不需测试水质的水草施肥方法～估计指数 Estimative Index

估计指数（Estimative Index）是美国 Tom Barr 提出的水草营养学理论，一举推翻了过去「限制」水草施肥的作法，变成了「充分」的施肥。同时也将从前人人害怕的磷酸（PO4）和硝酸（NO3）大胆的作为水草氮磷的营养来源，到底是怎么回事？让我们好好的看一看吧：

第一章

估计指数 ── 是什么？

估计指数是一个可以在任何水族缸中添加水草营养的简单方法，而且不需要水质测试工具。简单的说，水族爱好者很频繁地添加肥料以预防任何营养的耗尽（水草缺素），同时每个星期也进行大量换水来防止营养的累积（水草抑制）。用这样的方法，我们能够在一个星期内很轻易地将营养浓度维持一个相当接近的大约数值或者称为「估计指数（Estimative Index）」，既不会太高也不会太低，况且也不需要使用水质测试工具，因为这样就已经极度精确了，况且在大多数的情况下会比水质测试工具还要精准。每星期换水的运用，这是大多数水族爱好者已经习惯也很熟悉的作法。我做过了很多的实验，不论是在一个星期或三个星期的期间内，使用了非常强的照明（在灯源下方8公分测得450 mmole/m2sec），而且种植了包括许多成长很快速的有茎水草。由这些实验我获得了一个假设性的「最大吸收速率」。这个速率对于设定水草营养所需的上限而言很重要。一旦知道了这个吸收速率，那么水族爱好者就算在任何不同的照明强度下，也很有信心其水族缸中的营养不会因此而耗尽。这种吸收或施肥的「速率」才是真正重要的，而非去维持一个稳定的「剩余」浓度。一个稳定的营养浓度范围才是水草健康的成长所最需要的。这个营养浓度范围的概念，其实受到来自世界各地使用不同自来水水质的许多朋友们的观察结果之支持，同样的，在2005年第7与8期的Barr Report也回顾了相关的研究。这个水草吸收上限的范围经过证实其实是相当宽广的。透过一般的50%换水量，水族缸的营养浓度累积最高将达每周所添加剂量的两倍浓度。所以如果您想要将硝酸（NO3）维持10-20 ppm的浓度，这个方法很方便而且也不需要使用到水质测试工具（参考下面图一与例子）。同样的，浓度范围也可以套用到以其他的养分上，而较窄小的浓度范围可藉由将肥料稀释于水中的方式来达成。

营养的最大吸收速率其实也是会变化的，但我所提出的建议只是个原则，不同的水草种类与不同的设缸条件可能会消耗掉更多的营养，而水草在这些速率下并不会出现缺乏的症状。水族爱好者不需局限于每周50%的换水量，换水量的比例可以提高，例如75%，如此以75%换水量让水族缸重新来过的作法，就像是在制作一个标准溶液以提供水质测试工具的测量与校对使用。加强换水频率也是可行的，对于每周换水50%较没信心的水族爱好者而言，要达成这样的目标应该是相当容易的。

水草能够摄取超过成长所需的份量，这称之为「超量摄取（luxury uptake）」。另一个议题是水草或许亟需要某一种营养，所以吸收速率在前几周可能会非常的快，之后才会减缓下来，这就称之为「激增摄取（surge uptake）」。

这是在强光与强二氧化碳（CO2）下，每一日（24小时）水草对一些营养的典型吸收速率：

硝酸（NO3）1-4 ppm
铵（NH4） 0.1-0.6 ppm（不要投与铵！会导致藻类滋生。）
磷酸（PO4） 0.2-0.6 ppm

这些吸收速率并不是假设如果我们投与较少剂量的话就会出现水草的缺肥症状，但是添加更多的量也不会对水草的成长有进一步的帮助。这一点是水族爱好者要有所了解的。基本上，我们的水草就算在很强的照明下，也极不可能需要更多的量。添加足够的营养以防止任何元素的缺乏才是我们的目标，而不是去了解水草精确的吸收以及成长的需求。

附注：本文中所提的这些浓度范围与测试是使用Hach或Lamotte水质测试工具，而且事先经过标准溶液的检验。大多数爱好者等级的便宜水质测试工具通常并不准确，况且反而会为水族爱好者带来许多困扰。有些水质测试工具还是可以用的，但最好能利用已知的标准溶液来做检验，如此一来我们就知道准确度了，而这也是在做研究科学时会做的事。不要假设水质测试工具是准确的，这会造成很多的挫折、困惑以及粗劣的园艺栽培，这也是我会建议这种施肥观念的主要原因之一。

追求精确其实是不需要的，因为水草处于不出现缺乏症状的标准营养浓度以上，直到因为营养浓度过高而产生问题之前，这个营养浓度的范围是非常宽广的（Barr Report 第5、7、8期）（请参考图二）。现今我使用了比lamotte或Hach等水质测试工具更精准的测试方式，我用的是一种多参数比色分析的分光亮度计，其精确度更胜过之前100倍，准确的范围很大，也可自行测试，而且使用了空白与自动的校正方式。这是个对用户非常友善的仪器，而且是专门用来解答特殊问题时使用的，并不是拿来监控一般水族爱好者平时的「日常管理」用的，不过就算水族爱好者要这么做也无妨。

