Скорость реакции растений на изменения в питательной среде проявляется не однотипно и зависит от вида растения. Например, мхи, роталы, бликса, стаурогин, лимнофилы и перистолистник почувствуют дисбаланс через несколько дней. Менее расторопные:
Криптокорины
Эхинодорусы
Больбитис
Папоротниковые растения
Чтобы понять, что с питанием что-то не так, им необходимо около недели. Ароидные растения, такие как анубиасы, могут заметить нестабильность питательной среды лишь спустя 15 дней.
Мы рассмотрим основные питательные элементы и то, как ведут себя растения в случае их дефицита.
Роль железа в аквариуме с растениями
Железо играет большую роль в физиологии растений. По количеству потребляемости железа растениями его можно отнести не к микроэлементам, а макроэлементам. Однако его обычно включают в состав микроудобрений из-за его особенности взаимодействия с фосфатами. Недостаток железа очень быстро отражается на внешнем виде аквариумных растений. Очень характерным признаком является хлороз – пожелтение пластинки листа между жилками (2-3 лист после самого молодого). В дальнейшем возможен некроз листа растения. Все эти признаки с самых ранних стадий сопровождаются значительным замедлением роста. Для того чтобы этого не происходило в аквариум с растениями вносят удобрения, которые содержат железо.
Вред здоровью нецелевых организмов
Некоторые виды рыб очень чувствительны к меди и погибают, даже при ее концентрациях ниже терапевтического уровня (т. е. менее 0,15 мг/л). Очень важными факторами выживаемости рыбы являются период акклиматизации, когда рыба подвергается воздействию постепенно возрастающей концентрации ионов в течение нескольких дней, а также стадия жизненного цикла особей. Например, у некоторых видов икра приспосабливается к меди намного быстрее, чем мальки или взрослые особи, и имеет больший коэффициент выживаемости. У других видов рыб наблюдается обратная картина. Токсичность меди проявляется в поражении жабр, печени, почек, иммунной и нервной систем. При этом в большей степени страдают жабры. Данный орган дыхания становится более плотным, утолщается и теряет способность регулировать обмен ионов между внешней средой и внутренней средой организма. Данный металл также подавляет функции иммунной системы и боковой линии. Длительное воздействие меди может привести к снижению скорости роста особи. При отравлении, в дополнении к основному признаку дистресса (учащенное дыхание), рыба темнеет и начинает демонстрировать поведенческие особенности, включая нарушение координации движений и сонливость. В конечном итоге, подобное течение отравления приводит к гибели.
Большинство беспозвоночных весьма чувствительны к меди и не способны пережить лечение этим элементом. Поэтому на период проведения процедуры, их необходимо выловить из водоема и поместить отдельно. Вернуться в свой родной дом они смогут только когда концентрация металла составит менее 0,01 мг/л. После проведения обработки необходимо несколько раз проверить его уровень, потому что данный элемент имеет тенденцию накапливается в различных участках водоема (например, на декорациях) и постепенно оттуда высвобождается при изменении pH среды.
Какое бывает железо, и какое железо можно использовать в аквариуме
Перед тем как написать о том, в каком виде бывает железо, хотел бы поднять следующую проблему. А именно, в сообществе акварумистов существует заблуждение, что существует железо двухвалентное, которое пригодно для подкормки аквариумных растений и второй вид железа — трехвалентное, которое якобы нерастворимое и не может быть применено в качестве удобрения. Это неверно. На самом деле, оба железа двухвалентное и трехвалентное может быть как в виде нерастворимых в воде солей, так и в виде растворимых солей. И оба железа — двухвалентное и трехвалентное могут быть применены в качестве удобрения для растений. Более того! Двухвалентное железо не имеет существенного преимущества над трехвалентным железом в плане эффективности применения в растительной аквариумистике по следующим двум причинам: 1) лишь небольшая доля двухвалентного железа достигает растение в аквариуме, не успев окислиться кислородом (его обычно много в растительном аквариуме) до трехвалентного; 2) аквариумные растения без проблем потребляют и трехвалентное железо тоже. Поэтому не имеет особого значения, какое железо использовать, трехвалентное или двухвалентное. Главное, чтобы железо было в растворенном виде и не осело в виде оксида до того, как его впитает растение. А вот в этом нам помогают хелаторы. Не степень окисления железа обуславливает его растворимость и доступность растениями, а хелатировано ли оно, или нет. Поэтому всё различие железа для аквариумистов сводятся к двум видам железа: нехелатированное железо, склонное к быстрому осаждению в аквариуме и хелатированное железо, доступное для растений.
