在现代农业的创新发展中，气雾栽培以其独特的优势备受关注。其中，根际微生物对植物生长的影响以及各种营养元素的生理功能，是决定气雾栽培成效的关键因素。

根际微生物：植物根系的“守护者”

根际微生物在气雾栽培里扮演着至关重要的角色，它们构建起的微生态环境与植物根系的健康紧密相连。植物通过光合作用产生的物质，有12% - 18%会用于根系对外排泄，排出的物质包含各种酸类。在土壤栽培中，这些酸性物质大量积累会引发连作障碍。根际微生物却能以这些酸类作为代谢物进行转化，从而维持土壤微生态的平衡，这便是菌肥在土壤种植中作用关键的原因。

当根系周围缺乏益生菌时，病原菌的菌丝可能会破坏根系表皮细胞膜，进而侵入植物内部。而大量繁殖的根际微生物可以抑制这些菌丝生长，它们从菌丝中获取营养，抑制菌丝增殖，从而控制病害。例如菜豆，其根系能分泌22种氨基酸和三种糖，这些物质都成为根际微生物代谢的底物。健康植株的益生菌以这些代谢物为原料，将氨基酸或糖转化为二氧化碳和水，解除根系分泌物的潜在危害。所以，根际微生物与有害菌菌丝的比例关系是根系健康的关键。当根际微生物占优势，有害菌菌丝发育受抑制；反之，菌丝入侵植物，会导致根系腐烂。

在气雾栽培环境中，氧气充足，比土壤和水培更利于根际微生物发育，为构建良好的根际微生态环境创造了更大优势。早年对固氮菌、根瘤菌的接种实验表明，它们在气雾环境下滋生和发育得更好。种植时，我们可依据不同的根系分泌物，针对性地接种相应益生菌，将菌包浸泡在营养液池，通过喷雾就能完成接种。根际环境实际上是根际微生物中的细菌与有害丝状菌之间的一种比例平衡，益生菌占优时根系健康，有害丝状菌主导则根系易腐烂，可见根际微生物是气雾栽培微生态调控的重要手段。

水：植物生命活动的基础

水在植物生长进程中有着不可替代的地位。所有肥料都要以水为溶剂，才能通过细胞半渗透膜进行渗透、传导和运输。水分充足时，水产生的膨胀压能让叶片保持一定张力，维持植株形态，缺水则会使植株萎蔫。更关键的是，水和二氧化碳是光合作用的主要原料，没有水，光合作用无法进行，植物的一切生命活动也就无从谈起。

氮：生命的基础元素

氮元素在自然界有多种获取途径，一部分由固氮菌和部分蓝藻从空气中固定，雷电打雷也能将氮气转化为氧化氮。在栽培中，氮主要来源于硝态氮和铵态氮，氨基酸也可作为氮源。在组织培养和细胞培养中，精氨酸、丙氨酸等多种氨基酸常被用作氮源。土壤种植中常用的尿素，在营养液栽培或气雾栽培中却很少使用，因为尿素吸收后迅速转化为氨和二氧化碳，调控不当易引发氨中毒，导致氨积累毒害作物。

铵态氮和硝态氮的吸收部位和方式存在差异。铵态氮主要在根际1 - 2cm区间，经筛管组织进入嫩叶、嫩芽等幼嫩新生部位；硝态氮主要在根尖往后约10cm范围，通过导管吸收，借助蒸腾作用移动到完全展开的叶片中。铵态氮吸收后快速参与合成氨基和氨基酸，进而合成蛋白质，但多余部分不能储藏，施用过多会毒害根系，因此一般用量控制在植物需求量的1/3以下（特殊植物除外），多数植物铵态氮与硝态氮使用比例为9:1，最高不超过7:3 。硝态氮吸收后经硝酸还原酶形成亚硝酸并进一步还原，其吸收与光合作用密切相关，光照充足时硝酸还原酶活性增强，硝态氮吸收效率高；黑暗环境中铵态氮吸收效率相对较高。光照不足时，硝态氮吸收减少，植株可能徒长、茎干细弱，还会落花落果。

磷：能量代谢与植物生长的关键

磷主要以磷酸根离子形态被吸收，在pH值5 - 7的微酸性环境下，磷肥电离形成磷酸根离子，这种环境有利于其电离。与硝态氮不同，磷酸可直接代谢合成磷酸酯，磷酸酯是光合作用和呼吸作用的重要中间产物。磷脂态的磷酸与细胞膜、核酸等细胞器的膜构造紧密相关。种子成熟时，植酸钙镁态的磷是植物储存磷的主要形态。还有参与ATP和ADP转换的核酸态的磷，与能量转换和信息传导紧密相连。植物生长过程中的细胞增殖、光合作用、呼吸作用等都与磷酸化合物有关，缺磷会使植物停止生长。磷代谢运转快且具移动性，植物缺磷症状通常从下部老叶开始表现。在根系部分，磷酸根离子或磷酸通过导管和筛管吸收、运转和分配，促进根系生长，在根部与ADP结合形成ATP，为根系呼吸代谢供能，也能以糖磷酸酯形式积蓄，或以卵磷脂等磷酸酯形式通过导管分配到植物各部位。

硫：植物品质与生理调节的重要元素

硫以硫酸根形式被作物吸收，吸收后还原成二价硫，是蛋氨酸、胱氨酸等的组成部分，也是蛋白质的重要成分。硫与氨结合形成硫氨基，在氧化还原反应中发挥重要作用，是植物体形成维生素、固醇、生物激素等内源激素的重要组成部分。植物的芳香味和辛辣味形成与硫元素密切相关，如辣椒栽培中，为提升辣度，硫用量有时可达一百六十几PPM。对于北方碱性重的水质，常用硫酸根强酸盐类作为肥料形态，如硫酸钾、硫酸铵，利用其强酸性缓冲和调控pH值。

水、氮、磷、硫属于大量元素，与光合作用、呼吸作用以及蛋白质代谢密切相关。而锌、铜等微量元素大多是酶活性供体，与酶活性和植物生长调节剂紧密相连。了解这些元素的生理功能，有助于我们更好地掌握气雾栽培技术，为植物生长创造更适宜的条件，也为后续探究元素之间的相互作用以及生长调节激素的功能奠定基础。