我真的不知道在一个种满水草的水族缸中，硝酸（NO3）和磷酸（PO4）要高到什么程度才会造成水草的问题或者引发藻类。硝酸（NO3）浓度超过40 ppm会造成鱼类健康的问题。磷酸（PO4）在5-10 ppm的非常高浓度下会影响到碱性（KH）。

很显然的，这些浓度都已经远远超过了水草的需求，这个讯息提供水族爱好者一个非常宽广的施肥目标范围，范围大到甚至得以偏离原订目标的两倍剂量。

在想要水族缸中正确的测量照明强度是非常昂贵的，我自己使用的光合作用有效能量（PAR, Photosynthetically Active Radiation）仪表，所测量到的单位是mmole/m2sec。照明强度水草缸中最大的未知变量之一，瓦特／加仑（w/gal）或瓦特／公升（w/L）的算法无法告诉我们太多的讯息，但如果水族爱好者能维持良好的二氧化碳（CO2）与营养浓度，要套用这类粗略的指引也是可以的。如果水族爱好者有意愿，施肥的方式也可以利用自动给肥机。不过一个良好的日常管理其实是相当容易的，水族爱好者可以日后再加以修改其日常管理模式，变成了添加「够用就好」的剂量，然后进一步根据个别水族缸的需求把肥料增加到最大剂量。本方法有个很重要的观点，那就是要了解过量的营养并不会导致藻类滋生；从过去到现在的许多水族作者仍旧有过量的营养会滋生藻类的看法，可是他们其实并不曾在一个水草成长健康的水族缸中进行过严苛的测试来求证。了解到「过量」的磷酸（PO4）、硝酸（NO3）和铁肥（Fe）并不会造成藻类滋生以后，让我们大大地松了一口气。

过量的营养会滋生藻类多年以来都只是个假设，不过并不是正确的。低浓度的铵（NH4+）才是引起藻类滋生的主要成因，而非「过量」的营养。这就是为什么在一个使用二氧化碳（CO2）且中至强光照的水族缸中，就算加入了越来越多的鱼也无法提供水草足够的氮元素，况且还是无法避免藻类滋生的发生。其实不需要太多的铵（NH4）就能造成滋生藻类了。如果我们是利用硝酸钾（KNO3）来添加硝酸（NO3）就不会出现任何的藻类滋生；但是如果我们添加了甚至只是二十分之一剂量的铵（NH4），就会导致大量藻类滋生。这个实验可以一再的被人反复进行，并且都会得到相同的结果。添加硝酸（NO3）并不会滋生藻类，我们可以自己来求证看看。

除了铵（NH4）与尿素是例外，高浓度的磷酸（PO4）、钾（K）、以及相当大范围的硝酸（NO3）（大约20-30 ppm）和铁质（Fe）能够在水族缸中维持不出现任何负面的影响，甚至在非常强的光照下也是如此（例如 5.5 瓦特/加仑，水深30公分，使用镜面反射罩，U型灯管，距灯源8公分处为450 mmole，大部份的水草之光饱和点大约在600 mmole/m2sec，这个数据至少是一些于二氧化碳（CO2）不受限的条件下测得的，其他的水草品种之范围可能不同）。

我之所以会选择强光照射的原因，就是想缩短产生藻类滋生的时间，也藉此避免水草与藻类彼此间对光线的竞争。这就好像以高速来「试驾」一部新车一样。如果藻类的发生是因为较高的营养浓度所致，那么在光照、二氧化碳（CO2）与营养都不受限制的情况下，应该就会滋生藻类才对。当光照强度减弱至光补偿点（light compensation point）时，我们就可以假设水草对于营养的吸收会变少，所以要维持「稳定范围」的营养浓度之问题就较少。这层关系想要加以切割是很不容易的，当水草成长速率减慢（例如在弱光下）的时候，我们需要花更多的时间才能注意到水草在成长上的差异，以及降低一个系统内紧迫对于成长比值。同样的，水草在强光下的吸收速率相当的高，这降低了水质测试工具在分析时的可能错误；在一个使用普通荧光灯管 1.5-2 瓦特/加仑（w/gal）的水草缸中，水草需要花更多的时间才能将 5 ppm 的硝酸（NO3）清除。高质量的水质测试工具，例如 Lamotte，也可以用来增加实验结果的精确度。这些水质测试工具事先都要经过一系列的标准溶液来确认其精确度。借着这样的方法，我便可以在测试我的构想更具信心。如果要测试的是无二氧化碳（CO2）的水草缸，这可能就要会花更多的时间、更昂贵的水质测试工具以及方法。除此以外，许多营养在我还没来得及加以测量以前就已经消耗殆尽了。

把从强光与高浓度二氧化碳（CO2）的环境中所获取的知识运用到无二氧化碳（CO2）的水草缸上，同样的也可以让我们在一个无二氧化碳（CO2）水草缸中对于水草的营养吸收速率的关系做出相当好的预测。吸收速率会因为较弱的光照与较低的二氧化碳（CO2）浓度而降低。在一个无二氧化碳（CO2）的水草缸中，我大致上认为水草对于营养的吸收速率约只有1/6，但鱼只的饲养量会影响到这个速率。基本上，在无二氧化碳（CO2）环境下的水草成长速率，会比在二氧化碳（CO2）丰富环境下的水草之成长速率降低6-10倍。

