徐偉忠 陳銀華 曹鵬飛

摘要? ? 氣霧栽培是當(dāng)前無(wú)土栽培技術(shù)中倍受人們關(guān)注與生產(chǎn)青睞的新技術(shù)，因具有對(duì)植物強(qiáng)大的生長(zhǎng)促進(jìn)性和生產(chǎn)上的工廠化可復(fù)制性，成為新時(shí)代新農(nóng)業(yè)之新寵。各大科研院所及企業(yè)都紛紛開(kāi)始投入研究與應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與科研轉(zhuǎn)型。對(duì)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，氣霧栽培的高效化與工廠化是實(shí)現(xiàn)可控化與量化生產(chǎn)的重要技術(shù)手段;對(duì)科研者來(lái)說(shuō)，氣霧栽培是研究植物生理、生化、表觀遺傳、形態(tài)構(gòu)建、生態(tài)適應(yīng)性及礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)等最佳的精準(zhǔn)化平臺(tái)。本文詳細(xì)介紹了科研及觀光模式的氣霧栽培、低成本模式的氣霧栽培、高效化產(chǎn)業(yè)模式的氣霧栽培、山地模式的氣霧栽培和適合都市環(huán)境的氣霧栽培等，以期為推進(jìn)氣霧栽培在不同領(lǐng)域的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞? ? 氣霧栽培;梯架式;立柱式;溝槽式;桶式;鋼構(gòu)樹(shù)式;仿雕樹(shù)式;拱式;管道式

中圖分類(lèi)號(hào)? ? S317? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A? ? ? ? 文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）09-0129-05

氣霧栽培的實(shí)用化研究已有十多年的歷史，在我國(guó)表現(xiàn)出巨大的社會(huì)效應(yīng)與商業(yè)效應(yīng)，將成為當(dāng)前蔬果及種植業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與創(chuàng)新驅(qū)動(dòng);較常規(guī)與經(jīng)典無(wú)土栽培更具實(shí)用性和高效性，更具普及推廣性。栽培模式的應(yīng)用研究雖然不是該技術(shù)的關(guān)鍵，但對(duì)產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)與推動(dòng)作用較大，人們可以應(yīng)用不同模式構(gòu)建符合自身生產(chǎn)與科研需求的硬件設(shè)施，能為生產(chǎn)帶來(lái)高效性及便利性。任何技術(shù)模式都是在生產(chǎn)實(shí)踐與科研探索中發(fā)展，氣霧栽培也不例外。從最早的蔬果霧培到現(xiàn)在涵蓋幾乎所有植物的霧培實(shí)踐，從最初的溫室設(shè)施霧培到現(xiàn)在的露天及都市環(huán)境的應(yīng)用，從平原到山地，從沃土到貧瘠的荒地鹽堿地，從氣候宜人地區(qū)到環(huán)境惡劣的孤島及沙漠，從生產(chǎn)性到觀光科普綜合功能的融入，這些環(huán)境氣候、生產(chǎn)目的及投資成本等元素的改變演變出多類(lèi)型與模式的創(chuàng)新適應(yīng)。適合的模式可以降低成本，更利于植物生長(zhǎng)、工作效率的提高及產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化的推廣應(yīng)用。因此，對(duì)應(yīng)用模式的探索研究及靈活應(yīng)用對(duì)于科研和生產(chǎn)意義重大。

1? ? 氣霧栽培

氣霧栽培發(fā)明于20世紀(jì)40年代，由美國(guó)航天航空局為了解決和平號(hào)空間站上作物栽培而發(fā)明。用超聲波霧技術(shù)可以在失重情況下為植物根系提供水肥，通過(guò)超聲波高頻（1.7～2.4 MHz）震蕩，使水變成1～5 μm的超細(xì)顆粒，使肥水呈云霧狀繚繞，令根系處于霧氣中而獲取水肥。這種方式有效解決了失重狀態(tài)下植物的肥水供給問(wèn)題，而且這種原理形成了氣霧栽培的芻形[1]。該模式?jīng)]有營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)的管道系統(tǒng)，霧的發(fā)生與回收在同一根域環(huán)境空間內(nèi)完成，構(gòu)建簡(jiǎn)單，只需于塑料箱內(nèi)安裝一超聲波霧化頭即可，箱底盛營(yíng)養(yǎng)液，通過(guò)高頻震動(dòng)直接產(chǎn)生霧氣供給根系，目前也用于容器式的室內(nèi)栽培。該模式因霧氣為超細(xì)霧，而溫室設(shè)施內(nèi)蒸發(fā)量大，超聲波霧常出現(xiàn)供水不足的現(xiàn)象，故適合在蒸發(fā)量少的室內(nèi)種植。

