你還在腦補全日照、半日照的謬論嗎?

現今的世界詐騙很多,但種植的世界中瞎掰亂編的說法更多!種植的基礎是科學、而且絕大多數都是九年國教就能學到的基礎科學,偏偏常有人不懂裝懂的天馬行空胡扯一番、接著就會有更多科學思考當機、「分不清誰在胡說八道」的盲從者跟著不負責任的「複製貼上」,於是「謊言被複製貼上一千遍就成了真理」,「全日照」、「半日照」的說法就是一例。

【光合作用不是只有日照】

絕大多數人應該都知道有「植物燈」這東西,在沒有陽光下使用燈光也能讓植物生長,這說明了植物的光合作用需要的只是「光」,「不論陽光燈光、能行光合作用的就是好光」。同樣在大自然的光無論是直射光或散射光都能激發植物的光合作用。然而光照的強度越強能量越高、「亮不亮」才是關鍵,只要「夠亮」植物就能進行足夠的光合作用而「吃的夠飽」而不一定非要直射光不可。

〔註〕反過來說不要看到「植物燈」這名詞就又自我腦補這東西有多「植物」、就像不要看到有人名叫「劉德華」就自我腦補這人一定是帥哥。「植物燈」這東西不僅不是模擬陽光、而且還是故意做得很不「陽光」,當初是在電子工程師根據理論只留下全光譜的陽光中、對光合作用效率較高的紅藍兩色,其他的部分都沒有來提高效率創造「省電」的假象(但色彩的失真會造成視覺上很痛苦),隨著近年來的進一步發展才逐漸認清紅藍兩色之外的其他色光也有一定功能、同時為了人看起來比較舒服而又回到了「全光譜」。

【直射陽光對植物往往是「吃不完也兜不走」】

要搞懂植物的光照需求就得先搞清楚兩個名詞:「光補償點」與「光飽和點」

  1. 光補償點:
    人有所謂的「基礎代謝率」,指的是即使整天躺著不動之下,維持身體的新陳代謝也需要消耗一定的熱量。同樣植物即使不生長、不開花不結果,光維持基本的新陳代謝而「活著」也需要消耗一定的能量,足夠提供這基本能量所需光合作用的光照強度就稱為「光補償點」。換句話說,如果不到這樣的基本光照強度,那即使有光線植物也會慢慢「餓死」,這就像人每天都只吃一點點東西而達不到「基礎代謝率」所需的熱量,那也會慢慢瘦弱最終餓死。
  2. 光飽和點:
    人的食量有限,無法無上限的多吃,同樣植物的光合作用也有上限,超過上限的光照強度就會無法吸收,這個光照的上限就是「光飽和點」。例如某植物的「光飽和點」為 30,000 lux,則在強度 100,000 lux 、50,000 lux 與 30,000 lux 三種不同的光照強度下,其能吸收的都同樣是 30,000 lux 而沒有差別。

〔註〕:大多數植物的光飽和點都在30,000 ~ 50,000 lux 之間,而夏日正午無雲狀態下的直射陽光最多可達到100,000 lux 以上,也就是遠超過絕大多數植物所能吸收的最大程度。

除了光照「強度」之外,「時間長短」也是另一個重要因素,如果將葉綠素想像成一個發電機,發電時間越久則發出來的電量越多,同樣光照時間越長、光合作用產生的能量也會越多。如果將一天24小時扣除黑夜與晨昏光照不足的時間之後用8小時來計算,假設一株植物在「全日照」的 80,000 lux 下曬了整整8小時,而此植物的「光飽和點」只有 30,000 lux,,則實際吸收到的有效光照是:
(8小時) × (30,000 lux ) = 240,000 lux-小時
第二株同樣的植物在「半日照」的 80,000 lux 下曬了半天4小時、其餘4小時則是在10,000 lux的昏暗光線下,則實際吸收到的有效光照是:
(4小時) × (30,000 lux ) + (4小時) × (10,000 lux )= 160,000 lux-小時
另一株同樣的植物則在 30,000 lux 的明亮散射光下8小時,則吸收到的有效光照是:
(8小時) × (30,000 lux ) = 240,000 lux-小時
可看出在「無日照(無日光直射)」但光線明亮下8小時的效果其實比「半日照」4小時的效果更好,而和超過「光飽和點」的陽光直射8小時下「全日照」的效果是相同的。反而是陽光中的紫外線對包括動物與植物都能造成傷害,在「全日照」的強烈紫外線下植物可能被傷害(曬傷)而適得其反。

【亮不亮有關係】

所以正確的說法應該是「強光照」環境與「弱光照」環境,無論陽光直射與否或是使用燈光,只要能達到植物的「光飽和點」以上就是百分百的充足光照;如果光照強度只有「光飽和點」的一半左右就是「弱光照」,如果8小時的平均光照強度達不到「光補償點」,那即使短時間有直射的陽光也是會慢性「餓死」。

〔註〕曾有人開發立體盆栽時遇到了一個問題:太陽只有一個、所以陽光總是由一個方向過來,而立體盆栽中背對陽光一面的植物就無法得到足夠的光照而生長不好,於是就「發明」了一個馬達裝置讓盆栽能不停旋轉,這樣植物就可以輪流接受光照。當時對他說明「時間長短有關係」,朝向三個方向的植物在輪流接受8小時日照下,無論轉快轉慢每一方向植物都只接受了8/3小時日照,所以花錢加上馬達的結果是三個方向的植物都只生長1/3好,不信邪實際測試的結果也是這樣,這就是科學的必然結果。

【後記一:「室內植物」的說法也是自我腦補出來的】

所有植物都來自大自然、歷經億萬年演化而適應了一定的環境條件,而大自然中並無所謂的「室內」,「室內」是人類文明創造出來的,而人類出現在地球不超過300萬年、發展文明創造出「室內」這東西也不過數千年,大自然如果硬要找出類似的環境就是「洞穴」,而絕大多數的洞穴中都不會有植物生長,所以世界上不存在「室內植物」這種東西。生命需要能量、而絕大多數綠色植物都只能從光合作用取得能量,唯一的差別在於能量需求的多少不同,所以只能用「強光照需求」植物(食量大)與「弱光照需求/耐陰植物」(食量小)來區分。
以動物為例,蛇、鱷魚等冷血動物不需要浪費能量來維持體溫,吃飽後每天睡大頭覺就能每個月只吃一餐;反隻小老鼠體溫高心跳快、加上東奔西跑消耗能量巨大,所以每天得吃上體重1/4的食物才能維持正常,一兩天不吃就可能缺乏能量而活活餓死。
同樣的,有些植物生長快速或大量開花結果而消耗能量大,具有很高的「光飽和點」而需要強光照環境才能「吃飽」(如高麗菜的光飽和點約 50,000 lux 才能養出大菜球,有些番茄更高達 70,000 lux 才能連續不斷的大量開花結果)。
反之,有些植物身材矮小又偏要與眾多植物擠在茂密的樹林中,長年光照受遮擋下就只能想辦法「開源」或「節流」來維持生存,例如梔子花大多與更高大樹木一起生長,藉由演化出深綠幾近墨綠色的葉片來提高光線吸收效率就是一種「開源」的方式,蘭花則藉由生長緩慢、降低能量消耗(也就是光補償點較低)來維持在低光照下的生存,這類植物即使可待在光照較弱的室內環境中、但仍需有足夠明亮的光線才能存活,應該說是「耐陰植物」而不能扭曲為「室內植物」。

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