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Anthura Guide - 栽培技術如何影響植物

 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

Title: How cultivation technique influence plants

Source: Anthura, New digital letter

植物的活力代表有能力蒸散。溫室微氣候的活力是有能力移走濕氣。

蒸散不見得是植物生存的唯一目的,但是植物一定要有蒸散作用。然而植物如果失水太多,對成長則是不利。

植物藉由蒸散作用,使得水流能夠通過植物本體,因此植物能夠自介質吸收養份,再傳輸至葉部與生長點。除此之外,蒸散作用能夠冷卻植物,尤其在高陽光光量之下,更是需要此冷卻作用。如果植物本體溫度太高,生長即是停止。

植物蒸散時,其氣孔必須打開,也因此可以吸收二氧化碳。換言之,有活力的植物可以進行蒸散,也因此可吸收許多二氧化碳。

許多因子影響了植物的蒸散與二氧化碳吸收。有些因子與溫室微氣候相關。通常蒸散作用與作物氣孔阻力有相同意義。氣孔阻力用以調節氣孔的開啟。低阻力代表氣孔打開至最大值,因此蒸散或吸收二氧化碳都是無阻礙。

I.            蒸氣壓差(VPD)

另一種影響因子稱為蒸氣壓差(vapor pressure deficit, VPD),蒸氣壓差代表氣孔內空氣的蒸氣壓力與溫室空氣之蒸氣壓力兩者的差異值。其單位為Pasial(Pa)或是kPakPa=Pa/1000。蒸氣壓差由空氣之水氣含量,空氣溫度與植物溫度所決定。如果植物溫度高於溫室氣溫,蒸氣壓差將是增加,因為氣孔內絕對濕度增加,因此兩者之差距也為之增大。火鶴花栽培的適宜VPD0.8~1.2 kPa。蒸氣壓差低於0.5,氣孔與溫室內空氣交換不足。蒸氣壓差大於1.5,氣孔阻力增加,反而導致氣孔關閉。

如果溫室內部相對濕度高(蝴蝶蘭為70%,火鶴花為75%),植物容易打開氣孔。低於此數值,植物為了避免脫水反而關閉氣孔。在作物溫度增加,尤其在高日照情況之下,植物更容易蒸散,引起蒸氣壓差增加。但是另一方面反而促使氣孔關閉。

蒸氣壓差是一種有效指標,用以估計氣孔的開啟範圍,也用以評估作物之活動力。由溫室中空氣溫濕度與植物溫度的量測,蒸氣壓差容易加以計算。

然而,根據蒸氣壓差以控制景天酸的代謝植物(CAM)的光合作用是不可能。因為CAM作物的氣孔在白天永遠保持關閉,植物溫度總是高於溫室氣溫,因此很難有蒸散作用。因此電腦內蒸氣壓差之計算對蝴蝶蘭是不適用,不能做為栽培控制之用。

II.         植物健康

溫室微氣候對植物健康的影響十分明顯,光源影響了植物的生長過程。如果溫室的空氣相對濕度高,對植物生長是正面影響。缺點卻是也促進真菌與細菌生長。因此溫室微氣候要能夠除去足夠的濕度,植物才有機會進行蒸散。

根系的活力係由植物對水分的需求所刺激。如果植物能夠持續的蒸散,根系將持續發展而且維持活力,也因而保持健康。植物有健康根系,對於病害與昆蟲更有抵抗力。

III.       結露

作物結露降低其活力。水氣自溫室空氣凝結於植物某部位或是花朵,將導致真菌發展,例如灰黴病。如果植物溫度高於氣溫,而且空氣有蒸散空間可容納水氣,凝結就不會發生。

IV.      環境控制與植物活動力

1.          除去水氣

有活力之微氣候代表植物能夠蒸散。溫室內除濕有天窗屋頂之凝結或是通風。溫室結構的空隙或是開啟作業則可以促進濕氣排除。但是在現代密閉性溫室,這種因為空隙存在的排濕作用,已不再發生。另一個方法是藉由加溫以刺激空氣濕度降低。

現代溫室使用的節能布用以節省能源。為了去除水氣,節能布必須保持間隙。但是容易造成內部濕度不均勻與能源損失。利用早期開啟天窗去除水氣,可節省能源。使用內節能布,能夠配合除濕之作業能力為50g/m2-hour.

2.          植物溫度

植物溫度高於溫室空氣溫度,容易有除濕效果。可用的方法為陽光照射或是人工光源。

3.          植床下方安裝熱水管

在植床下方安裝熱水管,對植物與介質進行加溫,因而促進蒸散作用。但是蒸散之水氣仍留在溫室,因此必須以天窗開啟方式以排出水氣。此種加溫作業必須考慮植床上方與下方的平衡,才能使得植物得到最佳化。此外考慮的因子包括陽光輻射量,溫室內外溫度與濕度的差異。

4.          內循環風扇

以風扇促進空氣上下對流,而又不會引起能量損失。利用內循環風扇使得溫室內部溫濕度分佈更為均勻,植物溫度更接近空氣溫度。植物與溫室內部空氣達到熱能平衡。