2? ? 氣霧栽培的科研及觀光模式

2.1? ? 玻璃箱槽式氣霧栽培

在科研上經(jīng)常會(huì)遇到根系根構(gòu)、根系形態(tài)及生理、根瘤菌、地下塊莖、地下根莖等與根系相關(guān)的研究，為了方便觀察記錄及對(duì)比，構(gòu)建一種以玻璃為材料的玻璃箱槽式氣霧培，可以在不挪動(dòng)植株的情況下非常方便地進(jìn)行根系的觀察記錄與拍攝，完成相關(guān)科研工作，獲取更真實(shí)準(zhǔn)確的觀察結(jié)果[2]。根據(jù)所研究植物的根系發(fā)達(dá)程度構(gòu)建與之相適應(yīng)的玻璃槽或箱，再于箱或槽外安裝方便拉動(dòng)的窗簾式避光黑布，可以為根系營(yíng)造黑暗的生長(zhǎng)環(huán)境，也方便科研操作，具體見(jiàn)圖1（a）。

2.2? ? 分根式氣霧栽培

在果樹(shù)的需肥特性研究上，傳統(tǒng)土壤栽培的果樹(shù)很難進(jìn)行精準(zhǔn)化的研究分析，可以采用分根法氣霧栽培，實(shí)現(xiàn)果樹(shù)固定根與吸收根的分開(kāi)管理。原生于土壤中的根系起到固定作用，從土壤中拔離分出部分根系，引入預(yù)埋的氣霧桶中，通過(guò)一段時(shí)間的根系彌霧，誘導(dǎo)催生出大量氣生根，形成的氣生根根系將作為果樹(shù)主要的肥水吸收渠道，通過(guò)對(duì)供液成分的精準(zhǔn)化研究與分析，確定果樹(shù)不同階段的需肥特性及缺素癥機(jī)制，為肥水的科學(xué)管理提供依據(jù)。采用該方式可以對(duì)果樹(shù)所需礦質(zhì)元素的種類(lèi)、比例、濃度進(jìn)行精準(zhǔn)化分析研究，解決了土壤中研究干擾因子多、無(wú)法獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的問(wèn)題。

分根霧培的構(gòu)建方式一般采用埋桶法，即在原果樹(shù)樹(shù)冠的下方，用打洞機(jī)開(kāi)設(shè)1個(gè)能埋設(shè)塑料桶或鐵桶等容器的孔洞，再于桶內(nèi)安裝彌霧，或在單樹(shù)研究時(shí)可以用超聲波霧化頭震動(dòng)供霧。操作時(shí)，先撥開(kāi)貼近桶的土層，理出部分根系，并對(duì)理出的根系進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩探靥幚恚侔迅狄腱F化的桶中，以催發(fā)形成大量氣生根。當(dāng)發(fā)達(dá)的氣生根形成時(shí)，就完成了分根霧培研究系統(tǒng)的構(gòu)建，具體見(jiàn)圖1（b）。

分根霧培法除了用于果樹(shù)等經(jīng)濟(jì)樹(shù)種需肥特性的研究外，還可以用于實(shí)際生產(chǎn)，其在生產(chǎn)上的應(yīng)用意義更大。對(duì)于山地果樹(shù)缺乏灌溉的缺水地區(qū)，采用分根霧培可以實(shí)現(xiàn)省水灌溉，不會(huì)造成果園噴灌與漫灌導(dǎo)致的大量水資源浪費(fèi);對(duì)于果樹(shù)或其他經(jīng)濟(jì)植物階段性發(fā)育的不同需肥特性，可以通過(guò)精準(zhǔn)的營(yíng)養(yǎng)液配方調(diào)整得以實(shí)現(xiàn);一些土層薄而貧瘠的荒坡或者鹽堿地、荒島、沙漠地區(qū)，可以通過(guò)分根霧培法解決肥水供應(yīng)問(wèn)題，克服不適環(huán)境導(dǎo)致的生長(zhǎng)障礙。采用此種方式在任何土壤環(huán)境下都可以進(jìn)行果樹(shù)或經(jīng)濟(jì)植物的栽培;同時(shí)，通過(guò)分根霧培法的改造，原植株的土壤根系發(fā)揮固定根的功能，所有肥水都通過(guò)埋桶中的根系霧培吸收，省去了中耕除草、施肥灌溉等許多管理工作，是實(shí)現(xiàn)果園省力化管理的重要技術(shù)措施。

