每隔一段時間就會在網路上看到剛接觸水草缸的新手提出一個疑問，如果想要一缸生長良好的水草缸，是不是非得一定提供二氧化碳才辦得到？這時各路英雄好漢馬上就會跑出來貢獻自己的看法及經驗，以至於同樣的問題出現兩派的見解，關於這個十分常見的問題，獅子認為我們應從植物生長機制來作為討論的出發點，探討在大自然的植物生理是存在什麼樣的運作方式，再慢慢推出水草缸是否要提供二氧化碳。
光合作用的概述
我們起首先從光合作用開始，光合作用這個名詞我們應該都從小聽到大，由於植物並沒有像動物一樣有消化系統，因此它們必須依賴其他的運作機制來獲得在成長上所需要的養分，光合作用就是最主要的方式之一，只是水草缸裡面除了水草會行光合作用之外，還有萬惡的藻類也可以辦得到同樣的事。針對水草缸是否要提供二氧化碳，就讓我們先從根本的源頭開始推演，逐步前進來發現真實。
▲上圖為光合作用的流程，想像植物的葉片就是接受太陽光的太陽能板，光合作用就是當植物的葉綠體在吸收太陽公公的光能之後，葉綠體中的葉綠體及酵素便利用植物所吸收的水分及二氧化碳當作原料，製造出氧氣（O2）、葡萄糖（C6H12O6）及水（H2O）當作產物，而被製造出來的水又會回去再行光合作用。現實世界的光合作用其實並沒有這般簡單，故上圖僅將光合作用分作三個部分來做「簡易」解說。
（1）光反應：當植物開始接受太陽光照射時，植物所吸收的水分進入葉綠體讓葉綠素產生光反應，利用光能把水（H2O）分子光解變成氧原子（O）與帶正電的氫離子（H+），接著每個氧原子（O）會再跟另一個氧原子結合變成氧氣（O2），最後植物把氧氣從氣孔排出供生物呼吸之用。
（2）能量：水（H2O）經過光反應會產生供碳反應之用的能量，上述的氫離子（H+）即為碳反應之所需。碳反應早期的舊稱為暗反應，在過去認為該步驟不需要接受光照便可執行，但若沒有前面的光反應所生成的氫（H+）就不會有後續的反應行為，也因二氧化碳的參與故更名為碳反應。
（3）碳反應：碳反應過程需要氫離子（H+），在植物接受外來的二氧化碳（CO2）後，藉由酵素的幫忙來生成葡萄糖（養分）及水，所生成的水量比光反應前所獲的水量還要少，個人認為從物理的角度切入，得到這個結果確有符合能量守恆，至於葡萄糖則是透過植物的韌皮部送至植物全身。在大自然中，植物中的葡萄糖還可轉變成澱粉、蛋白質、脂肪等物質。
▲光合作用的化學反應式
▲我們來實際觀察水草缸中光合作用的情形，先看光合作用發生前的水草
▲光合作用發生中的水草，照片中亮晶晶的氣泡就是光合作用所產生氧氣，水草成長的養分許多來自於光合作用，主要都是靠水及二氧化碳轉成葡萄糖供自身所用。花了一些篇幅介紹光合作用，最後水草缸需不需要二氧化碳的答案其實已經顯露，水草缸對於二氧化碳的需求是肯定的。
前面提到植物行光合作用可獲得養分，那為什麼我們還要在水草缸中添加肥料？提供肥料的用意是為了補充無法從光合作用中得到的元素，例如：氮、磷、鉀、鐵等元素，而元素供給不足或過量皆會產生不良的影響，可參閱〈過度供給肥料對植物及環境的傷害〉及〈論水草液肥之施用手法〉的內容。在大自然環境中，植物死亡後的遺骸分解會變成現地的養分被保留下來；然而在供觀賞用的水草缸裡，通常我們看到水草枯萎、生長過於茂密等情形便著手修剪，然後從缸中取出修剪下來的水草枝葉，所以才會另外供給肥料，至於肥料怎麼給就又是另外一門學問。
