#未來三農該如何發展#
人類在工業化栽培技術的探索已有半個多世紀的曆史，嘗試的模式與方法也較多，但總體來說是沿襲了：從露天到保護地，從保護地到人工環境，從土壤到無土基質栽培，從無土基質栽培再發展到水培，其間包括管道化的栽培工業，再就是氣霧栽培的發展過程。
氣霧栽培簡稱霧培(Aeroponics)，是一種農業生産與栽培模式轉型發展過程中，最爲先進與實用的技術，也是一種促使果蔬種生長與生産最大化的新方法。
氣霧栽培技術不僅僅是使果蔬植物的生長環境從水與土壤中解放出來，更重要的是它可以讓平面耕作輕松地發展成爲空間立體耕作的模式，是對溫、光、水氣、營養、設施等資源的最大化的運用，更是工廠化、集約化生産環境創造的最佳模式。
一、技術理論來源
在大自然中，有許多種類的植物可直接附生于岩石或樹皮上生長，不需土壤和基質，有的植物形成氣生根，將根系直接懸挂在空氣中，形成熱帶雨林氣候下的原始森林的生態景觀。
氣生根是植物適應自然所形成的形態演變。從植物的起源來說，最早的植物是由原生態藻類植物登陸後，形成爲蕨類植物。許多蕨類植物就是以假根的方式附生于岩石上，從某種角度來說，它也是一種特異的氣生根。
蘭科植物中幾乎有一半以上是附生蘭，它們附生于岩壁或喬木之上，氣生根通常比較發達。這些氣根在空中起到吸收水分與營養元素的作用。
植物對空氣中氧氣的需求是不可或缺的。因此植物需要有較大的土壤間隙，以滿足根系對空氣的需求，如果土壤間隙被水完全浸漬，根系會因缺氧窒息而死。所以植物生長的根系環境中，空氣中的氧氣需求十分關鍵。
從進化角度來說，植物的進化都是在空氣含量充足的環境中完成的。所以當空氣中的濕度適合于根系或根基發育時，這些氣生根就會自然形成。這現象在熱帶雨林氣候中就特別的多見。由此可見，氣生根是植物進化過程中，在特殊環境下，形成的一種生態適應性表現。
氣霧栽培也就是通過人工創造生境，爲植物根系形成、發育提供最適合的氧氣、水分、營養環境，以促進植物高效生長的一種技術。
二、發展曆史
上世紀80年代，蘇聯爲了在和平號空間站上建立生命支撐系統，首次運用氣霧技術進行蔬菜植物的種植。科學家們大膽地設計了氣霧種植系統，解決了植物在失重情況下對肥、水的獲取和管理問題。目前，這種氣霧栽培已成爲空間站研究植物生長發育的主要模式，霧化技術上也有了很大的發展與改進。
從上世紀80年代，一些科研和商業機構開始運用霧化技術，在植物的無性繁殖、克隆上開始嘗試與運用，特別在一些較難生根的植物，取得了極好的生根效果，爲種苗的繁育開發了一條新的路徑。
氣霧栽培技術在蔬菜與中藥草種植上的運用，最早是以家庭生産爲主的迷你型系統。到現在以設施大棚爲基礎的大型氣霧生産基地漸漸形成，而且産業化的趨勢越來越明顯。
美國利用氣霧技術建立的番茄工廠。以色列近年開發的氣霧系統適合少水幹旱地區的生産，節水性更強，且零排放。在日本氣霧栽培技術被叫做噴霧耕技術，被運用在番茄的高糖度栽培。新加坡開發了家庭或庭院型的小型霧培生産綠化裝置，在樓頂、陽台、公共場所等地建立了霧培系統，進行立體化的高效生産。我國最早把氣霧栽培主要用于馬鈴薯脫毒種薯培育。
氣霧栽培的發展經曆了三個階段：
第一階段：在實驗室，利用氣霧栽培技術作爲研究植物根系分泌物、根構形態的科研方法和工具；
第二階段：氣霧栽培技術在植物種苗的無性繁育、克隆上的應用；
第三階段：氣霧栽培技術大範圍地運用于種苗工程與生産性産業化發展。
在我國的發展前景
在我國，氣霧栽培技術起步較晚，但發展迅速。近年來的生産實踐和科學研究表明，氣霧培技術具有廣譜性，幾乎適合于所有的植物生長，甚至是水生植物，在生産上具有廣闊的運用前景。該技術的高效性、便捷性逐漸得到農林種植行業的關注。
