弱光 LED 水草栽培实验（03）：鹿沼土的设缸过程与化学特性

我原本想将就使用先前换缸时所挖出来的旧底泥（山土加美国硅砂），
再增加个 1~2 cm 的美国硅砂厚度，
那么就可以顺利种植水草了。
然而或许我为了解决灯具色温的困扰花掉了两三个星期的时间，
原本的旧底泥就这么泡水荒置在新的水族缸内没去理会。
当我完成灯具的施工并试着去翻动查看底泥时，
碰到了最不愿遇见的状况：
底泥已经发黑且发臭了！
最上层的底泥在外表上看起来无异样且色泽完好，
但只要稍稍翻动下层的底泥，
立刻浮现发黑发臭的砂土。
发黑又发臭的底泥确定是不合我用了！
山土加美国硅砂所组成的底泥，
在种植著水草时因为根部​向下层输送氧气，
对于底泥的发黑发臭具有相当好的预防效果。
另一种可能性则是这一堆底泥经过了两年的使用，
已经累积了不少的有机质，
平时由于山土具有很大的黏性，
有效地阻挡了有机质不断地向下沉淀。
可是我在翻缸和设缸的过程之中，
把原本堆积在较上层的有机质全给搅拌在一起了，
也就是说这些底泥变成了有机质丰富的泥巴，
有机质含量丰富的底泥又没水草根系输送氧气，
较下层的泥巴发黑又发臭就不令人感到意外了。
我索性把这些底泥全部挖出并用在阳台的诸多花盆当作补土。

换完新缸后直接就把旧的底泥（山土加美国硅砂）铺设至水族缸内。其实只要愿意续用现有的两盏 8000 K 水族灯具，就已经算是大功告成了。但我实在不想再忍受 8000 K 的超白色温，于是花了一些时间在解决灯具色温的困扰，底泥一时无暇理会没想到就发黑发臭了。　

那么我这次要用哪种底砂呢？
那还用说！
当然就是赤玉土囉！
透过硅藻土、黑土、赤玉土和沸石对于水质影响的观察比较所得到的资料，
我发觉赤玉土超便宜且效果可能绝佳。
因此等待着周末的来到，
打算到假日花市扛个一大包赤玉土回来用。
就在一个风和日丽的周末下午，
我带着既兴奋又着急的心情来到假日花市。
兴奋是因为我又有新的水草种植实验可以进行了；
着急则是因为水族缸已经摆放几个星期了都还没搞定。
在花市的某个园艺资材摊位上，
我一眼就看上了颗粒尺寸合适的赤玉土。
基于比价捡便宜的消费者心态，
况且我也好久没能好好的逛花市了，
我打算整个花市绕个一圈才回来扛那一大包赤玉土。
然而就在另一个摊位上，
除了赤玉土我也看见了鹿沼土，
而且两种产品的价格一模一样，
但更重要的是，
在鹿沼土的外包装上注明著：
酸碱值（pH）= 5.2 ~ 5.6（弱酸性）！
这可就引起我的高度好奇了。
在此之前我于鹿沼土只有一个刻板印象：
似乎是属于较为昂贵的栽培介质！

在假日花市巧遇鹿沼土，由于价格与赤玉土相同，此外淡黄色的材质符合我的底材颜色需求，最重要的是外包装注明著 pH=5.2~5.6 引起我极高的兴趣。我在一时冲动下就把鹿沼土扛了回家，从此改变了本次水草栽培的命运。很遗憾的是，我并未仔细查看包装袋上是否有标示鹿沼土的烧成温度。

