研究植物的繁殖過程發(fā)現(xiàn)，任何一種育苗技術(shù)都是植物在溫光氣熱營養(yǎng)激素環(huán)境下全息性的表現(xiàn)。如組培技術(shù)是通過密閉的試管，及人工培養(yǎng)室為離體材料創(chuàng)造適宜溫光氣熱環(huán)境，通過培養(yǎng)基的不同營養(yǎng)成分包括礦質(zhì)元素、糖份、不同的激素比例來實現(xiàn)營養(yǎng)激素的優(yōu)化控制，其中糖份提供離體材料發(fā)育的碳源需求，加入礦質(zhì)元素滿足對無機營養(yǎng)的需求，通過不同的激素比例來調(diào)整離體材料組織的分化方向，使莖尖或一組織細胞發(fā)育成完整的植株。

從理論上說任何植物的離體材料只要滿足最適溫光氣熱營養(yǎng)激素要求，任何植物的全息性都能得到有效的表達，從而發(fā)育成完整植株。但組織培養(yǎng)技術(shù)培育的苗木成本高，種苗成活率低，配方及品種的局限性大，所以在生產(chǎn)上未得到推廣與應(yīng)用，只局限于科研單位搞試驗做研究，產(chǎn)業(yè)化難度大。

而植物非試管快繁技術(shù)雖然在原理上與組培相同，但技術(shù)路線不同，植物非試管快繁技術(shù)也是通過計算機智能控制技術(shù)為離體材料創(chuàng)造最適的溫光氣熱營養(yǎng)激素環(huán)境，從而使全能性或全息性得到表達。

那么計算機是如何實現(xiàn)環(huán)境營養(yǎng)的最優(yōu)化控制呢？通過智能控制系統(tǒng)中的智能葉片對苗床的溫光氣熱營養(yǎng)進行感應(yīng)，事實上智能葉片就是由各種不同傳感器的集成，智能葉片能感應(yīng)苗床中離體材料葉片表面的溫度、濕度、水分蒸發(fā)系數(shù)、基質(zhì)水份，礦質(zhì)營養(yǎng)的離子濃度，光照等環(huán)境參數(shù)，感應(yīng)的參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)線傳感給系統(tǒng)的主機部分，主機通過輸入的參數(shù)結(jié)合快繁專家系統(tǒng)進行參數(shù)運算，再指令自動控制部分的外圍設(shè)備進行執(zhí)行。

（以上描述用圖片說明）

如葉片感應(yīng)到溫度過高時，也就是超過35度時，計算機就作出降溫的指令，通過彌霧系統(tǒng)的微噴作用實現(xiàn)降溫，當(dāng)溫度降至32度時即停止執(zhí)行，當(dāng)感應(yīng)到溫度低于15度時，即作出加溫的指令，開啟加溫系統(tǒng)的加熱線進行加溫，當(dāng)溫度達到15度以上時即刻停止。那么為什么把溫度上下限定為15度與35度呢，因為當(dāng)葉片微域環(huán)境溫度超過35度高溫時，光合作用降低而呼吸作用急聚增強，呼吸作用消耗的營養(yǎng)超過光合的積累，離體材料營養(yǎng)代謝處于消耗型，就不能為植物離體材料的愈傷及生根提供營養(yǎng)，另外高溫還會大量產(chǎn)生脫落酸從而大大抑制生根。而當(dāng)溫度低于15度時，光合效率就會降低，光合積累少，從而就會影響生根，最適光合作用溫度大多為20-25度。有了溫度控制系統(tǒng)就能實現(xiàn)低溫或高溫季節(jié)的育苗，也就是可進行周年生產(chǎn)。

