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植物光合作用測定儀分析植物光合與光譜的關系

來源： http://www.csyx.net/ 　類別：技術文章　更新時間：2016-02-25　閱讀次

　　植物對光譜的敏感性與人眼不同。人眼最敏感的光譜為555nm，介于黃-綠光。對藍光區與紅光區敏感性較差。植物則不然，對于紅光光譜最為敏感，對綠光較不敏感，但是敏感性的差異不似人眼如此懸殊。植物對光譜最大的敏感地區為400~700nm。此區段光譜通常稱為光合作用有效能量區域。陽光的能量約有45％位于此段光譜。因此如果以人工光源以補充光量，光源的光譜分布也應該接近于此范圍。光源射出的光子能量因波長而不同。例如波長400nm（藍光）的能量為700nm（紅光）能量的1.75倍。通過植物光合作用測定儀的測定發現，對于光合作用而言，兩者波長的作用結果則是相同。藍色光譜中多余不能作為光合作用的能量則轉變為熱量。
　　
　　換言之，植物光合作用速率是由400~700nm中植物所能吸收的光子數目決定，而與各光譜所送出的光子數目并不相關。但是一般人的通識都認為光顏色影響了光合作用速率。植物對所有光譜而言，其敏感性有所不同。此原因來自葉片內色素（pigments）的特殊吸收性。其中以葉綠素最為人所知曉。但是葉綠素并非對光合作用唯一有用的色素。其它色素也參與光合作用，因此光合作用效率無法僅有考慮葉綠素的吸收光譜。光合作用路徑的相異也與顏色不相關。通過植物光合作用測定儀的測定研究發現，光能量由葉片中的葉綠素與胡蘿卜素所吸收。能量藉由兩種光合系統以固定水分與二氧化碳轉變成為葡萄糖與氧氣。此過程利用所有可見光的光譜，因此各種顏色的光源對于光合作用的影響幾乎沒有不同。
　　
　　通過植物光合作用測定儀等相關儀器的檢測發現，對植物的形態發展與葉片顏色而言，植物應該接收各種平衡的光源。藍色光源（400~500nm）對植物的分化與氣孔的調節十分重要。如果藍光不足，遠紅光的比例太多，莖部將過度成長，而容易造成葉片黃化。紅光光譜（655~665nm）能量與遠紅光光譜（725~735nm）能量的比例在1.0與1.2之間，植物的發育將是正長。但是每種植物對于這些光譜比例的敏感性也不同。在自然陽光下，藍光能量占有20％。對人工光源而言，并不需要如此高的比例。對正常發育的植物而言，多數植物只需要400~700nm范圍內6％的藍光能源。在自然陽光下，已有此足夠藍光能量。因此人工光源不需要額外補充更多的藍光光譜。但是在自然光源不足時（如冬天），人工光源需要增加藍光能量，否則藍色光源將成為植物生長的限制影響因子。但是如果不用光源改善方法，仍是有其它方法可補救此光源不足問題。例如以溫度調節或是施用生長荷爾蒙。