有关鹿沼土的其他相关讯息我一概都不清楚，
因为从来也没想到要使用这种栽培介质。
我询问贩售鹿沼土的摊位老板：
鹿沼土不是比赤玉土昂贵吗？
老板诚实以对的告诉我：
鹿沼土（在台湾）其实不太好卖，
由于是酸性栽培介质，
使用的人不太多，
最主要是用来种植杜鹃花，
其于的大都只是用鹿沼土来点缀搭配而已。
我接着又问老板一个很重要问题：
鹿沼土会沉入水中还是浮起在水面？
老板听到这个问题觉得我似乎是来搅局的，
不再理我便转头去招呼其他客人。
不论如何，
鹿沼土是否能沉入水底，
可能要我自己测试看看了。
而鹿沼土的酸性特质或许在陆生植物的运用较少，
但对于水草栽培而言可是个大受欢迎的栽培介质。
那么万一鹿沼土没法沉入水底该怎么办？
我心里已经盘算好了：
就洒到阳台的各个花盆里当作补土吧。
计画永远赶不上变化！
在我贪图酸性特质的一时冲动下，
就这么舍弃赤玉土并把鹿沼土给扛了回家。
​
挖除了旧的发臭发黑底泥后，我思考了好久下一步该怎么走，最后决定还是在缸底铺设 5 Kg 的山土。过去几年来山土提供了很正面的水草种植效果，这次山土的主要功能是当作基肥，可以减少或拖延水体的施肥；山土在本次由于并非当作碳元素的主要来源，所以不需要铺太多。

我敢大胆使用鹿沼土也是冲著酸性介质很适合种植水草，
在黑土如何降低 pH，KH 和 GH？文中我分析过底土酸化的主要原因，
阳离子交换容量（CEC, cation exchange capacity）的高低才是最重要的关键。
也就是说鹿沼土应是阳离子交换容量相当高的介质，
而非里面蕴含着何种神秘的特效成分。
鹿沼土另一个吸引我目光的原因是 " 色彩 "，
我自己 DIY 的水族缸照明色温偏黄且亮度偏弱，
暗红色的赤玉土会使得整个水族缸看起来更暗红，
鹿沼土的色彩因为是淡黄色的关系，
水族缸底床看起来比较明亮一些。　　
更重要的是，
我无故多了一项有趣的观察实验：
鹿沼土对于水草栽培的效果如何？
至少我没见过相关的经验分享。
而用赤玉土种植水草就显得不稀罕了，
在赤玉土的设缸过程一文中也有详尽的分享。
我对这个新水族缸的热情又更激化了。
这个新设水族缸除了鹿沼土以外，
我依旧先在缸底铺设了 5 Kg 的山土，
主要是为了能提供水草根系营养，
日后倘若碳元素不足将以戊二醛来补充碳元素，
而 5 Kg 的山土平均铺设在缸底的厚度为 2 cm，
铺设在山土上方的鹿沼土厚度则为 4 cm。
在开始注入自来水时，
我首先要面对的关卡就是鹿沼土能否沈水的问题。
​
山土在缸底铺平后的高度约为 2 cm，然后开始缓慢倒入本次底材的主角：鹿沼土。现阶段最关心的现象的是鹿沼土能否顺利沈水？如果鹿沼土密度太低无法沈水，那么我将会把所有的山土连同鹿沼土全部从水族缸底挖出，然后分散倒进阳台的各个花盆里当作补土。

当缸内的水位淹没鹿沼土约 3 cm 时我停止加水，
发现大部分的鹿沼土沈在水底，
但有一部分则是在水中载浮载沉的，
甚至有少数是在水面上漂浮。
我对于此一现象的判断是：
鹿沼土颗粒应是含有大量的孔隙，
有些孔隙内的空气无法立即排除。
这似乎意味着鹿沼土的单位表面积很庞大，
可能很有利于培养微生物。
不过我还是让泡着浅水的鹿沼土静置观察，
而鹿沼土果然在 24 小时内全数沈入水底。
就算我用手在水里搅动鹿沼土也能全部再沈底。
然而就在我把水族缸加满水的过程中，
不慎扬起了粉尘导致整个水族缸极为混浊。
于是我启动了过滤器来协助改善水质，
但过滤器却是火上添油令水质混浊更加恶化。
我耐心的等待一天却毫无好转迹象，
心里不禁嘀咕：
​如果鹿沼土的阳离子交换容量很高，
怎么会水质依旧如此混浊。
我实在受不了了便把几乎两年没有清洗的圆桶过滤器拆下来清洗，
这才发现过滤器内早已经充满了泥浆，
怎么可能继续发挥过滤水质的效果。
而过滤器在彻底清洗完毕并重新运转以后，
水质果然在一天内就完全恢复了清澈。

鹿沼土全数倒入水族缸铺平后的高度约为 4 cm。大部分的鹿沼土是沈入水底的，但看起来轻飘飘的感觉，有一部分的鹿沼土则是漂浮在水面上。我的推测是鹿沼土含有极为大量的孔隙，内部的空气无法在一时间全部排除，所以必须耐心等待才能完全沈底。