这个施肥方法特别是为了二氧化碳（CO2）丰富且强光的系统所设计的，但是对于低光照与低二氧化碳（CO2），或者使用 SeaChem Flourish Excel 来提供丰富碳元素，或是海水与其他需要相当份量营养的水族缸而言，这个方法其实更好用。我建议使用30 ppm的二氧化碳（CO2）浓度，但对于一个2瓦特/加仑（w/gal）的水族缸而言，15-20 ppm的二氧化碳（CO2）浓度也是足够的；不过对于许多使用U型灯管且有反射罩的水族缸而言，二氧化碳（CO2）的浓度就必须提高一点，最理想是在光合作用期间将二氧化碳（CO2）维持在20-30 ppm的范围。这个数值的发现是利用在测试期间保持固定的营养浓度与光照强度，然后持续增加二氧化碳（CO2）浓度直到水草的成长不再受益为止所获得的。根据针对三种水生杂草的研究发现，水草不论在何种光照强度下，碳固定能力在二氧化碳（CO2）浓度高至约为30 ppm时达到最高点。不论光照的强度是如何设置的，这三种成长非常快速的水生野草之最高二氧化碳（CO2）浓度均约为30 ppm，我们可以假设这是更高的二氧化碳（CO2）需求，因为生长在水族缸中的水草所获得的光照强度比起在太阳光下实在减弱很多，成长也较缓慢。或许有一些水草的需求可能会超出某一些变量，但这发生的机会非常的小，在我所栽培过将近300种的沈水淡水水生植物当中，至今为止尚未发现任何可以支持的证据。二氧化碳（CO2）的浓度足够供给水草不受限的成长，就如同磷酸（PO4）、硝酸（NO3）与微量元素。所以就某种意义来说，我们对二氧化碳（CO2）的添加是过量的，因为二氧化碳（CO2）的浓度是比较容易达成的目标，也容易测量。添加更多的二氧化碳（CO2）并不会伤害到水草，但二氧化碳（CO2）的添加量会因鱼类的健康与溶氧量的问题而受到限制。

虽然很多人已经讨论过了水草营养的重要性，其实有更多的水草新手却是二氧化碳（CO2）浓度过低的受害者，就连水草专家们也常被逮到不时的试着要去维持一个良好的二氧化碳（CO2）浓度。如果没有稳定的二氧化碳（CO2）浓度或Seachem Flourish Excel，任何营养的日常添加也是无法有出色表现的。

第二章

使用自来水

自来水很便宜，而且换水所需的时间比做水质测试所消耗的时间来得少（海水可能是个例外，盐类的混合可要花很多钱的）。换水的成本也比水质测试工具来得便宜，何况如果是在水草缸中测量硝酸（NO3）、铁质（Fe）和磷酸（PO4）时，这些评估营养浓度的方法很不可靠。比起在水质测试时要做标准溶液来测试，换水就简单多了，而且也不需要具备太多的化学方面的知识。水草往往会因为不准确的水质测试工具而蒙受营养的匮乏。很多人觉得自来水不适合栽培水草，这是不正确的。还有很多旧观点仍然主张自来水中过量的磷酸（PO4）会导致藻类的滋生，许多水族爱好者已经很清楚的指出这个看法显然是个错误。既然自来水中含有养分，我们就不需要再投与那么大的剂量，这其实是一件好事！为何要把一些东西给拿掉，然后又再添加回去？

水质很硬吗？

很好，那我们就不需要在水族缸中再添加任何的苏打或总硬度（GH）增高剂。将总硬度增加到3-5 dGH足以应付一个强光水族缸在一个星期内所需的浓度。我们也可以使用SeaChem Equilibrium或者将氯化钙（CaCl2）（或者硫酸钙（CaSO4），虽然较不容易溶解于水）与硫酸镁（MgSO4）以4：1的比例来增加总硬度。我们可以在每星期换水后直接添加1 度（dGH）而不用去理会水质的总硬度（GH），换水频率如果比较少，添加的量就稍微减少。

水草喜欢软水吗？事实不然，不论是我自己或其他有经验的水族爱好者，都没有发现人水草是倚赖软水的，虽然在约三百多种水草当中可能会有一些例外，我们可以很有保握的说水草偏爱较硬的水，况且也有研究证明这是真的（Bowes 1985）（T. Barr与C. Christianson观察到美国佛州与巴西的清澈硬水之泉水）。有些水草，或许有五、六种，的确比较偏好软水，但这是因为碳酸硬度（KH）的关系；而只要水中有足够的钙（Ca）与镁（Mg），总硬度（GH）的关联就比较小。所以如果还有疑惑或者有兴趣的话，我们可以将总硬度（GH）的剂量略为提升，来试试看是否会造成任何的问题。

