弱光 LED 水草栽培實驗(05):十個月後的意外發展

時間過得真快,
這個弱光 LED 水草栽培實驗從 2016 年 5 月 8 日大致設缸完畢,
至今也已經超過十個月了。
原本興致沖沖打算要定期更新發展狀況的,
但由於身體狀態不佳加上工作忙碌勞累,
於是就怠惰了下來。
其實我長期以來對於水草種植的實驗,
往往都是採取「觀察」為主的紀錄和探討,
如果網友要指謫那是「擺爛」我也無從否認。
不過水族缸的每日基本照顧還是得維持下去的,
說穿了就是每日餵魚一次,
然後添加一些戊二醛當作水草碳元素的來源。
至於肥料則是偶爾想到才撒一些氮磷鉀(NPK)粉末,
微量元素至今只添加過一兩次鐵肥。
不過水草的修剪就更懶了,
導致許多水草在水面漂浮遮光,
可以想見的,
在原本就已經是弱光的環境,
遮光後水底下的水草狀況肯定不是太好。
不論如何,
這個弱光水草缸變成了適者生存的環境,
但也因為是弱光環境的關係,
水草的興盛或衰亡都沒那麼快反映出來。
那麼我為何事隔十個多月後突然有力氣更新現況呢?
肯定是發現了一些很重要的觀察。

弱光 LED 水草實驗經過了十個多月後的景象。先前因水草在水面漂浮蔓延,導致水底的植物大量縮減,尤其是後景的照明更弱,缺乏導致後景水草幾乎都生長不良。

話說今年(2017 年)的一月初,
家裡的一桶戊二醛終於用完了,
原本想透過醫院購買新的一桶戊二醛,
不料院方以戊二醛是有毒物質為由,
不再出售給員工個人使用。
而我又懶得到化工行或網站購買,
於是乎家裡的戊二醛從此斷貨沒得用了。
我的弱光 LED 水草栽培原本只想觀察弱光這個主要變因的,
現在索性也觀察無二氧化碳環境的變因。
今年(2017 年)一月中旬為了因應農曆過年的家裡大掃除,
雜草叢生的水族缸終於動手好好的修剪一番,
把還存活的重新種回水底。
此時也順便觀察在弱光無二氧化碳環境下,
還有哪些水草可以存活下來。
而因為是弱光且無二氧化碳的環境,
所有的肥料也全都省下來了,
日常唯一要照料的,
只剩每日餵魚一次,
在水族缸水位降低時則以自來水補充水分。
這個弱光 LED 水草缸自從設缸以來,
從未換過水也沒清洗過濾器。
或許是背景牆陸生植栽的關係,
水族缸的水位下降相當快,
每隔三、五天就必須補充一次水分,
所補充的自來水也從未處理便直接注入。

蘭花和蕨類雖然在背景岩板的陸生植栽區生長茂密,且嚴重遮蔽了來自上方的光源,導致水草能接收到的照明所剩無幾。但多種蘭花始終無法順利開花,是一件很遺憾的事。

在設缸完成歷經四個月後,
水草在弱光且高溫的環境中存活了下來,
當然了夏季期間的戊二醛添加劑量增為三倍。
在確認了此一觀察之後,
我把注意力轉向了背景牆上的蘭花,
尤其是南美拖鞋蘭(Phragmipedium),
南美拖鞋蘭雖然持續生長且長出側枝,
但開花才是種植蘭花的最終目的。
於是我在背景岩板上增加了第三支燈條,
藉以補強陸生植物的照明強度。
由於背景岩板上的植物生長茂盛,
遮蔽了大部分的光線,
導致水中植物能夠接收到的照明相當微弱,
增加第三支燈條的主要受益者為陸生植物而非水草。
我在弱光 LED 水草栽培實驗(02):水族燈具 DIY一文中曾經提到,
在岩板上方使用了兩盞 LED 水族夾燈提供了 0.06 W x 138(其中 12 顆是藍燈)的照明,
雖然足以把蘭花和蕨類種活並繁殖側芽,
但兩個品種的多株南美拖鞋蘭經過了兩年的栽培始終未能開花,
我沒有把握是光照還是營養的問題所造成的。
既然使用水族用品 8000K 的色溫無法促進開花,
那麼現在改以 3000K 色溫的照明效果如何?
如果從這幾個月背景岩板的三支 3000K 燈條的使用來看,
顯然各種蘭花至今並未拉出花梗,
也就是說照明方面還有值得改進的地方,
不論是光照強度或時間。
為了檢查照明突然熄滅不亮的原因,將背景岩板後方的防水貼布撕開,這才發現生命會自己找出路,南美拖鞋蘭的根系穿透了背景岩板上的隙縫,並導致發生滲水。

