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研究生:蘇其琦
研究生(外文):Chi-Chi Su
論文名稱:遮雨設施內遮光調控對金華山報歲蘭及玉華四季蘭生長之影響
論文名稱(外文):Effect of shading cloth operation on the growth of Cymbidium sinense ‘Chin Hwa Shan’ and Cym. ensifolium ‘Yu Hua’ under rain shield structures
指導教授:何韻詩
指導教授(外文):Yunn-Shy Ho
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:農園生產系所
學門:農業科學學門
學類:一般農業學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:137
中文關鍵詞:國蘭遮光處理光合作用光度調控
外文關鍵詞:Cymbidiumshading treatmentsphotosynthesislight manipulation
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國蘭 (Cymbidium) 又稱蕙蘭。在2011年產值約NT$2.4億為台灣第二大外銷盆栽花卉。栽培品種以報歲蘭 (Cym. sinense) 及四季蘭 (Cym. ensifolium) 為大宗,在台灣栽培環境大多使用遮光網沒有防雨功能,但植株常因為光照過強造成日燒或光照過低生長不良,在雨季時則易發生病害造成損失。本研究探討遮光網調控方法及遮雨與否對生產栽培金華山報歲蘭及玉華四季蘭生育之影響,希望能建立基本光度需求資訊,並且提供改善建議,以供參考。
實驗一在山形遮雨棚進行遮光網處理,分別為季節性 (Seasonal)、每日 (Daily) 調整及固定式 (Fixed) 遮光。2010/5~2012/9期間的結果顯示,一天中的光合作用率在8:00 am溫度低於35℃,及光度50~200 μmol m-2 s-1時,兩品種均以Daily的淨光合作用率 (Pn) 較高。各調查項目在Seasonal和Daily之間的差異不顯著,Daily與Fixed顯著差異的性狀包括:Daily的累積光度、芽數、葉數、累加株高、鮮重及乾重均顯著較高,花梗數及花朵數較多、花梗較長且粗,葉綠素及胡蘿蔔素較少,初期糖類較高,而植株罹病率‘金華山’(11%) 及‘玉華’(41%) 較低。 ‘玉華’ 在Daily的根數顯著較多。以一芽 (1 shoot) 及二芽 (2 shoot) 分株繁殖比較的顯著差異有:‘金華山’以2 shoot的芽數、葉數、平均株高、累加株高、SPAD值及乾物率均較高,葉寬較寬,花梗長且粗、梗數及花朵數較多,總糖及碳氮比較高。‘玉華’以2 shoot的葉長較長,第一年花梗較長及花朵數較多。兩品種均以2 shoot的根數、鮮乾重、葉面積較高,但第二年在芽數、葉數、累加株高、SPAD值、色素及碳氮含量均無顯著差異。在2012/2植株罹病率‘金華山’(9%)及‘玉華’(41%) 較低。栽培23~24個月的繁殖倍率,‘金華山’1 shoot 和2 shoot處理分別為4.0倍及2.9倍;‘玉華’分別為8.7倍及4.5倍。
實驗二在單斜面塑膠膜屋頂設施上架設二層遮光網,上層固定網的三種遮光率分別為80% (PEP 80)、70% (PEP70)及60% (PEP60),另以露天80%遮光網為對照 (CK80),下層使用50%活動網。2011/5~2012/5期間有顯著差異的結果顯示,‘金華山’以PEP60的芽數、葉數、累加株高及總糖含量較PEP80高,在平均葉寬、SPAD值、植株罹病率 (2.4 %) 、螢光值及總氮較CK80低。‘玉華’以PEP60的芽數及葉數較多,葉寬較窄,葉色淺,螢光值較低。下層活動遮光網以季節性 (Seasonal)、定時器 (Timer) 及感光器 (Photo) 調控比較,有顯著差異性的結果均為Photo比Seasonal 處理:‘金華山’的葉寬及累加株高較低;‘玉華’的芽數較多。兩品種的葉綠素SPAD值、螢光值、花梗數、花朵數、葉片碳氮均無顯著差異。Photo的植株罹病率均為4.8 %,但在‘金華山’為較高於Seasonal,‘玉華’則較低。
總結而言,所研究國蘭的光合作用在32~35℃以下光照較高則Pn較高,限制因子在於溫度;並證實較高累積光照能得到較多的光合產物,促進國蘭生長速率及品質。建議自動化調控遮光網的設定,以感光器控制系統設定光度大於16,000 lux時使用雙層網,小於9,000 lux則一層網;以定時器控制在夏季9:00~15:00雙層網,在非夏季10:00~13:30雙層網,其餘時間一層;或者以溫度控制在大於32℃時使用雙層網。

Chinese cymbidium belongs to Cymbidium genus. In 2011, the value was NT$ 0.24 billion, ranked the second of potted flowering plants exported out of Taiwan. Cym. sinense and Cym. ensifolium are the most popular species grown in Taiwan. In Taiwan, plants are mostly cultivated under the shading cloth structures without rain shield. Plants either easily get sun burn by excessively high light intensity or reduced growth under light deficiency. Both result in reduced quality of the products. During the rainy