2.3? ? 鋼構(gòu)樹(shù)氣霧栽培

田園綜合體提出了休閑農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、創(chuàng)意農(nóng)業(yè)三大理念，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)提出了總要求，農(nóng)業(yè)不僅具有生產(chǎn)功能，還具有科普觀光與休閑功能。為了充分發(fā)揮上述功能，一種新型的果樹(shù)栽培模式應(yīng)運(yùn)而生，即鋼構(gòu)樹(shù)氣霧栽培[3]。該模式具有以下幾方面特點(diǎn)：采用鋼結(jié)構(gòu)作為果樹(shù)生長(zhǎng)的模型與支撐，可以達(dá)到果樹(shù)冠層籬壁化的整形效果，有利于果樹(shù)品質(zhì)的改善提升;所有果樹(shù)枝或蔓采用綁縛的方式固定于鋼構(gòu)樹(shù)曲面上，可以起到強(qiáng)大的抗風(fēng)雨效果，特別是南方多雨及強(qiáng)臺(tái)風(fēng)地區(qū)，常因風(fēng)雨侵襲果園而導(dǎo)致樹(shù)搖枝傷葉破、病害暴發(fā)，利用鋼構(gòu)樹(shù)綁縛栽培，可提高抗風(fēng)性、減少病害;果樹(shù)冠層的曲面化、平面化生長(zhǎng)，可改善通風(fēng)與光照條件，沒(méi)有傳統(tǒng)栽培樹(shù)冠的上層果與內(nèi)膛果之分，果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育均勻且糖度高，有利實(shí)現(xiàn)高糖、高品質(zhì)栽培;大型的鋼結(jié)構(gòu)樹(shù)起到了“占天不占地”的效果，地面空間可以發(fā)揮其他功能，讓園地得以更充分的利用。

鋼構(gòu)樹(shù)氣霧栽培構(gòu)建及栽培時(shí)，鋼構(gòu)樹(shù)一般選形狀為世博軸式的巨傘形，如朝天的大喇叭;采用鋼管進(jìn)行三角結(jié)構(gòu)的曲面構(gòu)建，充分發(fā)揮整體張拉力學(xué)特性;在生產(chǎn)上常用的冠徑為6～8 m，高度為4.5 m，鋼構(gòu)樹(shù)基座直徑一般為1.2～2.4 m，基座采用水泥噴漿法構(gòu)建根系生長(zhǎng)的霧化空間;單株樹(shù)覆綠面積為28～50 m2，鋼構(gòu)樹(shù)栽植密度為180～300座/hm2，占地面積減少，地面空間可全部用于其他用途或耕作，不與果樹(shù)間產(chǎn)生肥水競(jìng)爭(zhēng)，可實(shí)現(xiàn)土地的高效利用，見(jiàn)圖1（c）。常規(guī)的果樹(shù)采用鋼構(gòu)樹(shù)栽培，需較長(zhǎng)的時(shí)間覆蓋整個(gè)鋼構(gòu)樹(shù)曲面空間，采用氣霧栽培后可以結(jié)合多樹(shù)叢植的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)樹(shù)冠的快速覆綠與豐產(chǎn)，因氣霧栽培叢植與土壤叢植不同，植株間不會(huì)產(chǎn)生肥水競(jìng)爭(zhēng)，叢植的植株可以達(dá)到相同的生長(zhǎng)效果。該模式可以用于當(dāng)前觀光園建設(shè)，也可以用于高品質(zhì)果園建設(shè)，是生產(chǎn)與觀光上兼可應(yīng)用的新模式;可以減少果園管理用工，提升果園觀光采摘的商業(yè)價(jià)值，是一道亮麗的田園景觀。對(duì)于熱帶水果的種植，鋼構(gòu)樹(shù)冬季還可以套覆塑料膜保溫，是一種多用途的果樹(shù)栽培創(chuàng)新模式。

2.4? ? 轉(zhuǎn)盤(pán)移動(dòng)式氣霧栽培

氣霧栽培是一種新型栽培模式，極具科普與觀光價(jià)值，為了直觀表現(xiàn)霧培技術(shù)的相關(guān)特性，一些觀光科普?qǐng)@則采用轉(zhuǎn)盤(pán)移動(dòng)式氣霧栽培模式，見(jiàn)圖1（d）。它由環(huán)形的種植槽、轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和搖臂組成，栽培的植株固定懸吊于轉(zhuǎn)動(dòng)的臂上。環(huán)形的種植槽為非閉環(huán)設(shè)計(jì)，一部分全祼露，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)方便觀光者觀察到發(fā)達(dá)的氣生根及植株整體，起到直觀全面了解的觀光、科普效果。

