜起到了很好的保護(hù)作用。 另外，其它各種脅迫因子引起的不利作用都可在電場作用下得以修復(fù)與提高抗 性，是目前催根與誘導(dǎo)過程中必不可少的一項物理誘導(dǎo)新技術(shù)。在電場作用下， 可以拉大細(xì)胞距離，可以促進(jìn)疏松組織的形成，可以使細(xì)胞分裂及分化速度大大 加快，對于通氣組織發(fā)育具有明顯的促進(jìn)作用。更為重的的是，電場處理可以加快與促進(jìn)植物對Ca2+的吸收，這個無處不