season in the summer, high percentage of plants are lost because of diseases. The objectives of this research were to study the effect of rain shield structure and light intensity manipulation on the growth of Cym. sinense ‘Chin Hwa Shan’ and Cym. ensifolium ‘Yu Hua’ plants. Hopefully the basic light requirement database can be established in order to offer recommendations of improving light manipulation.
Experiment I was conducted during 2010/5~2012/9 in a gable rain shield structure installed with two layers of shading cloths. Plants propagated by division with one or two shoots were used. The shading treatments were: operating the lower shading cloth twice in a year according to the season (Seasonal), daily according to the weather (Daily), and only one 80% shading cloth was used year round (Fixed). The results showed that in both species, the net photosynthetic rate (Pn) was higher when the light intensity ranged from 50-200μmol m-2 s-1 and temperature was lower than 35℃ in a day. Daily treatment had more cumulative light while the leaves did not have sun burn. There was no significant difference among the plants of Seasonal and Daily treatments. The significance between Daily and Fixed treatments included: Two years under treatments, Daily treated plants had more total shoots, total leaves, additive shoot height, fresh and dry weight, more flower stalks, total flowers, longer and thicker stalks, lower chlorophyll and carotene contents, higher carbohydrate content in the early stage, and lower disease susceptibility on ‘Chin Hwa Shan’ (11%) and ‘Yu Hua’ (41%). Plants of the later cultivar had significantly more roots.
The results of 1- and 2-shoot division showed: ‘Chin Hwa Shan’ plants from 2 shoot treatment had significantly more shoots, leaves, average shoot height, additive shoot height, dry rate, SPAD value, leaf width, flowers, flower stalks, which were longer and thicker; higher total sugar content and C/N. The 2 shoot ‘Yu Hua’ plants had significantly longer leaves, more flowers and longer stalks in the first year. 2 shoot plants of both cultivars had significantly more roots, fresh and dry weights and leaf area. The disease susceptibility on ‘Chin Hwa Shan’ was (9 %) and ‘Yu Hua’ (41%). However, in the second year, there was no significant difference in shoot number, leaf number, additive height, SPAD value, contents of pigment, total carbohydrate and nitrogen. The multiplication rate of shoots 23~24 month after division, ‘Chin Hwa Shan’ was 4.0 and 2.9 times from 1 shoot and 2 shoot respectly; ‘Yu Hua’ was 8.7 and 4.5 times respectly.