2.5? ? 雕塑樹(shù)式氣霧栽培

無(wú)需基質(zhì)與水流動(dòng)的氣霧栽培，可以在任何條件與環(huán)境下耕作，是空間化農(nóng)業(yè)的重要技術(shù)手段;應(yīng)用于園林綠化美化及都市造景上，更能彰顯其魅力。雕塑樹(shù)式氣霧栽培，是仿真雕塑樹(shù)技術(shù)與氣霧栽培有機(jī)結(jié)合的創(chuàng)新模式，見(jiàn)圖1（e）。雕塑技術(shù)可以獲得逼真的中空樹(shù)干效果，可以在內(nèi)空的雕塑樹(shù)干內(nèi)安裝彌霧系統(tǒng)，讓植株定植于樹(shù)干與樹(shù)枝上，實(shí)現(xiàn)快速覆綠的巨樹(shù)效果;與傳統(tǒng)的大樹(shù)移栽相比，成本大大降低，而且達(dá)到同樣的凈化空氣與城市綠蔭效果。雕塑樹(shù)可以靈活實(shí)現(xiàn)百年、千年老樹(shù)的效果，而且結(jié)合氣霧培技術(shù)后可以創(chuàng)造出真實(shí)的枝葉覆綠效果，是未來(lái)巨樹(shù)綠化的重要替代技術(shù)。

2.6? ? 廂房式氣霧栽培

氣霧栽培發(fā)達(dá)根系的展示除了上述幾種模式外，還有體驗(yàn)性更強(qiáng)的模式，即觀光者可以進(jìn)入根系的空間環(huán)境中觀光。這種模式的構(gòu)建必須建設(shè)一個(gè)類(lèi)似廂房的大空間以供根系生長(zhǎng)，人們可以進(jìn)入霧室體驗(yàn)與觀光。而優(yōu)化的根霧室還可以安裝調(diào)控設(shè)備，如空調(diào)，為根系創(chuàng)造最佳的溫度環(huán)境，發(fā)揮植物巨大的潛能。筆者采用該技術(shù)栽培出單株擔(dān)掛百余果的甜瓜，見(jiàn)圖1（f）。

2.7? ? 克隆植物式氣霧栽培

自然界生態(tài)群落中最為常見(jiàn)而高大的克隆植物要數(shù)南方毛竹，可以通過(guò)地下莖鞭無(wú)限克隆生長(zhǎng)。毛竹通過(guò)地下莖實(shí)現(xiàn)單體毛竹間的整體生理協(xié)調(diào)，發(fā)揮生理整合的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)?shù)叵虑o鞭遇到不適的土壤環(huán)境時(shí)，可以由地下莖鞭輸送營(yíng)養(yǎng)及水分，甚至在石頭縫隙中都可以長(zhǎng)出毛竹，這就是克隆植物種群在生理整合后對(duì)于環(huán)境適應(yīng)的體現(xiàn)。從理論上來(lái)說(shuō)，克隆植物的壽命可達(dá)千年甚至更長(zhǎng)。而普通樹(shù)木類(lèi)或瓜果的生長(zhǎng)與克隆植物不同，其位置是固定、不可遷移的，不會(huì)如毛竹根鞭一樣不斷延伸拓展;另外非克隆植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性會(huì)因局部資源的耗盡而淘汰（如連作障礙），不會(huì)如克隆植物可以跨越不適區(qū)塊，實(shí)現(xiàn)種群擴(kuò)張，面對(duì)自然選擇時(shí)被淘汰幾率增大。目前的水果與瓜果生產(chǎn)都是以獨(dú)立的單株存在，每一植株的根系相對(duì)獨(dú)立，沒(méi)有形成生理整合，個(gè)體長(zhǎng)勢(shì)差異較大。

非克隆植物從起源來(lái)說(shuō)也是由克隆植物進(jìn)化而來(lái)，故從基因角度來(lái)說(shuō)，每種非克隆植物都具有克隆繁殖與生長(zhǎng)的本能，只要環(huán)境滿(mǎn)足都可以重新被誘導(dǎo)。但從栽培角度來(lái)說(shuō)，為了快速實(shí)現(xiàn)非克隆植物的克隆栽培，非克隆植物一旦采用不斷高空壓條誘根及霧噴供液后，其生長(zhǎng)根量會(huì)不斷擴(kuò)大，而且枝端與根系的距離不會(huì)因樹(shù)體擴(kuò)大而增加，可以構(gòu)建高效的肥水供應(yīng)機(jī)制，而且每克隆單元之間整體性貫通，與自然克隆植物具有同樣的生長(zhǎng)機(jī)制與代謝模式，見(jiàn)圖1（g）。筆者10年前曾在氣霧栽培南瓜上進(jìn)行了嘗試，采用掛桶壓蔓催根方式栽培，隨著藤蔓生長(zhǎng)不斷掛桶催根供液，栽培出單株覆蓋面積60 m2、單株產(chǎn)量250 kg的南瓜樹(shù)[4]，目前該技術(shù)已在巨型番茄樹(shù)、紅薯樹(shù)以及果樹(shù)上開(kāi)始生產(chǎn)及科研應(yīng)用。