不过我必须面对的另一个问题是：
鹿沼土会不会过轻导致水草无法定根而容易浮起？
于是我随手拿了两株小水草种植在水流不怎么弱的位置，
看看鹿沼土沈水后的颗粒重量能否托住水从而不会浮起，
果然这两株水草很争气的稳稳固定在底床上。
鹿沼土到这个阶段算是通过了初步考验！
然而我对于鹿沼土的好奇心又更浓厚了：
鹿沼土到底是什么东西？
在先前提过鹿沼土是属于酸性的介质，
因此我推测鹿沼土的阳离子交换容量（CEC）应该很高；
而鹿沼土在泡入水中之后没法立刻沉底，
所以我推测鹿沼土的应是含有大量的孔隙。
不过推测毕竟并不等于事实，
我们还是要回归真正研究文献所提供的资料。
​我查阅了有关鹿沼土的资料，
中文和英文的相关讯息简直是隔靴搔痒，
但日本有关鹿沼土的研究资料可就丰富了，
毕竟鹿沼土是日本以自己的土壤所烧成的栽培介质。
我首先针对鹿沼土的阳离子交换容量进行搜寻，
这才发现鹿沼土的阳离子交换容量暗藏者相当深澳的学问！
根据日本大学石川重雄等人在 2012 年的研究发表，
鹿沼土的阳离子交换容量和烧成处理的温度息息相关。
鹿沼土在 0 °C（生土）时的 CEC 约为 20 meq/100g，
以 400 °C 烧成的 CEC 最高约为 110 meq/100g，
但若以 1000 °C 烧成的鹿沼土之 CEC 最低至约为 0 meq/100g。

在注水的过程中不慎冲击山土扬起底泥导致水质混浊，于是启动了过滤器以协助净化水质。或许是已经两年没清洗的缘故，过滤器送出的泥浆水只让水质混浊更加恶化。等了一天也毫无好转的迹象，于是不得不拆下过滤器并彻底清洗，水质这才恢复清澈。

​日本所提供的鹿沼土烧成温度与 CEC 的高低关联如下：
1000 °C（0 meq/100g）<  0 °C（20 meq/100g）< 800 °C < 600 °C  < 200 °C < 400 °C（110 meq/100g）
原来鹿沼土的 CEC 高低和烧成温度的关系非常之大！
这下子可事态严重了！
我早就把鹿沼土的包装袋给扔掉了，
我所买的鹿沼土到底使用几度高温烧成的？
话又说回来，
我就不信有哪个购买鹿沼土的消费者会去注意到烧成的温度！
此外该研究也提供他们所测得的沸石 CEC 为 200 meq/100g 以供参考比较，
这比起我在硅藻土、黑土、赤玉土和沸石对于水质影响的观察比较所引用的数据高了一些。
在此也补充另一份很值得参考的表格比较了鹿沼土、赤玉土和沸石：

另外还有三份分析报告比较了鹿沼土和赤玉土。

1. 大阪大学在 1999 年日本土木学会学术演讲会上所发表的分析报告：

2. 日本环境省在 2007 年所发表的一份分析报告：

2. 大阪产业大学在 2010 年日本土木学会学术演讲会上所发表的分析报告：

从几个比较表格看来，
​鹿沼土在比表面积方面大胜赤玉土，
而净化水质的能力则是不相上下。
单是从数据的比较而言，
鹿沼土比赤玉土更适合用来当作净化水质的滤材，
庞大的比表面积就不知能培养多少微生物了！
无论如何，
鹿沼土使用于水族缸或水草栽培应是不成问题的，
至少日本有些玩家已有用鹿沼土栽培水草的实验比较，
不过在此先不再多谈日本的使用经验，
就从我自己的水草缸来试验和体验，
然后再来做鹿沼土的更多探讨与经验比较囉！​
​​
鹿沼土虽然度过了第一关的沈底考验，但是否就能托住水草根茎而不让水草浮起，也是至关重要的。我随手从阳台的水槽内摘了一小株三白草和椒草来进行插枝测试，而且是种植在水流较强的位置。还好这两株水草都稳稳的站在原地并未浮起。鹿沼土总算是可以安心使用了。