氣霧技術將作爲“第四代農業”的關鍵技術，成爲農業革命史上的又一次偉大跨越。不出十年，我國將成爲世界上氣霧培面積最大的國家。
三、氣霧栽培十大優勢
1、增加作物産量。氣霧栽培有效改善了植物的根系生長環境，使得營養吸收更加直接，水和肥的利用率增大，立體式的栽培也使得植物對光的吸收利用增強。在同一生長期，氣霧栽培的植物生長速度比土培和水培要快，生物量也高于其他栽培方式, 比如馬鈴薯微型原薯的氣霧栽培增産幅度一般在30% 以上，有的達到100%；霧培番茄的單株産量比土壤栽培增加15.3%。
2、提高作物品質。氣霧栽培條件下，人們根據不同植物的營養需求制定不同的營養配方，以滿足植物對水肥的需求，可以達到個性化管理和自主控制。營養條件的改善使得作物的品質得到很大的提高。
3、適用于大多數植物。氣霧栽培可以對所有的園藝植物采取相同的種植制度，甚至木本的經濟樹種與水生植物、藤本植物等皆可以運用氣霧栽培技術得以統一。根本不需考慮土壤栽培所存在的適應性問題。
4、有效解決水培中根系缺氧的問題。普通水培中，植物根系需要浸沒在營養液中來保證植株的營養吸收。由于營養液中溶解氧濃度低，而根系不斷地耗氧，根系供氧狀況不斷惡化，從而導致植物缺氧爛根，影響植物的生長。與水培不同，霧培模式下，植物的根系直接裸露在空氣中，根系與空氣直接接觸，營養液有規律的間隔從霧化噴頭中噴出，不斷溶解空氣中的氧氣，供給植物根系呼吸，促進根系呼吸代謝，使植物體內的其他代謝機能也增強，植物生長速度加快。
5、充分利用空間。可向空間發展而大大增加耕地的數量與面積，因氣霧栽培較易實現立體式垂直化栽培，大大提高栽培植物的覆蓋面積，使溫室利用率提高數倍。
6、節約用水。氣霧栽培也是一種最爲節水的栽培模式，特適合水資源缺乏的環境下發展氣霧培生産，如在沙漠，孤島等淡水資源匮乏的地區發展農業。它的節水效率可達 90%，也就是說只需要土壤栽培的 1/10 用水量，就可完成相同生物量的增長。如溫室土壤栽培番茄，每形成 1 千克番茄需要 200 千克水，就是采用水培也需要消耗 170 千克左右的水，而采用氣霧栽培則只需要 6~10 千克的水，它是節水農業水資源利用率最高的生産技術，這與它的閉環循環式的供液生産有關。
7、減少病蟲害。蟲害的控制可減少 75%以上，如果進行空間嚴密的防蟲網隔絕，可以做到無蟲化的免農藥生産，這樣比土壤栽培更省農藥，大大降低農資成本。可以生産出近乎完美的免農藥安全食品，是蔬菜的最高標准。
8、減少環境汙染。可以無需甲溴基的土壤消毒，對環境的汙染可以有效控制，也可減少它對臭氧層之破壞，這是當前連作障礙所采取措施後形成對環境的破壞，氣霧培技術可以完全杜絕應用。根部完全懸挂于空中栽培，不需傳統土壤爲媒介的耕作，沒有任何水土流失之憂。解決當前農耕土壤流失影響生態的嚴重問題。
9、潔淨簡易生産。生産者，可以進行悠閑自在的省力化種植，與其說生産更貼切地說是類似于生活的一種生産活動，在一個溫、濕度適宜且有清新空氣與綠色生命植物相伴，是賞心悅目休閑型的農業生産模式。從業者在一個潔淨、健康的環境下生産，人們只需稍微掌握控制計算機操作及流程化的簡易生産工藝即可，就是你一點不懂農業技術的門外漢，也可以輕松地進行管理與操作，是一種適合城區人發展的新農業模式。
10、實現生産零排放。氣霧培育的營養液在一個嚴密的閉鎖型循環系統中完成養分與水分的供給，可以實現零外排，做到可持續不汙染環境的效果。采用氣霧培生産線進行蔬菜生産，可以實現無廢料、廢物、廢液的零外排，是一種完全可持續的永久性農業生産方式，所以它必將在未來農業生産中成爲一項蓬勃發展的農業新技術，更是未來保護地栽培及實現垂直農業發展的主要新技術與新項目。
