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荷蘭蝴蝶蘭光量利用之研究計畫

 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

荷蘭有個產學計畫,其內容介紹如下:

因為蝴蝶蘭是一個CAM作物,其二氧化碳吸收有四階段:

1.      phase1:  晚上,吸收CO2,以蘋果酸方式儲存

2.      phase2:  早上開始,吸收CO2

3.      phase3:  白天,氣孔開關,CO2自蘋果酸釋放,轉成光合作用之成份,形成醣

4.      phase4:  下午吸收CO2

Plant Lighting公司之研究結果,認為在phase2phase4可用以節省光能,因為那段間主要是以蘋果酸產生CO2。因此在phase24可以不使用人工光源。在phase3(大約9-10小時)要給予最多的人工光源,在冬天,此種補光尤其重要。

到今天為止,Plant Lighting公司仍然不知道在phase3, 蝴蝶蘭是如何最佳化的使用光源。為了有效利用光源CO2必須自蘋果酸釋出。但是這個過程如何進行?蘋果酸的裂解是有相同速率?此過程是否逐漸進行?光量是否決定了此裂解過程?在光量不足的情況下,植物如何處理?不足的光量能否在白日其他時間或是第二天進行補償?

目前此公司之研究是將蝴蝶蘭放置於人工氣象室,在不同光源狀況下,研究與量測蘋果酸如何累積與分解,而探討與光量之反應。

在具有上述知識之後,栽培者能夠有效的使用光源。在初期研究中顯示光源變化對蘋果酸的分解型態與第二天之累積有顯著影響。

另一個光源應用在於栽培者需要了解蝴蝶蘭葉片之蘋果酸何時耗盡。兩家感測器公司PlantromicsSendot從事此園藝感測器之研究,其目的是發展一種感測器,能夠量測溫室內植物之活動狀態。

此研究計畫之經費來自Kas as Energy SourceCrop cooperative Potorchidee. Kas as Energy Source 其基金來自 LTO Glaskracht Nederland Ministry of Agriculture, Nature and Food Quality

 

評論

1.      蝴蝶蘭並非全部CAM機制,而是C3CAM共存。在合適環境下,第四階段提早,而且以C3路徑吸收CO2,因此溫室下午陽光何等重要。這些研究結果在10年前的學術論文內容即可發現。荷蘭Plant Light BV公司對此竟然一無所知。

2.      如何以非破壞性方式,連續、現地、即時量測葉片內的蘋果酸濃度,這是此研究計畫成敗關鍵。

3.      台灣在蝴蝶蘭光合作用機制研究已經領先多年,而且以此完成栽培、催梗、開花、種苗儲運等一系列實用技術,但是整體產業卻是潰敗?這是為什麼?