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補光和鋪面處理對彩色甜椒生產之影響

補光對設施番椒生產之影響

4.2 補光和鋪面處理對彩色甜椒生產之影響

為提高網室光能利用效率,在初春至夏初種植彩色甜椒,利用白光 LED 燈分別在 上午 6:00-8:00 和下午 16:00-18:00 兩時段進行補光,並以銀黑布及鋁箔紙作為鋪面,

以期能提高反射光,影響下位葉光量。

葉片是吸收光線之重要器官,為了解補光及舖面對葉片發育之影響,測量彩色甜 椒中位葉葉部形態特徵,包括總葉長、葉厚、SPAD 及葉面積指數。結果顯示表 8 所 示,總葉長、葉厚、SPAD 值和葉面積指數皆無顯著差異。

比較上、中和下位葉葉片葉綠素 a、b、總葉綠素含量和 a/b 比值,結果如表 9 所 示。葉綠素 a 最大值為 2.1 mg g-1 FW 、最小值為 1.3 mg g-1 FW;葉綠素 b 最大值為 1.3 mg g-1 FW、最小值 1.1 mg g-1 FW;總葉綠素含量最大值 3.4 mg g-1 FW、最小值為 2.4 mg g-1 FW;a/b 比值最大值為 1.6 mg g-1 FW、最小值為 1.2 mg g-1 FW,上位葉葉 綠素 a、b、總葉綠素含量和 a/b 比值在各處理間無顯著差異。在中位葉部分,葉綠 素 a 和總葉綠素含量,以補光加鋁箔最高,含量為 1.3 mg g-1 FW 和 2.2 mg g-1 FW,

而未補光處理最低,葉綠素 a 和總葉綠素含量為 0.7 mg g-1 FW 和 1.5 mg g-1 FW。在 下位葉也有類似情形,葉綠素 a 和總葉綠素含量,以補光加鋁箔最高,含量為 0.9 mg g-1 FW 和 1.5 mg g-1 FW,而未補光處理最低,葉綠素 a 和總葉綠素含量為 0.6 mg g-1 FW 和 1.1 mg g-1 FW。中下位葉葉綠素 b 含量在各處理間無顯著差異

表 8、補光與鋪面處理對溫室栽培彩色甜椒中位葉之影響 Species Treatmentz Leaf length

(cm)

No-SL 30.2±2.9a 0.34±0.07a 52.6±4.3a 1.8±0.5a SL+PE 27.4±3.2a 0.33±0.02a 53.2±2.8a 1.8±0.4a SL+AF 29.9±2.8a 0.31±0.05a 51.7±3.6a 1.9±0.4a No-SL:無補光;SL+PE:頂光補光與銀黑部鋪面處理;SL+AF: 頂光補光與鋁箔紙每處 理三重複。每列具相同字母表示差異不超過 5%,使用 Fisher’s protected LSD test.

表 9、補光與鋪面處理對溫室栽培彩色甜椒葉片葉綠素含量之影響

No-SL:無補光;SL+PE:頂光補光與銀黑部鋪面處理;SL+AF: 頂光補光與鋁箔紙每處 理三重複。每列具相同字母表示差異不超過 5%,使用 Fisher’s protected LSD test.

了解補光對植株葉部型態及葉綠素含量之影響後,利用光合作用儀在中午

Species Treatment Chlorophyll a/b ratio

Sweet pepper

Uy M L U M L U M L U M L U M L Species Treatmentz

PPFD Photosynthetic rate Intercellular CO2

concentration Stomatal conductance

結果顯示,不同鋪面及早晚補光無法影響中午植株之光合作用。彩色甜椒之光合 作用光量、光合作用速率、胞間二氧化碳濃度、氣孔導度和蒸散作用速率在不同葉位 間無顯著差異。

表 10、補光與鋪面處理對溫室栽培彩色甜椒葉片光合參數之影響

No-SL:無補光;SL+PE:頂光補光與銀黑部鋪面處理;SL+AF: 頂光補光與鋁箔紙每處 理三重複。每列具相同字母表示差異不超過 5%,使用 Fisher’s protected LSD test.

