环境变化是植物表现形态变化的推动力

    植物水生诱变技术是一项农业生产运用上较为实用的新技术，它的研究对象是有生命活力的植物，而生长着的植物是无时无刻都得进行了光合作用、呼吸作用、水份代谢、营养吸收等生理代谢行为。所以在研究与运用植物水生诱变技术之前必须对植物诱变的机理，理论依据及生理生化基础知识得有所了解，才能洞察植物诱导之真谛，才能在生产科研中有的放矢遵循规律地进行，否则会出现科研指导及生产实践的盲目性。以下就一些基础性的原理及生理上的机理进行深入浅出地介绍，让科研及生产者对植物水生诱变技术的生理学基础有个初步的认识。下文就从诱导生理与栽培生理两个方面进行论述，诱导生理让读者了解诱导相关的基础性原理性知识，栽培生理侧重于生产中常遇问题的生理分析与判断，作为生产实践性的指导知识进行阐述。

一、环境变化是植物表现形态变化的推动力

    植物形态与生存环境之间是一种相互而协同进化与适应的关系，什么样的环境就会形成与演化为什么样的生物，同一的物种在不同环境下就会演变为不同的种类，如北极熊的祖先是棕熊，由于冰川时期到来，使部分棕熊为适应寒冷环境而演变为北极熊，在毛色上变成为与北极环境相适的透明冰雪色，皮下脂肪大量积累，表现为与生存环境的协同进化关系。植物也一样，同一物种的植物，因外界环境的变化或地理变迁而使物种发生分叉发育与新种的形成，从这些现象都证明环境因子对物种输入不同的物质能量与信息刺激，都会使生物产生不同的生理生化与形态发育上的扰动，从而出现进化或发育分叉，最后形成一种适于该环境的稳定系统结构，形成了适于该环境特征的生物新种类或新特征。这个过程也符合了生物的混沌进化论与自组织的适应行为。

    在人们生产生活中，植物的自适应其实也是到处可见，如长于平原深厚土壤的植物，高大挺拔而直立地生长，处于山顶瘠薄石缝中的植株即矮小而嶙峋，极具耐风抗雪性。再如栽培盆中的植物与种于大田的植物相比，同样的品种而形成不同的大小与不同的形态特征，这些都是环境造成表现型的差异，而非遗传变异，但如果这种环境的变化与刺激长期持续地影响，也会发生遗传上的变异，形成了适于高山或盆栽的种类，这是需要一个持续渐进的量变才会导致质变的发生。但也存在诸如突变之类的生物跃变现象，这其实也是植物处于外界刺激后，处于非平衡态所表现出的分叉突变。从进化的突变论及生物进化混沌理论都支持与证明了这种突变现象，它的发生是植物处于环境刺激下，所产生的微小涨落被系统放大的结果，蝴蝶效应就是气象学上微胀落所引发的系统巨变。

    植物的根系也具有极强的生态适应性与发育上的可塑性，长于沙漠中的植物因根系环境的干旱而形成了向纵向发展与横向扩张的广阔根域，其中一种骆驼刺的植物根系深达20米，根冠比极大。而长于热带雨林气候环境下的植物，根系分布广但不深，甚至是错纵交叉浮长于土壤表面，以达到吸收更多空气中氧气的目的，有些还在树干上长出大量的呼吸根，这些根系形态形成都是为了适应雨林气候下的淹水或高湿环境，因浮于表面的根系与树干上的气生根可以从空气中摄取更多的氧气。生长于淤泥中的莲藕，原本也是陆生植物，由于沼泽环境的渐进形成，而让它渐渐成为水中的挺生植物，在形态上发育上形成了发达的通气组织，以缓解根系及茎的氧气不足问题，让它能在低氧的环境下正常生长，可由叶片向水中的组织输氧与贮氧。这些现象说明环境是影响根系与植株形态的最为重要因素，人们在生产上可以利用这些机理，进行了不同栽培环境下，促发形成不同的根系，适应于不同的栽培模式。如对于农作物及经济植物的水培及气培，就是在人工环境创造上的一种运用，同样的植物，在气雾环境下，形成大量具有强大呼吸功能的气生根根系，在水培环境下则形成根毛退化通气组织形成的水生根根系。在土壤环境下则形成组织致密机械抗阻力强的陆生根根系，这些形态的变化都是基于同一遗传性状下不同的生理生化及形态发育的一种适应。生产上可以运用这些原理，进行不同的环境模拟创造，培养出适于人们生产生活要求的不同形态及观赏效果的生态适应型植物，当前的水培花卉就是运用了植物强大的生态适应性机理，在人工环境下实现所有植物的水生栽培，实现水培过程的营养液静止化培育，解决与适应了静止少氧环境下的植物生长问题。 

    植物生长于一个静止的水中，常处于一种氧气胁迫的环境下，在这种环境下必须产生如莲藕般的通气组织，才不至于让根系缺氧烂根，这就是当前静止水培花卉栽培与诱导要解决的首要技术问题，也就是花卉的适应性诱导问题。当然人工栽培的花卉需追求经济效益与生产上的季节性，不可能采用时期过长的自然气候诱导，它必须根据植物生态适应性与诱导过程中生理生化的变化特性，来进行人工环境的模拟创造，实现花卉植物对于静止水环境下自组织地产生适应性的通气组织根系，这就是以下要讲述的植物水生诱导技术。它被广泛地运用于水培花卉的诱导与培养，具有广阔的市场空间与实际生产上意义。