Experiment II were conducted in a lean-to rain shield structure covered with polyethylene film (PEP) and two layers of shading cloth above it. The shading percentages of the top cloths were 80% (PEP80), 70% (PEP70), and 60% (PEP60). The control area had no PEP and 80 % shading (CK80). The lower 50 4 shading cloth was adjustable. During 2011/5~2012/5 the results of significant difference were: on ‘Chin Hwa Shan’ plants, PEP60 had more shoots, total leaves, accumulative height and total sugar content compared to PEP80. It also had lower leaf width, leaf SPAD value, and disease susceptibility (2.4%) compared to CK80. On ‘Yu Hua’ plants, PEP60 had more shoots and leaves, lower leaf width, leaf color, and Fv/Fm. The methods of manipulating the lower shading cloth were: Seasonal, Timer, and Photometer (Photo). Compared to the results of Seasonal, Photo showed significant differences: ‘Chin Hwa Shan’ had lower leaf width and additive shoot height. ‘Yu Hua’ had more shoots. Manipulating methods made no significant difference on SPAD value, Fv/Fm, flower stalk number, flower number, leaf carbohydrate and nitrogen contents. The disease susceptibility of Photo were both 4.8 %, but of ‘Chin Hwa Shan’ was higher than Season, while ‘Yu Hua’ was lower.
In conclusion, the studied Cymbidium plants had higher Pn when the temperature was below 32~35℃, which became the limiting factor. The research confirmed that the higher accumulative light could produce more photosynthate which promote the growth rate and product quality. The suggested parameters of setting the automatic systems to operate the shading cloth were: for the photometer system, when light intensity is higher than 16,000 lux, use double cloths; lesser than 9,000 lux use one cloth. Settings for the timer regulating system: in sunny days, from 9:00 to 15:00 in the summer and from 10:00 to 13:30 in other season, use double cloths; the rest use one layer. For the thermalstat, use double cloths when the temperature is higher than 32℃.

中文摘要 I
Abstract III
