| 高亮度LED在观赏水草养殖之应用 | |
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一、前言 在水产养殖中，观赏鱼产业具有低耗水量、高单位面积产值及全球性消费市场等特色，加上台湾气候适宜，又具水产种苗繁养殖深厚基础，是以近年来蓬勃发展，每年产值约为新台币 16亿元。除了观赏鱼本身，亦需观赏水草、水族器材搭配，是以相关周边产业亦随之兴盛。综观全球观赏鱼贸易额超过 50亿美金，而整体水族产业更高达 250亿美金，以其全球化的消费市场特性，水族产业极具发展潜力。 随着生态缸的概念盛行，水草更摆脱过去观赏鱼配角的地位，跃升为水族缸中的主体。然而水草需行光合作用，由室外移入室内，光源不足常是最显著的限制因子，对于红色水草尤甚。如何能提供有效的光照，是水草生态缸成功的重要课题。在人工光源的选择上，荧光灯提供的光谱不完全，且不一定适合水草生长所需。而能提供全光谱的光源却常又伴随价格昂贵、耗能大、大量发热影响水温等缺点。高亮度发光二极管(LED)拥有多项优点：亮度高、耗能低、单一波长，近年来技术突破，已进入商业化规模生产，广泛使用于许多照明的场合，组织培养苗栽培，甚至进入生物医疗产业。本研究的目的即在于探讨利用高亮度 LED做为观赏水草生长所需光源之可行性。 二、材料与方法 1.实验设备 本研究主要比较两种光源对观赏水草生长的影响—荧光灯管及高亮度 LED。在 110× 40× 40cm的玻璃水槽中，左半部以 20W 植物荧光灯管(AZOO 三波段太阳卤素灯管，主要三段波长峰值，约在 435、535、610nm)。右半部以 LED灯做为光源，灯具上共有 32颗 LED组件，每个组件由 4个红色（620nm）及 2个蓝色（460nm）所组成，总功率为 10W。中间以黑网隔开，防止相互干扰。 以沈水泵造成水流，让左右两边水体能充分混合，原则上左右两边除了光质不同外，其余条件均应一致。光源距水面约 20cm，照度约为 650 lux ，水温控制于 27℃，定期加入追肥。以定时器设定光周期为于 6hr亮/6hr暗，并于照光期间利用电磁阀控制 CO2的供应。 2.实验方法 水草选用两种不同颜色的水草，绿色的虎耳 (Bacopa caroliniana)及红色的红蝴蝶(Rotala macrandra)。每个处理，红、绿色各 10枝扦插。每周纪录每枝株高、叶片数、茎节数、（养殖期间只能计算露在外面的根）。 三、结果与讨论 实验结果显示，在株高、叶片数、茎节数方面，两种光源对于两种水草的生长都有帮助，但效果没有显著差异。然而在侧芽数(图 1左，图 2左)和发根数(图 1右，图 2右)上，LED比荧光灯效果显著，尤其在红色的红蝴蝶上特别明显(图 2)，推测应是目前使用的波长组合对于分生组织的刺激有较显著的效果，值得后续进一步探讨。
实验亦发现，红蝴蝶水草对于光照的条件十分敏感，不论使用哪一种灯具，在养成期间红蝴蝶叶片的颜色都会慢慢由红色转成绿色，转成绿色的红色水草在众多绿色的水草的水族缸中，因显现不出独特性，观赏价值将大幅降低。所以找出最佳的栽培方式以维持其呈色，有助于解决业界长久以来的困扰。此处所谓栽培方式不一定只涉及光质，或许肥料浓度与比例或者水中酸碱度等都有可能。这可能是另一个独立的研究题目。 四、结论 本实验用的高亮度 LED功率(耗电)只有荧光灯管的一半，但不论其亮度或对水草的成长均与传统荧光灯管无甚大差异。而红蓝光强度 4：2的比例，对于分生组织的刺激更有显著的贡献，以高亮度 LED作为下一代的水族灯具应该极具发展潜力。针对红蝴蝶栽培能维持叶片颜色的栽培模式仍需进一步探讨。（编辑：LEDxume） | |
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