室内栽培水耕植物 如何挑选LED灯补光?

作者:蔡尚光(水耕专家)

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【编者的话】注重养生的现代人在自家阳台、顶楼设置家庭菜园已经不稀奇了。自己栽种蔬菜可以使用有机肥、减少农业喷洒,让家人食用更洁净的蔬果。但是,都市丛林寸金寸土,用土壤种蔬菜仍有很多不便,因此省水有效率的“水耕栽培”成为另一种风潮。只是要如何种植、应该注意什么,例如给予植物补光让其有效行光合作用,以下将提供国际水耕专家蔡尚光的建议。

可供家庭休闲趣味栽培的水耕组合(Autopot NUWA系列)(尖端出版提供)
清洁可口的安全水耕蔬菜贩售。(尖端出版提供)

水耕栽培

一般于室内、阳台等地方设置家庭菜园时,必须利用到钵、 箱等容器来栽培。而这些容器有大有小,以一个都市的居住环境而言,找寻可用的土壤、搬运土壤、更换土壤,更会加倍感到它的麻烦,并且容易弄脏场所。未经处理的土壤同时也是许多病原菌与害虫的最佳寄生之处,在栽培上也容易引起连作障害。

利用水耕栽培则可以免除这些困扰,它所使用的是无机盐肥料,溶于水中即可使用,既清洁又方便。不会因为土壤中加入 的有机质肥料而引起发酵分解等臭味,或招惹蚊蝇,造成环境上的不卫生。

水耕栽培更不需要除草和中耕。培养液减少了随时可以补充,交换起来也十分容易。它的收获量比起土壤的栽培还要稳定;营养、糖度、维他命等都相对增高。同时因为植物抵抗力强,不容易生病,因此对于当今农药滥用的情形来说,更提供 了一个安全清洁的粮作生产对策。比较之下,水耕栽培是否更适合室内阳台的种植,应该已经非常明显。利用自己身边的一 些小空间,水耕栽培可令我们轻松的收获,并且食用这些亲自种植的洁净蔬果。

三波段型太阳萤光灯管的莴苣栽培利用。(尖端出版提供)

LED人工光源的利用

LED光源技术在近年来应用于各种灯具项目,其功能及装饰上可谓琳琅满目,主要是由于它的光质专一性和光谱配置比例能够较以往传统灯泡或萤光灯类来得合理且容易,尤其是植物光合成可利用光谱的分布在380∼735nm之间,LED大都能依照各种作物不同之生理所需来进行设计,将研究数据以更加精准的比例来重新规划,让植物只吸收利用其有用的波长(例如 红、蓝光等),或过滤较不被一般植物所需求的波段(例如绿光、紫外光等)。

植物光合成所利用的可见光谱与生长的表现。(尖端出版提供)

LED在制作上与传统灯具不同,电能与光能的转换率较佳, 因而可以同时具有省电且使用期限更长的优点,应用于新一代的作物栽培补光或人工照明上逐渐普及,从专业植物工场的建立到家庭趣味休闲园艺的利用上,都能展现较理想的成果,然而价位偏高以及热能的降低,仍然为各界所期待改进的重点研究项目。

一般市贩LED灯以照明为主,并不适合栽培使用,购买上必须有注明植物种植专用者为佳。最常见者,例如以红、蓝光或添加部分绿黄光所组成不同比例的灯具,这类产品由于以光合成时植物叶绿素转化为前提所设计,在某些程度上忽略了叶黄 素、花青素、胡萝卜素等的构成因素,因而在全般作物或花卉等种植上效果呈现相异性。

DVD光碟片可见光谱的简易分布检视。(尖端出版提供)
植物光合成可利用光谱的LED灯板。(尖端出版提供)

一般家庭室内的人工光源,建议以白色全光谱型的产品,可以获得较明显的效果,在肉眼下所视之白色光谱,事实上包含了各种不同波长颜色的比例设计,我们可以用DVD光碟片反面(无印刷面)来检视,很清楚就能够发现其可见光谱的分布情形。

LED灯与立体栽培设计(Autopot Double Tray & Hanging)。(尖端出版提供)

LED灯(学术工业上称为发光二极体Light-emitting diode), 一般发光照射面温度较低,俗称“冷光”,可以完全贴近植物 来提升其光合成效率或光饱和点,不似传统灯具会因高热而烧伤植物

各种植物的光质与光量子通量PPFD数值需求不同,基本上观叶植物若能提供70∼150μmol/(sec m²),食用叶菜类、 草花类、香草作物等150∼250μmol/(sec m²),大都可有不错的成果表现,然而果菜类像是胡瓜、番茄等则因需求光照度更高,且打光照射角度均匀性不易设计,仍为设施人工光栽培上各界努力的目标,通常若不及300μmol/(sec m²)以上的数值,较难有专业品质的表现。

休闲型植物灯组立架的利用(Autopot 彩果)。(尖端出版提供)
各种不同光谱的照射令作物栽培呈现生理相异性。(尖端出版提供)

休闲趣味栽培时,平常水族或水草用的LED灯具购买取得较易,但这些产品多以水体显色和穿透力为主所设计,适合水草 生长但未必能提供足够的光谱与光量子供陆生作物成长,同理,一般全光谱的植物灯亦不能完全适合水草类的生理所需, 应用上需有所考量和区别。

LED灯光谱与波长特性。(尖端出版提供)

另外,LED灯的背面通常为热度较高的发热面,若在室内大量使用时,务必注意通风,必要时或许需要开启冷房设备来作温度调节,异竟植物的光合作用,并非只需要光线,环境中的风流、湿度、二氧化碳等浓度,都会是左右栽培成功与否的重 要因素。⊙

《都会休闲水耕:实践家庭绿化生活,植物蔬果栽培玩赏,田园乐趣丰收美味》书封。(尖端出版提供)

<本文摘自:《都会休闲水耕:实践家庭绿化生活,植物蔬果栽培玩赏,田园乐趣丰收美味》,尖端出版提供>

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责任编辑:伊芙

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