3? ? 氣霧栽培的低成本模式

3.1? ? 桶式氣霧栽培

桶式霧培采用塑料桶或者自制的鐵絲網(wǎng)圍桶作為根系的根霧室[5]。桶式氣霧栽培具較大的根系發(fā)育空間，適合一些株型較大的瓜果或者果樹(shù)類(lèi)的氣霧栽培，如番茄樹(shù)、黃瓜樹(shù)、西瓜樹(shù)等無(wú)限生長(zhǎng)型瓜果的樹(shù)式栽培。桶式氣霧栽培具有建造簡(jiǎn)單及實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，可以在生產(chǎn)或者都市陽(yáng)臺(tái)上應(yīng)用，見(jiàn)圖2（a）。自制霧培桶成本低且實(shí)用，用鐵絲網(wǎng)圍成圓桶式，內(nèi)鋪防水布外包覆黑白膜，再加圓形頂蓋即成;如果選擇塑料桶作氣霧培，通常采用塑料化工桶改裝而成，于桶底開(kāi)設(shè)回流孔、桶蓋開(kāi)設(shè)定植孔即可，見(jiàn)圖2（b）。

3.2? ? 拱形氣霧栽培

該模式受水稻育秧的小拱棚啟發(fā)，利用竹片或者PVC電工套管制作成拱形架，并于小拱架上覆蓋能阻擋光線(xiàn)的黑白膜，植物就栽培在拱形的兩側(cè)，見(jiàn)圖2（c）。拱形模式能創(chuàng)造較大的根系氣霧空間，適合較大株型的瓜果番茄吊蔓栽培。拱形氣霧栽培因具較大的根霧空間，拱內(nèi)霧化效果好，而且使用的噴頭數(shù)量也相對(duì)較少，具有建造成本低的優(yōu)點(diǎn)。

3.3? ? 溝槽式氣霧栽培

溝槽式氣霧栽培分為溝式與槽式2種。溝式就是在田中開(kāi)溝，按照所栽培植物的株型與根量大小確定溝的尺寸，一般寬為0.6 m、深為0.4 m，開(kāi)溝后于溝內(nèi)鋪設(shè)防水布，再安裝霧化系統(tǒng)并扣置定植板即成。開(kāi)溝模式為地下式或半地下式，有利于根系生長(zhǎng)環(huán)境溫度的相對(duì)穩(wěn)定，溝式氣霧培適合果樹(shù)、瓜果及茄果類(lèi)等經(jīng)濟(jì)植物的氣霧種植，見(jiàn)圖2（d）。槽式則為地上式，可以建磚砌的水泥槽，較具永久性，內(nèi)置安裝彌霧即可;也可以用角鋼建成槽框，并用擠塑板扣合而成，大多數(shù)用于瓜果與番茄類(lèi)栽培，具有建造速度快成本低的優(yōu)點(diǎn)，見(jiàn)圖2（e）。

3.4? ? 箱床氣霧栽培

箱床式氣霧栽培分為箱與床2種模式。箱式可以用塑料箱、泡沫箱、木箱或者采用角鋼與栽培板材料建成的大型箱體，于箱體表面開(kāi)設(shè)定植孔種植各類(lèi)植物，見(jiàn)圖2（f）。床式即建成就地苗床式或者高位苗床式，就地苗床式一般用于氣霧培育苗;高位床式則采用鋼構(gòu)焊接成一定尺寸的高位種植床框架（通常寬1.2 m、長(zhǎng)2.4 m），并用板材、塑料板、擠塑板等材料扣建而成，見(jiàn)圖2（g），可以用于陽(yáng)臺(tái)菜園建設(shè)，也可以用于單株番茄樹(shù)種植。雖然床內(nèi)采用噴霧方式供霧，但大多數(shù)根系或者根墊浸泡于流動(dòng)水中，為水氣培模式，因而即使偶遇停電也不會(huì)對(duì)植株造成傷害，適合陽(yáng)臺(tái)及生產(chǎn)上應(yīng)用。

