紅龍果產期調節上的應用與改進 - 農業知識入口網
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紅龍果為長日型開花作物,不同的品種對光照、溫度的敏感度不同,開花習性也稍具差異。
白肉種一般於5月上旬開始來花,直至9月上旬花期結束,產期自6月中旬至10月下旬結束; ...
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紅龍果產期調節上的應用與改進
刊登日:2018-09-17
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鳳山熱帶園藝試驗分所劉碧鵑
品利農場謝明樹
紅龍果為仙人掌科(Cactus)三角柱屬(Hylocereusspp.)多年生攀附性熱帶果樹。
近年因果實的品質與營養價值受到消費者的肯定,無論是種植面積或是外銷量均逐年攀升。
2015年栽培面積為2,032公頃,產量43,631公噸,外銷量17公噸。
栽培面積於短短5年間成長了1倍之多,但產期外仍需自馬來西亞進口鮮果或是利用燈照調節供果來滿足市場需求,顯示紅龍果在台灣已成為大眾化的蔬果,為集保健、觀花、品果、入菜於一身的優良果品。
紅龍果依肉色的不同分為白肉與紅肉兩種,其生育習性與果實風味具有差異,各擁有不同的消費族群。
紅龍果為長日型開花作物,不同的品種對光照、溫度的敏感度不同,開花習性也稍具差異。
白肉種一般於5月上旬開始來花,直至9月上旬花期結束,產期自6月中旬至10月下旬結束;紅肉種一般自4月上旬開始來花,直至10月上旬為止,產期則自5月下旬至12月上旬結束。
近年利用燈照來延長產季的技術日益精進,使得台灣的紅龍果已可達到全年供果。
欲進行燈照調節產期的農友有做9~11月的晚花處理,生產11~翌年3月的晚花果者,與進行元~4月的早花處理,生產3~5月的早春果兩種。
一般而言,中部產區因夜溫較低,燈照處理效果較不穩定,其投資風險與成本相對較南部為高。
統計去年10月到今年10月一整年的紅龍果市場拍賣價格,各月別中以4月份的交易價格為最高(圖1),紅、白肉分別為205.43元/公斤及236.85元/公斤。
不論是紅肉或白肉自元~4月各月別均突破100元/公斤以上,而盛產期7-10月不論是紅或白肉每公斤平均僅50元上下,顯示進行生產季節外的果實,其市場售價可較正常果高2-3倍,尤其今年4月24日更一舉創下580元/公斤的高價,顯示生產產季外的紅龍果可增加農友的收益,現階段投入燈照產調的農友也漸漸增加。
但在圖1資料中也出現警訊,白肉種的5月份交易價格迅速下跌至61.34元/公斤,可能受市場價格居高不下,貿易商開始進口馬來西亞鮮果,市場量多大增的影響。
自105年6月開始,防檢局預告了越南產的白肉紅龍果得以蒸熱處理輸台(檢疫條件為果肉中心溫度達46.8℃持續40分鐘以上),預期106年開始的白肉種將會受到進口貨的衝擊,農友應審慎評估投入燈照設備的成本與產出的效益。
燈照非為催花的關鍵要素─影響紅龍果開花的條件
紅龍果形成花芽到完成開花由下列因子所控制,包括枝條成熟度(營養狀況)、溫度、光以及植物生長荷爾蒙等。
當其中的一項開花要素沒有獲得滿足,就無法使紅龍果來花或是萌發無效的異形花芽。
目前產期調節的技術大多著墨於燈具的選擇、架設方式、照燈時間上,而忽視了枝條成熟度是否能負載產調期間的來花或是著果品質,或是因夜溫過低所造成的花苞萎縮、花粉沒有活力等問題上。
以下分述開花調控因子:
(一)光強度、光週期、光質
根據研究,紅龍果花芽創始與花芽分化的臨界日長可能接近12小時。
當日長若短於12小時下進行補光,也就是在進入秋分之後(9月23日)至翌年的春分(3月21日)之前以人工光源來滿足紅龍果對日長的需求時,是可誘導紅龍果產生花芽的。
為滿足紅龍果對日長的需求,目前田間實作上燈照時間多採行每日照燈4小時,於日落後進行延長日長的17:30~21:30或是22:00~02:00進行暗中斷處理兩種。
實際做法其實是可以依據每週日長的變化,逐週調節照燈時數的,亦即每週照燈由2~4小時不等,如此可節省電照時數,降低用電成本。
在光源架設上,則務使成熟枝條均勻受光,主要結果枝其光強度需達120~150lux(光源照射面每單位面積所發射出的光線總量)以上,才有利於形成花芽,因此若以行距9.5尺行間配置23w省電燈泡為例,約每4~5尺配置1個燈泡。
於6尺高度下,枝條於距地面1尺處的受光度約100~130lux左右。
(二)溫度
紅龍果為原生於熱帶雨林的果樹,一般於日夜溫30/20℃的環境下其CO2的吸收率為最佳,植株的生育最為旺盛;但若以開花條件而言,最適宜的條件為日夜溫25/20℃,當此溫度條件下其根系、花苞與果實發育均能正常生長,並且果實能充實肥大且轉色均勻。