就在今年(2017 年)三月中旬的時候,
原本受到定時器控制的規律照明突然熄滅了一組,
這麼一來我就偷懶不得了,
必須捲起袖子好好的了解原因。
當我仔細觀察水族缸時,
我發現十分驚訝的景象:
紅蝴蝶(Rotala marcrandra)​ ​竟然存活了下來,
雖然老葉有些破舊且有脫褲現象,
但植株上半的新葉生長很順利,
況且成了這個水族缸內的優勢水草品種,
而更重要的是:
這是個弱光且無二氧化碳的環境!
我覺得非常的震驚,
去年(2016 年)在設置這個實驗的時候,
只想求證水草是否能在更低的照明環境中存活,
不敢奢望也能在無添加碳元素的環境中成長。
如今因緣際會無法取得戊二醛而斷絕碳元素的供應,
讓我觀察到水草的後續意外發展,
而且還達成了多年來我失敗多次的心願:
在低科技水族缸中種活紅蝴蝶!
例如在一篇台灣水族雜誌不願刊登的文章:「天然水草缸」一文中紅蝴蝶撐不到一個月,
而在無二氧化碳流木水草缸(05):屆滿三個月的初步結果一文中紅蝴蝶也苟延殘喘不到三個月。
​這個經驗真印證了一句名言:
有心栽花花不開,
無心插柳柳成蔭。

當初施工時考慮不夠周全,只簡單地把照明用的變壓器釘在水族缸底櫃的後方。不料背景岩板被蘭花根系穿透後,每次淋水時便會發生滲水,變壓器不堪長期遭到滲水淋濕終於故障。

面對突然的成果假如不能知其所以然並加以複製,
那麼也只是僥倖成功而已並不足掛齒。
我們在水草與花青素一文中提到了:
花青素在葉片的作用,
至今都還停留在「假說(hyposthesis)」的階段,
目前較被人接受的假說有:
抗氧化作用(antioxidant)和光保護作用(photoprotection)。 
美國的水草專家 Tom Barr 更指出紅色水草其實是弱光草,
這也是我想要進行弱光 LED 水草栽培試驗的主要目的之一。
若從目前為止紅蝴蝶的生長來看,
的確在弱光環境下存活了下來。
影響水草成長與否的另一個重要因素是二氧化碳或碳元素,
​這個缸子已經不添加碳元素(戊二醛)超過了兩個月,
紅蝴蝶能活下來的原因除了因弱光生長速率緩慢之外,
某些水質條件肯定也有所配合。
最能影響水中碳元素的兩個條件是:
水溫和碳酸硬度(KH)。
就水溫而言,
我的水族缸為了觀賞魚的需求,
在冬天時控制在 22 ˚C。
我們從高溫對水草成長的影響一文可知,
溫度越低則光合作用的速率越低,
而二氧化碳在水中的溶解度隨着溫度的上升而下降。
低光低溫且較佳的二氧化碳溶解度,
都是有利於水草存活的重要因子。

陸生植栽區的蕨類和蘭花雖然都能順利生長,但可惜多種蘭花始終未能開花。右側的卷柏剛買回來時是橙黃色的,但後續新長出來的葉片則是綠色的,很可能是照明強度不足所致。

另一個有利於水草生長的重要因子就是​碳酸硬度(KH)。
弱光 LED 水草栽培實驗(04):一個月成長紀錄文中記錄到:
我家裡的自來水在注入水族缸當時的碳酸硬度為 3.25 dKH,
我的鹿沼土水族缸在加滿水後的隔日測得的碳酸硬度為 1.75 dKH,
隔一日也得到了相同的 1.75 dKH,
也就是說鹿沼土很快地就把水質調整至一個穩定地低碳酸硬度環境。
不過那也是十個多
月前的紀錄了,
如今紅蝴蝶存活了下來,
我很好奇目前的碳酸硬度產生了何種變化。
測量之後讓我大吃一驚!
水族缸的碳酸硬度竟然只有 1 dKH,
我不敢相信自己的眼睛重複了一次測量,
得到了相同的結果。
難不成是測試劑過期失效?
於是我也測量了自來水的水質,
得到的結果是 3.75 dKH,
換句話說經過了這十個月,
鹿沼土非但沒有失效,
反而還繼續發揮優異的陽離子交換容量(CEC),
將水族缸內的水質維持在令人激賞的超低碳酸硬度。
對於感覺黑土(泥)售價過於昂貴或色澤過於暗黑的水草玩家而言,
價格低廉且色彩明亮的鹿沼土絕對是值得考慮的替代底材。
這不僅是弱光 LED 水草栽培實驗(03):鹿沼土的設缸過程與化學特性一文中的紙上談兵,
更是我自己長達十個多月的實際使用經驗。
不過水族業者看到這個訊息應該高興不太起來吧。
岸邊的水草叢是各類鉛筆燈最喜歡穿梭的位置。背景岩板上的墨絲和蕨類進一步遮蔽了來自上方的照明,導致後景水草能接收到的光源很微弱,有必要適度的加以調整才能改善。

