气雾栽培原理与系统组成
（一）气雾栽培原理
气雾栽培技术是将作物的根系悬挂生长在封闭和不透光的容器（槽、箱或床）内，营养液经水压或其他设备形成雾状，间歇性喷到作物根系上，通过雾化的营养液水气满足植物根系对水肥和氧气的需求。气雾栽培系统中，植物根系直接暴露在充满雾化营养的空气中，在毫无机械阻力的情况下生长，具有充足的氧气和自由伸展的空间，有效解决普通水培中供氧、供肥的矛盾。
（二）气雾栽培系统的组成
完整的气雾栽培系统包括栽培系统、营养液供给与调控系统、计算机自动控制管理系统三个部分组成。
1．栽培系统
栽培系统主要是指种植作物所用到的苗床，不同类型的苗床适合种植的植物也不同。生产中常见的苗床模式有支架式、筒式等形式。
1）支架式
支架式苗床是由两块聚丙烯泡沫板靠合在一起与地面呈三角状，泡沫板上均匀钻孔，作为种植孔。营养液通过供液管输送至支架内的雾化系统，在菜苗根系附近进行雾化，多余的水流到栽植床通过集液孔流到回流管并最终流回储液池（图5.1）。
图5.1 支架式栽培系统
2）泡沫筒式
泡沫筒式苗床是用聚丙烯泡沫板围合成柱状，泡沫板上均匀钻上直径为2～3cm的圆形栽培孔，用海绵块做支撑固定，包上菜苗填在栽培孔内。营养液在增压泵的作用下，通过管道循环到达喷液嘴，将雾状液体喷在植株根系上（图5.2）。
图5.2 泡沫筒式栽培系统
3）桶式
桶式苗床是用聚丙烯泡沫板或其他除金属外的材料围成桶状，用相同或不同材料做面板，若用两块做面板可直接将苗子夹在缝隙中，若用一块则中间打小孔，将营养液喷嘴接在上、中、下三个部位，开通增压泵即可（图5.3、图5.4）。这种栽培系统大多用于大型植株的栽培，如番茄、南瓜、西瓜、黄瓜等，具有培育与创造最佳的根域空间，发挥最大生长潜能的作用。这种雾培方式种植的植物生长特快，可以作为观光园区内各种瓜果蔬菜或木本植物栽培，能够栽培出具有巨大树体的植物，是目前观光农业发展较好的一个项目。
图5.3 桶式气雾栽培西红柿
图5.4 桶式气雾栽培红薯
4）管道式
管道式栽培是观光农业中的一种常见的栽培方式，大都采用水培的方式，但采用管道式水培容易出现夏天管道内温度高和根系缺氧的现象，而气雾式的管道栽培系统只需在栽培管道内安装微喷管道改造即可。
管道式苗床的制作：一般采用大直径的 PVC 管（直径15cm左右），钻孔，加工成有栽培孔的管道。如图5.5所示，每隔两个栽培孔设置1个喷雾嘴，使整个管道苗床内的营养液气雾均匀。也可采用超声波雾化器将营养液雾化，用微型鼓风机将雾气吹送至栽培管道内，确保供给作物根系水分与营养。
2．营养液供给与调控系统
营养液供给与调控系统主要包括储液池、回液池滤网、回液池、管道、喷雾装置、水泵、营养液配制与管理装置等。储液池中的营养液通过水泵，经供液管供给栽培床，再经回流管道回到储液池实现营养液的循环。水泵功率大小应根据生产面积及喷头所需的压力配置。营养液的配制与管理包括营养液配方、浓度（EC）、酸碱度（pH）、液温调节等，这些是决定气雾栽培生产效果好坏的关键。营养液的栽培效果还受到当地气候、水质、作物种类、品种等各种因素的影响。因此，在实际生产中，要结合栽培作物的种类、当地的具体条件和栽培实践经验选择适宜的营养液配方与浓度，并通过调整各种营养元素的种类与比例，达到调控品质的目的。
图5.5 管道式气雾培苗床
营养液的供给与调控系统与水培系统相似，不同之处在雾培系统中有喷雾装置，营养液由水泵增压后从供液管流向支管，经高压喷头喷出后形成雾状。
3．计算机自动控制管理系统
通过传感器采集外环境、营养液及根际环境的各种参数，如温度、湿度、光照强度、CO2浓度、营养液的pH、EC值等，计算机按专家系统和植物生长模式进行运算判断，然后操作水泵、电磁阀、喷雾装置、热风炉、加温线、补光灯、CO2发生器等装置进行调控。如营养液的EC值过低时添加母液，EC值过高时加入清水；根系温度较高时，增加喷雾时间和加大喷雾压力等。该系统能通过基于物联网系统对温室大棚和雾化系统的各种气候参数进行采集和调控，但目前国内此类设施比较简单，一般仅为营养液调配、喷雾定时器的控制等。