蒸氣壓差介紹
文圖/ 陳彥樺
蒸氣壓差(Vapor pressure deficit, VPD)與相對濕度(Relative humidity) 是量測空氣含水量常見的參數。相對濕度以「百分比」顯示空氣中與飽和含水量相比之相對含水量。而蒸氣壓差則以「氣壓」的形式,量測當下溫度的空氣水蒸氣含量相較於飽和水蒸氣壓的差異。近年來,越來越多生產者以蒸氣壓差評估空氣含水量,以調控最適作物生長的環境。蒸氣壓差是植物氣孔蒸散作用的主要驅動力,而蒸散作用帶動水分及養分的運輸,使作物各部位能獲得水分及養分而生長發育。因此在適宜的蒸氣壓差下生長,可促進蒸散作用、光合作用、水分及養分吸收等。
最適宜大多數作物生長的蒸氣壓差範圍是0.7-2.5 kPa,蒸氣壓差低於0.5 kPa 時,表示空氣中已有足夠的濕度,大氣對作物葉片施加的壓力較小,從而減少了蒸散作用,相對地也減少水分與養分的吸收。蒸氣壓差高於3.5 kPa,不利於植物生長發育,因為水分散失速度快,植物限制氣孔開放以減少蒸散作用及光合作用。當水分散失超過一定限度時,植物完全關閉氣孔,並開始出現萎蔫症狀。這種情況常發生於夏季的中午。若此逆境持續時間較長,植物無法正常吸收養分及水分,就導致生長緩慢、落花、落果、枯萎及產量降低。因此可透過控制系統監測蒸氣壓差,控制高壓微霧系統的啟動,以降低作物高溫逆境,並保持作物的氣孔開放。
依蒸氣壓差與溫度、相對濕度的對應關係表顯示,當溫度達35℃時,相對濕度應控制在62.5-80%,蒸氣壓差為0.53-1.52。隨著溫度升高至40℃,相對濕度應隨之增加,至少70%,但適宜的相對濕度範圍縮小為70-82.5% kPa。藉由蒸氣壓差表,農友可透過當下的溫度以及相對濕度對應到蒸氣壓差數值,隨著作物生育階段的不同而有合適的蒸氣壓差範圍,例如藍色的蒸氣壓差範圍適合種苗繁殖、綠色範圍蒸氣壓差則適合營養生長及花芽分化期、黃色範圍蒸氣壓差則適合花朵發育期、紅色範圍的蒸氣壓差則不適合作物生長,因該栽培環境易有作物過度蒸散或抑制蒸散的現象( 參考Greenhouse Canada 園藝雜誌 https://www.greenhousecanada.com/vpd-a-game-changer/)。
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