若要說還有哪個因子能夠促成紅蝴蝶在低科技缸中種植成功,
那麼濾材應該也是很值得重視的因素。
我的過濾器自從設缸時清洗之後,
至今已經有十個月未再清洗。
​過濾器內保持着無二氧化碳流木水草缸(04):自討苦吃文中的濾材,
也就是說至目前為止幾乎使用了三年的時間。
活性碳和流木的濾材組合方式都是要促進培養更多的細菌,
尤其是活性碳的單位表面積更是市面上所有濾材之冠。
濾材上長時間所培養出的大量細菌,
在消耗氧氣之時也順便釋出二氧化碳迴流至水族缸內。
另一個值得注意的細節是水流的動線,
紅蝴蝶剛好種植在過濾器水流沖刷的位置上,
佔地利之便吸收得到較豐富的碳元素。
而水族缸內使用大量流木的意外好處是,
笠螺和斑馬螺的長期存活率非常的高,
這是三年前我進行無二氧化碳流木水草缸實驗就發覺到現象,
如今我已經改變了以往感覺笠螺只是消耗品的觀念。
這些年來我長期追求以底科技(無二氧化碳)栽培紅蝴蝶的目標,
不論是以底泥為主的天然水草缸或流木水草缸,
始終都以失敗收場。
這一次原本只想測試紅蝴蝶是否能在弱光的環境下存活,
卻意外發現紅蝴蝶也能在弱光無二氧化碳的環境下種植成功。
多年來從許多水草的研究文獻不斷的探討,
雖然紅蝴蝶在弱光無二氧化碳環境下生長在理論上是可行的;
但實際上要抓到成功種活紅蝴蝶的環境平衡點並不容易。
水族缸左側的底砂上堆積了厚厚的沈積物,此處是整個水族缸水流循環較弱的部位。原本因嚴重遮光奄奄一息的虎耳草和羅貝利草,在經過整理後慢慢的恢復了生機。

簡單的來說,
水草在弱光低溫的環境​下降低了生長或光合作用的速率,
因此對於二氧化碳(碳元素)的需求也隨之減少,
真正的弱光環境並非透過水族燈具可以達成的,
拜今日科技之賜,
建築材料市場上的 LED 燈條才令真正的弱光環境得以實現。
此外自然的水族環境也必須提供更多的碳元素,
例如透過濾材或底材培養出更大量的微生物,
微生物的數量越多就越能產生更多的二氧化碳。
為了追求更大的培養面積處心積慮尋求替代材料,
終於讓我找到了活性碳這麼優異的濾材。
另一個必須強調的重點為碳酸硬度(KH),
碳酸硬度越低就越有利於水草的栽培,
這也是我從年輕時為了種植水草什麼水質都測試紀錄,
到如今除了碳酸硬度以外什麼水質都不測了。
或許我不應該因黑土(泥)的價格過高而排斥拒用,
否則以低科技無二氧化碳環境種活紅蝴蝶的時間能夠提早個幾年。
話又說回來,
為了追求更便宜的底泥處心積慮尋求替代材料,
終於讓我找到了鹿沼土這麼優異的底材。
無論如何,
這個弱光 LED 水草栽培實驗目前也告一個段落,
​為了追求南美拖鞋蘭能夠順利開花,
陸生植栽區的照明不得不做更大的調整,
成果如何就讓我們拭目以待吧。
上圖是在原本的水族照明下,以鮮豔模式下拍攝的紅蝴蝶;下圖則是關閉所有的水族缸照明,僅以閃光燈拍攝的紅蝴蝶。到底哪一個才是紅蝴蝶的真正色彩?

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