四、氣霧栽培技術的應用
氣霧栽培是一種新型栽培技術，它可將植物從土壤與水中解放出來。經實踐表明，氣霧培技術適用性極強，可用于陸生、旱生、濕生、水生的植物栽培，這是其他任何一種栽培方法所不能比的。氣霧栽培技術可運用到以下幾個方面：
1、生産種植。氣霧栽培技術在農林業生産上的運用最爲廣泛。目前可利用氣霧栽培生産經濟植物，包括蔬菜、瓜果、綠化、林木、中草藥等等。實踐證明，凡是植物基本上都可以進行氣霧栽培，並表現出較好的效果。如：葉菜類的栽培可以縮短周期，提高複種指數與質量，是一種高效快速的生産方法；瓜果類，可以栽培出生長潛力發揮極致的蔬菜樹，如巨型南瓜樹、單株萬果番茄樹、千支黃瓜樹、大型彩椒樹等；綠化苗，可以實現快速成苗，且根系完整的裸根苗；用材林，可以實現速生豐産，種植5年的樹木就相當于20年的生長量；中草藥，可以進行潔淨化生産，根藥類植物還可以再生性分批采收，多年生的中草藥可以實現一年生快速栽培。
2、科研教育。氣霧栽培是植物根系培養的最好方法，可以方便地觀察和測量根的生長情況，輕松地收集根系分泌物以及測量根生理指標，被廣泛應用在根系科學研究。科研上設計根霧培養箱，可以直接地觀察根系的發育情況、生長機理，推動植物根系科學研究的發展。如美國亞曆桑那州大學根系研究就建立了一個類似于房間的實驗室，科研人員可以在根系環境中進行走動與觀察研究。采用氣霧培技術，可以讓學生通過觀察，充分認識到植物生長的機理，了解植物對礦質元素的吸收，了解植物生長的原理與奧妙，增進學生對自然科學的興趣，提高學生的實際操作動手能力。近來年許多大學也開始引進氣霧培技術作爲教學的工具在使用。
3、旅遊觀光。農業觀光園的建設成爲當前城市農業項目發展的主體，是未來農業發展的趨勢。可以在觀光園中建立氣霧基地，栽培一些超常規發育的植物，展示植物巨大的生長潛能，提高觀光效果，形成具有觀光與科普效果的亮點項目。這些植物往往在氣霧環境下能表現出巨大化發育與生長，能表現出神奇與震撼的效果，是常規農業耕作難以做到的。在氣霧環境下，種植出幾百公斤的南瓜、二層樓高的甘蔗、與人同高的水稻、結果上百的西瓜與甜瓜、占地幾十平方米的番薯與空心菜等。通過這些巨大化植株的培養、展示植物生長潛能，培養人們對科學的興趣，與對自然的熱愛，是一個很好的觀光旅遊景點和科普啓蒙教育素材。
4、植物工廠。植物工廠是最爲先進的農業生産模式，而氣霧栽培是植物工廠內首選的栽培技術。氣霧栽培可以實現，植物工廠空間利用的最大化，生産周期的最短，節能節水，且硬件投入及運行成本相對較低，可實現相同面積的植物工廠發揮出數倍的效益。
5、生命系統。在封閉的空間站中，植物的作用是至關重要的，它不僅能提供人們的蔬菜食物，還可促進生態平衡與能量物質的循環利用，可把二氧化碳氣吸收交換出人們所需的氧氣，同時又可以淨化空氣中懸浮的粉塵與廢氣，減輕、消除宇航員煩躁和寂寞症。氣霧模式最適合失重空間的栽培，可以進行輕巧化、輕便化的運載與建立，而且蔬菜糧食植物在太空中生長可以做到完全的無病蟲害，是最爲潔淨的栽培方法，成爲創造生命生活空間所必須的支撐系統。
6、極地農業。在地球的南北極、沙漠或孤島上，以及受災區等特殊環境下，采用氣霧法可以構建最有效、最爲快速蔬菜糧食種植環境。氣霧法是資源節約型、環境友好型的農業耕作方法。在南北極，極寒環境下，植物工廠利用氣霧栽培技術可用最少加溫的耗能，種植出健康生長的植物。另外沙漠、孤島常因缺水和惡劣的氣候難以進行常規模式的生産，可以利用氣霧栽培方法，用水量僅需土壤栽培1/10，可充分利用淡化水或者收集雨水進行生産。在一時難以恢複生産的受災區，也可以利用一定的空間與場地進行氣霧蔬菜的生産，爲災區的自給自救提供技術保障。在各種極端的條件下，采用氣霧法是最好的模式與方法。