Воздействие меди на паразитов
В рекомендуемых концентрациях (0,15-0,20 мг/л) медь токсична для ряда паразитирующих на рыбе организмов, в том числе, морских паразитов Cryptocaryon irritans и Amyloodinium ocellatum. В первую очередь, она хороша в борьбе на инфекционной стадии, когда патогены еще свободно плавают и не вступили в контакт с хозяином. Таким образом, понимание их жизненного цикла очень важно для расчета длительности процедур. Для Cryptocaryon процедуры должны проводиться не менее 3-х недель. А для Amyloodinium около 10-14 дней.
Хелаты железа, их устойчивость и пригодность применения в аквариуме.
Хелаторы используемые в аквариумистике можно разделить на две категории. Первая категория, это биологически стабильные, которые образуют крепкие хелаты с металлами (в нашем случае это железо, еще важно хелатирование марганца). К этой категории можно отнести ЭДТА, ДТПА и подобные по структуре хелаторы. Какие-то из них лучше для аквариумных растений, какие-то хуже в плане обеспечения стабильной концентрации железа в аквариуме, но все они могут накапливаться (так как биологически стабильны).
Другая категория, это биологически нестабильные хелаты. Это те, которые быстро (в зависимости от хелатора, 1-100 дней) съедаются бактериями в аквариуме. К таким можно отнести глюконат железа, фумарат железа, цитрат железа (из лимонной кислоты), глицинаты (из глицина, или аминоуксусной кислоты). Они не накапливаются в аквариуме, но в тоже время не могут обеспечить стабильную концентрацию железа в аквариуме, потому что именно эти хелаты железа не такие крепкие как в случае первой категории хелатов.
Если аквариумист готовит удобрения своими руками, то тут ему предстоит выбрать тот хелат железа, который ему больше подходит (в плане удобства применения и эффективности для конкретного аквариума). Или же идти путем, который я предлагаю – это универсальная смесь хелатов железа: ДТПА железа+глюконат железа. Возможно, читателям будет интересно, почему именно эта смесь представляется оптимальной. Я поделюсь некоторыми своими результатами сравнения Трилона, ДТПА, ОЭДФ и глюконата.
Почему я ушел от Трилона (ЭДТА), думаю, объяснять долго не нужно. Об этом я уже писал неоднократно. Трилон накапливается, потому что бактериям в аквариуме он не по вкусу. И эта проблема усугубляется, когда в аквариуме жесткая вода выше рН 7, так как для таких аквариумов хелата железа на Трилоне нужно лить больше. На простых растениях это никак не сказывалось. Но при переходе на сложные роталы, и даже бликсу, могут возникнуть признаки похожие на недостаток кальция. Радикулит у указанной длинностебельки, белые листья у бликсы.
Казалось бы, ДТПА похож строением на Трилон и почему бы ему тоже не накапливаться. Но нет, видимо его метаболизм с участием микрофлоры аквариума не такой энергоемкий, как с Трилоном и проходит лучше. На ДТПА у меня не было таких проблем со сложными видами растений как в случае с Трилоном. Но через длительное время (6-8 месяцев) стал время от времени, на некоторых аквариумах, появляться радикулит. Это было только на форсированных травниках, то есть на тех, в которых дозы удобрений были большие. То есть, какое-то накопление все же есть. Поэтому я пришел глюконату железа. Точнее, смеси ДТПА железа и глюконата железа.
