紫外線,花青素和紅色系水草

紅色系水草其實與綠色系水草的栽培條件與設備基本上是差不多的， 但要種好紅色系水草的關鍵則在於能否誘發紅色系水草植物體“花青素”的形成。
花青素是紅色系水草呈現紅色美麗外觀的主要因素之一， 花青素形成越多， 水草的色彩就越美麗。 花青素的形成與光質有密切的關係， 只要光質中的“近紫外線”越強， 水草的花青素就形成越多， 是因為由於紫外線會傷害水草的光合細胞， 因此必須形成更多的花青素來保護光合細胞的原故。

紫外線的波長較可見光短， 對水草生長或生理上沒有特別作用， 但是過量的紫外線對水草的生長和發育卻具有危害作用， 特別是波長越短的紫外線對水草的傷害越大。
在太陽光譜中， 所謂的紫外線一般是指波長在1000-4000埃之間的輻射線， 通常又分為三種， 即：
1.真空紫外線（波長自1000-2000埃）只存在於真空中， 能量最強， 但無法抵達地面， 因為尚未到達地面之前就被大氣中的臭氧層所吸收。
2.遠紫外線（波長自2000-3000埃）能量僅次於真空紫外線， 但2800埃以下的部份會被臭氧層所吸收。
3.近紫外線（波長自3000-4000埃）可以完全穿透臭氧層。
所以， 到達地面的紫外線波長必在2800埃以上， 也就是說有一部份的遠紫外線和全部的近紫外線會輻射到地面。 故一般所謂的紫外線均指2800-4000埃的輻射線。
紫外線輻射到地面的強度尚受到太陽照射的角度以及許多透光因數的控制。 因此， 紫外線的強度會因年週期和光週期以及天氣晴朗與否等因素而改變。 一般而言， 夏天的正午天氣晴朗時紫外線的強度最大。
水草的葉片吸收紫外線的能力勝於吸收可見光， 其中， 尤其以葉綠體的吸收最為強烈。 紫外線具有許多破壞作用， 特別是能破壞水草細胞中的的蛋白質、核酸。 但事實上， 在自然界中卻很少發生紫外線傷害水草的事。 主要因為水草生長在水中， 而水也會大量吸收紫外線， 使其強度減弱， 紫外線的傷害力因而大為減輕。 再加上水草葉細胞因能合成花青素並透過它的保護作用也可以防止紫外線傷害的發生。 在強烈的紫外線的照射下， 水草的光合細胞會受到破壞而無法進行光合作用， 並導致水草死亡。 但是花青素卻能吸收“近紫外線”使水草的光合細胞免於受到破壞， 除了某些”耐紫外線水草“之外， 一般的水草在紫外線的照射下， 多少都可以合成花青素。 尤其是對紫外線特別敏感的水草而言， 它們必須*合成大量的花青素來保護自己， 否則就會受到紫外線嚴重的傷害， 也因為如此， 這些水草較其他的水草的色彩更為鮮豔。 所以， 在“近紫外線”的強烈照射下， 水草體內自然會合成花青素來過濾這些有害的輻射能， 以保護本身免於受到傷害。

由此可見， 光質中的“近紫外線”越強， 紅色系水草就會長得越豔麗。

（注意：這裡所指的紫外線絕對不是殺菌用的紫外線燈， 這種殺菌用的紫外線燈產生的將是高達真空紫外線強度的能量， 不僅可以殺菌， 也能將水草一起殺滅。 ）
此外， 花青素的母體物質是得自水草組織中的醣份， 因而栽培條件如：高光度、高二氧化碳、低溫、低氮量的供給等等因素有助於水草組織中含醣量的增加， 亦有助於水草組織中花青素的形成。