园艺栽培基本概念

园艺栽培基本概念 二氧化碳——CO2在大气中含量340微生/公升[uL/L]，重量670微克/公升[ug/L]，初晨大地表面较高，接近580ppm，一般300-380ppm，10时以后含量次序减少，一直到夜间含量才有渐多起来。故应该利用早上10时以前CO2含量最多，植株种在早上阳光照射到的地方生长会长的好。整个植株体积，如果没有CO2，即使再多的肥料及水份，植株永远不会增大，保持原先种植的体积。 光合作用——绿色的叶片含的叶绿素其粒线体吸收太阳光之能，张开的气孔吸进CO2，配合水分及肥料制造出所有有机营养物，即碳水化合物，使植株长的健壮、长的快。一般在12，000LUX日照量，连续9小时，有250—350PPM的CO2和水份配合，才可达到净光合作用，缺其中一项就无法达到。 二氧化碳+水→阳光照射叶片（叶缘素吸收）——制造糖类—放出氧及水。整个光合作用促进叶片内制造糖类、淀粉、纤维、氧和水。而水不但是构成糖类的一个重要成分，也是空气中氧的来源。植物吸进CO2时气孔需要张开才可以辨得到，但是张开气孔水分也就蒸发出去了。故植物吸进的水分用在光合作用只占所吸收的水分1%而已，我们说到光合作用产生碳水化合物（养分）来维持植物生命体，由光合作用途径不同产生的碳水化合物来说，植物分成三种形态：即碳4型（C4）、碳3型（C3）及景天科植物代谢途径型（CAM）。 碳4化合物——我们一般常见的甘蔗、玉米、高粱等植物为代表，其最初光合作用之光合产物为4碳有机酸（4个碳原子的双羧酸）、故称碳4型植物。其特性与C3型叶片结构不同和高活性的羧化酶PED，可以大量吸收空气中的CO2及利用本身呼吸产生CO2。一般空气中氧（O2）的浓度影响植物光合作用之进行，但是C4型的植物欲不受O2浓度多寡而影响，即使超过2.0%浓度也无所谓，光合作用乃正常进行。我们说白话文一点，就是光线越强、水分够、肥料够，C4型植物可一直生长。光线强度很强时，光合速度继续上升，也就是说高温、强光及干旱环境皆易适应生存。在温度15℃—40℃皆可以生存下来，水份之利用率为C3型植物的2倍。我们知道植物白天光合作用产生的碳水化合物（养分）并未能完全储存下来，因为呼吸作用会消耗一天制造养分的三分之一，然而C4型植物光呼吸率很低，每天消耗自身的养分很少，这种特性对植物处理养分是非常有利的。我们重申此特性：高氧、高温、强光不受影响，水份蒸散失水之控制机能最佳，C4型较能适应恶劣环境，然而低温较影响生长速度，例如：玉米在夏天生长收成只需80天，冬天欲要120天，但是竟皆可生存，一般来说其宿根性很强。 碳3型植物——平时常见的向日葵、水稻、棉花、大豆、小麦、蕙兰、虎头兰、春石斛、、文心兰、拖鞋兰、蝴蝶兰小苗，其光合速度大，大多数植物皆为C3型。 这些植物在最初光合作用下产物为三碳化合物（3个碳原子的磷酸甘油脂），我们称他为碳3型植物[C3],此类植物在大气O2浓度超过2%时，光合速度即受到影响，当光照、温度超过全日照三分之一时，光合作用就超过其饱和点，其在光照下即产生呼吸，此光呼吸可以消耗一天存下来光合产物（碳水化合物—养分）的20%—75%，视温度及O2浓度而定，故低温5℃—10℃尚可忍受，理论上，其在15℃—25℃时为适温范围，其生长最佳，最为适合。 CAM型——为景天酸科（Crass Ulacae）特有的有机酸代谢路径，称景天酸代谢，略乌CAM，白天为抗高温、强光以免失去水分，将气孔关闭，而夜间温度不高才打开气孔吸进CO2。白天9时以后，光照渐强，气孔渐渐将关闭到狭长型，以避免蒸散太快而失去生机，此时光合之作用改在细胞液中进行，但仍要有阳光照射之[能]来参与，一直到下午近2—3时左右，内部CO2用的差不多了，才又渐打开气孔吸进CO2，此持续吸进CO2之动作在夜间更加旺盛，早上低温9时前之气孔打开，只做调适之蒸散作用，维持其连作机能或夜间温室密闭CO2不足，也会于低温时吸进一些早晨高浓度CO2，平时因为夜间已经吸足CO2，故早上的气孔很少有吸进CO2的动作，而适足的光线，6个小时可以完成由叶片吸进的CO2辅化成有机酸的去碳酸化量，故CAM型植物在下午温度不是很高，光线不是很强而被抑制外，其气孔就会再打开作CO2的吸进，以蝴蝶兰来说，日照时间不长则白天的气孔几乎是关闭的，而除日照时间之长短影响外，光线弱就是败笔。 其形成4碳酸尤利在10——尤利在10—15下有效的进行。白天气孔关闭成狭长型乃然有微小气孔在进行蒸散、去碳酸化作用、但是CO 2进不去，避免叶片水分蒸散过大而失水，本身有很强的水份积储控制机制，以抗逆环境的动机，除细胞由圆形关闭到狭长型自动减少水份蒸散，并增加气孔阻力及增加叶面之茸毛和蜡质，此减少太阳辐射能力之吸收，为了维持膨压，自动调节渗透压，以减少细胞干燥、脱水的伤害，此干旱逆境机制在CAM型之表现尤甚。 CAM型植物对CO 2之吸收、还原，时间分开需要一条额外之代谢途径，此吸收CO 2后所形成一系列有机酸为碳酸代谢途径，称为CAM途径。较能适应高温、干燥、高光及温差大的环境生存，对干旱有非常大的抵抗能力，最适应的环境温度一般在20℃—32℃。 一些CAM型植物，如嘉德利亚兰、秋石斛、藕代兰、树兰、蝴蝶兰及多肉性植物，如仙人掌、菠萝、芦荟；虎尾兰，光合速度比较慢，生长速度也慢。