植物生長究竟需要哪些波段的光譜？

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(qū)與紅光區(qū)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(qū)為400-700nm。此區(qū)段光譜通常稱為光合作用有效能量區(qū)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。但是對于光合作用而言，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(zhuǎn)變?yōu)闊崃?。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(shù)目決定，而與各光譜所送出的光子數(shù)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(nèi)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。

? ? ? ? ? ? ? ? 偉照業(yè)植物燈種植效果示意圖

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卜素所吸收。能量由兩種光合系統(tǒng)以固定水分與二氧化碳轉(zhuǎn)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。

有些研究人員認為在橘紅光部分有最大的光合作用能力。但是此并不表示植物應該栽培于此種單色光源。對植物的形態(tài)發(fā)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(diào)節(jié)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(fā)育將是正生長。但是每種植物對于這些光譜比例的敏感性也不同。

在溫室內(nèi)部常常以高壓鈉燈作為人工光源。以Philips Master SON-TPIA燈源為例，在橘紅色光譜區(qū)有最高能量。然而在遠紅外光的能量并不高，因此紅光/遠紅光能量比例大于2.0。但是由于溫室仍有自然陽光，因此并未造成植物變短。(如果在生長箱使用此光源，就可能產(chǎn)生影響。)

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(fā)育的植物而言，多數(shù)植物只需要400-700nm范圍內(nèi)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(diào)節(jié)或是施用生長荷爾蒙。