花改場--不同光譜補光處理對紅葉萵苣育苗品質之影響--03 - 農業知識入口網

不同補光光質對作物性狀有所差異，許多研究顯示紅光和藍光改善作物生長或品質的效果較佳。如比較紅光、藍光、黃光和綠光LED照射，藍光處理的幼苗光合速率顯著增加，紅光處理的幼苗的葉片數量和葉綠素含量增加。黃、綠光處理的幼苗則矮小且新葉黃化（Su et al.,2014）。藍光下生長的胡瓜幼苗的Rubisco生物合成、rca、rbcS和rbcL的表達、Fv/Fm和PSII電子傳遞的量子產率均較白光顯著增加（Su et al.,2014）。紅光LED處理能顯著增加鳳仙花莖徑，藍光LED處理則能顯著提升鳳仙花和百日草葉片數量，以及顯著增加矮牽牛的莖徑（Akbarian et al.,2016）。兩個水稻品種IR1552（紫葉）和TS10（綠葉）幼苗以LED照射14d，紅光和綠光照射下會誘導地上部伸長，而藍光會抑制地上部伸長，使其健康指數[（莖直徑/株高）×生物量）]最高（Chen et al.,2014）。藍色LED刺激番茄幼苗中總酚類、抗氧化劑和總黃酮類化合物的生物合成（Kim et al.,2014）。相同光強度200umol·m2·s-1下，由於有效光子通量密度降低，紅藍紫光（RBP）、紅藍綠光（RBG）和紅藍加遠紅光（RBF）處理之萵苣地上部鮮重和乾重均顯著低於紅藍光（RB）處理（Li et al.,2021a）。補充UV-A和遠紅光使辣椒幼苗高度增加，而藍光則降低。藍光和UV-A處理提高了幼苗的緊實度和幼苗指數，而遠紅光處理有明顯的抑制作用（Liu et al.,2022）。

此外，研究指出紅光與藍光組合處理之效果會更佳。如相較於紅光處理，紅葉萵苣以紅藍光處理有較高的地上部鮮重、葉片較深紅，以及較高的花青素和抗壞血酸含量，總體偏好度最高（Lee et al.,2023）。萵苣葉綠素a/b比值和類胡蘿蔔素含量在含藍光LED照射下增加（Johkan et al.,2010）。櫻桃番茄幼苗以白色螢光燈為對照、紅光LED（R）、藍光LED（B）、綠色LED（G）單色或組合處理，RB和RBG處理的植株比對照組的植株較為矮小且強壯，含有藍光之B、RB和RBG處理的碳水化合物含量較高，且葉片淨光合作用、電子傳輸速率、光系統II光化學量子效率和Fv'/Fm'明顯高於其他處理（Liu et al.,2012）。紅光LED和藍光LED聯合處理胡瓜，能降低莖的伸長，增加乾物質、苗株緊實度、葉面積、葉重和SPAD值，與螢光燈相比，50%紅光與50%藍光組合補光能提高乾物質、乾葉重與總葉面積比，以及緻密度（地上部乾重（mg）/株高（cm）（Jeong et al.,2020）。水稻幼苗葉片中花青素的含量以紅藍光組合處理最高，但在全紅光和全藍光處理中含量較低（Chen et al.,2014）。不同紅藍光比對作物之影響也有差異，前人研究以全藍光、50%紅光50%藍光、30%紅70%藍光照射皆能增加胡瓜幼苗莖直徑，其中50%紅光50%藍光與30%紅光70%藍光增加地上部鮮乾重，而全藍光照射則會使苗高增加，導致緻密度下降。三者以處理50%紅光50%藍光之幼苗品質最佳（Jeong et al.,2020）。以75%紅光25%藍光處理可降低大多數植物的下胚軸和芽高度，並增加根鮮重和根長度，有助於產生優質幼苗（Akbarian et al.,2016）。萵苣葉片中葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿蔔素的含量隨著紅光比例的減小而增加，萵苣葉片中葉綠素和類胡蘿蔔素含量以0%紅光（100%藍光）處理最高，100%紅光處理最小，顯示藍光在葉綠素和類胡蘿蔔素的合成中發揮著重要作用（Chen et al.,2021）。此外，光質的影響會受品種不同而異，白光添加藍光處理萵苣‘Red Butter’的植株鮮乾重、地上部鮮乾重與地下部鮮乾重顯著較低，而白光添加藍光處理僅抑制萵苣‘Yanzhi’的根乾重（Li et al.,2021b）。Chen等人（2021）指出不同指標下植物對紅光和藍光比例的反應有所不同。因此選擇紅光和藍光的最佳比例之前，需要確定最優先的指標。