植物離體材料離開母體后，水分蒸發(fā)繼續(xù)進行，而在根系還沒形成前，極易失水干枯，也就是水分代謝失去平衡，從而大大影響光合作用，所以空氣濕度的控制就顯得極為重要，為快繁創(chuàng)造一個適宜的濕度環(huán)境，通過智能葉片感應(yīng)空氣的相對濕度，對葉片的微域環(huán)境濕度進行精確的智能控制，在快繁的第一個階段也就是細胞活化期，要求空氣濕度要保持在90-100%之間，當(dāng)濕度低于90%時，計算機經(jīng)專家系統(tǒng)的運算，立即發(fā)出加濕的指令，開啟彌霧系統(tǒng)進行微噴加濕，當(dāng)空氣濕度達到100%時，就關(guān)閉加濕系統(tǒng)，隨著離體材料的發(fā)育漸漸形成愈傷組織及根原基，在此階段可降低濕度，因此時葉片的蒸騰降低，并且愈傷組織根原基或一次水生根已有水分吸收功能，在該階段以80-90%為最適，當(dāng)葉片感應(yīng)空氣濕度低于80%時，計算機作出加濕指令開啟彌霧，當(dāng)濕度達90%時即停止加濕，通過控制系統(tǒng)的智能化運行，始終讓快繁于苗床的植物離體材料處于最佳的濕度環(huán)境，以維持水分代謝的平衡，使光合作用正常進行。

介紹至此時，許多學(xué)員會提出，快繁是在露天或簡易的大棚內(nèi)進行，外界的溫濕度隨時進行變化，要控制在適宜的溫濕度環(huán)境好像是不可能的，即使可能也要消耗大量的能源，其實并非這樣，因為我們運用的是微域環(huán)境最優(yōu)化控制技術(shù)，也就是說對植物離體材料的微小環(huán)境控制在最適范圍即可，無需控制苗床整個空間的溫濕度環(huán)境，因外界的溫濕度不管如何變化，真正對植物離體材料發(fā)育有影響的只是葉片表面的濕度及溫度，說具體些也就是葉片表面的溫度，以及離葉片表面0.5厘米內(nèi)的空氣濕度，據(jù)實驗研究表明，微域環(huán)境的溫濕度與苗床空間或空氣的溫濕度相差很大，在高溫季節(jié)的盛夏用儀器檢測表明，當(dāng)0.5厘米的空氣濕度在90%以上時，離葉片表面1.6厘米片的空氣濕度只有40%，而要使0.5厘米內(nèi)的空氣濕度保持在90%以上就極易實現(xiàn)，并且稍一彌霧就可達到，無需消耗大量的電與水。微噴降溫的道理也相似，在夏季高溫常達35度以上，但采用微域環(huán)境控制技術(shù)，開啟降溫不久即可使葉片表面的溫度降低至32度以下，基本上接近彌霧用水的溫度，所以在夏季以地下水為好，降溫更快，降溫的幅度可達7-10度，而日常生活空調(diào)降溫或加溫，是對整個空間進行溫度控制，所以耗電量大，升降速度也慢。

通過上述簡單介紹，學(xué)員們應(yīng)該對微域環(huán)境控制技術(shù)有大致的了解吧，所以在露天用計算機智能控制也就能理解了。

另外智能葉片還能感應(yīng)葉片表面的水分蒸發(fā)速度，也就是蒸騰系數(shù)，因植物的葉片表面生理結(jié)構(gòu)不同，如氣孔密度，柵欄組織的厚度，葉表面的蠟質(zhì)層，及老嫩程度的不同，水分蒸發(fā)存在很大差異，基于此，我們又開發(fā)了能夠調(diào)整葉表水膜厚與薄功能的智能葉片，失水快，易干的植物品種，使用時在計算機操作界面上把水分蒸發(fā)系數(shù)的微調(diào)柱往上調(diào)，這樣智能葉片上保留的水膜就厚，植物葉片就不易干，對于老的葉或蠟質(zhì)層厚的植物品種，蒸發(fā)系數(shù)的微調(diào)柱往下調(diào)，智能葉片上的水膜就變薄，這樣不管是什么植物品種在苗床環(huán)境下葉片就不會出現(xiàn)水分過多或過少，就能維持葉片水分的平衡，使葉片保持一定的水勢，和細胞膨壓，使葉片光合作用正常進行。

智能葉片除了上述能感應(yīng)與控制空氣濕度，空氣溫度及水分蒸發(fā)系數(shù)外，還可感應(yīng)與控制基質(zhì)的相對濕度及EC值，苗床光照。

