繼〈水草缺鉀症狀及補充後之改善〉一文中提到植物所需的成長養分包含巨量元素、次巨量元素及微量元素,至於跟水草肥料有關的資料在網路上也不計其數,相信許多水草缸的玩家都十分清楚。針對家中擁有多缸或大水量水草缸的人,液肥的消耗量可能不小,自製液肥可節省許多花費,但這部分需要一段時間的累積經驗才易找出適合自己的配方比例,本文液肥製作內容是以獅子自己的使用習慣所撰寫。
溶液簡述
先講一些題外話,先喚醒我們過去一些求學的記憶,稱「溶液」者,乃指由兩種或兩種以上的純物質均勻混合而成,能溶解其他物質的稱溶劑,而被溶解的稱溶質。溶液又分為氣態溶液、固態溶液及液態溶液,我們所要製作的液肥為液態溶液。當溫度、壓力及溶劑量皆設定為常數時,每單位飽和溶液中所含溶質的量稱為「溶解度」,而在溫度改變時,我們所用的液肥原料的溶解度也伴隨改變,以下圖硝酸鉀為例,可看出溫度與溶解度間關係。
▲每100公克的水隨著溫度上升也使硝酸鉀的溶解量跟著上升
為什麼要先提溶液?正所謂「萬丈高樓平地起,蓋樓首要打地基」,一切回歸原點從頭慢慢講起。通常我們製作液肥時都處在常溫,而理解溶解度的用意就是要知道配方到底要加到多少才會飽和,只是這部分一般在製作N、P、K液肥這部分都被忽略,主要是配方所占百分比都不高的關係,所以不會有飽和的問題發生,終於把不重要的部分講完了(不重要幹嘛講,難道在騙稿費?)
水草所需元素不足的情形
提供水草適合的環境是我們必須要學的技能,水草成長要具備光線、二氧化碳及肥料等多項條件,當中光線及二氧化碳的部分可參考〈水草燈具與水草生長的關聯性〉及〈二氧化碳與水草缸的關聯性〉的內容。本文要談的是肥料(元素)對水草的重要性,已知光合作用能形成植物所需養分,至於光合作用無法形成的元素就須仰賴外界補足,然而元素供給過多又會造成藻類孳生或其他傷害等問題,供給不足又會產生不利水草生長的狀況,適度施肥才是我們該追求的理想目標。
▲水草巨量與次巨量元素不足發生的情形
▲水草微量元素不足發生的情形
開始製作液肥
本文N、P、K液肥製作主要是參考前人所貢獻的配方並重新調整劑量,鐵肥的配方為獅子自行設計,也通過長時間測試,初期嘗試用DTPA鐵(Fe-DTPA)及EDDHA鐵(Fe-EDDHA)當主原料,最後決定只用DTPA鐵當主要鐵肥的原料,理由將於文末敘明。製作前我們要準備的原料有硝酸鉀(KNO3)、磷酸二氫鉀(KH2PO4)、硫酸鉀(K2SO4)、DTPA鐵(Fe-DTPA)、黃腐酸(Fulvic acid)及水,至於水的部分建議用蒸餾水或RO水當作溶液比較適合。
液肥主要都是溶在水體,首先我們先來製作N、P、K液肥,氮、鉀的部分直接就是用硝酸鉀;磷、鉀則用磷酸鉀當原料,化工材料行所販售的磷酸鉀又分可為磷酸二氫鉀及磷酸氫二鉀(K2HPO4)兩種,因植物吸收磷酸二氫鉀速度較磷酸氫二鉀為快,故本文選用磷酸二氫鉀作為原料。此外,水草缸供給一定濃度的磷酸能夠抑制綠斑藻孳生,相關內容可參考〈添加磷酸抑制綠斑藻之實驗〉的完整實驗記錄。
▲製作液肥需要有燒杯、小玻璃杯、塑膠托盤、攪拌棒、空罐容器、電子秤及上開所提原料,接著我們開始製作的過程,液肥依獅子修改的配方,每100公克的水添加硝酸鉀9公克及磷酸二氫鉀4.5公克,設定上採本人的習慣為每1毫升對應水草缸30公升的水量。
▲胡迪:先來個原料大閱兵
▲胡迪:我們先來開始製作N、P、K液肥(為什麼製作液肥可以讓你的表情這麼猥褻....)