Как себя вел сам глюконат железа. Для фанатов растительной аквариумистики, я считаю, это идеальный источник железа. Подчеркиваю, для фанатов. Дело в том, что глюконат железа это источник железа на один день. Долго он в аквариуме не живет. Как любой другой «сахар» глюконат очень быстро съедается бактериями, и поэтому добавлять его нужно каждый день. В более медленных травниках растения могут немного потерпеть, и хлороз проявится только через несколько дней после добавления глюконата. С глюконатом можно заметить очень интересное явление. Глюконат железа потребляется растениями очень быстро и можно даже заметить, как в течение 1-2 часов меняется окраска листьев в сторону зеленого. Ожидаемо, от применения глюконата железа никаких радикулитов, белых листьев, или других сюрпризов не было.
Иногда в качестве дешевой альтернативы глюконату используют похожий по свойствам хелат — глицинат. Но его схожесть с глюконатом в условиях аквариума выражается лишь в быстром разложении бактериями (и следовательно, ненакапливаемостью в воде) и нестойкостью образующих им хелатов железа. Аналогичного с глюконатом эффекта на растения от глицината железа не стоит ожидать. Я это связываю с тем, что структура глюконата схожа со структурой углеводов (сахара), которые растениям эволюционно легче потреблять. Достаточно вспомнить то, что главным источником углерода при выращивании меристемных растений является сахар. В отличие от глюконатов, глицинаты это аминокислотные хелаты. В плане строения, глицинаты ближе к хелатам ЭДТА и ДТПА, которые тоже являются аминокислотами. Но хелаты на основе глицинатов значительно менее стабильней чем хелаты на основе ДТПА или даже ЭДТА. Поэтому если Вас привлек своей дешивизной вариант самостоятельного приготовления хелата железа на основе глицина, то лучше рассмотреть другой дешевый хелат — цитрат (на основе лимонной кислоты), рецепт которого представлен в конце статьи.
Сопоставив вышеописанные мною наблюдения, вы можете догадаться, почему я пришел именно к использованию смеси хелатов. Это смесь глюконата железа и ДТПА железа. Фактически, глюконат железа в смеси разбавляет ДТПА и не дает ему накопится. На моей практике, форсированные травники 3 года не имели проблем с моей смесью по сравнению со 100%-м ДТПА железа. ДТПА, я считаю, обязателен для использования в смеси хелатов, потому что он стабильней глюконата и всегда поддерживает минимальную необходимую концентрацию железа. Если использовать в качестве хелатора только один глюконат железа, или особенно его дешевый аналог глицинат, то крайне тяжело обеспечить постоянно доступное железо для аквариумных растений. Выходом может быть лишь в разы увеличенная дозировка таких хелатов. Но это не рационально.
Остался еще один фигурант исследования – ОЭДФ. Доступный в виде удобрений РЕАКОМ, и поэтому относительно популярный среди аквариумистов. Почему я его не включил в свою смесь хелатов и почему я к нему отношусь так скептически? Хелат железа с ОЭДФ чем-то сродни с глюконатом железа, только он все же более стабильный, чем глюконат. И его не нужно вносить каждый день как глюконат. К этому всему он еще и не накапливается. Казалось бы, идеальный вариант. Да еще и для народных самомесов можно использовать в виде доступного удобрения Реакома. Есть одно больше НО. Взгляните на молекулу ОЭДФ. Она имеет два атома фосфора и эти два фосфора, по мере разложения ОЭДФ в аквариуме будут переходить в два иона фосфата. То есть, на каждый добавленный ион железа с ОЭДФ добавляется два иона фосфата. Для лучшего понимания, я приведу расчет. Пусть нам нужно внести 1 мг/л железа в неделю. Если это мы делаем с помощью хелата железа с ОЭДФ, то мы за это же время вносим 3.4 мг/л фосфата. Я считаю, достаточно внести 2 мг/л фосфата в неделю даже для аквариума с большим количеством света, растений и подачей