4? ? 氣霧栽培的高效化產(chǎn)業(yè)模式

4.1? ? 塔式氣霧栽培

塔式氣霧栽培是早期氣霧栽培生產(chǎn)上應(yīng)用較為廣泛的模式，采用鋼架制作成支撐架，再于鋼架外扣合擠塑板而成，見(jiàn)圖3（a）。一般生產(chǎn)上常用的塔架底寬為1.0～1.2 m，斜面為1.5～1.8 m，利用率提高了3倍，通常用于葉菜、藥草類(lèi)等小株型植物的氣霧栽培，也可以進(jìn)行瓜果、葉菜套種栽培。該模式的缺點(diǎn)是塔尖處常會(huì)出現(xiàn)彌霧死角。

4.2? ? 梯架式氣霧栽培

梯架式是塔架式氣霧培的改良與發(fā)展，是當(dāng)前蔬果氣霧培工廠建設(shè)的主導(dǎo)模式，同樣采用管材制作梯形支撐架，架底寬1 m，斜面1.5 m，上梯面寬0.4 m，梯架上方可以用于瓜果套種。梯架霧培解決了三角塔架頂處易出現(xiàn)彌霧死角的問(wèn)題，同時(shí)梯架的上梯面更便于瓜果類(lèi)大株型作物的套種，是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的模式，見(jiàn)圖3（b）。

4.3? ? 立柱式氣霧栽培

立柱式氣霧栽培具有占地面積小、空間利用率大的優(yōu)點(diǎn)，適合觀光園或狹小的陽(yáng)臺(tái)空間使用。立柱霧培因建造材料的不同，又分為PVC管立柱培、波紋排水管立柱培、泡沫柱霧培、立柱鋼架結(jié)合擠塑板扣合的六面柱體霧培。立柱式氣霧培的霧培柱高低與直徑可以根據(jù)用途場(chǎng)地及栽培的植物靈活運(yùn)用，見(jiàn)圖3（c）（d）（e）（f）。

4.4? ? 塔錐式氣霧栽培

塔錐式氣霧培采用三角多面體組成錐形，該模式光照充足，根系環(huán)境霧化充分無(wú)死角，適合草莓等喜陽(yáng)小株型植物的栽培，其光照優(yōu)于柱式、塔式、梯架式氣霧培，見(jiàn)圖3（g）。

4.5? ? 日光溫室北墻的垂面式氣霧栽培

北方日光溫室的北墻光照充足，可改造成垂面霧培以提高空間利用率，改造的方式有斜面墻與垂面墻2種。斜面墻建設(shè)即于后墻垂面的基礎(chǔ)上扣建一直角塔架，直角邊鋼架緊貼后墻垂面，斜面用于扣板種植。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，垂面墻式氣霧培就是于垂面處創(chuàng)造一霧化的夾層空間，內(nèi)置彌霧即成，見(jiàn)圖3（h）。

4.6? ? “X”架式“V”槽式氣霧栽培

“X”架“V”槽霧培是一種新型空間利用模式，通過(guò)“X”鋼架構(gòu)建雙層的耕作空間，上層“V”架底處用扣板扣建成“V”形霧培槽，見(jiàn)圖3（i），支起的下方空間建成平床式苗床，用于平床栽培或者基質(zhì)床育苗。在生產(chǎn)上，一般上層“V”槽用于果樹(shù)或瓜果霧培，下層平床用于無(wú)土育苗;也可以于上層“V”架處架設(shè)管道，進(jìn)行管道化霧培利用，見(jiàn)圖3（j）。

4.7? ? 適合果樹(shù)的“V”槽籬壁式氣霧栽培

該模式是瓜果與果樹(shù)“V”形籬壁架栽培與“V”形槽霧培的結(jié)合，“V”形架用于瓜果及果樹(shù)枝蔓的綁縛，構(gòu)建成壁式樹(shù)體管理模式。這種樹(shù)體整形管理模式通風(fēng)良好、光照充足，有利于高品質(zhì)栽培，再結(jié)合“V”形基部的霧培槽，形成種植與整形一體化的霧培架式，見(jiàn)圖3（k）。如果在“V”架上再組合避雨棚建設(shè)，則形成避雨霧培籬架一體化的設(shè)施新模式，是未來(lái)果業(yè)發(fā)展的重要方向。

5? ? 氣霧栽培的山地模式

5.1? ? 避雨防蟲(chóng)立柱霧培

該模式是立柱霧培的發(fā)展與變種，與設(shè)施溫室內(nèi)的立柱不同之處就是于立柱上增加傘式避雨罩及防蟲(chóng)網(wǎng)圍網(wǎng)，每個(gè)立柱相當(dāng)于一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的閉鎖小環(huán)境，同樣可以達(dá)到防雨淋及防止蟲(chóng)入侵的效果，見(jiàn)圖4（a）。該模式適合無(wú)法建設(shè)溫室的山地使用，其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，特別適用于荒坡地的開(kāi)發(fā)利用，具投資省、實(shí)用的特點(diǎn)，見(jiàn)圖4（b）。