另外一方面来说，碳酸硬度（KH）在5-6度（dKH）时的确会影响到这些特殊的水草（大部分其实是不受影响的）。碳酸硬度（KH）要低到什么程度才会影响水草的健康，其实并没有真正的最低下限，但是碳酸硬度（KH）过低会造成二氧化碳（CO2）在测量时的困难。不过还是有办法的。尽管如此，任何的水草都可以栽培在碳酸硬度（KH）5度（dKH）以及总硬度（GH）5-10度（dGH）或者更低的环境中。这种水质并不被认为是「软水」，事实上这是个理想的水质。因此除非想要栽培一些特殊的水草品种，否则的话并没有必要使用例如逆渗透水、蒸馏水或者以活性碳去过滤自来水，但只要水中有还有足够总硬度（GH）以及碳酸硬度（KH）来让我们测定二氧化碳（CO2），这样的作法对水草来说是无害的。

换水：使用水管与水桶的少量换水方式、或者自己动手做的园艺水管连接到水龙头的排水与加水系统。管径较粗的排水管在大型水族缸上的使用很方便。经过设计过的配管系统也可以让换水变得很方便。如果水族缸距离水龙头很远，其实也只需要一条很长的水管。至于配管系统与自动换水系统的设计，在网络上就很容易找得到相关的讯息。

Sonic注：北京自来水GH硬度在14左右，所以人家说的硬水跟我们可能不是同一个概念了。

问题点

#1 剂量
如果将许多变数都纳入考虑，施肥剂量就会变得很难处理。常听到的建议是「买个水质测试工具」，然后测试看看营养浓度为何。

这是我在将近十年前的建议：http://www.sfbaaps.com/reference/barr_02_01.shtml

对于二氧化碳（CO2）和总硬度（GH）的测量来说，水质测试工具是很好用的（但是想要用这个方法的话必须一再确认才行），不过对于其他的营养如硝酸（NO3）、钾（K）、磷酸（PO4）、和以铁质（Fe）为代表的微量元素来说，水质测试工具可就问题很多了。在大部分的时候，可怜的水族爱好者从一个营养追逐到另一个营养的，每个星期总要事倍功半很小心翼翼的测量水质，有时甚至一个星期要检验好几次，就是想找出哪里出了问题。大体而言，有很多水族爱好者就算做了那么多水质测试也从未发现是哪里出了问题。

其实有95%的情况是因为二氧化碳（CO2）浓度过低所致，而这个问题与平日的营养剂量并无关联。只要简单的来个大量换水就可以把所有的变量都排除了，然后将已知的营养剂量再添加回水族缸中，如此一来每一个星期水族缸就得以很有效率地再次重新来过一次。就算我们有几天时间不在家，也不必担心营养会因此消耗殆尽，因为我所建议的营养浓度是针对强光的水族缸设计的，而且我们也了解了如果二氧化碳（CO2）浓度足够的话，就不必害怕这样的营养浓度在水中会孳生藻类。我们知道了这些观点以后，靠着这种非常简单且很有弹性的方法，就可以在水族缸中把任何营养都维持在一个都相当稳定的浓度，而且也不需任何水质测试工具。我们能够靠着每星期的提示来推测施肥的剂量，然后重复操作就可以了。在Chuck Gadd网页上的施肥剂量计算器对于不擅于化学，以及很想了解到底哪一种营养应该添加多少剂量的水族爱好者来说是很有用的。请参阅：

http://www.csd.net/~cgadd/aqua/art_plant_aquacalc.htm

施肥的剂量与每星期的50%换水量并非是一成不变的。这个方法也可以用在每个月只换水一次或者每两星期换水一次的水族缸上，但每星期50%的换水比较能得到一致的结果，不过一个运作良好的水族缸也能够较长的时间不必换水。水族爱好者能够根据自己的经验累积，注意到水草的健康状态，并且根据个别水族缸的需求来稍微减少剂量。一旦施肥方法上手了以后，水族爱好者就能进一步的调整每个水族缸的需求。

这个例子是每星期在水族缸中投与10 ppm的硝酸（NO3），并假设水草与细菌的吸收比率为0、25、50、75%的情况下，最高的累积浓度将达每周施肥剂量的两倍。这是以数学模式来显示浓度范围的，所以估计指数（EI）的使用者并不需要水质测试工具，因为已经有一个非常精准的测试证实了这些曲线和范围的准确性，并且与观察模式和测试模式都相吻合。