謝誌 VII
目錄 VIII
圖表目錄 XI
壹、前言 1
貳、前人研究 2
一、國蘭產業現況 2
二、蕙蘭屬栽培歷史與分類 4
三、蕙蘭生育栽培及特性 8
四、環境因子對蕙蘭光合作用之影響 9
(一) 光 10
(二) 二氧化碳濃度 12
(三) 溫、濕度 14
(四) 栽培介質 15
(五) 水分與肥培管理 16
(六) 光合同化物 17
(七) 株齡 18
五、植株測量之原理 20
參、材料與方法 22
實驗一 山形遮雨棚下遮光處理及繁殖芽數對金華山報歲蘭及玉華四季蘭生長之影響 22
一、植物材料 22
二、試驗地點及設施 23
三、試驗設計 23
四、試驗方法 24
五、調查項目 25
六、環境監測 28
七、數據統計分析 28
實驗二 遮雨及光度調節對金華山報歲蘭及玉華四季蘭生長之影響 29
一、植物材料 29
二、試驗設施配置 29
三、試驗設計 30
四、試驗方法 31
五、調查項目 32
六、環境監測 33
七、數據統計分析 33
八、檢測方法 34
肆、結果與討論 39
實驗一 山形遮雨棚遮光處理及繁殖芽數對‘金華山’及‘玉華’生長之影響 39
一、試驗區光度及溫度 39
二、遮光處理下葉片之光合作用 41
三、山形遮雨棚內遮光處理及繁殖芽數對‘金華山’生育之影響 42
四、山形遮雨棚內遮光處理及繁殖芽數對‘玉華’生育之影響 47
實驗二 遮雨及光度調節對金華山報歲蘭及玉華四季蘭生長之影響 51
一、鹽埔試驗區內環境監測 51
二、遮雨和外遮光網不同遮光率處理及活動遮光網調控處理對‘金華山’生長之影響 54
三、遮雨和外遮光網不同遮光率處理及活動遮光網調控處理對‘玉華’生長之影響 57
蕙蘭設施下遮光網應用之探討 59
遮光處理對國蘭調查方法的探討及改進 61
伍、結論 64
陸、參考文獻 66
附錄 137
作者簡介 138
圖表目錄
圖1.‘金華山’葉片日燒情形。 11
圖2. 山形遮雨設施內蕙蘭植株遮光實驗。 22
圖3. 山形遮雨棚的遮光處理設施。 23
圖4. 山形遮雨棚內植株擺放及遮光網調控方式。 24
圖5.‘金華山’花梗直徑測量。 26
圖6.‘玉華’ 葉片沿中肋葉脈切半供分析用。 27
圖7. 鹽埔遮雨及光度調節實驗處理區設施。 30
圖8. 鹽埔實驗植株擺放及遮光網調控方式配置圖。 30
圖9. 鹽埔實驗 (a) 光度感測記錄器及 (b) 溫溼度感測記錄器。 33
圖10. 山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理期間,月份光度變化圖。由每10分鐘紀錄一筆的數據計算。(上) 每月平均光度及 (下) 每月累積光度。星號為資料不足。 73
圖11. 山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下,2011年7月和2012年3月中,晴天和陰天各ㄧ日的光度變化。監測系統每10分鐘紀錄一次。 74
圖12. 山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下,金華山報歲蘭、玉華四季蘭葉片及介質內的月平均溫度。監測系統每10分鐘紀錄一次。 75
圖13. 山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下,2011年7月和2012年3月中,晴天和陰天各ㄧ日的溫度變化。監測系統每10分鐘紀錄一次。 76
圖14. ‘金華山’和‘玉華’在不同光度下的淨光合作用率 (Pn )、蒸散作用率 (E) 和氣孔導度 (Gs)。PPFD為葉面上的光度、Tch為空氣溫度、Tl為葉片溫度。2012/9在25℃生長箱中測量。 77
圖15. ‘金華山’在山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下,在2012/9/12的淨光合作用率 (Pn)、蒸散作用率 (E) 和氣孔導度 (Gs)。PPFD為葉面上的光度、Tch為空氣溫度、Tl為葉片溫度。 78
圖16.‘玉華’在山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下,在2012/9/12的淨光合作用率 (Pn)、蒸散作用率 (E) 和氣孔導度 (Gs)。PPFD為葉面上的光度、Tch為空氣溫度、Tl為葉片溫度。 79
圖17. ‘金華山’在山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下,每株的總芽數、總葉數、芽平均高度和芽累加高度。 80
圖18. ‘金華山’以ㄧ芽或二芽分株繁殖的生長比較:每株的總芽數、總葉數、芽平均高度和芽累加高度。 81