快繁過程基質(zhì)濕度的精確控控也極為重要，過干，切口的細胞分化受抑制，過濕會缺氧腐爛，一般通過智能葉片的計算機控制，使基質(zhì)濕度保持在50-80%之間?；|(zhì)的營養(yǎng)濃度也較為重要，常規(guī)育苗沒有結(jié)合營養(yǎng)液補充技術(shù)，所以培育的苗根少而不壯，而快繁技術(shù)在無土基質(zhì)育苗基礎(chǔ)上又結(jié)合全價營養(yǎng)液補充技術(shù)，使苗根系多而苗勢壯，因為植物的離體材料離開母體后，在根系沒有形成前，主要吸收水分與營養(yǎng)的部位，可以是葉片，莖段的皮層，切口，或形成的愈傷組織，這些組織也有一定的養(yǎng)分吸收能力，所以保持基質(zhì)的一定礦質(zhì)元素的離子濃度對于壯苗及提高成活率意義重大，研究發(fā)現(xiàn)，許多植物品種缺乏元素也會影響離體材料的發(fā)育及根原基的形成，如缺硼，鉀，磷等。采用全價營養(yǎng)液并通過智能化的供肥系統(tǒng)，始終保持基質(zhì)的一定營養(yǎng)離子濃度，使離體材料處于最佳的礦質(zhì)營養(yǎng)環(huán)境，當(dāng)智能葉片感應(yīng)到濃度低于1/2標準液時，立即開啟供肥系統(tǒng)進行補肥，達到標準液濃度時即刻關(guān)閉。

植物離體材料的發(fā)育過程，也是對于環(huán)境進行精確控制的過程，也是植物離體材料發(fā)育最佳的光合同化過程，經(jīng)光合作用產(chǎn)生能維持自身發(fā)育所需的各種營養(yǎng)及激素，使植物的離體材料全息性得到表達，從而達到快速生根育苗的目的。

這樣，光合作用就成了技術(shù)的核心，所以也可以把植物非試管快繁技術(shù)叫作光自養(yǎng)微繁技術(shù)。技術(shù)的路線及操作都是以如何使植物的光合效率得到最大的提高為目標，一切溫光氣熱營養(yǎng)的調(diào)控都是為材料創(chuàng)造最佳光合作用而進行的。

那么傳統(tǒng)育苗為什么許多品種不能生根成活呢？究其原因也在于光合作用，因傳統(tǒng)的扦插育苗是在小拱棚及蔗陽網(wǎng)的環(huán)境下進行，葉片的光合作用未能得到最佳的發(fā)揮，而如果去除蔗陽，又會引起小拱棚內(nèi)溫度驟升而失水，去除小拱棚，材料又很快失水干枯，在人工控制的環(huán)境下，總是顧此失彼，不能實現(xiàn)各項參數(shù)的精確控制，所以只能用蔗陽網(wǎng)進行拱棚內(nèi)溫濕度的管理，所以許多品種因營養(yǎng)不足，內(nèi)源激素匱乏而不能生根。另外基質(zhì)也是影響成活的一個較為重要的因素，傳統(tǒng)育苗是有土育苗，土壤的理化性狀差，排水透氣差，常因缺氧而使切口腐爛，或因干燥而枯死，另外土壤中細菌及真菌對材料的侵染也是使成活率降低的一大因素，而非試管快繁技術(shù)是在排水設(shè)施良好的人工苗床上輔上透氣排水良好且無菌的珍珠巖，或已消過毒的河沙等無機礦物質(zhì)作基質(zhì)。為植物離體材料的發(fā)育創(chuàng)造一個無菌、氧氣充足的微環(huán)境，通過溫濕度自控系統(tǒng)，創(chuàng)造適宜的溫濕度環(huán)境，通過營養(yǎng)補充系統(tǒng)創(chuàng)造一個礦質(zhì)營養(yǎng)環(huán)境，通過全光照及補光系統(tǒng)創(chuàng)造適宜的光合環(huán)境。

總之植物非試管快繁技術(shù)是從各種對離體材料發(fā)育有影響的各個因素都做到最佳化的控制，使離體材料的全息性得到淋漓盡致的發(fā)揮，從而發(fā)育成一完整的植株。