所以这逐渐获得一个非常接近于稳定的营养浓度，而非仅仅只是在「推测」而已。

#2 测试

水质测试对大部分的人来说是个很大的议题。水质测试工具的价格和一个过滤器一样贵，有些甚至更昂贵。有些人买得起很不错的Lamott/Hach水质测试工具，但大部分的人并不能，或者也不想在这上面投资个300美元。较便宜的水质测试工具并不提供钾（K）的测试；硝酸（NO3）的测试工具是很有问题的，而且比色的判读对便宜的水质测试工具来说是很困难的。有些人是色盲的，很多人不曾想做水质测试，也不觉得有必要做测试。不论我怎么劝说，就是无法说服有些水族爱好者去做水质测试！多年以来我也是这类的爱好者之一。我到今天也还是一样，只不过现在我更加的坚定，而且也很清楚这是怎么一回事！从过去艰苦的日子中所做的许多水质测试，我现在知道了水草的吸收速率。一旦搞混了施肥的剂量，我也会每个星期大量的换水，所以我每个星期都会让水族缸重新来过一次。我有个相当简单的方法来避免许多单调乏味的苦工，尤其是铁质（Fe）与硝酸（NO3）的测试。此处的主要议题是将营养浓度维持在相当的范围内。重点分成两个：一者为硝酸（NO3）、磷酸（PO4）和钾（K），即所谓的巨量营养；以及以铁质（Fe）为代表的营养混合之微量元素。其实有许多特殊的水质测试工具和度量器很适合检验微量金属与硼（B），但实际上并没有任何水族爱好者真的实际去测量这些元素。所以大家都只是在推测大概的微量，既使是依据水质测试来施肥的最忠诚拥护者也是一样的！

使用茶匙（干燥粉末）和毫升测定（液肥溶液），我们就能够做得很精确了。

有一个可能更好问题是，营养的浓度要精准到怎样的程度才能确保最好的水草成长而不滋生藻类？

靠着「估计指数」，使用茶匙与液肥就能够将浓度微调到很准确了。请注意，如果要追求更进一步的精准性，可以将这些营养以公克测量后溶解于蒸馏水中，然后将浓缩的营养液以毫升的方式添加至水族缸中，而非直接使用干燥的粉末。但是对使用者来说，这样做其实无法使水草更加健康并促进成长，这两点正是我要协助改善日常管理的主要原因：

± 5 ppm 的二氧化碳（CO2）（在20-30 ppm 的范围内）。
± 1 ppm 的硝酸（NO3）是很合理的。
± 2 ppm 的钾离子（K）是很合理的。
± 0.2 ppm 的磷酸（PO4）是很合理的（？）。
± 0.1 ppm 的铁（Fe）是合理的（？）。

二氧化碳（CO2）范围25-35 ppm
硝酸（NO3）范围5-30 ppm
钾离子（K）范围10-30 ppm
磷酸（PO4）范围1.0-3.0 ppm
铁质（Fe）0.2-0.5 ppm或更高（？）
总硬度（GH）范围3 度（dGH）～50 ppm或更高

附注：

磷酸（PO4）和铁质（Fe）这两种营养在未先确定其他营养的的浓度前，很难评估其浓度。如果硝酸（NO3）、钾（K）、二氧化碳（CO2）的状况都很良好，我们也可以在很大的范围内添加相当剂量的磷酸（PO4）与铁质（Fe）。我曾经每星期固定添加几乎3 ppm的磷酸（PO4），水草的反应很惊人。

只要能维持高浓度的磷酸（PO4），绿斑藻甚至在强光下的水榕叶片上从来就不曾是个问题。我最近把重点放在微量元素上。很多人多年来始终是0.1 ppm残余铁质（Fe）的坚定支持者，这是当时由穷人的肥料滴液（PMDD）发展而来的结果。那么，这个残余量告诉了我们什么？这是否能告诉我们适合水草的浓度为何？够不够呢？如果剂量更高会滋生藻类吗？

第三章

设立一个测试

根据我自己的经验来看，我能说高浓度的微量元素（铁质）绝不会造成藻类出现。在做出这个结论之前，我重复检验过了其他的营养。只有少数的水族爱好者肯好好的看一下这个对照的观点，然而似乎却没有任何一个水族厂商愿意参考。水族爱好者为了要获得关于某种营养的结论，这个营养就必需独立出来探讨，而我们也必需只能对从属的变量来做测试。利用估计指数来做的话，这是相当容易的；基本上水族爱好者每周都会制造出一个适当营养浓度的参考溶液，并且很密切的加以推测直到另外一次换水为止。这提供了一个很有力又简单容易的工具和方法，得以让水族爱好者不需花费太多功夫就能拥有一个控制得更好的环境。水草在某个程度时将不再吸收更多的微量元素，磷酸（PO4）也是同样的情形。增加更多的营养将不再促进水草的更进一步成长。有很多水草会吸收过量的营养，例如磷酸（PO4）和硝酸（NO3），这通常称为营养的「超量摄取」。我们要很小心一件事，不要假设水草的吸收就等于成长与需求。

这应该就是浓度范围的上限所在。没有必要浪费昂贵的微量营养。水族爱好者先前如果有藻类的问题，可以试试看先添加磷酸（PO4），然后搭配增加更多的微量元素。这么做既使在光照非常强的水族缸也是很有效的。自从以前参考过Karl Schoeler建议的0.7 ppm以来，我一直都在大量添加微量元素，而且我觉得如果水族缸状况不错，那么再增加一点会更好，因为许多的建议浓度似乎都还不是最高点。Karen Randall过去曾经建议一些水族爱好者提高二氧化碳（CO2）浓度，而非一般建议的10-15 ppm，可是直到最近听从这个建议的人少之又少。虽然我过去做过许多次的测试，想试着去找出水质测试工具与吸收速率的一些关连性，但是我现在越来越少将焦点放在测试的观点，而是越发着重于我认为对微量元素来说更好的方法。我仍然和大部分的水族爱好者在争辩微量元素的剂量问题。由于过去和藻类间有过太多对抗的经验，我从来就不怕暴藻，况且我也进一步的做研究，在淡水与海水中培养出诱发藻类的环境。没有几个水族爱好者愿意利用滋生藻类来毁掉自己的水族缸，然后去厘清藻类真正存在的原因。藻类滋生的原因是我们需要加以理解的地方，而这个步骤必须是能够重复实现的，以确认其结果并不是单一的个案，并且其他地方的研究人员也都能够重复这个结果。我们往往在藻类出现了以后才去作水质测试，而错过了真正导致藻类萌发的原因。所以知道如何一再重复地诱发藻类滋生，才是了解我们水族缸中藻类萌发的关键所在。

