如何選用植物生長箱

        一般購買生長箱時，除了須考慮大小及經費外尚有許多關於性能的事項須考慮，但限於相關資訊的不足，或無購買經驗，往往造成無法補救的缺憾。

基於多年經驗及使用者的反應，我們將常面臨的一些問題，提出來分析，提供給在選購時參考。

生長箱包括以下四部份：箱體ˋ控溫系統ˋ控濕系統ˋ光照系統.附屬部份包括：記錄器ˋ氣體監視系統ˋ氣體控制系統。

基本上控溫系統是由溫度控制器控制壓縮機冷卻系統，加熱器ˋ循環風扇等構成使箱內的溫度維持在我們設定的溫度。所以理論上非常簡單，但是欲使性能符合要求卻有許多其他因素須要考慮。

一. 使用溫度範圍

        常有人想要買一部生長箱，它既可當冷凍櫃(-10℃)使用，又可當定溫箱(37℃以上)使用，也就是溫度範圍在 -10℃ ~ 50℃。當然是可以設計成如此，但製造者為了生意 ，卻忽略了壓縮機的特性，因為使用在0℃以上與以下的壓縮機不同，如果使用0℃以上的壓縮機，欲得到 -10℃的低溫，須使用較大的馬力負載(耗電過高)，反之如果使用0℃以下的壓縮機，則造成高溫時壓縮機過熱(交換能力高)，往往在使用二ˋ三年後壓縮機會故障.美國來的HOTPACK，PRECSION，LAB-LINE等都是這些問題，因為這些都是由西屋(WESTINGHOUSE)冰箱改裝的，以上兩種設計均易造成冷卻器結冰及相對濕度過低，所以常附有定時除霜裝置，有時此亦是發生超高溫的兇手。過去有人說這些產品是水土不服其實是設計不當。因此，生長箱的設計上溫度範圍較為合理的話是在 5℃至 40℃ ，如果想要使用在更高或更低溫度，則須考慮只用在高溫，或只用在低溫設計，如此才能確保性能與耐用性(故障率)

二. 使用濕度範圍

        濕度控制與溫度控制的關連性極高，溫度的變化達到5℃時由乾濕球對照表即可發現在25℃ 時，幾乎有3.5 ~ 4.0 %RH變動。

ㄧ般栽培用的相對濕度為 70 %RH~ 95 %RH而且夜間比白天高，有些用來研究植物病裡時，則須更高的濕度，如果想用來研究濕度對物種的影響時，則須30%RH至95 %RH範圍。

然而這些條件在基本設計上有許多不同，且多受控溫度系統限制。以上三種範圍以70%RH~95 %RH為最普通，設計上亦最單純，使用至30%RH及95 %RH以上時，則設計上較複雜，造價亦較高。因為濕度易使光照系統，風扇馬達及電路故障；而寬範圍的控制，則是在用高濕時，加濕器的負載過大耗水量；用低濕時，加濕能力過大，加濕穩定性差。

三.控濕精度

        所以，欲得到一個較佳的控濕精度，首先需要控溫精度高，其次是溼度控制器的性能，再其次是加濕機，如果溫度控制不良，必造成濕度振盪，有時甚至會有交感現象(也就是溫度影響濕度，而後濕度再影響溫度)，如果濕度控制器精度不佳，則造成廣幅的震盪。(也就是濕度在某一範圍間起伏，無法成一直線)。

而加濕機的效率，亦影響濕度的控制，原則上加濕時是以加入氣態的水分最差(也就是加濕能力低)，高濕度，不易到達(通常只用於無冷卻系統的設計)，而加濕時，加入液態的水份最佳，但超音波加濕器又比離心式的好，因為超音波加濕器的水珠粒徑較離心式的細且勻。

  四.均溫度

         大致上，單門形式(500公升以下)的生長箱，均溫度夜間較沒有考慮，但在日間高光照(100 wE-2 mS-1 以上)時則須忍受上下層2℃左右的
溫差。
可是循環系統不論是氣流由上而下或由下而上，都必須能達到箱內最低及最高處，否則即是不良設計。
進入式的生長箱，若要能達到均溫度佳，氣流循環設計就須經過一番研究，以往，將冷卻器吊在箱頂往下水平方向循環是不對的，因為冷氣
流會直接吹向植物葉面，而如果是多層次栽培設計，則下層的循環就不足。
事實上，氣流由下而上的設計，對於單門式或進入式的都是最理想的設計，因為此種設計不但改善冷氣流對葉片直吹的缺點，均溫度亦達到
令人滿意的程度。我們已取得進入式生長箱內氣流循環系統的設計專利，容後在後詳述。

  五.均濕度

  其效果受溫度影響，如欲有良好的均濕度，必須有良好的均溫度。

  六.照度

  有高照度,並不代表最好的光照，因為光質才是關鍵。所謂光質，也就是光譜範圍及相對的能量分布。黃綠光是植物較無法利用的部份，所以

  才有植物燈的設計，但是目前已很少在用，因為植物燈並沒有把其他波長的相對能量提高多少。

  目前用於生長箱的光照系統，大部分為白織燈(鎢絲燈)ˋ螢光燈管ˋ放電燈管。

  不同用途,須要不同的照度，大致分類如下：

1.   低照度(30 wE^-2 mS^-1 以下)： 種子發芽試驗

                                                  菌類培養

                                                  組織培養(芽球期)ˋ養蟲

2.   中照度(100 wE^-2 mS^-1左右)： 組織培養

                                                  耐陰性植物栽培

藻類培養

短期溫度處理(15天以內)

蘭花栽培

3. 高照度(240~300 wE^-2 mS^-1)：植物病理研究

一般亞熱ˋ溫帶植物栽培

藻類培養

組織培養(分化後期)

4. 極高照度(550 wE^-2 mS^-1以上)： 植物生態研究

植物人工環境有性繁殖研究

熱帶作物

育種ˋ花卉開花處理

七.保護系統

          一部好的生長箱，首重合理的設計，如果設計不當，故障頻繁，屢修不好，小則影響試驗進度，大則多年心血化成烏有。

  如果因其他外在因素造成失控，如電力ˋ水源ˋ環境不良則在設計上須有良好的保護裝置，也就是在當機時能夠確實的保護箱內的試驗品，

  一般任何廠牌的生長箱都有此設計，但是不是確實，則只有在試機時，讓生長箱發生超高溫，用紀錄器觀察看溫度是否會再升高。

  其次，故障發生時，人不在無法觀察，但事後回覆，可由儀錶中判別是否曾發生故障，以便我們將來對此試驗數據的取捨，這就是故障自我

  診斷設計。

  我們列出以上這些考慮的條件，只是其中較為重要或常發生的問題，其他尚有一些細節，例如：植物生長箱運轉時相當耗電，所以如何節約

  能源，這將是未來設計的一大考量。