不同鋪面處理對中午測量之光合作用速率無顯著影響,進一步分析補光及鋪面處

圖 s protected

影響

調查彩色甜椒果實產量,結果如表 12 所示。彩色甜椒在未補光、補光加銀黑布 和補光加鋁箔處理,其單株產量分別為 1139.3 g、 943.5 g 和 175.5 g,果實數分別 為 7.0 個、5.8 個和 6.0 個,平均果重分別為 164.0 g、168.7 g 和 175.5 g,彩色甜椒 單株產量、果數和平均果重在各處理間無顯著差異。調查採收後彩色甜椒果實品質,

結果如表 13 所示彩色甜椒之果長、果寬、硬度、果厚和可溶性固形物在各處理間皆 無顯著差異。

在田間鋁箔覆蓋與一般裸露土壤能提高作物產量,如番茄、玉米、辣椒、胡蘿蔔 和黃瓜,並能降低蚜蟲病害(Greer and Dole, 2003)。施用鋪面對產量之影響有人認為 可能與鋪面之反射光量有關,如 Loughrin and Kasperbauer (2001) 在種植甜羅勒時施 用不同顏色之鋪面處理分別為黑、紅、綠、藍、黃和白,其所能反射之光量比例為 5%、12%、11%、13%、32%和 40%,其中白色鋪面種植之植株有較佳的生物量;行 間覆蓋白色鋪面與黑色相比有更高反光,能提升青椒可販售產量(Hutton and Handley, 2007)。但也有人認為土壤溫度影響較大,種植甜椒在銀黑布能較白色鋪面提高株高、

徑圍和果實產量,其反射比例分別為 52%和 30%,根溫分別為 27.29℃和 27.95℃,

顯示不同鋪面能影響根溫,進而影響產量(Díaz-Pérez, 2010)。

在本次試驗中利用了鋁箔和銀黑布鋪面處理,苗期測量時能反射約 25%的陽光直 射光量。但在生長後期所量測之光場分析,下午補光進行時彩色甜椒銀黑布為 28 µmol m-2 s-1,而在鋁箔鋪面上方為 37 µmol m-2 s-1。在產量部分與過去文獻相比本次最高 反射光量僅為 29%,而在栽培過程因上位葉擷取大量光量,使中下位葉之反射光量僅 為更低,此可能是鋪面處理無顯著差異之原因。

綜合上述,彩色甜椒補光處理對生長發育無顯著影響。但彩色甜椒中下位葉總葉 綠素含量在頂端補光加鋁箔處理下顯著高於未補光處理,而產量及品質在補光鋪面處 理和未補光處理間無顯著差異。

表 12、補光與鋪面處理對溫室栽培彩色甜椒產量之影響 Species Treatmentz

Yield

Fruit number Fruit weight (g) (g plant-1)

Sweet pepper

No-SL 1139.3±88.9 a 7.0±1.0 a 164.0±11.6 a SL+PE 943.5±122.8 a 5.8±0.8 a 168.7±24.5 a SL+AF 1050.1±107.1 a 6.0±0.7 a 175.5±11.2 a No-SL:無補光;SL+PE:頂光補光與銀黑部鋪面處理;SL+AF: 頂光補光與鋁箔紙每處 理三重複。每列具相同字母表示差異不超過 5%,使用 Fisher’s protected LSD test.

表 13、補光與鋪面處理對溫室栽培彩色甜椒果實品質之影響

Species Treatmentz Fruit length (mm)

Fruit width (mm)

Hardness (kgf)

Peel thickness

(mm)

TSSy (˚Brix)

Sweet pepper

No-SL 75.0±4.5 a 80.8±4.3 a 282.8±68.5 a 11.3±9.6 a 6.4±4.3 a SL+PE 76.0±5.9 a 76.6±9.0 a 271.6±69.2 a 11.6±9.5 a 6.3±2.9 a SL+AF 78.8±8.8 a 80.5±2.4 a 289.3±78.4 a 11.4±10.0 a 6.4±3.7 a No-SL:無補光;SL+PE:頂光補光與銀黑部鋪面處理;SL+AF: 頂光補光與鋁箔紙每處 理三重複。每列具相同字母表示差異不超過 5%,使用 Fisher’s protected LSD test.

五、結論

在清晨 6:00 至傍晚 18:00 利用頂端光照處理番椒,由於番椒其單一葉片葉面積片 大,使上位葉截光率高達 90%,在下午提供上位葉補光時,頂端光照只能影響青椒和 甜椒上位葉光合作用速率,但補光和未補光處理之葉片碳水化合物含量並無差異,顯 示補光雖然能提升高莖作物局部之光量,但對整體植株之生長發育、生理特性似無顯 著促進作用,因此頂端補光無法提升其產量和品質。

利用頂端光照結合鋪面反射光處理,結果顯示,早晚供給頂光兩小時的處理與未 給光之植株,在其生長發育及果實產量並無顯著差異。在餘光反射部分,鋪設鋁箔和 銀黑布之反射光並無顯著促進效果,其對植株生長發育、產量和品質並無影響。

目前在台灣若以 LED 進行高莖作物如番椒等之補光處理,受限於補充光源在高莖作 物植冠的穿透度有限,僅在植物受光態中佔有一小部分,因此難以影響植株之生長發 育及其產量,臺灣地區溫、網室高密度栽培番椒,補光並非經濟可行方式。

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