無論是水草缸剛入門的新手或鑽研多年的老手，除非只用太陽光，燈具必定都是會購買的設備，假如沒有光線，水草無法行光合作用就會死亡，無論是從鹵素燈（HQI）、T5、T8或是PL等光源，進而演變到現在的主流為LED水草燈具的市場，在面對五花八門的商品，如何挑選適合種植水草的燈具就是值得我們投入心思研究的課題。首先來複習一些「光」的基本概念，這裡不談反射、折射、散射、繞射等物理現象，或是一些複雜的數學計算，這裡要談水草燈具光的波長（Wavelength）、色溫（Color temperature）、演色性（Color rendering index，CRI）及水草燈具初步選購重點，這些才是我們種植水草所需知道的資訊，本文以LED的水草燈具作為主要討論範疇。
過去我們在學校物理課上有提到「光」分為「可見光」與「不可見光」兩種，可見光的波長範圍約為380~750nm，超過此範圍稱不可見光，也就是人類肉眼無法感受到。光的能量取決於頻率與波長，波長越長、頻率越低，能量越弱，光的顏色會逐漸往紅色靠近；波長越短、頻率越高，能量越強，光的顏色會逐漸往藍色靠近，在水族領域內，短波長光線最常見的應用莫過於殺菌燈，殺菌燈所產生的紫外線照射到細菌、病毒後便會開始死亡。紫外線又會被稱作紫外光或UV，依照各種波長區段差異，又可區分為UVA、UVB及UVC三種，UVA的波長在320～400nm；UVB的波長280～320nm；UVC的波長200～280nm，一般殺菌燈以UVC為主，所以屬不可見光，在殺菌燈作動時，不得隨意接近或直視發光源！
▲上圖為外置型傳統燈管樣式的殺菌燈，不管是淡水或海水缸使用殺菌燈對於疾病預防都有助益，這裡要強調的是疾病預防，並非治療生物的疾病，殺菌燈本身沒有治癒疾病的療效。另外也有人拿殺菌燈用於藻類防治，依本人自身使用經驗，淡水方面清除綠水效果卓越，對黑毛藻預防也有某些效果，至於其他藻類預防就沒那麼明顯；不過殺菌燈用在海水缸的藻類防治效果就很不錯，功效遠比用在淡水缸來得優異。
細菌繁殖方式有很多種，其中又以二分裂法最為常見，為求能將細菌抑制在相對低的數量，不管是要殺菌或是防藻，殺菌燈最好是24小時全日開啟，倘若單純只設定每日開啟幾小時，難以發揮殺菌燈預期效果，此結論來自於〈清洗培菌濾材的操作概要〉文末電腦模擬分析的實證結果及應用實例。殺菌燈的紫外線燈管屬於消耗品，一般品質較優的紫外線燈管壽命可達8,000小時左右，超過這個時間範圍燈管仍會發出藍光，只是它已不具殺菌功能，為確保殺菌功效，應於使用期限內替換新的紫外線燈管。
▲參考前人運用電腦科技所做出斐濟地區的太陽光譜分布圖，黑色部分的波長為不可見光
講完紫外線終於要談色溫的部分，色溫的定義是指一個絕對黑體經加溫後所產生的光的顏色溫度，先想像這個黑體是由金屬所製成，然後我們將該黑體持續加熱，過程中黑體會因加溫到達不同溫度而發出不同顏色的光，假如持續把溫度不斷地提高，這時光的顏色也會產生相對應的改變，每種溫度皆會對應出不同的光色，當光的色溫越高，光的顏色越趨向淡藍色，藍光的成分就會越多；而當色溫越低時，光的顏色越趨向橘紅色，紅光的成分就會越多。色溫所用的單位是用K（Kelvin）作代表，中文稱為凱氏溫度，這跟我們一般常用的攝氏溫度C（Celsius）與的華氏溫度F（Fahrenheit）有所不同，在台灣日常生活以攝氏溫度為主，而凱氏溫度則在科學、工程領域才會見到。
▲每種不同的色溫都有其對應自然光的光色，通常太陽光的色溫約在5500K左右
