在最佳化溫室或垂直農場中栽培作物生長的最重要考慮因素可能就是光線照明。在這些園藝環境當中，如果自然日光不足或完全沒有日光，則會使用人造光源。關於栽種作物的特定光譜有幾個迷思，更具體地說，指的是白光、綠光或廣譜光的照明。本文是採訪飛利浦園藝植物專家團隊經理 Signify 的 Esther de Beer 的系列文章中的第一篇。在這次採訪中，我們提出了一個問題。在第一次採訪中，我們提出了一個問題：綠光是否能深入植冠？

日光中所包含的紅光、綠光、藍光和遠紅光其各自比例大略相同。Signify 的 LED 照明解決方案提供針對植物生長和節能達到最佳化的光色組合。LED 照明的其中一項優點是可以客製化需要的光譜。不同的作物需要不同的光譜，而我們的大部分光譜所包含的綠光相對較少。關於使用白光和綠光有幾個迷思 - 例如綠光能滲透深入植冠，植株可因此長得更好。

植物外表綠色，也就是說部分的綠光被植物的葉子反射。因此，大家覺得綠光會深入植冠似乎非常合理。為了調查這點，我們對植冠進行了幾次測量，並發現了一些令人驚訝的事實。

到目前為止，許多研究人員已經測量了葉子的光學特性。眾所周知，光線會被葉子吸收、反射或傳輸。從這類測量中，他們發現綠光的吸收率約為 80%，而藍光和紅光的吸收率更高，約為 90%。此外，大約 10% 的綠光會由葉子傳輸，而紅光和藍光的傳輸率更低。植物對遠紅光的吸收也相當低。由此看來，綠光比紅光和藍光更能滲透似乎是合理的說法。

然而，只測量單片葉子就認為得到結論並不可靠，因為在由多片葉子組成的植冠中，光線的傳輸比單片葉子複雜得多。為了清楚光譜和強度在植冠中的不同變化，我們決定在商業溫室條件下採取一種實用方法，測量實際植冠不同高度的光譜。

讓我們從圖 1 開始說明。在這裡，我們測量了玫瑰植冠中三個不同高度的光 (2018 年 Delphy 改良中心的溫室)。首先，藍色線條表示在作物正上方測量的光量和光譜分佈 (日光的光譜)。之後，我們在植冠中間高度位置進行了測量 (紅色線條)，最後我們在植冠的底部位置進行了測量，也就是作物收割的高度 (藍色線條)。

圖表 1. 在玫瑰植冠內三個不同高度所測到的光

我們注意到的第一件事是，隨著作物的降低，光合有效輻射光水平 (PAR 光，從 400-700 nm 範圍內的波長) 大幅降低。事實證明，95% 的 PAR 光被作物吸收。需要注意的第二件事是，遠紅光 (700-800nm 範圍內) 的強度降低幅度要小得多。這點可以預先從 700nm 以上波長的葉片低吸收和高傳輸率推論得出。遺憾的是，光從這張圖表仍然很難判斷綠光 (500 到 600 nm 之間的波長) 是否比紅光和藍光更深入地滲透植冠。

為了更詳細地研究這一點，我們查看了 PAR 光中不同光色的相對數量。在圖 2 中，綠色長條表示 PAR 光中綠光的相對數量。在植冠頂部，26% 的 PAR 光 (400-700nm) 落在綠色範圍內。如果綠光更能滲透進入植冠，綠色長條應該會增加，但實際上它並無變化。

圖表 2. 在 PAR 光中的紅光和綠光相對數量

然而實際有變化的是紅光和遠紅光之間的相對比率。回顧圖表 1 中的植冠，紅光和遠紅光 (在 700-800nm 範圍) 的數量大致相等，而隨著植冠高度向下，比例明顯發生變化：植冠高度往下測量出的遠紅光相對增加。

同樣的測量也在 2020 年瓦赫寧根大學和 Bleiswijk 研究中心的溫室栽種番茄作進行。圖表 3 顯示測量結果。結果與玫瑰植冠中的測量結果相當，但這時每次測量光譜時僅相隔 50 公分。相同的情況再次發生；PAR 光中的綠光比率不受高度影響，而紅光與遠紅光的比率發生變化。

在玫瑰和番茄這兩種作物中，到目前為止，大部分 PAR 光都被作物吸收。一小部分穿透植冠，「不受葉面阻擋」。正是這個少量光線決定了令人驚訝的事實，也就是在植冠底部，與紅色和藍色相比，綠光的數量相等。 

圖 3 在番茄植冠不同高度測到的光

然而實際有變化的是紅光和遠紅光之間的相對比率。回顧圖表 1 中的植冠，紅光和遠紅光 (在 700-800nm 範圍) 的數量大致相等，而隨著植冠高度向下，比例明顯發生變化：植冠高度往下測量出的遠紅光相對增加。

我們打破了這個迷思：這些結果非常清楚地表明，與紅光或藍光相比，綠光並未更深入滲透到植冠。我們推出這個結論的原因，在於綠色/PAR 比率在不同高度是不變的，表示綠光沒有被植冠吸收，也未滲入作物。此外，我們可以得出結論，紅光/遠紅光比率隨高度顯著降低。這些試驗清楚地表明，遠紅光是唯一更能滲透深入植冠的光。