花改場--利用補光改善蔬菜育苗品質--08 - 農業知識入口網

低光通過影響纖維素、半纖維素和果膠的積累來抑制細胞壁沉積；高溫和高水勢對果膠的積累有顯著影響。得出的結論是，在下胚軸伸長過程中細胞壁沉積受到嚴格控制，低光、高溫和高水勢通過抑制細胞壁沉積，尤其是果膠的沉積來促進下胚軸伸長，而伸長率隨著壁厚降低而升高（Wang and Shang,2020）。低光抑制苗株下胚軸細胞壁的增厚，促使生長素合成並運送至下胚軸表皮和皮質細胞，有利於生長素誘導細胞生長之酸性生長理論發生，使下胚軸快速伸長。而下胚軸過長之菜苗容易倒伏，且定植時容易斷裂，影響定植速度及造成菜苗耗損。

光質對苗株生長影響方面，相較於全紅光處理，藍光比例較高之R:B=1:1和R:B=0:1處理抑制苗株株高、下胚軸徒長之效果最佳，莖長則以R:B=1:1處理顯著最低，顯示藍光對改善小白菜苗株徒長尤為重要。藍光可抑制植株徒長，降低株高（Mortensen and Strømme,1987）及莖長（Nanya et al.,2012）促進幼苗光形態發生（Photomorphogenesis），有助於幼苗生長（Johkan et al.,2010;Kendrick and Kronenberg,1986;Lefsrud et al.,2008;Mizuno et al.,2011）。此試驗結果與水稻IR1552（紫葉）和TS10（綠葉）幼苗以LED照射14d，紅光和綠光照射下會促進地上部伸長，而藍光會抑制地上部伸長（Chen et al.,2014）結果相似。

二、補光及光質對苗株葉片性狀之影響

補光及光質亦會影響苗株的葉部形態。植株若於光線不足的環境中生長，除植株下胚軸及莖會抽長，葉片形態長而薄，葉柄也較長，造成植株徒長，植株高度增加（洪與宋，2013），主要是植物因應環境光線不足，調整生長形態，以提升爭取光源競爭能力之表現，即避陰綜合症（Courbier and Pierik,2019）。

本試驗中葉長調查方式包含葉柄及葉身長，以對照組葉長最長，而R:B=1:1補光處理組抑制徒長效果最顯著，其葉長（含葉柄長）呈現最短（表二）。葉寬及葉面積均以全紅光補光處理最大，未補光對照組葉面積則最小。因植物避陰綜合症刺激下胚軸、節間和葉柄的伸長，而葉片的擴張受到抑制（Ballaré and Pierik,2017）。未補光對照組因發生植物避陰綜合症，葉柄伸長而使葉長顯著較長，但葉面積擴張受到抑制而顯著最小。而紅光有利於植物光合作用，促進葉片生長，增加葉面積（Lefsrud et al.,2008）。許多研究指出，在人工光源照射下，紅光在紅藍混合光中比例越高，葉面積越大，相反的藍光比例在紅藍光比例中越高，葉面積越小（張等，2009；Hernandez and Kubota,2014;Son and Oh,2013）。本試驗結果顯示，小白菜的葉面積於補光R:B=1:0處理下葉面積最大，R:B=2:1次之（表二），顯示紅光比例越高，可顯著增加菜苗葉面積。

三、補光及光質對苗株生物量累積與分配之影響

光照直接影響植株光合作用、碳水化合物合成及生物量累積。本試驗各補光處理均顯著提升苗株之生物量累積，包含總鮮重、總乾重、地上部鮮、乾重及地下部鮮、乾重均顯著較未補光對照組增加（表三）。其中以R:B=1:0全紅光補光處理組，促進苗株生長提升生物量累積效果最佳。總鮮重、總乾重、地上部鮮、乾重及地下部鮮重，均以R:B=1:0全紅光補光處理組最佳。總鮮重為未補光對照組之1.65倍，總乾重則為對照組之2.3倍，地上部鮮重為未補光對照組之1.5倍，相當於增產50%。因紅光光質有利於光合作用並可促進葉片生長，增加葉面積，利於碳水化合物之累積，增加苗株鮮重（Azad et al.,2011;Lietal.,2012），使紅光補光處理組生物量累積最佳。

而環境中的光除直接影響光合作用及生物量累積，光訊號及光質亦會影響植物的資源分配與植株形態變化，在光線充足的環境，植株會加強對地下部的生物量分配；而在低光環境下，則會增加對地上部的資源分配，莖向上徒長，根系生長減少（洪與宋，2013；Morelli and Ruberti,2000）。而藍光光質有助於抑制徒長及促進地下部根系生長強壯（Johkan et al.,2010）。王等研究顯示補光對育苗有促進作用，可增加植株之全株鮮重及地下部乾重，對根系活力也有顯著影響（王等，2015）。本試驗中，地下部乾重以R:B=1:1補光處理組最重，為對照組之2.43倍。經試驗研究顯示，補光可顯著改善苗株徒長情形，提升蔬菜育苗苗株生長及生物量累積。R:B=1:0全紅光補光處理組有助於促進葉片生長、提升整體生物量累積，而R:B=1:1補光處理組，則抑制徒長效果最為顯著，且有較佳的地下部生長情形。