▲比較2700K與5000K兩者色溫相異之處
▲生活中存有各種顏色的光，那些光的色溫是多少？這裡以「粗淺」的方式表述，上圖為CIE1931色彩空間，藉助 x、y 座標可對應出各種顏色，前面所述的黑體加溫後所標註的色溫（顏色）軌跡剛好也包含在該圖內，可以看出生活中像是紫色、綠色等顏色因為不在色溫軌跡上，所以較無具體的色溫概念。
▲我們日常生活中所看到的顏色，基礎都建構在紅、綠、藍（RGB）三種顏色上，它們又被稱為光的三原色，中間白色的太陽光就是由這三種顏色所混合出來，這跟我們擠水彩調色來作畫的原理大不同。
▲有了波長與色溫的概念後，再來就是要看各種光線波長對植物生長有何影響？大家都知道植物會行光合作用，然而事實上並非每一種光線波段都會被植物拿來利用。參照前人的研究，得到結論就是植物比較倚重藍光（400~520nm）與紅光（610~720nm）兩種，而綠光（520~610nm）的部分則不具什麼影響力。倘若我們拿居家照明的燈具來充當栽種水草的光源會怎樣？首先要知道居家照明的要求比較偏向光色或演色性，未必會設計成適合水草生長的光源，所以用一般燈具種植水草的效果多少會有些打折扣。
既然知道藍光跟紅光對植物生長最具影響性，特別是藍光的影響最大，綠光幾乎毫無作用，那為何不乾脆捨棄綠光只用藍光及紅光就好？以LED燈具為例，市面上確實有販售只有藍光及紅光的植物燈，也就是將白光去除綠光變成紫光，只是這種光色非常不利觀賞，有的人看久了眼睛還會出現不適的狀況，歸根究柢水草缸就是要突顯自然感，以器材使用總量來評論，此類特殊光色較少被水草缸玩家採納，另外放眼國際間各大水草造景賽事，也沒有入圍者是採用紫色光源的範例。
▲目前植物燈多採LED製造，類似上圖這種純粹只有紅、藍兩種顏色混出來的紫光，除非是從事水草繁殖的人會刻意選用外，不然一般人難以接受這種很像拍恐怖片的光色。
▲不就只是水草燈而已，為什麼非得要搞得這麼複雜嗎？
▲最後來看ADA的網站上有公布新的燈具AQUASKY G系列與之前的AQUASKY系列的官方光譜對照圖，已知藍光部分對水草影響最大，藉由上下圖對照相可看出ADA這次新推出的燈具在光譜上有做些許調整，依圖所示AQUASKY G系列有強化藍光的部分，使紅光跟綠光的相對面積有所縮小，同時可推測該款燈具色溫應該會提升，然後光的會偏藍色。
▲同樣是ADA官方實景圖對照，可看出新燈具的光的顏色偏藍，顯示色溫確有提高
最後要談演色性，先定義太陽光為最佳照明品質，換句話說就是用太陽光當標準光，以此評估照明光源品質好壞的依據，目前採用「平均演色評價指數」來區分演色性優劣。平均演色評價指數以Ra作為表示，當Ra值越高，演色性越高，也就是該燈具所產生的光線越接近在太陽光下的顏色，這意味著物體顯現出的色彩越趨近於真實，更能滿足視覺上不失真的照明要求；反過來看，演色性愈低時，表示該燈具所產生的光線顯示出的顏色與太陽光照射下的顏色越偏離，一般建議住家環境燈具的Ra值要在80以上為佳。
明瞭演色性的意義，那麼演色性對水草生長有什麼幫助？其實並沒有什麼幫助，依上述字面的意思，高演色性只是單純讓我們看得比較舒服，色彩越接近真實而已，以前面提到的植物燈為例，那種紫光就跟太陽光差距遙遠，以至於Ra值不高，所以植物燈的演色性極差，只有為了滿足某些特殊需求的人才會選用。
