为什麼鱼菜共生系统需要补充铁.doc

_為什麼魚菜共生系統需要補充鐵一. 魚菜共生系統裡面鐵的問題鐵是植物裡面葉綠素的構成要素而葉綠素是植物進行光合作用的場所。 缺少足夠的鐵會導緻植物顯現新葉萎黃(初期葉脈仍顯現綠色)和生長遲緩的表徵。在魚菜共生系統裡的鐵一般以還原(去氧)的可溶性二價鐵(Ferrous Iron)和氧化的不可溶性三價鐵(Ferric Iron) 兩種形式存在. 前者可被植物吸收後者則否。 瞭解這點很重要因為當二價鐵在有氧環境中變成可溶性時往往很快被氧化成三價鐵或跟其它化合物反應使它無法被植物吸收， 尤其在高PH值的系統中會形成很多不同的氫氧化物。 這也是為什麼魚菜共生常常面臨缺鐵的問題即使系統裡面可能有很多的三價鐵存在。把生鏽的鐵製品放進系統裡是否可以補充鐵的不足? 在某種意義上是可以增加系統裡面鐵的存量可是實際上幾無效果因為所增加的是植物不能吸收的三價鐵而系統裡面可能本來就存在很多。 那故意在植栽床裡面製造缺氧區塊期望系統裡的三價鐵被還原成二價鐵以利植物吸收是否有效? 這個就比較有說服力尤其是在低PH值的系統裡，可是這並沒完全解決如何讓還原狀態的二價鐵離子可以到達植物根系附近充滿氧氣的區域。 二. 如何解決缺鐵問題 螯合是魚菜共生系統裡面用以固鐵的方法。也就是說把不溶性的三價鐵(ferric)離子和化合物跟有機分子結合使其變成可溶性。螯合作用是藉由螯合劑的特殊有機分子來完成， 這些有機分子被設計來捕捉(或溶解)金屬離子， 鐵就是其中之一。在植物界裡螯合劑是由植物根部產生然後滲入土壤用以捕捉和傳送不溶性的鐵離子。這些化合物中最有效的是phytosiderophores (植物鐵載體)， 它可以牢牢的綁住三價鐵離子， 把它們從各式不可溶解的沉澱物中拉出來。禾本科植物， 特別是大麥對於固鐵尤其有效。另一種由細菌合成的鐵載體siderophores對於三價鐵也有很高的親合力。 其它常見的螯合劑有胺基酸， 有機酸(尤其是腐植酸)和多酚類。雖然我們可以引進這些化合物到系統裡面也可以培養腐植酸溶液， 可是它們無法總是讓植物獲取足夠的鐵-尤其是在PH等於或大於7的系統裡面。因此需要人工合成的螯合劑來解決這個問題。幾乎所有的魚菜共生系統裡， 鐵是必須補充的養分之一， 而補充的方式就是添加螯合鐵- 就是把鐵鏈結在有機分子使其變成可溶解。螯合鐵是美國農業部有機標準所允許的添加物。三. 螯合鐵的形式最常見的螯合鐵有:FeEDTA: 有輕微毒性所以建議魚菜共生不該使用。這個形式的螯合鐵通常用做殺死闊葉雜草的除草劑。 不該使用的另一理由是它的有效範圍在PH6.4以下， 超過這個範圍它就變的不穩定。 所以說如果系統的PH經常維持在7的話， 則添加 Fe EDTA表示你可能會浪費很多錢。諷刺的是這是市面上最普遍販售和被魚菜共生所使用的螯合鐵的形式。FeDTPA: 如果系統的PH經常維持在6-7.5 之間則我建議使用這個形式。FeEDDHA: 如果系統的PH偏高經常大於7.5 (新系統較常見)則我建議使用這個形式。這個也是目前效果最好， 適用PH範圍最廣的螯合鐵形式。(註: 我試用過發現顏色紅的讓人擔心! 雖然魚兒並未有任何不適的情形)四. 一般對添加螯合鐵的看法一說是看到植物有缺鐵徵兆時就添加。這是合理的回應式添加方法， 可是終究在採取解決問題的行動之前植物已經遭受缺鐵的情形。植物的產量可能已經受到不利的影響。另一說(比較好)是定期每三個星期添加UVI系統的標準量2mg/L (註: 這是指鐵的濃度不是螯合鐵的濃度。 一般螯合鐵會標明含鐵的比率)。如此定期定量添加則系統就不會有缺鐵的情況發生。鐵肥也可經由葉面施用-使用低濃度的螯合鐵或是硫酸亞鐵噴灑。葉面施用雖然可以很快看到