估计的角色

水族爱好者只需在已知的水量中添加固定剂量的微量元素即可（在水族缸中，每日每公升所添加的毫升数）。假如在水族缸里的水草比较少，光照强度较弱，那么我们就可以减低施肥的频率，而非剂量。类似的情形也能够运用到巨量营养上。以这样的方式，基本上我们每次在施肥时就是在制作一个「参考溶液」，而且直到每星期最后一天的大量换水为止，我们假设水草在两次施肥之间的吸收量是固定的。如果我们的水族缸之水草密度不高或者光照较弱（每加仑两瓦或以下，且使用一般的日光灯管），甚至可以一星期只施肥一次。了解自来水中成分，并且打电话询问自来水公司查出水中的磷酸（PO4）、硝酸（NO3）、钾（K）和铁（Fe）的浓度，我们就可以用自来水来换水，况且利用Chuck网站所提供的肥料计算器来查出在水族缸里所需的营养浓度，而不需要用到水质测试工具。甚至我们有几天不在家也没问题（请参考上述的增减量）。水中营养的效力会有些变化，但是如果水质很接近于中间值，其结果也还是很接近的。所以想象一个水族缸除了二氧化碳（CO2）〔（酸碱值（pH）和碳酸硬度（KH）〕以外不做任何的水质测试，就算有也只是偶尔，所有的水草成长状况良好也不需要去作推测，这听起来不错吧？这是必然的成果。这种不滋生藻类的水族缸是很普遍的，十年前的情况却不然。

水族爱好者多年来尝试了底床施肥的方式，成功与失败的结果都有。在底床里的营养最后消耗殆尽以后，水草就开始受苦了。当然我们可以每一年翻缸然后全部重新来过一次，也可以再补强底床里的养分；但是通常我们只能等待，直到水族缸里出了状况才会有所行动，而不是始终保持水中相当的营养浓度。有些饲养密度高且中低光量的水族缸就能够供应水草的需求，而能够较长时间不用添加巨量营养，但终究还是得施肥，只不过施肥的次数很少，便足够维持在这样光照强度与二氧化碳（CO2）浓度下的水草需求，但是藻类还是完全没受到限制。所有试图利用换水来清理藻类的人都知道这是行不通的。另一个问题是很多人在大量换水时，通常不添加巨量与微量营养。这些人往往并不清楚自来水有哪些成分。如果自来水中含有丰富的磷酸（PO4）和硝酸（NO3），就像美国与欧洲的许多地方一样，那么人们每周在大量换水时，同时也添加了营养与二氧化碳（CO2）。大家觉得很奇怪为何我的水草在每周换水时都好好的，当他们测试我的水质时发现磷酸（PO4）的浓度很高，我还添加了硝酸钾（KNO3）与大量的微量元素；强光与高剂量微量元素的添加，不但让水草的健康与成长大幅的改善，也没有任何的藻类。有些施肥的方法建议在初设缸的时候利用先基肥的方式，过了几个月的期间后再开始慢慢的供给水草液肥。长期而言，任何的施肥方法终究会变成在水体中添加肥料，除非于底床内再塞入根肥，或者翻缸之后重新施肥。底床内的营养成分极不容易测量，但是水体中的营养就容易测量多了，而水中给肥量也可以很固定，提供水草更稳定的营养浓度。

我们能够将这个方法扩展至其他的微量元素与磷酸（PO4）上，甚至碳酸硬度（KH）和总硬度（GH）。我们也能凭自己的感觉来试一试对水草成长「最好」的方法，然后去实验看看。每一个星期的适量换水是个非常好的方式，能够防止营养累积、任何「剂量」错误或者「实验」错误的发生。高质量的水质测试工具并不便宜，而有很多人对于是否要作水质测试的态度太过于反复无常，或者根本就不想特地去作水质测试。本方法使用了硝酸钾（KNO3）、磷酸氢一钾（KH2PO4）和混合微量元素，我们能够运用各种微量元素的变化组合来找出自己的习惯作法。磷酸氢一钾（KH2PO4）（也可以用灌肠液来取代，这些是磷酸钠盐类）和硝酸钾（KNO3）非常便宜，微量元素也相当便宜，除非我们的水族缸非常大，市面上也买得到便宜的混合微量元素。本方法的好处是全世界都买得到这些肥料，价格低廉而且成份都相同；况且也不是什么有品牌的水族产品，所以又更便宜了。所以当我建议新加坡的某位吴先生投与1/4茶匙或者1.67公克的硝酸钾（KNO3）时，他就能够投与和我在这里一模一样的剂量，但是吴先生却未必能够买得到我所喜欢品牌的相同水族产品。所以这个方法能够在世界各地使用，而非只局限于美国。

