延长照明时间对水草成长的影响.doc

延长照明时间对水草成长的影响 这是个很常被人提及的问题，水草一天需要多少照明的时间？相信大部分的人会回答 8-14 个小时以内。那么理由为何？因为这是模拟野外的成长环境，况且水草在晚上也需要休息，如果光照时间太长的话，水草将无法获得是当的休息，那么成长也会因此不佳。程度较高的玩家或许会接着补充，光合作用分成了光反应和暗反应两个步骤...然而事实上果真如此吗？光合作用的暗反应，使指“不需”有光照便能进行，并非“不可”有光照才能进行。那么水草真的需要在夜间休息吗？延长光照的时间对水草有何影响？这实在是个很有趣的议题。学界对于光照时间和水草成长的研究，其实并不多见。不过还是有几篇可供参考的文献，在此略做整理提供大家参考和思考。早在 1986 年 Polar 等人就曾经对浮萍进行了研究。他们将浮萍分成了光照 18 个小时和 24 个小时两组，进行了为期 8 天的实验。结果发现栽培于 24 个小时光照（也就是没有黑暗）组的浮萍，在八天之后的干重比 18 个小时光照组的浮萍，多出了 44%！也就是说浮萍在连续 24 小时无黑夜光照下的生长，其实是更好的。不过浮萍毕竟是浮水植物，实验结果的可靠性恐怕是很受质疑的。浮萍在连续 24 小时光照下的成长比 18 小时的成长来得更好。那么我们来看看真正的沉水植物吧。Spencer 等研究学者于 1986 年也针对黑藻（Hydrilla verticillata）进行了实验。作者将黑藻分成了 10、12、14 和 16 个小时等四组，在光照强度 80 umol/m-2/sec 的环境下，总共进行了八个星期的栽培试验。结果发现黑藻不论是在 12、14 或 16 个小时的长光照时间下，成长的速率都比只有 10 个小时下高出 2-3 倍之多，虽然随着照明时间的增加，也就是光照时间延长超过 12 个小时以上，黑藻的成长速率有下降的趋势，不过研究学者认为，这仍属统计学的误差范围内。但无论如何，黑藻在长光照下的成长速率，确实是比短光照的环境下来的更好。黑藻的“产量”随着光照时间增加而增加。接着在 2002 年由 Pilon 等学者所发表的研究可又更有趣了。研究人员针对龙须草（Potamogeton pectinatus）进行了试验，龙须草是一种世界广泛分布的水草，从接近北极的格林兰到非洲的坦干伊克湖都由其踪迹。学者们挑选了分别来自俄罗斯（北纬 68 度）、荷兰（北纬 53 度）和西班牙（北纬 42 度）等地域型的植株，进行了强光照（350?umol/m-2/sec）和较弱光照（50 umol/m-2/sec）以及 13 小时、16 小时和 22 小时光照时间的交叉实验，整个实验的时间也是进行了八个星期。光照强度的测量是在水面下 2 公分的地方，水草的种植是用园艺栽培用的黏土和水草砂以 1:3 比例混合，也就是类似天然水草缸的栽培方式。研究学者发现了很多很令人振奋的结果。首先是照明时间由 13 小时增加至 16 小时，水草的成长并未出现据统计意义的差距。这代表着若要刺激龙须草有大幅的成长，需要延长照明时间至 16-22 小时之间，否则的话促进效果可能有限。由实验的结果来看，当水草成长于照明强度较低或延长照明时间的环境下，植株的茎节间距离比较长而茎节数量也略微增加，因此整体的植株高度比较高。而茎部所占植株的整体比例也是增加的。另外在照明强度较低或缩短照明时间的环境下，水草体内的叶绿素浓度也随之增加。光照强度与长短对水草的影响。其次是光照强度虽然增加了六倍（由 50 增加至 350 umol/m-2/sec），不过在 13 小时的照明下，水草的成长只增加了 85.85%；在 22 小时的照明下，更只增加了? 31.65%！这种现象最有可能的解读是，龙须草的光饱和点较低，因此给予太强的照明其实都浪费掉了。当然了实验过程中营养供应不及水草的需求，也是可能的因素之一。此外研究学者还发现，龙须草在较低光照下，不论是叶片面积、茎的长度和光合作用效率，都有明显的增加。照明时间同样是由 13 小时增加至 22 小时，在 50 umol/m-2/sec 较低光照下，水草的平均干重增加增进了 105.66%；而在 350 umol/m-2/sec 的强光照下，水草的平均干重增加只增进了 45.69%。其中以俄罗斯的植株增加最高，在 50 umol/m-2/sec 较低光照下，照明时间若由 13 小时增加至 22 小时，也就是增加了 9 个小时或 69% 的照明暴露，水草的干重由增加 20 mg 变成了增加 67 mg，