养水是所有养鱼的人要学的第一课。养水养得其实不是水而是硝化细菌。养硝化细菌有很多眉眉角角，所以这篇文章会有点长，而本篇将以问答集的方式进行解释。这篇文章不是要教大家养水的步骤，而是告诉大家养水的时候水族箱内发生了什么事情，因此大家就可以依照这个观念建立属于自己的养水方式，而且在养水失败的时候也能找出原因。
水族系统中的硝化细菌从哪里来？
硝化细菌普遍存在于环境中，因此就算不添加市售的硝化细菌，细菌也会通过生物气胶进入养殖系统中。所谓生物气胶简单来说就是包含有微生物的悬浮微粒，他有可能是附着细菌的灰尘或是包含浮游生物的小水滴。因此就算鱼缸是新的，而且水也有消毒过，但只要将水放著仍然会有多种的微生物渐渐的加入系统中，其中也包括了硝化细菌。大家在下雨天时，是否会在室内闻到下雨的味道？其实下雨的味道就是土壤内的细菌因为雨滴打落，形成生物气胶后随风飘散到人类鼻腔的结果，我们所闻到的雨味其实是细菌分泌的土臭素的味道。由于空气是生物气胶传播的主要方式，
所以如果不想购买市售硝化细菌养水的话，将鱼缸放在通风处可以大幅增加养水的成功率。不过单纯靠生物气胶养水大概要花费四到六个礼拜的时间，但添加市售的硝化细菌则可以将时间缩短到一个礼拜左右。
而如果原本就已经有养好水的水族箱，也可以将长好的硝化细菌移到新的水族箱里，如此的话，因为硝化细菌已经形成自己的群落，因此需要的时间会比添加市售硝化菌还要短，大概一两天就可以放新鱼，不过因为使用此种方法，初始硝化菌的数量很多，如果短时间内无法放鱼或其他生物，硝化菌可能会有部分死亡。因此如果移植硝化菌后，短时间内不放鱼，可以将另一缸的鱼缸水加入新缸中维持硝化菌。不过这个方式可能会造成疾病传播，因此要小心。
硝化细菌为什么长那么慢？
硝化细菌为化学自营菌，简单来说就是生产者，只是他不是以光作为能量来源，而是以化学能作为能量来源。大家所熟知的燃烧就是一种剧烈释放化学能的现象，而燃烧也是一种氧化反应，由此可知物质被氧化后就能放出能量。硝化细菌就是透过将氨与亚硝酸氧化，以取得能量。再利用这个能量将二氧化碳变成碳水化合物。我们来看一下这些物质的化学式：氨是NH3、亚硝酸是NO2、硝酸是NO3，而硝化细菌会将氨变成亚硝酸，再将亚硝酸变成硝酸。可以发现随着硝化细菌的处理每个氮分子接上的氧分子数量逐渐增加，这就是氧化的证据。
不过由于化学氧化能量不像太阳光能量那么高，光是合成碳水化合物就已经耗费了硝化菌大量的能量，只存留部分能量进行繁殖。腐生菌则可以直接使用其他生物制造的养分进行繁殖，所以硝化细菌的生长速度会比一般的腐生菌还要慢上许多。硝化细菌大概15-20小时可以增加一倍，而腐生菌大概20-30分钟可以增加一倍。这也是为什么当鱼缸出现菌浊的现象时，换水效果不佳的原因。就算换掉了二分之一的水，对细菌来说，只需要半个小时就足够补充因为换水而失去的伙伴，所以菌浊发生时最主要的处理方式还是要找到有机沉淀物的来源，而不是换水。
硝化细菌需要氧气吗？
硝化细菌透过氧化取得能量，因此氧气对硝化细菌来说为生存的必需品，因此提供一个氧气充足的环境是建立硝化系统的重点。而这也是鱼只缺氧后最怕遇到的问题。当水中含氧量大幅下降一段时间后，鱼可能还能靠浮头存活一阵子，但在鱼缸底部或是过滤桶内的硝化菌则会因为缺氧而大量死亡或进入低代谢状态，因此在缺氧发生后最好能补充硝化细菌，并且密切观察水族箱内的氨和亚硝酸浓度。但这里要注意的是因为硝化细菌也会消耗水中溶氧，所以在水缸内加入太多的硝化细菌，反而会造成缺氧。