水族缸范例

一个强光且低养殖密度水族缸的日常管理范例：

水量80公升（相当于20加仑）

照明5.5 瓦/加仑（w/gal）（相当于1.375 瓦/公升）－ 两支55瓦灯管（5000K/8800K）

二氧化碳（CO2）25-30 ppm，我晚上的时候会关掉二氧化碳（CO2）

圆桶过滤器

底砂7-10公分深（SeaChem Fluorite或任何多孔性且富含铁质的底砂均可）

日常施肥范例

1/4 茶匙的硝酸钾（KNO3）每一个星期3 – 4次（每两天一次）

1/16 – 1/32茶匙的磷酸氢一钾（KH2PO4）每一星期3 – 4次（每两天一次）

微量元素在停加巨量营养那几日添加，所以是每一个星期3次，每一次5 毫升

每次换水后可以添加1/8茶匙的SeaChem Equilibrium

所以水族爱好者实际上只添加了三样东西：在换水当日与之后的每隔一日添加硝酸钾（KNO3）和磷酸氢一钾（KH2PO4），在不添加巨量营养的日子里则添加微量元素。一直到下一个星期来到，换水50-70%，把巨量营养再添加回来，第二天再添加微量元素，依此循环。我们可以慢慢的降低总量，直到我们注意到水草的成长有所变化，藉以来调整水族缸的个别需求，然而既使添加了超过水草的需求量，我们也只不过是浪费了一些巨量与微量营养。我们应该给每一次的日常管理异动有三个星期的观察时间，之后才再做另一个变动。这样做会花一些时间，但是很值得。这不会造成藻类滋生，除非我们忽略了一些东西，亦即二氧化碳（CO2）或者硝酸钾（KNO3）剂量过低，这两个因素占了所有藻类问题的95％。假如我们专注于水草的需求，那么藻类便不再成长。我希望这对于终止水族园艺家所面临的许多挫折有所帮助，所以水族爱好者能因此专注于造景和水草栽培，而不是在寻求如何杀死藻类。水族爱好者不需要谨守每星期换水50％的日常管理方式，这样的管理方式在投与剂量的两倍时会趋于稳定，所以任何元素都不会超出目标范围两倍以上的过度剂量。

举例

假定我们在一个水族缸内每个星期投与10 ppm的硝酸（NO3），假设我们每个星期换水50％，利用计算的方式，我们会发现：

如果我们假设硝酸（NO3）完全没被用掉，那么我们能够累积的最高浓度为20 ppm。

如果我们假设硝酸（NO3）被用掉25％，那么我们能够累积的最高的浓度为16 ppm。

如果我们假设硝酸（NO3）被用掉50％，那么我们能够累积的最高的浓度为13.3 ppm。

如果我们假设硝酸（NO3）被用掉75％，那么我们能够累积的最高的浓度为11.4 ppm。

每星期吸收25％的累积浓度并不是15 ppm，因为前一周的累积浓度也要算进来。

营养吸收实验的典型的模式，图形的数据为浓度与时间。

l   吸收实验的类型：问题：细胞会随着时间而饱和，所以吸收速率在低浓度时是被低估的。吸收的多寡与光照有很大的关系，在水族爱好者间，照明强度的测量是非常欠缺的；况且对于研究员在野外而言也是个挑战，因为光照随着时间、季节、月份、每日、每分、每秒而改变（乌云、光点等等）。

l   培养基吸收营养与同化作用变成有机物质，这两者是有差别的，尤其是氮素 [ 硝酸（NO3-）] 和 [ 铵（NH4+）] 和氨基酸。 这视储存无机离子的能力、酵素作用的速率，以及细胞需求而定。

l   细胞能够借着吸收激增的能力（Vm）来改变并适应长期的低营养浓度状态。

l   两种基本模式：马诺模式（Monod Model）：以外在浓度为基础，可能会低估范围，但仍旧与生物学相关连；杜鲁普模式（Droop Model）：以内部浓度为基础，通常较为重要也容易测量，因为内部浓度比暂时性的外在浓度高。外在浓度同时也是个等级的问题：微小的藻类能够感觉到微量到以微升（(µL）容量范围的营养，而我们通常所测量的单位却是毫升（mL）。我们换个角度来看，以大象与老鼠的模式来比较，两者都是草食性动物：但是我们所测量的只有大等级的植物质量（例如树木），但并没有测量少量而生命周期短的草本植物，这是老鼠足以赖以维生的，而大象如果只吃这些草类却可能会饿死的。有些水草因为表面积与体积的比例，其吸收能力较其他种类为强。

l   聚藻（Myriophyllum）与水榕（Anubias）比较起来有较高的表面积与体积比值，如此高的表面积对体积之比值使得聚藻从水中吸收营养时，比水榕更具有竞争能力。但是水榕在面对这个缺点时，以成长较缓慢和能够忍受较低照明来弥补。添加过量的营养与二氧化碳（CO2）同时让这两种水草都成长得很好而不必竞争养分。

