包含人類在內的生物在自身遇到危險時，會下意識不由自主地立即避開它，這是透過本能所驅使；不具移動能力的植物，假如當下遇到生長環境漸劣的情形該如何應對？為求能克服不利生存的環境，針對養分吸收方面，植物必須產生一個可以調節養分吸收速率、輸送及代謝的方式，用來適應環境中因養分增減所帶來的波動。在我們所接觸的水草缸世界中，水草肥料的種類大概可分為基肥、根肥及液肥共三種，基肥是初期建立水草缸鋪設在底床，可用於搭配富養分的黑土或其餘無養分的底砂；根肥用於基肥養分隨著時間遞減，或是強化某些水草根部養分等情形使用；液肥通常是建立水草缸後，視情況來決定添加的時機，使用方便且速效，同樣也是水草重要的養分供應源。
除了碳、氫、氧之外，植物對氮有著莫大的需求，跟磷、鉀一樣都屬於移動性元素的氮，一般多以硝酸鹽的形態被植物給吸收，在植物的體內，當它的含量飽滿時，硝酸鹽會往成熟葉去移動；而遇缺乏時，植物會把儲存在老葉中的硝酸鹽運送往新葉。開始接觸水草缸有一段時間的人，想必都知道氮對水草的重要性，在先前的〈過度供給肥料對植物及環境的傷害〉一文中提及氮不足對植物生長有著不良影響等內容。目前水草缸的氮肥多以硝酸鹽為主，參照前人〈添加磷酸抑制綠斑藻之實驗〉的研究，認為銨鹽容易在水草缸中誘發藻類滋生，故不建議水草氮肥全部都用銨鹽取代硝酸鹽。
緣起由來
享受水草缸所帶來的樂趣（或許是體驗爆藻所帶來的痛苦）過程是每一位玩家所追求的，作為消費最末端的水族玩家們，通常最介意的就是買回去的產品有無發揮預期的效用，這在水草缸的肥料也是如出一轍，我們在意肥料是否對水草的成長有所助益。關於水草肥料的使用方法，原則上，基肥及根肥在使用上不會有太多的變化，唯獨液肥卻有著不同施用的操作手法。
▲既然開宗明義就是針對液肥作為討論的主體，跟本人所著〈針對珊瑚所耗元素補充之實證〉內容一樣，搭配上圖可看出液肥在施用上也分作兩種，以一週相同的劑量為例：第一種是將一週的劑量分為數日施用，讓水草少量多餐即可；第二種是把一週的劑量一口氣給足，讓水草吃到撐破肚皮，這兩種方式迄今皆有人採用，本文的宗旨就是探討這兩種操作手法的差異性。
讓我們先穿越時間時光隧道回到過去，早期獅子剛接觸水草缸時，都是購買台灣的肥料，大家都曉得水族缸具有無性生殖的特性，隨著自己的水草缸數漸增，肥料的消耗量也逐步攀升，最終踏向自製肥料的道路，就因為這樣催生出〈自製水草液肥〉、〈自製水草微量元素〉、〈自製水草基肥〉、〈自製水草根肥〉及〈水草缸的植物激素〉這幾篇文章。
早先自己使用液肥都會參照瓶身說明，基於方便，以往在習慣上都採用將一週的分量來做一次性添加為其使用方式，後來遇到自製液肥時，面對調製配方的決定，因為沒有任何經驗，即便是已經查閱許多資料，心中仍充溢著諸多問號，最令人掛心的疑慮有兩個，其一是大家所知悉的養分過剩問題，液肥劑量過高可能會演變成從養水草缸變成養藻缸；其二就是微量元素能發揮功效的pH範圍，身處在台灣南部的硬水環境，水體的pH也多落於8左右，過去水草鐵肥很多都是用EDTA鐵與硫酸亞鐵來調製，這兩種原料最大的問題就是穩定的pH範圍偏低，這對硬水環境十分不友善，而且EDTA鐵本身有微毒性，且易被光解，個人不建議採用，後來新的DTPA鐵、EDDHA鐵問世才把pH的穩定範圍擴張。
就是這個轉捩點，讓液肥從原本從一週添加一次的飽足劑量，改為每日添加，所以無論是一次讓水草吃到撐破肚皮，還是分多日供給讓水草少量多餐，這兩種方法自己都有長時間使用的經驗，然而本人觀察到一個有趣的現象，採用少量多餐的水草似乎長得比一次吃到撐破肚皮還要好，搞不清楚是自己的心理作用，還是自己的液肥配方猶如神助般的威能？
研究過程論述
獅子開始施放時空魔法，於是我們又穿越返回到現代。早在1970年代人類就已經發現植物具有特殊的硝酸鹽吸收系統，分別是「低親和性」及「高親和性」兩種，當環境中的硝酸鹽濃度高時，植物會啟動低親和性系統，吸收大量的硝酸鹽並加以儲存，待需要時再使用；遇環境中的硝酸鹽濃度低時，便會啟動高親和性系統，將環境中少量的硝酸鹽全都吸收進來省著用，這種運轉機制關鍵就在於植物根部的表皮細胞與根毛，其細胞膜上面有一個稱之為CHL1的轉運蛋白，CHL1是一個雙親和性的轉運蛋白，藉由是否有磷酸化來牽動分子改變其構形，它會感受到細胞外面的硝酸鹽濃度變化，自動切換親和性高與低，把硝酸鹽運送到植物體內。
