植物診所: 談蔗葉冬季變黃之原因

2016年3月1日星期二

談蔗葉冬季變黃之原因

甘蔗(植物)體內含有許多色素，各有不同的功能，主要的植物色素有葉綠素、葉黃素、胡蘿蔔素和花青素等。

葉綠素共有四種，分別為葉綠素a、b、c 與d。在陽光充足與溫暖的環境下，植物可利用氧、氮、鎂、水、醣類等元素合成葉綠素，鐵、錳、鋅等微量元素則有助於葉綠素的合成。合成葉綠素的最適溫度，隨植物種類而異，小麥的最適生成溫度在26∼30℃之間，馬鈴薯的最適生成溫度在1l∼19℃之間。因葉綠素並不穩定，當葉子內各組織缺乏水分，或受到強烈陽光照射時，葉綠素便遭受破壞。

胡蘿蔔素類為一種助吸光素，可吸收藍、紫部分可見光中的能量，最高吸光的波長介於466 與497 nm，吸收後剩下的光線呈現紅及黃色。所吸收能量可以轉移給葉綠素，幫助葉綠素取得光合作用所需的能量。值得一提的是，胡蘿蔔素類比葉綠素穩定，不易受光照而分解。

花青素普遍存在於許多成熟果實中，果實顏色視其酸鹼值而定。例如，蘋果成熟時，表皮含有豐富的花青素，吸收藍光、藍綠光、綠光，而呈現紅色。相對地，葡萄表皮則呈紫色。

台灣1年四季分明，春、夏季日照長，因此光合作用特別活躍，葉片行光合作用除合成醣類外，也加速了葉綠素的分解，夜晚時，葉綠素又開始合成。由於葉綠素持續不停地分解與再生，使葉子含有豐富的葉綠素。當葉子內同時含有葉綠素與胡蘿蔔素時，葉子便會吸收紅光、藍光、藍綠光，將剩下的光線反射，葉子便呈現綠色。

入秋後，日照時間縮短，夜間漸長，因應日照時間的變化，落葉性植物會在葉柄基部產生離層素，葉子因而脫落，同時卻也阻止養分的運輸。溫度降低後，也導致葉綠素合成的速率轉為緩慢。葉內水分減少的結果，葉綠素在低溫下發生分解，但葉綠素合成的速率卻來不及補充，因而導致葉綠素色素含量逐漸降低。此外，因胡蘿蔔素遠比葉綠素穩定，即使葉綠素消失了，胡蘿蔔素仍可存於葉子中，此時，葉片中的葉黃素、胡蘿蔔素等便逐漸主宰了蔗葉顏色，因而導致蔗株葉片呈現黃色(圖1、2)。