第四章

这是个众多自养生物成长和吸收的典型的广义模式。基于上面的图二，从园艺学的观点来看，提供不受限的环境（绿色方块～即良好的目标范围）能提高水草的产量，因为浓度的目标范围很宽广，而且在此范围内的水草成长速率也比较高。对大部分的园艺家而言，长时间持续维持一个固定的浓度很困难也不切实际，但是维持一个可用的范围就很容易达成。限制水草的营养，在探讨个别品种的差异与反应时是有用的，但是这对于一个稳定的栽培而言绝非是个好方法。在抑制作用发生之前，不受限的营养与光照强度必需达到相当高的程度。从水草的角度来看，许多营养的抑制浓度在哪其实并不是很清楚，更何况这也和动物（例如鱼类和无脊椎动物）的致死浓度息息相关。这个浓度范围提供了一个很大的可用范围，相当容易就能够达成，并且提供在水草栽培上的稳定浓度。限制的作法其实范围是很窄小的，而且从实际面来看，很不容易提供一个稳定的浓度范围，况且从初始与维持剂量来看，也很难不发生错误。由于光照会促进水草的吸收速率，所以只要光照强度超过了补偿点的较低光照强度下，此时的低营养浓度比较不会出错。一般来说，在接近光补偿点的低光照强度下，不受限营养的浓度范围也较低。根据Van等人1986年针对三种水草以及在Tropica针对鹿角苔所做的研究 ，都发现相同的结果。由园艺的角度来看这两个研究，不受限的营养范围在低光照强度下，是个比较好且稳定的栽培方式，水草也更强壮。

最后的结果是水草明显成长和降低藻类出现，利用简单的方法就能让水草爱好者拥有一个浓度范围宽广的日常施肥方式，而且水草也能健康成长。高营养浓度和相当低的光照强度就能提供明显的水草成长，但很多书籍与文章的建议却不一样。我们所能做的，就是去试验，并且自己体验看看是否真的如此。从学理角度的建议并不支持那些书籍与文章的论点，实际上的实验结果也是如此。

一旦使用了以后，估计指数（EI）是个非常容易去做也非常便宜的方法。这是个很单纯的步骤，基本上只有二氧化碳（CO2）的相关问题会影响到水草与水族缸，而且除了二氧化碳（CO2）以外，估计指数很有效的排除了所有营养问题。

附加文献：

Bowes G. 1991. Growth in elevated CO2: photosynthetic responses mediated through rubisco. Plant, Cell and Environment, 14: 795-806 (invited review)Madsen TV, Maberly SC, Bowes G. 1996. Photosynthetic acclimation of submersed angiosperms to CO2 and HCO3-. Aquatic Botany, 53: 15-30
Additional reading:
Canfield, D.E., Jr., K.A. Langeland, M.J. Maceina, W.T. Haller, J.V. Shireman, and J.R. Jones. 1983. Trophic state classification of lakes with aquatic macrophytes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 40:1713-1718.
Canfield, D.E., Jr., J.V. Shireman, and J.R. Jones. 1984. Assessing the trophic status of lakes with aquatic macrophytes. pp. 446-451. Proceedings of the Third Annual Conference of the North American Lake Management Society. October. Knoxville, Tennessee. EPA 440/5-84-001.
Canfield, D.E. Jr., and M.V. Hoyer. 1988. Influence of nutrient enrichment and light availability on the abundance of aquatic macrophytes in Florida streams. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 45:1467-1472.
Canfield, D.E. Jr., E. Phlips, and C.M. Duarte. 1989. Factors influencing the abundance of blue-green algae in Florida lakes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 46:1232-1237.
Agusti, S., C.M. Duarte, and D.E. Canfield Jr. 1990. Phytoplankton abundance in Florida lakes: Evidence for the frequent lack of nutrient limitation. Limnology and Oceanography 35:181-188
Bachmann, R. W., M. V. Hoyer, and D. E. Canfield Jr. 2000. Internal heterotrophy following the switch from macrophytes to algae in Lake Apopka, Florida. Hydrobiologia 418: 217-227.
Bachmann, R.W., M.V. Hoyer and D.E. Canfield, Jr. 2004. Aquatic plants and nutrients in Florida lakes. Aquatics: 26(3)4-11
Bachmann, R. W. 2001. The limiting factor concept: What stops growth? Lakeline 21(1):26-28.
Van, T. K., W. T. Haller and G. Bowes. 1976. Comparison of the photosynthetic characteristics of three submersed aquatic plants. Plant Physiol. 58:761-768.

我想向Neil Frank，Karen Randall，Paul Sears，Kevin Conlin，丹麦Tropica的Claus，以及尤其是Steve Dixon，还有三蕃市港区水草协会（SFBAAPS）的草友们，对于他们多年来的投入估计指数的发展与理解致以谢意。对付许多藻类的问题是大家当时共同努力的成果。

Copyright Tom Barr 2005
Translation by Erich L.T. Sia

转载于：http://www.paludarium.net/6/post/2007/04/4.html

本文同時刊載於台灣「Aquazoo News」月刊