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遠紅光簡介

 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

https://www.hortidaily.com/article/9228810/an-introduction-to-far-red-light/

Geres公司希望在溫室技術的最前沿來幫助他們的客戶成為更聰明的種植者。該公司對溫室系統進行自己的研究,並與研究機構合作以最佳化其結構。紅色和遠紅色光輻射及其對植物的影響的最佳研究結果如下:

LED和植物生長

儘管通常出於能源效率的考慮而推廣LED,但是其色譜不同部分對植物影響,這是人們經常探索不足的地方。光合作用與直接光能的生長有關,而光形態發生則定義為光對植物發育的影響。

這是一個新興的研究主題,已經導致了持續的商業應用。輻射光譜的變化會影響植物的生長。它可以以不同的方式表現出來,例如味道,風味,色素產生(花青素濃度),葉綠素含量,形狀和開花時間。

當談到紅色和遠紅外輻射時,植物的生長會以某種方式做出反應,以下集中討論為什麼會這樣,以及如何將其應用於特定作物。

紅色和遠紅色

當談論紅色和遠紅外輻射時,有兩種形式的植物色素(在許多植物中發現的藍綠色色素,調節著各種發育過程)。一種形式吸收輻射的近紅色部分(600700nm),其縮寫為PR;另一種形式吸收輻射的遠紅色部分(700800nm),其縮寫為PFR

https://agfstorage.blob.core.windows.net/misc/HD_com/2020/06/24/ceres.jpg

下圖顯示了植物在吸收紅色方面非常有效。綠線相對量子效率是植物在不同波長下的光效率。黑色虛線發光效率是人眼看到光的方式。重要的是要注意,兩種形式的植物色素都有一個共同的吸收帶。這意味著每當植物接收到光時,兩種形式都會同時存在。

https://agfstorage.blob.core.windows.net/misc/HD_com/2020/06/24/ceres2.jpg

陽光發出紅色和遠紅色的輻射。暴露在直射陽光下的葉子吸收了幾乎所有的紅光,但是在某種過濾過程中將遠紅光傳遞到植物冠層下面的葉子。當樹冠下面的植物接受更多比例的遠紅光時,它們會以物理伸長做出響應,以嘗試捕獲更多可用的光。該響應稱為避開陰影

在陰涼處,植物無法吸收足夠的能量,因此為了生存,它們開始細胞構建過程。除莖伸長外,它們還長出較大的葉子(葉片膨脹),以最大程度地增加表面積並收穫光量子。兩種情況都是細胞擴增的結果。

研究表明,在相同的人造光強度下,在紅色/藍色LED和暖白色LED下,添加遠紅光可使光系統II(植物的兩次光反應之一)的量子產率平均提高6.5%和3.5% 分別。這有可能導致產量增加。