但若高於35℃或是低於15℃時則會有抑制根系發育、花芽抑制與授粉不完全等不來花、花芽異常、花粉活力不佳、授粉不良、小果多等生理障礙的產生。
且在產調期間若逢寒流冷峰的侵襲,常會有抵消掉燈照的效應而延後開花,甚至催花失敗的情形,這時即需以增加燈照時數或是增強光強度來補救。
也因催花的效果常受溫度的影響,催晚花者最遲應在霜降(10月23日)之前開燈。
催早花者於2月之前開燈也不會提早來花。
(三)枝條成熟度
進行催花處理當時枝條的營養狀況、芽體飽滿度與前幾批次枝條的產能也會影響燈照處理的成果。
以晚花處理者而言,催花當時如仍有掛果,枝條蓄積的能量常會被果實所消耗,而影響當期催花的效果與來花量。
因此如要進行冬期果之產期調節,應減少夏期果的產量,讓枝條蓄積較多的營養來供應產調來花的需求。
(四)植物生長調節劑
外加植物生長劑在前三項條件適合之下可誘導紅龍果的花芽分化,Khaimov&Mizrahi(2006)曾試驗白肉紅龍果在施用福芬素(CPPU)與激勃素(GA3)之後,可分別促使萌花及延長花期,提早或延後果實的採收,但卻不能改變其萌花物候期。
另外國內的學者也曾使用以矮化劑(PP333)、二氯乙醇、硝酸鉀、碳化鈣、益收、萘乙酸鈉等藥劑,都無法有效誘導紅龍果於冬天萌花,顯示植物生長調節劑只是輔助的一個角色,並不能確切調控紅龍果於非產季來開花。
人工燈源的選擇-影響燈照成本
目前市面上常用的人工光源多樣化,燈泡使用於室外因常有露水或噴灑灌溉等水氣問題,除考量其發光效率、使用壽命、色溫與光強度之外,對於其防水性、燈頭的耐用性更應審慎選擇。
燈具的演變多年來在電子工業的進步之下,陸續開發出更省電、高效率、體積小的燈泡,傳統的250W鎢絲燈泡已被23W的省電燈泡所取代。
而LED(Light-EmittingDiode)發光二極體,為近年來快速發展的半導體元件,早期因價格居高不下且散熱效能不佳而沒有被廣泛利用。
但近年來其散熱材料與傳導介質逐年改良,其高亮度、高功率、高安全性、價格更趨近於傳統燈泡的特性(特性詳如圖3),也被試驗用於紅龍果的燈照調節上。
前述,對於紅龍果枝條的受光度,至少要能達到120lux以上,之前曾使用7~10WLED於催花處理上,可能受其使用流明數低,枝條受光強度不足的影響,雖能來花但來花率均少於同樣處理方式的23W省電燈泡。
參照紅龍果對於光強度的需求,估計應需要12~15W左右的LED。
今年則實際應用12WLED(1,125klm)於紅龍果催花效果上,證實其與傳統23W省電燈泡(1,169klm)沒有差異性。
因此使用LED應用於紅龍果的催花處理上,具有省電與節省電錶安裝費等實質上的效益。
(一)使用LED之後之電費成本分析
以1公頃燈照面積為例,至少需要設置23w省電燈泡近3,000個,以使用23W節能燈泡而言,每小時用電量為2,700個燈泡×0.023度=62.1度,每日照燈4小時×62.1度/小時=248.4度,若照燈30日後停止共計7,452度(一般約照到40日後)。
依台電非夏月用電電費計算基準,超過1,001度每度為4.83元×8,280度=35,993元(23W每公頃每日照燈4小時30日之電費成本)。
現使用12WLED省電燈泡2,700個/公頃×0.012度×4小時×30日×4.83元/度=18,779元(12W每公頃每日照燈4小時30日之電費成本)。
即使用12WLED燈泡可節省35,993元-18,779元=17,213元。
省電效率達47.8%。
(二)用電容量不足問題獲得改善
目前電力公司對於農地的用電申請一個地號常僅能申請1-2只電表(依土地面積而定),以每分地設置燈泡數270個為例,一個單相用電錶(申請費與架設成本約18000元,供應100A)在同時間的用電負載下,僅能供應0.35公頃以下的面積亦或是區隔成2-3個用電時間的迴路,則可供應1公頃以下的面積。
但若農場面積大於1公頃或是考量用電的安全性時,則必需採用負TC三相用電(可供應300A)才能承載農場瞬間電量,三相用電其申請費與架設費用近10萬元/只,若燈具的發光效率能獲得改善,採用更加省電的燈具就更能降低用電費與電錶安裝費,對大面積的生產農場而言,其瞬間用電量過高、用電安全性的問題也可獲得改善。
(三)LED燈泡材質的改良
傳統的LED做法為避免眼睛的直射傷害而採用霧面罩,但在田間應用上因照明對象為紅龍果枝條,為增強枝條的受光強度,而將傳統的霧面罩開發為透明罩燈具(如圖8)。
調查12WLED透明罩燈泡在180公分的高度下於距離90公分處(燈泡置於行邊),測其枝條的收光強度高達350lux,而同樣使用23W黃光螺旋燈泡其受光強度為168lux,田間實測調查其來花率兩者不具差異性,值得後續在燈泡的使用壽命與省電效能上進行比較。
燈泡的顏色-黃光或白光?
