SUMMER 繁/夏至
01/ 光 x 葉綠素 x 光合作用
在端午濕暖的季節過後,六月下旬正式進入夏至,北部迎來每天都是高溫熱浪的日子。是我一年當中最疲於照顧植物的時節,此期間的日照時間是全年度最長、往往也是最晒的時候,植物的長勢、需求以及病蟲害頻率都是達到整年的巔峰,放在戶外的植物幾乎不能超過兩天都不關照,是個非常不宜遠遊離開植物的季節。
在還未到正午氣溫最熱前,我要盡快抵達於山頂的工作室。從半山腰的家裡出發過去大概五分鐘的車程,蜿蜒的山路上是綠茵與陽光交疊的光斑之路,都說好天氣可以改善心情,在夏季時只要不被晒過頭,確實也是我自覺體力與精神力都很充盈的時候。事實上這些正向反應都是因陽光能協助生物體內各項營養要素的合成,這是地球上多數生命體的必然演化。而比人類更早在世上的植物更是如此,在植物界裡只有極其稀少的植物完全不需要光的,凡是肉眼可見帶有綠色的部位,如葉、莖、花,都存在著我們熟知的葉綠素,這個小小的分子時刻分析色光的組成,如同印象派莫內(Claude Monet,1840-1926)的《乾草堆》系列畫作,看似誇張光影色彩變化,其實是很有條理的在拆解紅、橙、黃、綠、藍 、靛、紫的組成。對葉綠體來說,所有光譜上的顏色都意味著不同的利用率它能夠感應生長環境中光質、光強、光照時間長短和方向的微妙變化,啟動在這個環境中生存所必需的生理和形態結構的變化。
在光線不足的原生地環境裡,植物在萬年的演化下發展成可以適應不同光線狀態的特徵。比如觀葉中常見的竹芋、觀音蓮或秋海棠等等。部分品種會在葉背呈現紅色或深紫色,這就好比如說穿上黑衣服一樣,深色葉背能將吸收不完全的光重新反射回葉肉上,藉此更有效的利用各種光波,也可由此推導出能更適應光不足的環境。而另外還有擁有景天酸代謝(Crassulacean acid metabolism,簡稱CAM)的植物,這樣的機制不單只存在於特定物種,而是橫跨多個科屬……從仙人掌、鳳梨到蘭科都存在,在水分缺稀或是季節日照時長差異極大時,所演化出能承受更艱苦環境的機制。這類植物在極微弱的燈光下也能緩慢進行光合作用,以最低消耗的方式存活,在植物界裡是一種很高端的進化特徵,當然也是我推薦給身邊還沒開始養植物的朋友入坑的首選,期待他們食髓知味的跟我一起步入養植的生活。
對比於個體上有缺陷的狀態——斑葉,這類葉子因為缺乏葉綠體,導致吸收效能不佳,這樣特徵的成因很多,有人為亦也有非人為,就欣賞角度與獵奇心態來看,這類的植物在近年的熱潮下極受歡迎,但不論這些斑紋的成因是什麼,其葉片損耗都會比同種無斑的全綠葉快很多,畢竟沒葉綠素的部位對植物本身來說是身上較沒有用的存在,在自身環境不佳時它們會優先汰換這些部位而呈現焦黑狀。為了避免此情況發生,往往需投入更多的心力去照養,若不幸一連好幾片葉子都出現全白的狀態,該植物恐怕離世不遠了,由此可見葉綠素對植物健康的重要,曾經有科學家對比人類的紅血球與葉綠素的結構,發現極為相近,不同的只有動力來源與乘載物質而已,換句話說,植物之於光線的需求有如人類需要空氣,我們與植物之間其實比想像中相似。
車子即將要抵達工作室,經過路邊的欒樹林,林間的葉色已不同於春季的新葉嫩透,而是密不透光的厚實,深濃的綠色提醒著我「這就是光合作用全啟的狀態」。
knowledge 知識科普——
*光譜對植物的意涵
室內燈光跟植物燈最大的區別就在光譜的分配不同,以下詳述不同色區的光波對於植物的影響。傳統的植物燈會以三隻紅燈管配上一支藍燈管作為替代陽光的方式,但在自然界裡,整個太陽光譜色都具有其效用,我們先詳述最需要的紅、藍光:
紅—橙光
此區間的光線能促進莖的伸長,一般被用來進行催芽和促進花卉植物的生長,以達到開花的目的,商業上花農、果農也都是利用紅光比例多的植物燈去調控開花與果實成熟。最好的例子就是在傳統市場常見偏紅的水果攤色。
藍光
增加藍光的份額可以縮短植物的生長節間、降低相對生長速率和提高氮/ 碳(N/C)比率,有助於植物光合作用能促進綠葉生長,想獲得高大植株和大量種子,必須補充適量的藍光。