7、空中農業。所謂空中農業就是利用可利用的立體空間進行農業生産，它是一種占天不占地的農業生産模式，特別是城市的空中綠化，我們也叫天台農業，可利用氣霧法栽培，沒有太大的承重，而且建造又是極爲方便，生産效率又高，是未來城市樓頂綠化與農業發展的主要模式。利用它建立的花園或菜園即高雅清潔，又能爲人們提供更多的農産品，是綠化與生産融爲一體的城市農業項目。目前新加坡的城市建設中已把氣霧培列爲城市樓頂綠化的主要技術，在城市設計上融合了氣霧栽培的思路，讓植物生産與城市環境有機結合，成爲城市空中農業發展的一大趨勢。
8、苗木培育。氣霧快繁育苗具有生根快速、根系發達、緩苗時間短的優點，可以節省大量的快繁材料，是目前最爲方便、高效的苗木培育方法。一般苗木生根後不需移栽，直接進行營養液的氣霧栽培，讓植株快速的生長增殖，以培育大量的快繁材料，再進行多代循環，以實現幾何級的倍增。采用氣霧快繁法，大多數植物可以進行全天候生産，縮短生根時間，提高年繁殖批數，同時氣霧快繁法還可以實現立體化空間育苗，其綜合效率是普通基質快繁法的數倍以上。除了營養體的快繁提高效率外，種子育苗在氣霧環境中，萌芽生長更快，根系更發達，而且培育的苗適合于各種環境的栽培。
9、苗菜生産。苗菜的生産一直以來都是以基質法進行培育，采用基質法既增加了基質消毒的環節，又使菜的清潔度受到影響。而采用氣霧法培育，種子在霧化的空氣中直接萌芽成苗，管理變得簡單，産出的苗菜更加清潔衛生，如果采用飲用水生産，可以直接食用或進行淨菜包裝。同時在氣霧環境中種子的出芽率也得以提高，産量與質量都比基質栽培有所改善，所以氣霧法培育苗菜已成爲當前工廠化生産的主要模式。
總之，氣霧栽培技術在植物種植生産上的運用優勢已得到充分證實，是目前最爲先進的栽培模式，將成爲在未來農業發展中主要的生産模式與技術體系。
中國氣霧栽培全鏈企業
上海霧耕農業科技有限公司
上海霧耕農業科技有限公司是一家集綠色農産品種植、研發、銷售、分揀包裝、物流配送及植物工廠建設爲一體的現代科技農業企業。致力于中國智慧農業、設施農業領域，推動中國特色現代化高科技農業産業體系建設，帶動農業農村綠色産業經濟發展。並在2021年4月，與合肥市肥東縣人民政府達成投資合作，安徽現代霧耕農業科技示範園項目正式簽約落戶肥東縣。
安徽現代霧耕農業科技示範園
安徽現代霧耕農業科技示範園項目位于肥東縣橋頭集鎮，規劃用地面積2280畝，總投資16億元，項目分爲2000畝的現代設施農業綜合基地，配套280畝建設農産品分揀包裝智慧冷鏈物流配送中心。項目建設周期爲2年，規劃建設160座霧耕植物工廠，主要種植生菜、番茄、水果黃瓜等瓜果蔬菜。預計年産果蔬合計約10萬噸，將銷往安徽省內及長三角地區，爲城鄉居民餐桌提供綠色、健康、安全的新鮮蔬果。同時，項目可年接待參觀、采摘體驗30萬人，也可通過與農戶建立利益聯結機制，增加當地就業，形成綠色健康、可持續、可推廣的現代高效設施農業科技産業園模式。
霧耕農業氣霧栽培技術
霧耕種植技術脫離了傳統的土壤種植模式，每一滴營養液都在無菌條件下進行調配，同時所有營養液回流均會經過紫外線消毒殺菌，避免了無土栽培過程中細菌和真菌的交叉感染。霧耕産品與土培、基質栽培等産品相比，具有營養豐富，無農藥殘留，無重金屬汙染等品質優勢。