色光會影響植物的生長,學者R.E.Kendrick與G.H.M.Kronenberg(1986)曾指出610~720nm(紅光)會影響植物的光合作用與光周期效應。
以23W省電燈泡為例,其白光與黃光有類似的光譜,在550nm及625nm各有一吸收波峰,但白光550nm之波峰顯著高於黃光。
而LED為複合光源,白光在445nm有一主要波峰,在530~625nm間有連續波峰出現,黃光主要波峰在575~625nm之間,若參照學者研究資料,黃光應該是較為適宜做為紅龍果燈照的光源(黃紅光波較白光為多),但在田間實際觀察結果,黃光或白光對紅龍果的來花數量並沒有顯著差異性。
另外田間試驗了12W粉紅光、藍光與紅光對紅龍果燈照處理的影響,結果顯示上述同樣瓦數的燈色對紅龍果催花效果並沒有優於黃光,可能與其流明數較低有關(霧面罩光強度粉紅光、藍光、紅光、黃光、白光分別為。
燈座的選擇
連結電線線路與發光本體(燈泡)部分,無論是省電燈泡、白熾燈泡或是LED,目前全部使用E27mm螺口燈頭。
電線與燈座的連結目前有固定式與懸吊式兩種,優缺點主要列表如下,實際作業時依施工成本、地處環境的風力來考量。
固定式燈座主要利用凹槽內的銅針與錨釘串聯主線而通電,施工時僅需將錨釘鎖緊即可,施工較為簡便省時,但也因為有錨釘進水生銹與銅針接觸不良的問題,且有電阻高,燈座易產熱,故障率高或是與燈泡的防水性不佳而銹蝕等缺點,因此選擇固定式燈座時首應注意其防水性能,以免影響工作者生命安全與燈泡的壽命;而懸吊式施工法必需將燈座的正負極線路重新與主線聯接,工法較為繁瑣,人工作業成本高,但對工作者與供電的安全性而言相對較有保障。
產期調節時應注意事項
紅龍果的產期調節工法,因牽涉到燈源配置與用電成本,以往農友大多著重於燈具的架設與燈照方法上,忽視田間枝條的營養管理與環境溫度的配合,以致常有催花失敗或是另外尋求化學藥劑來輔助催花成效的情形。
對於欲生產非正期果的紅龍果農友而言,應於產季開始前應預留產期調節掛果枝條,並且控制盛產期的掛果量與分配好產期,以儲蓄生產非正期果的能量,並且配合園區的環境溫度,在預定產果期,回推燈照處理時間與留花批次,才能預定生產,得到最高收益。
紅龍果雖能於非產季催出花苞,但也需兼顧果實的品質才能賣好價錢。
以催晚花的生產者而言,近冬季因蔬果產能漸少,產調果常有被白頭翁、八哥等鳥害或松鼠、猴等動物為害,常常辛苦催出來的花果,卻又被動物所為害的情事,造成農友的損失,需要做好套袋等防護工作。
另外,有些品種於冬季有轉色不良、果肉胚珠柄發芽的情形,這種對溫度、光線變化較為敏感品種,需要審慎評估是否施行燈照處理,或是避開於1-3月低溫期間來生產。
再者,近年紅龍果非正期果市場售價仍然偏高,進口商蠢蠢欲動,欲進口東南亞的低價劣質鮮果來搶佔市場,所以,台灣的生產者應明確標示生產地,自主管理農藥與肥料的登錄作業,取得QR-CODE二維條碼,藉以區隔進口失鮮與國產急鮮安全果品,來提高農友產調果的市場售價,才能達到產調的最終目的。
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圖3.市售人工光源使用於紅龍果燈具上的比較
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圖4.網室內進行燈照處理有向上反射的效果
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圖5.使用LED(右邊第2排)與傳統燈泡(右邊第1排)其枝條受光位置不同
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圖6.燈照的來花量與排向東面或西面有明顯的差異
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圖7.LED燈泡的防水問題有待克服
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圖8.開發12WLED透明罩花期燈
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圖9.白光使用於紅龍果的催花情形(左邊為黃光)
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圖10.大多數的燈照處理者以選擇黃光居多
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圖11.市售23w省電燈泡黃光的光譜值
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圖12.市售23w省電燈泡的白光光譜值
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圖13.紅光使用於燈照處理上其流明數較低
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圖14.試驗不同顏色的燈泡對於紅龍果催花的影響
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圖15.燈座以螺絲固定的做法,因電阻高燈座較易故障
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圖16.懸吊式燈座施工較為繁瑣,但較耐用
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表1.使用23W傳統節能燈與12WLED燈的節電比較
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表2.市售燈座使用比較
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