其他次要光譜色黃、綠與紫外線光的應用:
黃—綠光
是光譜中對植物影響較不顯著的區間,但它所帶來的影響是跟植物的避光性有關,可以使黑暗中生長的幼苗加速伸長,即促進莖伸長。而一些實驗中也顯示黃光可以抑制植物生長,進而促使開花、氣孔開放、莖生長等這類生長狀況的調節,所以即便影響並顯著,但依舊有它存在的必要性。
紫光
紫外光因能量高,會對細胞產生傷害,許多生物此時就會產生色素來阻隔紫外光,例如人體多晒太陽,皮膚就會變黑,這就是防禦紫外線傷害的機制;植物則是產生花青素(Anthocyanin),因此就會讓植物變紅或產生斑紋,甚至讓葉面細胞增生,變厚變挺立。而紫外光能導致細胞生理功能失調,對莖葉的擴展抑制作用最強,進而達到抑制徒長與葉片增厚的效果。
然而因應原生環境的不同還有植物的生長狀況,對光的需求也不一,即使在室內長期使用植物燈,依舊比不上在外面太陽的能量,若有室外陽臺/露臺(有遮陰,勿直晒)空間,建議可以隔一陣子(兩週至兩個月)為對光需求較高的觀葉做室內、室外的輪調擺放。
tools 輔助設備——
* 植物燈—室內人造光
目前市售植物燈品牌非常多樣,但因為植物燈屬於消耗品,選購時建議找大廠牌。在實際的流明、品管與使用年限都比較有保障。右圖為美國奇異(GE)的全光譜植物燈系列,其電壓與台灣的電壓相同,而中國及歐洲品牌則使用220V的電壓,需要另外加裝增壓器。
植物燈形式有分單一燈泡及連燈帶燈具兩種,燈泡款的燈座均為國際標準尺寸E27,可以針對植物的擺放找尋適合的燈具,像是夾燈、檯燈、吊燈、軌道燈還有落地燈等都可以使用,自由度高。不過瓦數越高的燈具重量就越重,須留意燈具本身的重心還有燈罩大小;帶燈座的植物燈有帶插座的排燈款、也有軌道燈以及落地燈型,可以依照植物的大小、高度選擇,一般連燈具的植物燈瓦數普遍都有35W以上,價格往往也反映在單一燈座照明的範圍。
夏季植物推薦——
2.長日照的變化:蔓綠絨屬 Philodendron
許多植物因為自身的原生環境在氣溫跟光照條件變化較大,為了適應環境而利用體內的植物激素,藉以調整葉色或落葉與否做能量轉換與養分回運。但落葉狀態極少存在於赤道的雨林植物,多是表現在斑紋的呈現,以天南星科(Araceae)家族第二大科屬的蔓綠絨屬(Philodendron)為例,蔓綠絨屬的拉丁文學名Philodendron是由希臘文的phileo(喜愛)及dendron(樹)結合而來,意指這類植物喜歡圍繞(甚至攀上)樹木生長。這群原產地大多在熱帶美洲的雨林,大多具備發達的氣生根,吸附於樹皮或岩壁。因生長方式以及葉色表現有很多元的變化而廣受歡迎,本章節精選出三種會因為夏季日照時長變長而產生顏色變化的品種。
綠天堂蔓綠絨/ Philodendron‘Paraiso Verde’
檔案背景:攀爬型的蔓綠絨,據稱收集自法屬圭亞那,長日晒後具有像高級牛肉的斑駁油花紋路,而這樣細緻表現的斑紋並沒有在學名後被冠上'Variegated',其原因跟其斑紋表現原理有關,這種表現不同於其他斑葉品種,屬於類似人類白子的弱勢基因,而是葉片葉綠素為調節光線所做的策略。
養護方式:在冬季日照時間變短的時候,葉綠素的濃度會比較高,為的是讓光合作用效能增加,使得葉片紋路不如夏季明顯,許多不知道的人會很懊惱以為遇到「返祖」狀況,不過只要稍做調整(可以用植物燈補光),斑紋就會在下一片葉子再次呈現,綠天堂蔓綠榕的攀爬性極高,每次生長新葉子高度會增加5~20公分需要時常整理(增添攀爬棒的高度或是剪下頂芽重新繁植),其氣根發達,較能耐得了底下盆土乾燥,過多的水分會使葉片變黃,介質上選用排水性好的混和介質為佳。
其他補充: 要特別留意這一類的季節顯斑植物,需求是「長」日照而非「強」日照,過強的光線依舊會灼傷葉片。
*返祖:指的是具有葉藝(Variegated)的品種,由於種種因素變成沒有斑紋的狀態。