光照培養箱的光源如何設定

在光照培養箱中設定光源時，需綜合考慮實驗需求、植物特性及設備功能。以下是詳細的設定步驟和注意事項：

1. 確定光源類型
  LED光源：主流選擇，可調光譜（紅、藍、白等），節能且發熱低。
  熒光燈：成本低，但光譜固定（通常為白光），發熱較高。
  高壓鈉燈/金屬鹵素燈：適合高強度光照，但發熱大，需搭配散熱系統。

2. 設定光照強度（PPFD）
  單位：光合光子通量密度（PPFD，μmol/m2/s），反映植物可利用的光量。
  參考范圍：
  低光植物（如苔蘚、蕨類）：50 150 μmol/m2/s
  中等光植物（如生菜、小麥）：150 300 μmol/m2/s
  高光植物（如番茄、黃瓜）：300 600+ μmol/m2/s
  測量工具：使用量子傳感器校準光照強度。

3. 調節光周期（光照時間）
  常見模式：
  長日照植物（如小麥）：14 16小時光照/8 10小時黑暗
  短日照植物（如菊花）：8 10小時光照/14 16小時黑暗
  中性植物（如黃瓜）：12小時光照/12小時黑暗
  控制方式：通過培養箱定時器自動開關光源。

4. 光譜組合（針對LED光源）
  紅光（660nm）：促進光合作用、開花。
  藍光（450nm）：調控形態（抑制徒長）、增強葉綠素合成。
  遠紅光（730nm）：影響光周期反應（如開花時間）。
  白光：提供全光譜，模擬自然光。
  建議比例（根據實驗調整）：
  葉菜類：紅藍比7:3
  開花植物：補充遠紅光（5 10%）

5. 其他注意事項
  均勻性：定期檢查培養箱內各位置的光照強度是否一致。
  溫度控制：高強度光照可能升高箱內溫度，需同步調節溫度（通常25±2℃）。
  避免光脅迫：過強光照可能導致光抑制（葉片發黃、萎蔫）。
  設備校準：定期清潔光源表面，避免灰塵影響輸出。

6. 示例設定（以擬南芥培養為例）
  光源類型：LED（紅藍比5:1）
  光照強度：120 μmol/m2/s
  光周期：16小時光照/8小時黑暗
  溫度：22℃（光照期）/18℃（黑暗期）

7. 驗證與調整
  觀察植物響應：如徒長（光強不足）、葉片灼傷（光強過高）。
  數據記錄：記錄光照參數與植物生長指標（株高、生物量等），優化設定。
通過以上步驟，可科學設定光照培養箱的光源參數。若設備支持編程，建議保存不同實驗的預設方案以提高效率。