СО2 и принимаю это за норму. Больше фосфата нужно только для быстрого роста растений с целью культивирования их на продажу. То есть, в случае с ОЭДФ ситуация выглядит так: 1мг/л/неделя железа, 3.4 мг/л/неделя фосфата при норме 2 мг/л/неделя фосфата. Норма 100%, ОЭДФ делает 170% даже без внесения МАКРО с фосфатами. Можно констатировать, что хелат железа с ОЭДФ это больше источник фосфора в аквариуме нежели железа. Для сравнения приведу такой же расчет для случая хелата железа с ДТПА. ДТПА содержит азот и может внести его в аквариумную воду в виде нитрата или других ионов. Если мы вносим 1 мг/л железа в неделю исключительно в виде хелата ДТПА, то вместе с этим вносится эквивалент нитрата 3.3 мг/л. Для обсуждаемого типа аквариума, я считаю, нормой 20 мг/л в неделю нитрата. То есть, в случае с ДТПА. 1мг/л/неделя железа, 3.3 мг/л/неделю нитрата при норме 20 мг/л/неделю нитрата. Норма 100%, ДТПА делает 17%. Как я уже писал выше, вносить железо исключительно в виде ДТПА не оптимально. Лучше в смеси с глюконатом. И такая смесь дополнительно внесет эквивалент нитрата около 1 мг/л/неделю при норме 20 мг/л. Это, конечно, нужно учитывать, но на практике 1 к 20 это порядок погрешности внесения удобрения нажимным дозатором. Что касается моих наблюдений по ходу использования хелата железа с ОЭДФ, то заметил следующее. ОЭДФ достаточно стабилен, и разлагается не сразу после добавления в аквариум. То есть, добавив железо, фосфаты подскакивают с опозданием. Это опоздание нестабильно и неравномерно. Растения это вроде бы и не возмущало. Росли хорошо и даже слишком быстро (понятное дело, фосфатов же много). Но часто и спонтанно бывало так что фосфаты резко подскакивали (активное разложение ОЭДФ вследствие скачков деятельности микрофлоры), темп роста растений увеличивался, СО2 потреблялся быстрее и я не успевал настраивать его подачу. В итоге на короткий промежуток складывался ряд факторов: высокая концентрация фосфатов, низкая концентрация СО2, высокий рН, что приводило к очень быстрому появлению водорослей в виде зеленого налета на стенках и камнях.
Рассмотрим некоторые из самых популярных хелатов.
Цитрат железа (хелат из лимонной кислоты) и глицинат железа (из глицина) – слабые хелаты, разваливаются в аквариуме за несколько часов, но с успехом используются некоторыми аквариумистами. Кроме того сам хелатор, после того как растение отберет из него железо, долго не остается в аквариуме, так как будет съеден бактериями.
Глюконат железа (из глюконовой кислоты) – считается одним из лучших хелатов при ежедневном внесении в аквариум. Во-первых железо у глюконата в двухвалентном виде (как мы говорили – небольшое, но все же преимущество). Растения его прекрасно усваивают. Сам хелатор – производное глюкозы, т.е. сахар, который моментально съедается бактериями. Пожалуй, единственный недостаток глюконата железа – не очень высокая стойкость в аквариуме. На следующий день его необходимо добавлять вновь.
Fe-EDTA (из трилона-Б) – один из самых распространенных хелатов ввиду его доступности, простоте самостоятельного изготовления и относительной прочности. Но прочный он только в кислой среде (при pH<7). Такая кислотность обычно бывает в аквариумах с достаточно мягкой водой (KH<4) и организованной подачей углекислого газа (СО2). Если pH>7, то этот хелат разваливается за несколько часов. Есть у него еще один недостаток – развалившись на железо и трилон-Б, последний вместо железа связывает в свою молекулу ионы кальция и магния уменьшая их концентрацию в воде, что может привести к нежелательным последствиям для растений (в частности может появиться радикулит).
Fe-DTPA – чем-то похож на Fe-EDTA, но основное его преимущество – он гораздо более стоек при pH воды >7. Кроме того он в гораздо меньшей степени вызывает радикулит растений при его накапливании в аквариуме.