陰性水草與陽性水草
推演到這裡，已經知道要借助二氧化碳的參與來實現光合作用，為何又出現水草缸需要或不需要提供二氧化碳的分歧言論？原因在水草缸的領域中，存有「陰性水草」與「陽性水草」的分類方式，水族界定義陰性水草謂指對光線與二氧化碳需求低的水草，此類的特徵大多生長緩慢，例如：小榕、大榕、咖啡榕、小噴泉、大噴泉、鐵皇冠、黑木蕨等諸多品種，獅子認為近幾年很熱門的辣椒榕（亦有人稱神秘草）也屬陰性水草的一員，有的辣椒榕品種在強光下葉片會散發亮麗的金屬色澤，十分耀眼奪目；接著再來看陽性水草，這類水草對二氧化碳及光線需求相對陰性水草來得高，栽種陽性水草若不額外提供二氧化碳恐有造成生長狀況不佳甚至整株死亡的情形。
▲依個人實務上所獲得的經驗回饋，水草缸的光線、二氧化碳及肥料在規劃上務必要同時進退，三者應一併納入通盤考量，不能像是單純只把光的強度提升，但二氧化碳及肥料供給依舊不變，如此無法達到最佳水草種植的效果。關於水草肥料及光線的議題，可參考的〈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〉、〈過度供給肥料對植物及環境的傷害〉及〈水草燈具與水草生長的關聯性〉等內容。
文末結語
有以上的分類說明已經做了觀念釐清，肯認水草是有二氧化碳的需求，只有需求程度的高低差異，即便是獅子所著〈陰性水草缸〉一文中，裡面的陰性水草也只是對碳源需求低，並非完全不需要補充碳源，假設水草所處環境完全不存在任何可供利用的碳源，最終生長便會受到嚴重阻礙，甚至落得死亡的下場。某些水草在種植時不提供二氧化碳可能會產生脫鈣作用，這使得葉片表面會有白色粉末附著的情形，有關這部分的內容，記載於〈水草的脫鈣現象和改善方法〉一文之中。
新手常常提問到底要不要供給水草二氧化碳的問題，個人猜想只是內心糾結要不要花錢而已，陸生植物所需的二氧化碳早已存在於大氣中，所以無須額外花費，反而是水草缸的二氧化碳供給設備卻要另外花錢購入，這就是令人難以取捨的癥結所在。供應水草缸適足的二氧化碳，不僅可滿足水草行光合作用所需碳源，亦可抑制某些藻類出現，市面上有許多相關二氧化碳供給設備可讓我們選購，台灣有許多縣市都有開設氣體行，在充填方面也稱得上是方便，況且二氧化碳的價格也不高，可作為長期使用的選項，當然也有其他較省錢的自製方式，每個人可視自己的狀況斟酌使用。
二氧化碳本屬酸性氣體，導入水中會調降pH，遇供給量太高會發生水草缸內的pH大幅下降造成缸內某些生物生理不適或死亡的情形，只不過這個還需考慮KH在水體的含量，KH與pH雙方呈現某種連帶關係，這部分詳見〈認識pH、GH、KH的旨趣〉的內容。另外，二氧化碳的溶解度與溫度呈反向關係，溫度越低，溶解度越高；溫度越高，溶解度越低，所以在同樣條件的水草缸環境，冬天的光合作用會比夏天還要來得好，主要就是因為冬天水溫較低讓溶解度提升的關係。
希望未來能有更多的同好投入水族休閒的領域，魚缸本身就是生態環境的縮影，可藉由裡面的運作來瞭解大自然，進而喚醒人們對自然環境的保育意識。我們都知道植物用可以利用大氣中的二氧化碳行光合作用，其製造出的副產物就是動物所需的氧氣，但目前在商業利益的驅使下，具有「世界之肺」的雨林卻因人類的砍伐活動正在快速減少中。
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