太陽光譜對植物生長的影響

科學試驗證明，不同波長的光對植物生長有不同的影響。可見光中的藍紫光與青光對植物生長及幼芽的形成有很大作用，這類光能一直植物的伸長而使其形成矮而粗的形態；同時藍紫光也是支配細胞分化最重要的光線；藍紫光還能影響植物的向光性。紫外線是使植物體內某些生長激素的形成受到抑制，從而也就抑制了莖的伸長；紫外線也能引起向光性的敏感，並和可見光中的藍、紫和青光一樣，促進花青素的形成。可見光中的紅光和不可見光中的紅外線，都能促進種子或者孢子的萌發和莖的伸長。紅光還可以促進二氧化碳的分解和葉綠素的形成。

光譜對植物的光合作用的影響對植物影響較甚的光線，主要是三大類。紫外線、可見光和紅外線。下面我們就來具體分析下這三大類光線。

第1波段的輻射光:是含有大量能量的紫外線，但部份的紫外線都被臭氧層所吸收。所以我們較關心的是與農膜有密切相關的部份：紫外線-b（波長280—320nm）及紫外線-a（波長320—380nm），這二種波段的紫外線有其不同的作用如：對植物的花產生著色的作用.

第2波段的輻射光:是可見光（波長400—700nm），相當於藍光、綠光、黃光及紅光，又稱為PAR，即光合作用活躍區。是植物用來進行光合作用的最重要可見光部份。藍光與紅光是在PAR光譜帶中最重要的部份，因為植物中的核黃素能有效的吸收此一部份的光線，而 綠光則不容易被吸收。第3波段的輻射光:是紅外線，又可分為近紅外線和遠紅外線。近紅外線（波長780—3,000nm）的光基本上對植物是沒有用的，它只會產生熱能。遠紅外線（波長3000—50,000nm），這一部份的輻射線並不是直接從太陽光而來的。它是一種帶有熱能分子所產生的輻射線，一到晚上就很容易散失掉.。

植物對於紅光光譜最為敏感，對綠光較不敏感，並且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%位於此段光譜。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於此範圍。

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。但是對於光合作用而言，兩者波長的作用結果則是相同。藍色光譜中多餘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並不相關。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。但是葉綠素並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。光能量由葉片中的葉綠素與胡蘿蔔素所吸收。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於光合作用的影響幾乎沒有不同。

有些研究人員認為在橘紅光部份有最大的光合作用能力。但是此並不表示植物應該栽培於此種單色光源。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。

此外，光的不同波長對於植物的光合作用產物也有影響，如紅光有利於碳水化合物的合成，藍光有利於蛋白質和有機酸的合成。因此，在農業生產上通過影響光質而控制光合作用的產物，可以改善農作物的品質。高山或者高原地區的植物，一半都具有莖桿矮短、葉面積縮小、毛茸發達、葉綠素增加、莖葉有花青素存在，花朵有顏色等特徵，這是因為在高山上溫度低、再加上紫外線較多的緣故。

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