室內栽培水耕植物 如何挑選LED燈補光?

作者:蔡尚光(水耕專家)

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【編者的話】注重養生的現代人在自家陽台、頂樓設置家庭菜園已經不稀奇了。自己栽種蔬菜可以使用有機肥、減少農業噴灑,讓家人食用更潔淨的蔬果。但是,都市叢林寸金寸土,用土壤種蔬菜仍有很多不便,因此省水有效率的「水耕栽培」成為另一種風潮。只是要如何種植、應該注意什麼,例如給予植物補光讓其有效行光合作用,以下將提供國際水耕專家蔡尚光的建議。

可供家庭休閒趣味栽培的水耕組合(Autopot NUWA系列)(尖端出版提供)
清潔可口的安全水耕蔬菜販售。(尖端出版提供)

水耕栽培

一般於室內、陽台等地方設置家庭菜園時,必須利用到缽、 箱等容器來栽培。而這些容器有大有小,以一個都市的居住環境而言,找尋可用的土壤、搬運土壤、更換土壤,更會加倍感到它的麻煩,並且容易弄髒場所。未經處理的土壤同時也是許多病原菌與害蟲的最佳寄生之處,在栽培上也容易引起連作障害。

利用水耕栽培則可以免除這些困擾,它所使用的是無機鹽肥料,溶於水中即可使用,既清潔又方便。不會因為土壤中加入 的有機質肥料而引起發酵分解等臭味,或招惹蚊蠅,造成環境上的不衛生。

水耕栽培更不需要除草和中耕。培養液減少了隨時可以補充,交換起來也十分容易。它的收穫量比起土壤的栽培還要穩定;營養、糖度、維他命等都相對增高。同時因為植物抵抗力強,不容易生病,因此對於當今農藥濫用的情形來說,更提供 了一個安全清潔的糧作生產對策。比較之下,水耕栽培是否更適合室內陽台的種植,應該已經非常明顯。利用自己身邊的一 些小空間,水耕栽培可令我們輕鬆的收穫,並且食用這些親自種植的潔淨蔬果。

三波段型太陽螢光燈管的萵苣栽培利用。(尖端出版提供)

LED人工光源的利用

LED光源技術在近年來應用於各種燈具項目,其功能及裝飾上可謂琳瑯滿目,主要是由於它的光質專一性和光譜配置比例能夠較以往傳統燈泡或螢光燈類來得合理且容易,尤其是植物光合成可利用光譜的分佈在380∼735nm之間,LED大都能依照各種作物不同之生理所需來進行設計,將研究數據以更加精準的比例來重新規劃,讓植物只吸收利用其有用的波長(例如 紅、藍光等),或過濾較不被一般植物所需求的波段(例如綠光、紫外光等)。

植物光合成所利用的可見光譜與生長的表現。(尖端出版提供)

LED在製作上與傳統燈具不同,電能與光能的轉換率較佳, 因而可以同時具有省電且使用期限更長的優點,應用於新一代的作物栽培補光或人工照明上逐漸普及,從專業植物工場的建立到家庭趣味休閒園藝的利用上,都能展現較理想的成果,然而價位偏高以及熱能的降低,仍然為各界所期待改進的重點研究項目。

一般市販LED燈以照明為主,並不適合栽培使用,購買上必須有註明植物種植專用者為佳。最常見者,例如以紅、藍光或添加部分綠黃光所組成不同比例的燈具,這類產品由於以光合成時植物葉綠素轉化為前提所設計,在某些程度上忽略了葉黃 素、花青素、胡蘿蔔素等的構成因素,因而在全般作物或花卉等種植上效果呈現相異性。

DVD光碟片可見光譜的簡易分佈檢視。(尖端出版提供)
植物光合成可利用光譜的LED燈板。(尖端出版提供)

一般家庭室內的人工光源,建議以白色全光譜型的產品,可以獲得較明顯的效果,在肉眼下所視之白色光譜,事實上包含了各種不同波長顏色的比例設計,我們可以用DVD光碟片反面(無印刷面)來檢視,很清楚就能夠發現其可見光譜的分佈情形。

LED燈與立體栽培設計(Autopot Double Tray & Hanging)。(尖端出版提供)

LED燈(學術工業上稱為發光二極體Light-emitting diode), 一般發光照射面溫度較低,俗稱「冷光」,可以完全貼近植物 來提升其光合成效率或光飽和點,不似傳統燈具會因高熱而燒傷植物

各種植物的光質與光量子通量PPFD數值需求不同,基本上觀葉植物若能提供70∼150μmol/(sec m²),食用葉菜類、 草花類、香草作物等150∼250μmol/(sec m²),大都可有不錯的成果表現,然而果菜類像是胡瓜、番茄等則因需求光照度更高,且打光照射角度均勻性不易設計,仍為設施人工光栽培上各界努力的目標,通常若不及300μmol/(sec m²)以上的數值,較難有專業品質的表現。

休閒型植物燈組立架的利用(Autopot 彩果)。(尖端出版提供)
各種不同光譜的照射令作物栽培呈現生理相異性。(尖端出版提供)

休閒趣味栽培時,平常水族或水草用的LED燈具購買取得較易,但這些產品多以水體顯色和穿透力為主所設計,適合水草 生長但未必能提供足夠的光譜與光量子供陸生作物成長,同理,一般全光譜的植物燈亦不能完全適合水草類的生理所需, 應用上需有所考量和區別。

LED燈光譜與波長特性。(尖端出版提供)

另外,LED燈的背面通常為熱度較高的發熱面,若在室內大量使用時,務必注意通風,必要時或許需要開啟冷房設備來作溫度調節,異竟植物的光合作用,並非只需要光線,環境中的風流、濕度、二氧化碳等濃度,都會是左右栽培成功與否的重 要因素。⊙

《都會休閒水耕:實踐家庭綠化生活,植物蔬果栽培玩賞,田園樂趣豐收美味》書封。(尖端出版提供)

<本文摘自:《都會休閒水耕:實踐家庭綠化生活,植物蔬果栽培玩賞,田園樂趣豐收美味》,尖端出版提供>

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責任編輯:伊芙

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