而且磷常常是水中第一個出現限制的營養元素。
有水草愛好者宣稱水中的磷酸過高會暴藻,
但也有水草愛好者發現在水中刻意添加磷酸卻沒多久就不見了。
植物能夠吸收的磷酸為 H2PO4- 與 HPO4= 兩種。
磷酸的反應性非常強,
在氧化的環境中,
很容易與許多陽離子(例如鐵與鈣)產生沈澱化合物。
此外磷酸也會因一些物質的吸附(例如黏土膠體),
而無法被水草或藻類所利用。
磷元素在土壤中最大的可利用條件為 pH 6 至 7 之間。
在這個酸鹼值範圍中,
鐵離子(Fe3+)與鋁離子(Al3+)比較不會與磷酸起反應,
當酸鹼值降低時,
鐵離子與鋁離子便容易與磷酸結合產生沈澱。
而在 pH 6-7 的環境下,
鈣離子也比起在更高的 pH 值環境中,
不容易與磷酸產生沈澱。
無論如何,
就算在 pH 6-7 的環境下,
大部分添加至土壤中的磷元素,
往往會被土壤膠體吸附或沈澱,
而產生不可溶解的化合物。
黏土等 CEC 很高的土壤也會吸附一些陰離子,
因為其膠體在吸附陽離子之餘表面也有一些地方帶有正電荷。
黏土膠體對於磷酸的吸附與 pH 值有關,
酸鹼值越低,
黏土膠體對於磷酸的吸附就越強。
磷元素在水底沉積物與上覆水之間的交換,
受到了許多因素的影響,
尤其是氧化還原電位的影響。
在水底沉積物的最上層幾 mm 內,
磷元素的交換進行很緩慢,
而且擴散速率很低。
當水底沉積物的表層含氧量較高時(O2> 1 ppm),
會產生一個微小的氧化區域,
大約是 0-5 mm 的厚度。
超過這個深度以後,
底泥就會變成非常缺氧的狀態,
此時的磷元素就變成可溶解且豐富的。
底泥上層的這個微小氧化區域,
正好避免了底層的可溶解磷元素之向上擴散至水體中。
當水中缺氧時,
底泥最上方的這一層微小氧化區域便受到了破壞,
於是乎底泥中大量的溶解態磷酸與亞鐵離子被釋放至水中,
這通常在氧化還原電位降至 +200 mV 時就可能會發生了。
根據 Boyd 於 1995 年所發表的研究,
水底土壤吸附磷元素的能力相當驚人,
池塘在灑入了磷酸後很快的就會回復至施肥前的濃度,
雖然有極少部分的磷元素是被藻類所吸收了,
但絕大部分的磷元素其實是被土壤吸收或發生了沈澱,
土壤結合磷甚至可為水中溶解磷的 2500 倍。
而由於土壤還原態的關係,
土壤間隙水內的還原態亞鐵離子(Fe2+)可高達 20 ppm!
至於磷酸為何總是被認為水之污染的指標,
也是促進藻類生長的兇手,
其實我們知道了磷元素在水底其實包含了有機磷、土壤中的沈澱磷與溶解態的無機磷酸三部分,
無機磷酸其實是磷元素在一連串循環後的最後產物,
在水中出現無機磷酸之前,
水底已經累積了大量的有機磷與土壤中的沈澱磷,
磷酸在自然界被認為是水質污染的指標並不讓人意外。
可是在我們的水族缸中,
情況卻不太一樣,
我們直接提供水草所需的溶解態磷酸,
其實是直接跳過了有機磷與土壤沈澱磷這兩個步驟,
有就是並非藉由大量的有機物質(污染)來產生無機磷酸。
也因此有許多草友在水體添加了磷酸後,
磷酸很快就消失了,
尤其是使用黑土(泥)的缸子,
因為黑土(泥)的吸附性強且 pH 值偏低,
況且黑土(泥)也不是個充滿各種有機物質的污染環境,
我們的水族缸更不是個低溶氧環境,
這些都是促使水中磷酸被快速吸附或沈澱的重要因素。
簡單的說,
想在我們的水族缸中讓水體的磷酸濃度快速增高並不容易,
因為水族缸的底床環境相較於湖泊泥沼,
差異相當的大。
至於添加磷酸會導致暴藻的說法,
除了 Tom Barr 極力反駁以外,
也有越來越多的草友以親身經驗來推翻了。
綠斑藻就是最明顯的例子,
或許在自然界中,
水體的磷酸是個植物成長的最重要限制因子,
但在水族缸中我們充分的提供磷酸,
而且很可能濃度達到了綠斑藻的「抑制濃度」,
因而產生對於藻類的抑制作用。