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2007年5月1日

水草偏好哪一種氮肥?

植物吸收氮肥的形式,
主要包括了氨氮(NH4-N)與硝酸氮(NO3-N)兩種,
撇開氨氮可能導致暴藻不談,
根據一些學界的研究,
大多數的水草偏好氨氮的形式,
到底哪一種氮肥才時草友們應該使用的......
首先我們要問的是:
既然水草同時能吸收 NH4 和 NO3,
為何我們要獨鐘 NH4 呢?
況且 NH4 被認為是暴藻的來源之一。

包括 Diana Walstad 在內的一些人士,
將硝化菌和水草之間視為競爭關係,
因為這兩者都偏好 NH4。

但是也有人提出反對的看法,
德國的水族專家 Gerd Kassebeer 博士認為,
水草在夜間並不吸收 NH4(?),
而細菌晝夜不分都會吸收 NH4,
因此水草對於 NH4 根本就不是硝化菌的對手,
然而水草還是活得很快樂,
而我們添加 NO3 以後又更茁壯了,
很顯然水草對於氮肥的來源,
並非只有 NH4 一種,
甚至 NO3 都可以取代 NH4。

以 Ozimek 於 1990 年所做的研究來看,
美洲小水蘊草(Elodea nuttallii)在同樣濃度的 NH4 和 NO3 下,
的確是偏好吸收 NH4,
而 Diana Walstad 也以此圖來解說水草偏好吸收 NH4: 
 

然而 Tom Barr 卻用另一個角度來解釋,
他認為由此圖看來,
水草在 NH4 小於 0.5 ppm 時,
水草對於 NH4 的吸收將減緩,
而對於 NO3 的吸收快速增加。
而當 NH4 的濃度低於 0.1 ppm 時,
水草將不再吸收 NH4 了。
Tom Barr 認為一般人的水草缸之 NH4 絕少超過 0.1 ppm,
因此 NO3 才是水草在一般水族缸中氮肥的主要來源!

無獨有偶的,
德國的水族專家 Gerd Kassebeer 博士也對此圖抱持同樣的看法,
而 Kassebeer 更表示,
他的水草缸之 NH4 濃度 0.04 至 0.1 ppm 之間,
所以水草在我們的水族缸中以 NO3 為氮肥的主要來源。 

NH4 升高其實還會衍生其它的問題,
但這是水草愛好者很少注意到的。
首先是每一種水草對於 NH4 的耐受性並不相同,
以金魚藻(Ceratophyllum demersum)為例,
金魚藻的成長在水體中 NH4 達 5 ppm 時受到了抑制,
但當水體與底質都是富營養的情況下,
水體中的 NH4 達 0.6 ppm 時就會對金魚藻的成長產生抑制作用了。
此外也有研究指出,
水草在對抗高濃度 NH4 所造成的體內毒性時,
水草本身的耗氧量可能會增加 41%。 

但是根據美國依利諾大學的研究報告:

金魚藻(Ceratophyllum demersum)在 350 ppm 濃度的 NO3 溶液中實驗培養,
NO3 在短短的九天內降低到了 75 ppm 的 NO3,
也就是每日吸收了 30 ppm 的 NO3!
但還好有對照組來幫忙修正可能的誤差,
對照組的 NO3 可能因脫氮作用導致 NO3 緩慢消失,
這在我們的水草缸何嘗不會發生?
不論如何,
整個實驗研究測量水草重量發現,
平均「每公克」金魚藻每日可吸收 2 ppm 的 NO3。 

金魚藻(Ceratophyllum demersum)如果根據學界的研究,
其實是偏好氨氮的,
可是進一步的研究卻發現,
過高的氨氮(NH4-N)濃度反而對金魚藻產生抑制的作用,
硝酸氮(NO3-N)卻沒有這方面的問題。

因此我們如果要提供水草氮肥,
到底哪一種比較值得採用,
其實已經很清楚了。


本文同時刊載於台灣「AquaPets」雙月刊 2008 年十月號。


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