▲先示範用900公克的水配上81公克的硝酸鉀及40.5公克的磷酸二氫鉀,首先開啟電子秤的電源
▲將塑膠托盤及小玻璃杯放在電子秤上,此時顯示出它們的總重
▲按下電子秤上的扣重鍵,將數值歸零
▲倒入81公克的硝酸鉀至小玻璃杯中,秤好後放旁邊
▲相同的作法再秤磷酸二氫鉀40.5公克,一樣秤好放旁邊
▲平常獅子都是用RO水,這次心血來潮採用蒸餾水來製作液肥
▲原本還以為蒸餾水在製造過程多少會接觸一些空氣中的懸浮微粒,想說可能TDS可能落在1~2ppm,結果測試得到0ppm的數值,顯示出這個錢可真的沒有白花。
▲這次需要900公克的水
▲準備將剛才秤好擱置一旁的磷酸二氫鉀及硝酸鉀倒入燒杯中
▲開始倒入
▲均勻攪拌
▲調好的液肥倒入容器中,可用羊毛絨來過濾雜質
▲胡迪:就這樣我們把N、P、K液肥做好了(灑花)
這N、P、K液肥視狀況添加,對於初期新設的水草缸,水草種植密度、換水頻率或換水量的不同;又或者使用黑土、基肥等情形,液肥的添加量與時機就會有所不同,通常設缸後2~4週水草在適應新環境,建議不要添加或添加少許的劑量即可,否則爆藻指日可待!待些時日水草適應環境及成長逐漸茂盛再慢慢地提升劑量,生長茂盛之時可每日添加一次,若還不夠就再增量使用,這部分比較抽象,必須仰仗每日觀察水草的生長狀態來累積實際的操作經驗。
植物在行光合作用產生養分需要鉀的協助,依經驗在密植或生長茂密的水草缸對鉀存有略高的需求量,又或者剛換完水、陰性水草缸、開燈時間短、光照強度低的環境,可視情況另外再製作鉀肥添加。鉀肥的原料是硫酸鉀,其製作步驟同N、P、K的製作方式,這裡就不再重複相同的過程,以每100公克的水搭配7.2公克的硫酸鉀,相同是1毫升可對應水草缸30公升的水量,視狀況每3~4日或換水當日添加一次。
還有一個可搭配N、P、K施用的液肥原料就是黃腐酸,它本身屬於一種植物激素,亦是製作黑水的主原料,具備生理活性大的特性,可調節植物生長、養分吸收、光合作用、提升抗逆性,所稱抗逆性乃指耐受逆境的能力,例如:耐旱、耐寒、耐高溫、耐鹽害及提升KH緩衝力等特色,它適用於pH4~9的範圍可謂十分寬廣,又有助於植物吸收N、P、K等元素,屬於輔助者的地位,個人認為黃腐酸雖非絕對必要的液肥,水草缸玩家若有空閒或想提升液肥配方效果時,再將黃腐酸列入製作行列即可,有關植物激素用於水草缸的基本概念,詳見本人所著之〈水草缸的植物激素〉內容。製作方法同前,每100公克的水搭配3公克的黃腐酸,以1毫升對應水草缸30公升的水量,每週使用1~2次或每次換水完添加一次,由於黃腐酸能提升水草對微量元素的吸收,這裡建議伴隨微量元素一同施用。根據獅子過往經驗,黃腐酸較不易長久保存,可在製作當下考慮每100公克的水添加0.02公克的硫酸銅(CuSO4)或放入冰箱進行冷藏以利防腐。硫酸銅不只可以防腐,還可以製作成水草檢疫用的除蝸牛劑,可參閱〈自製除蝸牛劑及水草檢疫方法〉的文章。
▲硫酸銅具有毒性,成人致死劑量為體重每公斤0.9公克,所以必須嚴加保存以防家中幼童及寵物誤食等情事發生,萬一不慎真的發生孩童誤食情形,請立即狂喝牛奶或大量吞下蛋白等含高蛋白質的食物,然後立刻撥打電話119叫救護車送醫,以免憾事發生。
▲黃腐酸的粉末狀態,質輕且本身會帶有一種特殊的香味
▲黃腐酸與水混合後呈現黑水的顏色
接著是微量元素之一的鐵肥製作,早期的配方常以硫酸亞鐵(FeSO4)搭配EDTA鐵(Fe-EDTA)當鐵肥的原料,相信資深水草缸玩家都走過這一段過程。EDTA鐵具有微毒性,在陸生植物研究上發現存有生長抑制的現象,其迫害成因可能在於破壞植物根部細胞膜之通透性,過量使用恐導致藥害發生,再來是EDTA鐵本身易光解的特性,且還要在pH低於6.3才會穩定;硫酸亞鐵則是要低於pH6.5才能穩定,特別是像台灣南部水質pH大多落在8左右,硬水環境採用硫酸亞鐵及EDTA鐵大概只是滿足心理的慰藉。