5.2? ? 洞桶式氣霧栽培

該模式主要用于山地果園的開(kāi)發(fā)利用，以解決山地果園管理（除草、施肥、灌溉）用工量大的問(wèn)題，達(dá)到省肥、省水、省工的管理效果。洞桶式氣霧培即于需種植處用打洞機(jī)開(kāi)洞埋桶，見(jiàn)圖 4（c），并構(gòu)建營(yíng)養(yǎng)循環(huán)系統(tǒng)。采用該模式不受土壤因子局限，在任何荒坡及鹽堿地上都可以建設(shè)果樹(shù)生產(chǎn)基地，實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液配方的精準(zhǔn)化管理，有利于果品品質(zhì)的提高及樹(shù)體長(zhǎng)勢(shì)的平衡調(diào)控。此外，采用該模式后可以實(shí)現(xiàn)生草栽培，果樹(shù)與草之間形成相生相克的生態(tài)協(xié)同作用，可以減少病蟲(chóng)危害。

5.3? ? 伸縮管式氣霧栽培

柔性的伸縮管對(duì)坡地地形變化具較好的適應(yīng)性，而且方便施工與構(gòu)建營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)，可以利用原生態(tài)的荒地與林地進(jìn)行耕作系統(tǒng)構(gòu)建，只需按照山坡走勢(shì)縱向鋪設(shè)伸縮管，見(jiàn)圖4（d），內(nèi)置彌霧裝置并于山腳建設(shè)營(yíng)養(yǎng)液池構(gòu)建循環(huán)系統(tǒng)。鋪設(shè)安裝伸縮管后，為了減少外界氣溫對(duì)根系環(huán)境的影響，可以采用培土或覆草的方式埋設(shè)伸縮管。該模式可以在不破壞原生態(tài)的條件下植入新的管道耕作系統(tǒng)，是一種山地霧培的創(chuàng)新模式，可用于林下藥用植物栽培及坡地瓜果作物生產(chǎn)基地的建設(shè)。

5.4? ? 樹(shù)杈懸吊式氣霧栽培

該模式是一種林地生態(tài)空間的新型利用方式，無(wú)需耕地，只需空間、陽(yáng)光及水分，在任何林地生態(tài)環(huán)境條件下都可以構(gòu)建耕作系統(tǒng)。一些退化的山坡林地采用樹(shù)杈掛桶霧培方式，重新構(gòu)建林地生態(tài)多樣性，在起到生態(tài)優(yōu)化與修復(fù)作用的同時(shí)，利用林冠頂層充足的陽(yáng)光，實(shí)現(xiàn)藤蔓類(lèi)經(jīng)濟(jì)植物的攀冠生長(zhǎng)，如獼猴桃、三葉木通、山葡萄、五味子等特色水果。特別是南方早年發(fā)展的大面積松林，由于未進(jìn)行針闊混種，導(dǎo)致生態(tài)多樣性破壞與松毛線(xiàn)蟲(chóng)暴發(fā)，出現(xiàn)大面積死株。通過(guò)樹(shù)杈掛桶霧培這種非破壞構(gòu)建技術(shù)引入闊葉類(lèi)植物，可以起到良好的生態(tài)修復(fù)及多樣性構(gòu)建作用，創(chuàng)建出一片片架設(shè)于林冠的空中果園，實(shí)現(xiàn)農(nóng)林復(fù)合耕作協(xié)同共生。

6? ? 適合都市環(huán)境的氣霧栽培

6.1? ? 倒掛式氣霧栽培

對(duì)于狹小的陽(yáng)臺(tái)空間，可以利用倒掛霧培方式，即采用掛桶式或者管道高架式，或者建成類(lèi)似可升降的晾衣系統(tǒng)，以充分利用陽(yáng)臺(tái)空間，見(jiàn)圖5（a）。

6.2? ? 屋頂果園的PVC管氣霧栽培

屋頂果園的傳統(tǒng)構(gòu)建都是采用盆栽法或者搬土耕作，存在搬土工作量大、屋面承重增加等問(wèn)題，由于夏日屋頂蒸發(fā)量大、土層淺且無(wú)毛細(xì)管保墑效應(yīng)，導(dǎo)致澆水管理用工大，消耗大量城市自來(lái)水資源，故當(dāng)前國(guó)內(nèi)屋頂森林或屋頂果園的建設(shè)較少。大多數(shù)屋頂用于種植耗水量少、土層需求薄的蔬菜與耐旱綠植。采用PVC管霧培系統(tǒng)，可以輕松構(gòu)建屋頂果園，因?yàn)镻VC管不存在承重問(wèn)題，任何屋面都可利用;而且是封閉的養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng)，用水量只需傳統(tǒng)屋頂果園的5%～10%[6]，當(dāng)然也可以用于瓜果、茄果等經(jīng)濟(jì)植物的栽培，見(jiàn)圖5（b）。

