綠光如何影響光合作用？

植物與綠光 介紹

綠光如何影響光合作用？ 在討論生長燈時，我們經常強調藍光和紅光，因為葉綠素能有效吸收這些波長的光，這從常見的葉綠素吸收曲線（圖1）中可以看出。 那麼綠光呢？

人們通常不重視綠光，因為它在吸收曲線中的吸收率較低（圖1）。 然而，在這篇文章中，我們將充分論證綠光對室內農業的重要影響。

McCree曲線的矛盾？

最有力的綠光效能論證是McCree曲線圖（圖2）。 Keith McCree在1972年進行的光合作用實驗顯示綠光對光合作用的貢獻比預期的更大，這結果似乎與傳統的吸收曲線相矛盾。

實際上，McCree曲線確實準確地呈現了綠光的效能。 此外，其實它與傳統的吸收曲線並不矛盾——因為這兩個圖表測量的是不同方面的數據。 解釋如下。

關於吸收曲線的解釋

傳統的吸收曲線數據來自將植物樣本研磨後浸泡在溶劑中，以分離葉綠素，然後將其置於液體溶液中測量。

接著，讓不同顏色的光線穿過這種液體。 光譜設備記錄透射光的剩餘顏色特徵，以確定葉綠素吸收了多少該顏色的光。

研究人員分別對葉綠素a和葉綠素b測試了不同波長的紅光、藍光和綠光。 他們記錄這些數據並用來繪製吸收曲線（如圖1）。

關於McCree曲線的解釋

McCree的實驗使用的是完整的葉片，而不是研磨的植物組織，也因此與傳統的吸收曲線呈現數據上的不同。 在這些實驗中，葉片被放置在封閉的腔室內，並暴露於不同顏色的光線下。

研究人員測量腔室內氧氣增加的量，以顯示在每種光色下進行了多少光合作用。 你一開始可能以為結果會和傳統的吸收曲線相似，但有一個因子改變了這個預期。

葉片對光的吸收

這個因子就是葉片組織的厚度。 雖然葉片在肉眼看起來是平的，但用顯微鏡去看會發現葉片其實相當厚。 藍光和紅光只能穿透葉片組織的表層（如圖5）。

然而，綠光能穿透更深的葉片組織，甚至可以穿透整片葉片（如圖6）。

即使葉綠素對綠光的吸收比例較低，但綠光更有機會穿透到葉片更深處，接觸到更多的葉綠素。 這是一個兩難的情況——葉片對於綠光的吸收率較低，但綠光卻能穿透更深的葉片組織。