EDTA鐵自1960年代導入在水草缸使用,至今也有數十個的年頭,惟在pH較高的環境不太適用,伴隨時代的進步,後來出現DTPA鐵及EDDHA鐵可當作鐵肥原料,雖然DTPA鐵必須低於pH7.5才穩定,但已比EDTA鐵好上許多;EDDHA鐵在pH3~10都很穩定,原則上只要是一般生活用水都適合使用,本質上十分優異,且DTPA鐵及EDDHA鐵兩者也較無光解問題。
本文的鐵肥配方是用DTPA鐵當原料,只要在pH低於7.5的環境便能開始發揮最佳功效。我們都知道供給CO2可以調降pH的數值,雖然CO2會受到水溫、KH等因素左右調降pH的效果,但在一個有供給穩定CO2的水草缸,即便是在台灣南部硬水的環境要低於pH7.5應該也不算難事,倘若硬要低於pH6.5則必須再加強CO2的供給量,但由於pH是取log的關係,每間隔1個單位就會讓氫離子濃度差距10倍,過強的CO2供給量將會考驗缸內生物的耐受度。水族某些基本參數可謂是茲事體大,有時會牽一髮而動全身,關於這部分的延伸議題,可參閱〈認識pH、GH、KH的旨趣〉及〈TDS在水族的運用〉的內容。
▲據前人研究得知EDTA鐵最穩定範圍要低於pH6.3,當處在pH7.5時頂多只有一半左右的效用,pH8大概只剩不到10%,當添加的鐵肥穩定性越低,表示我們加入水草缸中的鐵肥就會越快失其效力,所以本文建議採用DTPA鐵為佳,雖然EDDHA鐵的穩定pH更加寬廣,只是對於觀賞用的水草缸而言,存有一個比較難以忍受的缺點,後續就會對此加以解釋。
▲上圖為EDDHA鐵及DTPA鐵的最初狀態,獅子當時向網路賣家購買鐵肥原料時,發現原料製造商似乎是一家位在荷蘭的AkzoNobel公司分出一家獨立的Nouryon公司旗下的Dissolvine品牌的產品,EDDHA鐵的型號為Dissolvine Q48;DTPA鐵的型號則是Dissolvine D-Fe-11。
鐵肥是用本人的原創配方,每100公克的水搭配2.72公克的DTPA鐵進行製作,同樣是1毫升可對應水草缸30公升的水,可每日添加一次。水草對鐵的吸收可分為葉面及根部兩部分,根據前人所發表的研究,水草缸在有提供CO2的情形下,處在pH6.5~7.8的範圍內,水草根部吸收鐵的能力約為葉面吸收的2.7倍,我們可將水草根部對鐵的吸收納入日後管理的重點。
▲加水調和的EDDHA鐵呈現紅酒(檳榔汁)的顏色
現在獅子來解釋水草缸不建議採用EDDHA鐵的理由,前面提到EDDHA鐵的所適用pH的範圍區間最大,為何不乾脆全用它充當鐵肥,而是用DTPA鐵當原料?關於這點除了成本之外,只能說最主要的原因是EDDHA鐵會影響水色十分嚴重,曾經也試著用DTPA鐵混合EDDHA鐵充當鐵肥,始終無法獲得讓水色改善,如果有使用過甲烯藍(Methylene Blue)經驗的人應該就會知道,甲烯藍本身也是一種染劑,會讓水的顏色會變成藍色,EDDHA鐵如上圖可看出是不易透光的酒紅色,只要一點點的劑量就會讓水色改變,就算它穩定的pH範圍十分寬廣,但為避免對水色的影響,在配方的拿捏也只能添加極少許;只是些微的添加量不具太大的意義,稍多添加又呈現像在水裡吐檳榔汁的顏色,完全不利水草缸的觀賞,結論就是EDDHA鐵比較適合魚菜共生與陸生植物的栽植,這就是本人目前只用DTPA鐵的原因。最後補充,遇到水草缸有使用活性碳的情形要特別注意,鐵元素是構成微量元素的一員,水草缸若使用活性碳很可能會吸附微量元素造成不必要的浪費,這部分使用者須自行拿捏。
▲上圖是以100公克的水搭配5公克的EDDHA鐵製作的鐵肥,很難想像這是在約300公升的水草缸中滴入4毫升的樣子,這還是關燈時拍的,開燈後就會發現水色明顯偏紅,若後續想要回復原水色,只能依賴持續換水來慢慢稀釋。
▲製作完成的液肥四寶
▲來弄個120X45X60的水草缸,先設初期硬景,後面再慢慢調整
▲用此缸來測試自製的液肥
▲胡迪:兄弟,我們終於可以下班了,要不要一起去吃個消夜?