▲水草缸玩家除了要弄清楚燈具的配置外，還須一併考量二氧化碳（CO2）與肥料才能發揮最大效果，所以應將光線、二氧化碳及肥料視為一體，這三者在規劃上務必要同時進退，針對這部分可參考〈二氧化碳與水草缸的關聯性〉、〈自製水草液肥〉、〈自製水草微量元素〉、〈論水草液肥之施用手法〉、〈自製水草基肥〉、〈自製水草根肥〉、〈水草缸的植物激素〉及〈過度供給肥料對植物及環境的傷害〉等相關內容。
由於水草燈具不斷地推陳出新，LED的技術逐漸成熟已可滿足水族需求，儼然成為目前行銷主流，就連殺菌燈都能用LED產生紫外線，傳統燈管已逐漸式微，至於燈具的造型、可調亮度或光譜、防水、模擬大自然日照環境等附加價值，就讓消費者自己衡量來取捨。經由上開資訊做最後的結論，關於水草燈具選擇，本文以「效果」及非水草繁殖場的「一般使用者」作為出發點，本人建議的選購標準順序歸納如下：
（1）光譜應作為水草燈第一選購條件，理由是燈具的光譜出廠就已經設定好了，事後要更改具有困難度，即便光的強度能滿足種植需求，然而光譜不佳在效果上也會有所折損，不過這層顧慮透過資訊快速交換流動，廠商也都明瞭植物所需的光譜範圍，當前各家主力產品在光譜上並不會產生過巨差異。有的廠商標榜自家燈具可以讓消費者隨意調整光譜，只是可供選擇的參數太多反而很難下決定，畢竟那個是較進階的操作，縱使是老手應該也不會天天在那邊調光譜找事做吧？
（2）接著第二個順位就是光的強度，光的強度是個比較籠統的說法，目前水草燈具比較常用光通量來表示，光通量採用流明（lm）這個單位，指光源在單位時間內所能產出可見光的總量，亦指燈具發光量的意思。水草缸光線所需強度，應視水草種類、環境及操作手法決定，當燈具整體所發出光的強度較高時，易使水草有往「側向」生長的趨勢與顯色；遇水草缸高度、燈具位置偏高或其他原因導致光的強度不足，水草的莖伸長形成我們常講的「搶光」情形，這時只要空間足夠就還可再增添燈具提升光的強度，或是降低燈具高度來改善，此部分比較彈性，不像光譜一出廠性能規格大多已固定住。此外，光線與藻類滋生有因果關係，所以通盤規劃要拿捏得宜，這方面最好能具備一些實務經驗輔助判斷或有人從旁指導。
（3）最後的考量是演色性，已知紅、藍光對光合作用影響最顯著，我們看市售植物燈的光色即可分曉，因此對水草而言，演色性根本就是可有可無的地位。假如手上有一盞LED燈具的光譜很適合水草生長且光通量也能滿足種植需求，又同時兼具較高的演色性，如此便可讓使用者肉眼看到的色彩更接近自然界的真實原色，借此來達到「人草兩宜」的境界。
現在水族用的LED燈具跟過去相比簡直不可同日而語，完全不能相提並論！市面上推出的產品已具備相當高的實用性；只是高實用性同樣反應在售價上也是事實，不過廠商也是會陸續推出較低價的LED燈具來搶攻各種客層。水族並非只針對水草缸推出適合的燈具，其他像是飼養珊瑚或是純養生物方面也有相對應的產品，燈具效果之優劣需長時間觀察，絕非一盞茶時可獲結果，購買前先做好基礎研究才不容易花了錢卻還沒滿足需求，這樣就會得不償失。
參考資料
陳加忠，光線光譜與植物光合作用的關係，2005
Gardening Know How，LED Grow Light Info：Should You Use LED Lights For Your Plants，2019
PartyLights，LED Bulb Buying Guide
Advanced Aquarist，Light in the Reef Aquaria
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