6.3? ? 層架式LED補(bǔ)光的植物工廠式氣霧栽培

對(duì)于都市地下車(chē)庫(kù)或者廢棄廠房，可以采用室內(nèi)人工LED補(bǔ)光技術(shù)，構(gòu)建層架式氣霧栽培系統(tǒng);系統(tǒng)由超市貨架、氣霧種植床、彌霧系統(tǒng)、補(bǔ)光系統(tǒng)與控制系統(tǒng)組成。該模式與傳統(tǒng)水培式植物工廠相比，適合栽培的品種更多，極大地豐富了都市室內(nèi)農(nóng)業(yè)的可耕作品種。室內(nèi)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有任何病蟲(chóng)害，甚至生產(chǎn)出免清洗蔬菜，可以充分利用都市一些閑置的空間，生產(chǎn)出蔬、果、藥、花等產(chǎn)品，以滿(mǎn)足人們高品質(zhì)與安全的需求，見(jiàn)圖5（c）。

6.4? ? 室內(nèi)綠植的墻面霧培

采用霧培系統(tǒng)可以將建筑物的內(nèi)外墻作為耕作場(chǎng)所，采用垂面霧培方式進(jìn)行都市建筑表面的綠化美化或者農(nóng)業(yè)耕作;甚至在建筑設(shè)計(jì)時(shí)將計(jì)劃種植的墻體構(gòu)建成內(nèi)夾層空間，作為根霧空間與建筑設(shè)計(jì)融為一體，這也將是未來(lái)第四代生態(tài)建筑研究的重點(diǎn)與方向，見(jiàn)圖5（d）。

7? ? 不同模式的綜合應(yīng)用為未來(lái)泛耕作提供技術(shù)支撐

所謂泛耕作就是指無(wú)處不在的耕作，這是氣霧培最大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，未來(lái)不管是沙漠、荒島、鹽堿地、荒坡地、山地、平原、湖面、都市陽(yáng)臺(tái)、屋頂、庭院、廣場(chǎng)、建筑物表面、室內(nèi)墻面等任何場(chǎng)所及空間都可以構(gòu)建霧培耕作系統(tǒng)。

通過(guò)多種霧培模式的綜合利用，可有效解決城市發(fā)展與耕地減少之間的矛盾，達(dá)到失地不失耕的效果;利用霧耕承重輕的特點(diǎn)，構(gòu)建水上漂浮農(nóng)場(chǎng)，可使我國(guó)大量水域面積成為水上耕地;在生態(tài)環(huán)境惡劣、無(wú)法耕作的地域，也可利用霧耕技術(shù)解決極地、海島、高山、沙漠、鹽堿等非耕地環(huán)境下的生產(chǎn)生態(tài)問(wèn)題;還可以使農(nóng)耕技術(shù)進(jìn)入室內(nèi)，在居室內(nèi)利用霧培技術(shù)進(jìn)行墻面的覆綠裝修或者構(gòu)建層架式補(bǔ)光型霧培蔬菜工廠，足不出戶(hù)就能收獲安全、綠色、免農(nóng)藥的蔬果產(chǎn)品。人們?cè)诠ぷ髦嗫梢詫⑵渥鳛閳@藝體驗(yàn)，讓霧培耕作成為人們生活中的休閑體驗(yàn)元素。霧培技術(shù)不需要高強(qiáng)度體力勞動(dòng)，各年齡段的人都可以參予管理，是所有人群都可以介入的生產(chǎn)、生活、生態(tài)元素。此外，霧培技術(shù)更是解決當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境污染、生態(tài)危機(jī)及可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題的重要利器與替代技術(shù)，具有廣闊的市場(chǎng)空間與發(fā)展前景。

8? ? 參考文獻(xiàn)

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[6]徐偉忠，楊連成.蔬菜氣霧栽培實(shí)用技術(shù)[M].北京：解放軍出版社，2016：248-253.

基金項(xiàng)目? ?浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2017C02023）。

作者簡(jiǎn)介? ?徐偉忠（1971-），男，浙江麗水人，碩士，高級(jí)農(nóng)藝師。研究方向：設(shè)施農(nóng)業(yè)。

收稿日期? ?2019-01-25