LED植物燈添加紫外光(UV)對植物有什麼影響？

2019-06-17

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在選擇用於種植植物的LED植物燈時，有許多因素需要考慮，如光譜，流明，PPFD，CRI，CCT等等！不知道這些術語是什麼意思？我們已經涵蓋了園藝照明的基礎知識，所以如果你還沒有，請先閱讀。在我們的教育部分，我們一直在詳細說明不同波長的光對植物生長和發育的影響。這個系列涵蓋了所有顏色的光線，包括紫色，藍色，綠色，黃色，橙色，紅色和遠紅光！我們通常不會想到的一種“顏色”是紫外光（ultra-violet）。

紫外線是波長在100nm~400nm之間的輻射，人眼看不到它。紫外線光佔太陽總光輸出的約10％，並分為幾種亞型。本文將關注的三種亞型是UV-A（315～400nm），UV-B（280～315nm）和UV-C（100～280nm）。紫外線輻射影響植物生長的許多方面，包括防禦化合物和結構的發展，昆蟲和真菌攻擊的預防以及DNA損傷...

紫外線和DNA損傷

植物通過稱為UVR8的特定紫外光感受器感應紫外線。植物能夠感知紫外波長是很重要的，因為它們會對DNA造成傷害。UV-C光特別具有破壞性，可以改變DNA甲基化模式¹。在感測到紫外線時，UVR8光感受器將信號發送到植物的其他部分，從而導致生長和發育的變化。什麼樣的變化？該植物將開始製造DNA修復酶（以修復受損的DNA）和“防曬霜”（以防止更多的損害）²。這些保護機制共同防止對植物細胞的進一步損害。

紫外線和植物“防曬”

植物可以產生許多不同類型的“防曬劑”。這些防曬霜中的一些是物理的，如毛狀體，其中一些是化學物質，如花青素和β-胡蘿蔔素。毛狀體是在許多植物的表皮（皮膚）上發現的毛髮狀生長物。毛狀體具有反射性，可以保護植物免受有害紫外線的傷害。因此，UV輻射可以增加毛狀體密度。由於THC是在大麻毛狀體中生產和儲存的，因此紫外線也會增加THC含量。如果你想了解更多，我們有一篇專門討論毛狀體的文章。種植者可以通過為大麻植物提供少量的紫外線來利用這種反應來促進其植物生長更多和更大的毛狀體。

第二種“防曬霜”是化學防曬劑。UV-A光增加花青素含量，而UV-B光增加番茄紅素，β-胡蘿蔔素，糖苷和羥基肉桂酸衍生物^3-5的量。雖然這些聽起來有效的化學物質可以作為防曬劑，但它們也扮演著其他角色。例如，花青素為許多植物提供紅紫藍色（想想藍莓和覆盆子）。Β-胡蘿蔔素給植物一種橙色（想想胡蘿蔔和山藥）。許多醣苷負責給我們的食物味道和氣味（想想葡萄酒！）種植者可以利用這些植物的反應，使蔬菜的外觀，氣味和口感更好。例如，將UV-A光應用於番茄果實可以增強成熟番茄的氣味，酸度和整體風味⁶！

紫外線防止昆蟲侵擾

我們上面提到紫外線可以增加植物化合物如糖苷的產生，這可以使植物的氣味和味道更好。雖然許多醣苷對我們人類來說味道鮮美，但它們對某些昆蟲有毒。這些有毒化合物含量增加的植物不太可能被蟲子吃掉！例如，當西蘭花與紫外線輻射一起生長時，它會產生更多的硫代葡萄糖苷和其他阻止昆蟲的代謝物⁷。因此，與對照植物相比，這些紫外 - 西蘭花植物的蚜蟲較少（沒有給予紫外線）⁷。我們在其他植物 - 昆蟲關係中看到了類似的效果。大豆是一種重要的豆科作物，經常被兩種類型的臭蟲⁸攻擊。UV-B光增加了大豆中的糖苷產量，因此對種子的損害較小（我們吃的部分）⁸。在煙草植物中，UV-B光增加了酚酸濃度，從而改善了植物對煙草天蛾蛾⁹的防禦能力。因此，在室外栽培設施中使用UV-B光具有通過減少昆蟲損害來提高作物產量的強大潛力。

紫外線減少真菌生長

紫外線可以改變所有生物的DNA - 植物，人類，動物甚至真菌。定期暴露於紫外線的生物體會產生預防和治療DNA損傷的機制，如“防曬劑”和DNA修復酶。一些真菌病原體使這些DNA修復酶的活性降低或喪失¹⁰。在暴露於紫外線照射下，一些真菌病原體會累積如此多的DNA損傷，使其無法繁殖和擴散。作為種植者，我們可以利用這一優勢，因為植物往往是真菌攻擊的受害者！例如，用幾小時的UV-B光處理玫瑰植物可使白粉病（PM）感染減少高達90％¹²！研究人員發現紫外線可以防止PM孢子發芽和存活¹²。未處理的對照相比高達99％ - UV-B光也減少了在這兩個草莓和迷迭香PM的嚴重程度：它不只是玫瑰¹¹！UV-B光對其他類型的真菌病原體有效，例如Botrytis（灰黴病）¹³，它通常影響大麻植物。紫外線，特別是UV-B光可以對許多生物（包括真菌）造成DNA損傷。作為種植者，我們可以利用UV-B光來減少大麻植物真菌入侵的傳播和嚴重程度。

紫外線以多種方式影響植物的生長和發育。由於紫外線具有破壞DNA的巨大潛力，植物可以通過物理和化學“防曬劑”來保護自己。這些“防曬劑”包括毛狀體，花青素，番茄紅素，β-胡蘿蔔素和糖苷。許多這些“防曬劑”也恰好是大麻植物的有益特性，種植者可以利用它來改善其產品的質量。毛狀體和甙也恰好是蚜蟲等食草動物的威懾物。因此，UV輻射也可以有效地預防和控制生長設施中的昆蟲種群。最後，有強有力的證據表明紫外線可以防止真菌孢子的擴散和嚴重程度。真菌和黴菌可以通過攻擊根，葉和花來減少大麻產量。在高濕度的種植室，

引文：

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