圖19. ‘金華山’在山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整(Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下的葉片綠色和植株罹病率。 82
圖20. 山形遮雨棚下遮光處理對2年生‘金華山’葉色之影響。照片攝於2012/3/31。 83
圖21. ‘金華山’以ㄧ芽或二芽分株繁殖的葉片綠色和植株罹病率。 84
圖22. 山形遮雨棚下遮光處理對一芽繁殖2年生‘金華山’葉片型態之影響。照片攝於2012/3/31。 85
圖23. 山形遮雨棚下遮光處理對一芽繁殖2年生‘金華山’根部之影響。照片攝於2012/3/31。 86
圖24. ‘金華山’在山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下,植株葉片葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素、胡蘿蔔素及花青素含量在2010/9~2012/3間之變化。 87
圖25. ‘金華山’以ㄧ芽或二芽分株繁殖下,植株葉片葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素、胡蘿蔔素及花青素含量在2010/9~2012/3間之變化。 88
圖26. ‘金華山’在山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下,植株葉片可溶性糖、澱粉、總糖、總氮含量及碳氮比之變化。 89
圖27. ‘金華山’在山形遮雨棚內以ㄧ芽或二芽分株繁殖下,植株葉片可溶性糖、澱粉、總糖、總氮含量及碳氮比之變化。 90
圖28.‘玉華’在山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下,每株的總芽數、總葉數、芽平均高度和芽累加高度。 91
圖29.‘玉華’以ㄧ芽或二芽分株繁殖的生長比較:每株的總芽數、總葉數、芽平均高度和芽累加高度。 92
圖30.‘玉華’在山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下的葉片綠色和植株罹病率。 93
圖31. 山形遮雨棚下遮光處理對2年生‘玉華’葉色之影響。照片攝於2012/3/3。 94
圖32.‘玉華’以ㄧ芽或二芽分株繁殖的葉片綠色和植株罹病率。 95
圖33. 山形遮雨棚下遮光處理對一芽繁殖2年生‘玉華’葉片型態之影響。照片攝於2012/3/3。 96
圖34. 山形遮雨棚下遮光處理對一芽繁殖2年生‘玉華’根部之影響。照片攝於2012/3/3。 97
圖35.‘玉華’植株疫病 (Phytophthora blight) 情況。 98
圖36.‘玉華’在山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed)遮光網處理下,植株葉片葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素、胡蘿蔔素及花青素含量在2010/9~2012/3間之變化。 99
圖37.‘玉華’在山形遮雨棚內以ㄧ芽或二芽分株繁殖下,植株葉片葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素、胡蘿蔔素及花青素含量在2010/9~2012/3間變化。 100
圖38. ‘玉華’在山形遮雨棚內季節性調整 (Seasonal)、每日調整 (Daily) 和固定式 (Fixed) 遮光網處理下,植株葉片可溶性糖、澱粉、總糖、總氮含量及碳氮比在2010/9~2012/3間之變化。 101
圖39.‘玉華’在山形遮雨棚內以ㄧ芽或二芽分株繁殖下,葉片可溶性糖、澱粉、總糖、總氮含量及碳氮比在2010/9~2012/3間之變化。 102
圖40. 2011/8~2012/5鹽埔實驗區內光度紀錄每個月的累計值。監測器每15分鐘記錄一筆光度感測值。柱狀圖為全日照光度。 103
圖41a. 鹽埔實驗區晴天及陰天之光度變化紀錄。選擇不同季節中2011/9階段I和2011/11階段II各一天做比較。每15分鐘記錄一筆資料。 104
圖41b. 鹽埔實驗區晴天及陰天之光度變化紀錄。選擇不同季節中2012/2及2012/4階段II各一天做比較。每15分鐘記錄一筆資料。柱狀圖為全日照光度。 105
圖42. 2011/7~2012/6鹽埔實驗區的遮雨與無遮雨區的每月溫濕度變化。左圖為月平均值、中圖為每月最大值、右圖為每月最小值。 106
圖43. 鹽埔實驗區在2011/7、2011/12、2012/3各選晴天與陰天一天中之溫度及溼度變化記錄。 107