到底誰需要自製液肥?拙見認為拿本土品牌液肥的售價為例,對擁有90X45X45尺寸的水草缸超過3缸以上,或每日消耗液肥超過10毫升的人,自製液肥才慢慢有顯著的經濟效益,不然只是增添一個DIY的樂趣而已。假設今日有只有60X30X36水量的水草缸,特別是初設缸之期,通常液肥消耗量很低,就算到後期水草生長茂密,每天達到3毫升消耗量,選購本土品牌的液肥還是比較適合,實在不用花更多的錢去自製液肥,且液肥原料儲存也需成本,假如保存不當可能在未使用完之前就全數損壞,特別像是螯合鐵之類的原料,要避免遭受水氣影響受潮,需要妥善加以保存。
前面提到水草所需的養分除了巨量元素、次巨量元素及微量元素,N、P、K屬次巨量元素,而鐵是微量元素的一員,也是植物體內含量最多的元素,關於植物所需的還有銅、錳、鋅、硼、鉬等微量元素,微量元素要自行製作也不是不可能,只不過既然被稱「微量」當然就是一點點而已,過去要每個元素備齊是件很麻煩的事,加上卻只用些許分量,還有製作不易及成本高讓獅子望而卻步,拜時代進步所賜,已有廠商販售現成的微量元素讓我們自行調配,有興趣的人請看〈自製水草微量元素〉的內容。接著是液肥的供給方式分作兩種,同樣以一週的期間為例,一種是將同樣的劑量,分數日施用讓水草少量多餐即可;另一種是把一週的分量一口氣給足,讓水草吃到撐破肚皮,這兩種方式迄今皆有人採用,獅子則是選用少量多餐的方式,理由已在〈論水草液肥之施用手法〉當中敘明。至於其他像是水草基肥或根肥的自製,本人亦有提供製作的方法,可參考〈自製水草基肥〉及〈自製水草根肥〉的內容。
水草施肥個人覺得談不上什麼高深的技術,有的只是經驗的堆疊罷了,無論是基肥、根肥或是液肥,施用過多或過少都會對水草存有不利的影響,有時候是元素本身所造成,有時候是因為施肥過量改變滲透壓,間接地造成水草嚴重的傷害,這部分可參考〈滲透作用存於水族的影響力〉的內容。獅子建議新手玩家還是先從市售的產品練功,經過些許時日將歷程內化成自身經驗,便可朝下一階段邁進,就好比某一支受人青睞的紅酒,當銷售業績十分亮眼,排除行銷的成功,締造佳績的主因並非都屬種植葡萄的果農,背後對那支紅酒進行勾對的人的實屬功不可沒,由於此人可以調出大部分品酒人士都能喜愛的口味,才能讓消費者願意掏腰包購買;如同勾兌紅酒一般,立足於學理,延伸創造出自己的施肥方法。
參考資料
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楊傳傑、魏樹和、周啟星,植物修復重金屬與多環芳烴污染土壤強化措施研究進展,2009
沼澤缸之家,不受控制的不平衡施肥法 (4),鈣鎂鐵的施肥目標,2012
張元、馮瓊、楊小方、穀春秀、龔平,黃腐酸對鹽脅迫下紅花種子萌發及幼苗生理特性的影響,2015
Dissolvine,Micronutrients Product Guide
延伸閱讀