▲台灣的研究人員發表一篇與植物吸收硝酸鹽有關的研究，內容提到發揮分子生物學的技術，利用CHL1轉運蛋白的轉換機制，藉此來增添植物利用氮的效果。由上圖所示，虛線的左邊是環境中硝酸鹽濃度低時，CHL1會因磷酸化，成為高親和性的轉運蛋白；虛線的右邊是當硝酸鹽濃度高時，CHL1則被去磷酸化，以轉換成低親和性的轉運蛋白， 總體來說，CHL1足以勝任濃度感應、離子運輸及訊息傳遞等工作。
▲直接看實驗結果，當施用高濃度的硝酸鹽給植物，初期的基因表現量會迅速爬升，不知是否與植物肚子餓太久有關聯（誤）？然而在初期暴飲暴食後，植物的基因表現量也像溜滑梯般下降，而且持續萎靡不振，絲毫無起色可言；但改持續施用低濃度的硝酸鹽後，基因表現量也會逐漸提升，儘管遇有略為下降的情形，但後期會轉為持續節節升高，最終結果十分亮眼！若換個口語的方式表達，就是當硝酸鹽量濃度不足時，植物為搶奪養分所展開積極競爭的態樣。
實驗觀察硝酸鹽的變化是用硝酸鉀（KNO3）當對照組，另外還有用氯化鉀（KCl）搭配實驗，會將鉀一併納入觀察，似乎是鉀與親和性有著密切的關聯，恰巧它們都是製作水草液肥的原料。實驗的結果高下立見，看來以相同的液肥量分數日做少量多餐的施用法真的比較好，一來水草吸收硝酸鹽的效果佳；二來則可減少因施用硝酸鹽過量造成水草吸收速率下滑，讓藻類有可趁之機，乘隙拓展自己的領地，倘若當下水草缸已有藻類開始孳生，建議先處理藻類問題。
研究結論
此研究的初衷是希望台灣農民勿過度施用肥料，氮是農作物生長的重要元素這點是肯定的，而且在初期提高氮的用量，確能獲得產量增加的效果；惟考量報酬漸減律，氮的施用量提升至某數量後，產量並便不會有持續增加，目前氮的使用領域仍以農業為其大宗，研究人員指出政府當前對農業的政策補貼有一部分是用於化學肥，因為化學肥的價格相對低廉，以致於農民就會傾向多用；但施用在農地的氮約有50~70%都流失掉，其實只要農民觀念能轉換，透過施用量的改變就能讓農作物對氮吸收的效率提升，就能減少對我們居住環境的傷害。
問題還沒這麼快結束！針對提供氮給農作物這件事，農民要學習相關知識，並透曉自家農地的天候、光照、土壤性質等情況，再加上氮肥又分為硝態氮和銨態氮兩種，不同的農作物還有不一樣的喜好，農民事前須做足萬全的準備，依據整體條件來做綜合判斷，力求精準施肥。關於過度施用肥料存有極不利益的壞處，相關內容已在〈過度供給肥料對植物及環境的傷害〉有大致的解說，同樣不再贅述。
▲由上開可知，只要同款肥料使用方法得宜，就如同七龍珠裡面的孫悟空使出界王拳，能在一定時間內提升力量、速度、破壞力、防禦力是一樣的意思。
對我們這些尋常水草缸玩家，無須人人皆要成為像是植物學，或是分子生物學相關領域的專家，成天要與DNA、RNA之類的為伍，非得一定要搞懂什麼高深莫測的學問不可，眾所皆知硝酸鹽是水草所需的氮來源，對我們而言，最關心的事莫過於硝酸鹽被吸收的態樣，參酌前人的研究成果，我們只要取出所需的部分加以運用，如此便可以減少走冤枉路的機會。此研究結果合理解釋獅子在水草缸所觀察到的現象，也因為這樣才確立自己並非是心理作用，更不是中了血輪眼的幻術，比起用液肥讓水草吃到撐破肚皮，倒不如持續供應少量多餐的劑量，如此對它們生長才有更大的助益，這同時也是報酬漸減律的最佳體現，我們所用的黑土或緩釋型的基肥與根肥，應該也能適用此研究的實驗結論。
水草要正常生長需要碳、氫、氧、氮、磷、鉀等巨量與次巨量元素，以及鐵、錳、銅、鋅等微量元素的幫忙，只是想要種出一缸綺麗的水草世界，單只有元素供給充裕是不夠的，水草缸是一個封閉的生態環境，環境中布滿著許多擾動會影響缸內的生態發展，包含水體的pH、GH、KH、溫度或是光線、碳源、水草屬性等因素都會有連帶關係，且每一缸都是獨立的生態，所以各缸間彼此或多或少都不盡相同。水草缸實為多種專業領域的濃縮，需要潛心學習，才能呈現一個生態平衡的狀態。
參考資料
郭朝禎，科學發展第473期，身兼數職的硝酸鹽轉運蛋白，2012
上下游，全球首次揭開氮肥的秘密！中研院特聘研究員蔡宜芳，找出植物吸收硝酸鹽關鍵基因，2019
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