Fe-ОЭДФ (из ОЭДФ кислоты) – достаточно стойкий хелат при pH>7, хорошо усваивается растениями. Не накапливается в аквариуме, т.к. ОЭДФ кислота постепенно распадается на составляющие. Но следует иметь в виду, что она содержит в своем составе фосфор, что может потребовать корректировки внесения фосфатов в виде удобрений.
Как приготовить удобрение с железом своими руками
Такие хелаты как глюконат железа и ДТПА железа могут позволить себе далеко не многие аквариумисты. Поэтому эти хелаты обычно входят в состав коммерческих удобрений, производители которых заказывают их большими партиями. Но если аквариумист хочет поэкспериментировать со своими растениями, то у него есть такая возможность, причем в виде бюджетного варианта. Все, что ему понадобиться это железный купорос из садового магазина, лимонная кислота, дистиллировання вода (или вода после фильтра обратного осмоса) и кухонные весы.
В 500 мл дистиллированной воды нужно растворить: 20г лимонной кислоты (хелатор). Лимонной кислоты достаточно и меньшего количества. Избыток используется для того, чтобы некоторое время компенсировать разложение лимонной кислоты в растворе. После растворения лимонной кислоты, нужно растворить 20г железного купороса. Получится желтый раствор с концентрацией железа 8 г/л, который может храниться в холодильнике около месяца без потери качества. Для того чтобы рассчитать дозу этого удобрения на ваш объем аквариума, воспользуйтесь калькулятором удобрений (в конце статьи).
Хелаты
Хелатные агенты помогают поддерживать уровень меди в воде, образуя структурированный комплекс с данным элементом. Эти комплексы различаются по своей устойчивости в зависимости от агента. Например, агент ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота) ведет себя в растворе достаточно стабильно. Можно также использовать цитрат, но он уже менее стабилен. С другой стороны, комплексы цитрата с медью обладают более выраженной биологической активностью, чем ЭДТА и легче удаляются из воды после завершения процедуры.
Тем не менее медный купорос более распространен в аквакультуре, так как его проще контролировать по сравнению с хелатными агентами, сила и активность которых более неопределенные, чем у купороса, и их сложнее вывести из воды.
Сколько добавлять железа с удобрениями
Можно исходить из следующей дозировки: в неделю железа должно быть внесено 0.5-1 мг/л. Это для аквариумов с подачей СО2. И для таких аквариумов лучше вносить железо ежедневно, разбив на 7 дней указанную недельную дозу. Для аквариумов без СО2 можно меньше вносить железо и реже. Для таких аквариумов уже существенное влияние имеет железо в водопроводной воде. Запомните, лучший индикатор – это растения. Молодые листья, точнее даже, второй-третий лист хлорозит (желтеет), значит, железа нехватает. Растения буквально на следующий день реагируют озеленением листьев при повышении дозы железа — так не бывает ни с каким другим питательным элементом. Вот вам и индикатор.
Что касается передозировки железа, то в практике использования жидких удобрений ее тяжело достичь. Избыток железа нивелируется тем, что оно постепенно потребляется или выпадает. Поэтому этого можно не бояться. Исключением являются те случаи, когда водопроводная вода (как правило, из скважины) содержит очень много железа – до 2 мг/л и более. В такой воде аквариумные растения растут очень плохо.
Активный компонент
Медь является тяжелым металлом, который может существовать в различных формах. Наиболее эффективное состояние меди с точки зрения контроля водорослей и паразитов имеет заряд 2+ (Cu2+). В этой форме металл находится в составе медного купороса, который также известен как пентагидрат сульфата меди, потому что связывает пять молекул воды.
Когда сульфат меди растворяют в воде, он распадается на отдельные ионы Cu2+ и ионы SO42-. Так как медь является активным ингредиентом в медном купоросе, который остается в водном растворе, то концентрация Cu и должна быть измерена. Для восприимчивых морских паразитов, в том числе Amyloodiniu и Cryptocaryon, она должна составлять 0,15-0,20 мг на литр воды.