硝化细菌会是否会怕光？
事实上所有的细菌都会怕光。不过这里的光指的是太阳光。太阳光中的紫外光会造成DNA断裂。这也是为什么晒太多太阳会导致皮肤癌。不过人类的细胞有修复DNA的功能，因此虽然我们每天被阳光曝晒，但也不会每个人都得到皮肤癌。但是细菌不同，细菌修复断裂DNA的能力很差，因此当细菌受到紫外光照射后，细菌个体就会死亡，而这也是紫外光灯杀菌的原理。由于硝化细菌的生长速度比腐生菌还要慢，所以受到伤害后会花比较久的时间恢复，因此让大家产生了硝化细菌比其他细菌怕光的错觉。
有些人可能会开始担心自己放在窗边的鱼缸硝化系统是否会崩溃。其实当硝化系统建立好后，硝化菌就不怕紫外光了。硝化细菌与物体表面定居后会分泌一些黏性物质，这称为生物膜。生物膜内含有大量的DNA，这些DNA可以吸收紫外光，使得紫外光不会接触到细菌本体。细菌犹如披上一件抗紫外光外套般，再也不怕紫外光攻击。因此当硝化附着于材料表面后，就不需要担心太阳光造成硝化细菌死亡的问题。不过在硝化细菌建立的初期如果可以避免水族箱被太阳光照射，确实能增加硝化系统建立成功的机率。
硝化细菌存在水族箱的哪里？
大部分的细菌都是以生物膜的形式存在。所谓生物膜就是细菌分泌到外界的一些黏性物质，这些物质可以将细菌固定在稳固的表面上，而后细菌就会以此为基地，开始大量的复制。而随着细菌量增加，生物膜厚度也会增加，生物膜向外突出的部分容易断裂，而形成一个破孔让细菌大量释出，使得细菌扩散。硝化细菌和腐生菌都需要先形成生物膜才能够开始复制。因此硝化细菌主要存在水族箱内的物体表面。所以换水和水分蒸发都不会造成硝化系统的流失，但是刷洗底材或过滤材会造成硝化系统的大量流失。为了减少清洗含有硝化菌滤材的频率，在培养硝化细菌的滤材之前都
会放上一层能够阻挡水中大小颗粒的过滤棉，除了减少清洗频率外，过滤棉也是腐生菌居住的地方，当有机废物被腐生菌分解后，产生的氨就会顺着水流留到硝化菌居住的过滤材中，使得氨可以被转化后才流回水族箱中。
增加底材或过滤材的体积，可以有效的增加水体中硝化细菌的数量。不过要注意的是如果滤材或底材太厚，而使材料中心缺氧，反而会对硝化菌不利，因此重点是增加表面积，而非单纯的增加体积。
在养水的时候有没有必要加入额外的有机物质？
硝化细菌不是腐生菌，他不能分解水中的有机物，因此加入额外的有机物，其实培养的是腐生菌。这也是养水时看到水变浊的主要原因。腐生菌增加时除了会和硝化细菌竞争位置外。腐生菌也需要呼吸，使得水缸中的氧气量大幅下降，在供氧不足的情况下，反而会造成硝化系统的崩溃。而只要闻味道就能知道水族箱中是否供氧不足。在缺氧的环境中蛋白质代谢后除了产生氨外，也会产生大量的硫化氢，因此当养水时水中散发出臭鸡蛋味，就代表有缺氧的现象，此时加强打气可以防止硝化细菌因为缺氧而死亡。若硝化细菌活过缺氧时期，则因为水中有大量的氨，因此硝化细菌
可以在原料无虞的情况下持续生长，因此可以长得比没有加有机物的状况还要好。
不过要注意的是随着水中的有机质被消耗掉，腐生菌会大量死亡，此时水族箱的水就会恢复透明。但这并不代表水中的氨浓度已经下降。反而因为大量细菌的死亡而让水中的有机质浓度再次增加，可能反而让更多的氨产生。而且硝化细菌的生长也需要时间。因此如果无法侦测水中的氨与亚硝酸的量的话，最好在水转清后多放几天再下鱼。
有些人会担心在培养硝化时没有加入足够的有机物会让细菌饿死。其实不会。因为水中含有大量的微生物，这些微生物的死亡就能提供足够的氨维持硝化细菌生长。而生物气胶也会带来额外的蛋白质或微生物，因此水族箱内就算没有放入鱼，硝化细菌也会逐渐增加，只是速度很慢。
