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紅光與遠紅光之比值對植物影響

 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

Eric Runkle 埃里克·朗克爾(Erik  Runkle

https://gpnmag.com/article/r-fr-ratio/

與人,動物和昆蟲不同,植物無法起床和活動。它們被卡在種植容器內中或景觀土地中。但是,植物為了能夠適應自身其生長,嘗試對莖和葉進行定位,從而使自己獲得更理想的光照條件。植物具有不同種類的光感受器,可以感知它們所接觸的光質或光的顏色。這些受體之一是植物色素,其相對於遠紅光的光量對紅光的光量特別敏感。

紅光/遠紅光比例影響花卉作物的生長屬性,包括莖葉的分支和伸長,還可以控制對日長敏感的植物的開花。在高光照(陽光充足)條件下生長最佳的植物,比在低光照(陰影)條件下生長的植物,對紅光/遠紅光比例的變化更敏感。

植物是非常好的光過濾器。它們吸收和利用大部分可用的紅光進行光合作用,但會反射或透射大部分遠紅光,因為遠紅光在光合作用中沒有作用。結果,附近的植物(包括上方懸掛的植物)減少的紅光光量更多(因光合作用),因此產生的紅光/遠紅光比例比例較低。紅光/遠紅光比例隨著植物冠層密度的增加而降低。紅光/遠紅光比例的減少是植物用來表明存在競爭植物的信號。

植物如何應對這種光競爭?它們改變其生長,以試圖定位其葉子,從而可以捕獲更多的紅光。特別是,莖,葉和葉柄伸長,尤其在側向分支受到抑制。葉的大小也可以增加,從而使植物更好地捕獲可用的光。這些對植物遮光的反應統稱為避影反應。同樣,驅動此反應的提示是紅光/遠紅光比例的降低,而不是光強度的降低。

相反,當全日照植物具有高光照條件且沒有植物過濾時,植物通過增加分支來反應相對高的紅光/遠紅光比例。植物幾乎不需要拉長,因此,它們會產生更多的芽以捕獲更多的光。在強光下發育的葉片相對較小且較厚,並且生長更為緊密。在溫室中,紅光/遠紅光比受許多因素影響,包括:

緊密的植物間距-這就是為什麼緊密排列的植物會伸展得如此之大的原因

吊籃-在非常茂密的植物冠層下,紅光/遠紅光比率可能會降低,可能導致下面的某些植物伸長

人工照明-白熾燈發出的紅光/遠紅光比例較低,這就是為什麼植物在這些燈下比螢光燈或高壓鈉燈高的原因

濾光片-一些包層材料有選擇地減少遠紅光光的透射率,從而產生更高的紅光/遠紅光比例並抑制植物伸長

如前所述,紅光/遠紅光比例也可以影響開花,特別是在長日照植物中。許多研究表明,當用於提供長時間照明的燈發出中等至低的紅光/遠紅光比例時,某些植物會開花較早。當熒光燈具有較高的紅光/遠紅光比例時,例如熒光燈,可能會延遲某些農作物(例如矮牽牛和三色堇)的開花。因此,對於這些農作物,可能需要在快速開花和緊密生長之間進行權衡。