По многим причинам поддержание уровня ионов меди может оказаться непростой задачей. Вода имеет множество растворенных в ней веществ, например, ион бикарбоната (HCO3—), который легко соединяется с медью и «удаляет» ее ионы из раствора. Карбонаты, входящие в состав доломита, измельченных кораллов, морских раковин растворяются в воде и связываются с Cu2+, изменяя тем самым ее концентрацию. Кроме того, многие живые организмы, включая бактерий, водоросли и креветок, а также некоторые субстраты, например, активированный уголь, впитывают медь.
Однако есть и другие факторы, которые могут привести к сильному увеличению концентрации данного металла. Возрастание солености снижает связывание (абсорбцию) меди с поверхности. В соленой воде при нейтральном рН уровне (около 7), медь окружена молекулами хлорида. Закисление приводит к высвобождению ранее связанных молекул, в связи с чем повышается риск поражения организмов. Кроме того, живые организмы, такие как креветки, накапливают в себе медь, и если они позже будут съедены рыбой, последняя может получить отравление.
Влияние окружающей среды
Факторы, определяющие токсичность меди в воде:
1) количество свободного иона (Cu2+); 2) чувствительность рыбы и беспозвоночных; 3) возраст рыбы; 4) акклиматизация; 5) наличие специфического субстрата, особенно из кальция и карбоната магния; 6) наличие растворенных веществ, в т.ч. карбонатов, которые, связываясь с медью, снижают ее концентрацию в чистом виде и силу действия; 7) наличие в водоеме организмов, которые способны биоаккумулировать (накапливать) медь в своем организме (креветки, раки и т.п.); 
наличие регулятора кислотности воды. Концентрации меди может меняться с течением времени, например, внезапно увеличиваться во время падении рН. При этом она должна измеряться, по меньшей мере, дважды в день и, соответственно, её нужно корректировать (см. раздел ниже). Взаимодействие с бактериями
Помимо патогенных организмов, медь вредна для нитрифицирующих бактерий. Концентрация 0,3 мг/л сульфата меди затормаживает процессы окисления аммиака и нитритов, поэтому требуется мониторинг их содержания в воде. Некоторые бактерии, вызывающие заболевания у рыб, очень устойчивы к меди, для которых смертельная концентрация составляет около 1,25 мг/л.
Определение концентрации
Медный купорос лишь на четверть состоит из чистой меди, которая и является важнейшим элементом в процессе очистки воды. Дозировка сульфата меди основана на порции чистой меди в растворе, необходимой для очистки паразитов, в том числе Cryptocaryon и Amyloodinium. Концентрация ионов Cu2+ при этом должна составлять около 0,15-0,20 мг/л.
Чтобы определить необходимое количество медного купороса (в граммах) для данного объема воды, можно воспользоваться следующими формулами:
Объем воды в литрах × необходимая концентрация чистой меди (мг/л) × 0,00392 = необходимая масса медного купороса (грамм).
Пример: 1000-литровый системе необходимой концентрации свободной меди: 0,20 мг / л
По выше приведенной формуле: 1000 л × 0,20 мг/л × 0,00392 = 0,784 г сульфата меди.
При использовании металла в более высоких концентрациях следуют инструкциям производителя.
Выведение меди из воды
С задачей очистки воды от ионов Cu2+ прекрасно справляется активированный уголь. Один из способов выведения этого элемента заключается в размещении отдельного блока фильтрации, содержащего свежий активированный уголь из расчета 170 граммов на 57 литров воды. Как только вода пройдет полный цикл фильтрации, необходимо произвести замер концентрации металла. Если в воде присутствовали хелатные соединения меди, то её необходимо полностью заменять. В качестве очистителя можно использовать доломит, но его также потребуется выводить. Если замеры продолжают показывать высокое содержание чистой меди, полная смена воды все еще может быть необходима. Уровень концентрации нужно измерять как в процессе ее выведения, так и в течении нескольких недель после его завершения, так как медь, скопившаяся в декорациях и грунте высвобождается постепенно.