要用什么样的水养水比较好？
对细菌来说离子也是必要的存在。因此如果用逆渗透水或是煮沸放凉的水养菌都会造成水中离子过少，而让细菌长不好。
如果使用自来水养水则要注意氯气。水中的氯气是用来杀菌的，而硝化菌也是细菌，因此也会被氯气杀灭。有些人会认为加水质稳定剂就能清除氯气，将自来水拿来养水。但这里有一个问题，因为水质稳定剂的设计除了拿来除氯外，也会拿来除氯氨。当氯氨被中和后就会释放出氨，因此有些品牌的水质稳定剂中会有除氨的物质。反而会让硝化细菌长不好，因此最适合使用的养菌水是使用曝气除氯的自来水。或是添加粗盐或海水素的纯水中也可以用来养水。
为什么液状的硝化细菌容易死，而乾式的硝化细菌需要先醒菌？
液状的硝化细菌仍有缓慢的呼吸与代谢，其生存依靠瓶中的养分与些微的氧气。因此当放超过三个后，氧气与养分被用光时，细菌就会开始死亡。而如果菌不纯，有腐生菌污染，则死掉的细菌就会变成腐生菌的养分。由于部分腐生菌为厌氧菌，因此能在瓶中正常生长。腐生菌分解蛋白质后会产生大量的硫化氢，因此会让硝化菌液闻起来有臭味。此时大部分的硝化菌都已经死亡，添加的话只会增加水族箱内的氨浓度，而无助于增加硝化细菌的数量。有效的液状硝化菌应是闻起来像是土壤的味道，而颜色为透明到棕色，且距离生产日期不可超过三个月。但好处是里面的细菌只要
加入水族箱中，很快就能贴付在固体表面上开始复制。
乾式的菌粉则是使用冷冻干燥强制细菌进入休眠状态的剂型。此时细菌不需要代谢因此可以保存很久。但冷冻干燥的过程会让细胞受损，因此细菌在苏醒后需要先进行修复后才能开始贴壁并且复制，所以建立硝化系统的速度会比液体硝化慢。而乾式硝化菌在加入水族箱前，通常会指示先加入小量的水中混匀后，放置一到两小时后再加入水中。这个步骤可以让粉状的硝
菌均匀分散，而且也能让细菌开始从休眠状态中复苏，启动细菌修复机制，并且适应水质。由于水中的菌种复杂，有些细菌会分泌抑制其他细菌生长的物质，所以提早让硝化细菌复苏可以降低细菌被抑制的机率。因此醒菌除了可以使细菌分布得更均匀外，也可以增加菌放入水族箱中的存活率。
酸性环境下硝化细菌无法生长，那这样酸性环境下的氨怎么办?
硝化细菌只能生存pH6.5-8.5之间的环境。在碱性的部分，海水的pH最高也大概8.5左右，因此硝化细菌可以正常作用。但是在淡水中，尤其是水草缸中，pH质常常低于6.5。那水草缸内的氨该如何是好呢？
其实氨是在碱性环境中才会致害的物质,在pH低于6.5的环境中氨大多都是以铵离子的方式存在，而铵离子对鱼没有毒性因此不需要担心，而这也是为什么硝化菌无法在酸性环境中存活的原因，因为水中没有可以使用的氨供应给细菌，细菌会因此饿死。所以事实上水草缸是不需要养水建立硝化系统的，水草缸只需要曝气水就可以直接使用。
下粗盐会使硝化系统崩溃吗？
淡水硝化细菌可耐受的盐度为千分之0-6,而这也是盐浴时常用的盐度，因此下粗盐并不会让硝化系统崩溃。而从这个数值也能得知淡水的硝化细菌不能用在海水，海水必须使用海水专用的硝化菌。
而从此数值还可以得知另一个事实。连硝化菌如此脆弱的细菌都可以耐受盐浴，因此当鱼体表受损或细菌感染是下粗盐并不是为了杀细菌，而是为了让水中的渗透压和鱼的体液较为靠近。减少鱼只用于维持体液平衡的能量，与减少鱼只的体液流失。不过鱼的体表寄生虫确实有部分种类能够被盐杀灭，因此在治疗体表寄生虫感染时，粗盐确实能达到治疗的效果。