圖44. 鹽埔實驗區遮雨及外遮光網不同遮光率處理對‘金華山’生長之影響。測量項目有總芽數、總葉數、平均株高、平均葉寬、總株高。 108
圖45. 鹽埔實驗區活動網調控處理對‘金華山’生長之影響。測量項目有總芽數、總葉數、平均株高、平均葉寬、總株高。 109
圖46. 鹽埔實驗區遮雨及外遮光網不同遮光率處理對及活動網調控處理對‘金華山’葉片SPAD之影響。 110
圖47. 2012/2~2012/6鹽埔實驗區遮雨及外遮光網不同遮光率處理對‘金華山’植株罹病率之影響。罹病率為罹病株數/總株數。(N=126) 111
圖48. 2012/2~2012/6鹽埔實驗區活動網調控處理對‘金華山’植株罹病率之影響。罹病率為罹病株數/總株數。(N=168) 111
圖49. 鹽埔實驗區遮雨及外遮光網不同遮光率處理對‘金華山’葉片葉綠素螢光之影響。植株帶回屏科實驗室經暗期1小時後測,溫度約25~30℃。 112
圖50. 鹽埔實驗區活動遮光網調控處理對‘金華山’葉片葉綠素螢光之影響。植株帶回屏科實驗室經暗期1小時後測,溫度約25~30℃。 113
圖51. 2011/8~2012/6鹽埔實驗區遮雨及外遮光網不同遮光率處理對‘金華山’葉片碳氮含量之影響。測量項目有可溶性糖、澱粉、總糖、總氮、碳氮比。 114
圖52. 2011/8~2012/6鹽埔實驗區活動遮光網調控處理對‘金華山’葉片碳氮含量之影響。測量項目有可溶性糖、澱粉、總糖、總氮、碳氮比。 115
圖53. 鹽埔實驗區遮雨及外遮光網不同遮光率處理對‘玉華’生長之影響。測量項目有總芽數、總葉數、平均株高、平均葉寬、累加株高。 116
圖54. 鹽埔實驗區活動網調控處理對‘玉華’生長之影響。測量項目有總芽數、總葉數、平均株高、平均葉寬、累加株高。 117
圖55. 鹽埔實驗區遮雨及外遮光網不同遮光率處理對及活動網調控處理對‘玉華’葉片SPAD之影響。 118
圖56. 2012/2~2012/6鹽埔實驗區遮雨及外遮光網不同遮光率處理對‘玉華’植株罹病率之影響。罹病率為罹病株數/總株數。(N=126) 119
圖57. 2012/2~2012/6鹽埔實驗區活動網調控處理對‘玉華’植株罹病率之影響。罹病率為罹病株數/總株數。(N=168) 119
圖58. 鹽埔實驗區遮雨及外遮光網不同遮光率處理對‘玉華’葉片葉綠素螢光之影響。植株帶回屏科實驗室經暗期1小時後測,溫度約25~30℃。 120
圖59. 鹽埔實驗區活動遮光網調控處理對‘玉華’葉片葉綠素螢光之影響。植株帶回屏科實驗室經暗期1小時後測,溫度約25~30℃。 121
圖60. 2011/8~2012/6鹽埔實驗區遮雨及外遮光網不同遮光率處理對‘玉華’葉片碳氮含量之影響。測量項目有可溶性糖、澱粉、總糖、總氮、碳氮比。 122
圖61. 2011/8~2012/6鹽埔實驗區活動遮光網調控處理對‘玉華’葉片碳氮含量之影響。測量項目有可溶性糖、澱粉、總糖、總氮、碳氮比。 123

表1. 2011年台灣國蘭出口國家產量及產值。 2
表2 .鹽埔實驗區各處理及代號。 31
表3. 2012/3/31遮光處理及繁殖芽數對‘金華山’生長之影響 (栽培25個月後)。 124
表4. 2012/3/31遮光處理及繁殖芽數對‘金華山’葉片面積之影響 (栽培25個月後)。 125
表5.‘金華山’葉片葉面積係數。(N=327) 126
表6. 2011年遮光處理及繁殖芽數對‘金華山’開花之影響 (栽培12個月後)。 127
表7. 2012年遮光處理及繁殖芽數對‘金華山’開花之影響 (栽培24個月後)。 128
表8. 2012/3/3遮光處理及繁殖芽數對‘玉華’生長之影響 (栽培24個月後)。 129
表9. 2012/3/3遮光處理及繁殖芽數對‘玉華’葉片面積之影響 (栽培24個月後)。 130
表10.‘玉華’葉片葉面積係數 (N=398)。 131
表11. 2010年遮光處理及繁殖芽數對‘玉華’開花之影響 (栽培2~7個月)。 132
表12. 2011年遮光處理及繁殖芽數對‘玉華’開花之影響 (栽培14~19個月)。 133
表13. 2011/10/18實驗區內水質的pH及EC。 134
表14. 2011/10/18鹽埔實驗區內有無遮雨棚下植株盆栽介質之pH及EC。 134
表15. 鹽埔實驗區遮雨及外遮光網及活動網調控處理對‘金華山’開花之影響 (2012/2~3)。 135
表16. 鹽埔實驗區遮雨及外遮光網及活動網調控處理對‘玉華’開花之影響 (2012/4~6)。 136
附錄1. 在2011/4屏科晴天中午HOBO U-Shuttle (PAR)及LX-105 lux meter (lux) 光度換算。(N=3) 137

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