气雾栽培
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2018年1月22日 作者:xwz2367609 [返回]
用于气雾克隆栽培的超级钢构树设施

    超级钢构树设施主要用于超级植物的栽培,其树冠超乎数倍数十倍甚至数百倍于常规植物,要实现植物的超级生长,必须最大程度满足植物肥水吸收及光合代谢的生理生态需求。但植物巨型化或超级发育后,随着树冠的扩张,不同部位的枝叶果等组织所处的生态位与生理代谢都将发生变化。离根系越远,肥水输送距离也就越远,由叶片蒸发所需的动力因不同的植物品种具一定的生理阈值限定,而由导管内壁产生的阻力也随距离的增大而增大,水分吸收在重力及导管阻力综合的作用下,自然就限定了植物的生长高度或者输送距离。另外随着植物的生长,分枝级数不断增加,离根兜距离也越来越远,而决定植物生长除了肥水光合等营养代谢外,生长激素也是影响生长的重要因子,而根系是生长激素合成的重要器官,离根兜越远输送至冠形末端的激素就越少,所以大多树高大的植物末梢的枝梢其叶片就越发变小。甚至如世界上第一高树--红巨杉(高达112.7米),其树梢顶处的叶片与极端干旱沙漠环境的植物叶片越发相似,就是离根系越远的叶片,叶形越小,甚至退化,一是水分缺乏,二是激素水平降低。研究发现,世界第一高树,在土壤水分既使充足的前提下,水分从地面运输至百米高处的枝叶,需24天。这是自然界树木高度受限的主要原因,所以,地球上的树木高度的极限为122-130米,这是水分传送克服重力及导管阻力的极限,叶片得不到水份就无法进行正常的光合作用。

    另外,植株过高过大后,植株干径的承重负载也是一大限制,就拿一枝能支撑自身重量的树干来说,比如它的长度增加100倍,也直径也增加100倍,此时这植株的体积将增加了100万倍,重量也同样增加100万倍,然而树干截面的面积仅增加1万倍,因此每平方厘米的截面上要增加100倍的承重,而在树干的几何形状始终不变的情况下,显而易见,这株树干能不被自身重量所压跨吗?高大的树木若保持其完整,它的粗细对高度的比就该比低的树木大,但加粗就必然加大树的下部的负载,因此,树木在适应环境的生长过程中,它的高度不能不受到限制,所以树木不能无限长高的道理也就不言而喻了。

    还有,从光合作用所需摄取的二氧化碳来说,二氧化碳的密度比空气密度大,表现为下沉的趋势,过高后二氧化碳浓度降低,也将成为光合作用的制限。

    要构建超级树栽培系统,实现多年生树木或者无限生长型瓜果及多年生草质植物的无限生长,必须克服上述制限,在栽培系统上进行优化与技术处理。

1、              变纵向生长为横向生长。采用钢构树支撑架的方式,让植株长至一定高度后就作水平延伸生长,减少植株的承重受限与水分输送的重力制限。

2、              优化激素环境,解决生长末端激素水平低问题,对根系环境进行温度控制,常年稳定在一定的温度阈值,调到最适合根系发育与激素合成的环境。大多数植物根温控制于17-21℃,可达到周年生长的效果,而且根系的生理特性来说,只要环境适宜可以无限生长。根系活力的保持是源源不断提供枝梢生长所需生长激素的重要来源。

3、              克服导管阻力与重力的另一技术方式,就是采用高压根系的营养液供应,也叫气雾克隆栽培,就是在植株上不断的高压克隆出根,再于诱导的不定根系系处提供根雾环境,就像营养接力赛一样,源源不断往树冠外围及梢顶传送。也就是克隆出更多的肥水供给“源”。就像热带地区的榕树,枝干可以处处出根,而克隆栽培是采用高压引根或者靠接创造辅根的效果。高压引根与辅根都成为植物生长新的营养“源”。解决远距离单处供肥水的制限问题。

4、              克隆植物原理的应用,南方典型的克隆植物就是毛竹,一片竹林从生物学角度来说就是一株毛竹,全是采用地下鞭茎生发笋芽发育枝梢,这种地下茎生长的方式植株之间形成营养及水份的协同调控机制,所以毛竹具有强大的种群扩张力。高压或者辅根靠接的方式具类似克隆植物的生理效果,是实现植物无限生长的仿生应用。

    在观光科普园及现代高科技农业园区的建设中,克隆式气雾栽培是培育超级植物的重要技术支撑,实现大多数多年生植物或作物的无限生长。未来有望培育出一亩一株树,一亩一株瓜,一亩一株花的观光效果与震撼的科普教材。

展开面积为800多平方米,根雾室建成空调室,以稳定根温

展开的钢构树冠等距安装克隆根的雾培管用于营养接力

 

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