Ссылки

воскресенье, 24 января 2021 г.

Еще раз про железо в аквариуме и не только.

    Железо это один из важнейших элементов питания растений, оно участвует в формировании растительных тканей и многих реакциях связанных с фотосинтезом, являясь катализатором. Многие исследователи водной флоры относят его более к макроэлементам, чем микро, что очень необычно, но это так. Содержание железа, особенно в некоторых водах Юго-Восточной Азии велико и его можно отнести к макроэлементам. Криптокорины, как оказалось, это растения которые являются хорошими потребителями железа, поэтому многие исследователи водной флоры заинтересовались такой интересной их особенностью именно в связи большим содержанием железа на их родине.

Криптокорина Вендта "Фламинго" при хорошем питании

Каспар Хорст в своих исследованиях в Юго-Восточной Азии (Шри-Ланка, Тайланд, Борнео) сделал много проб грунта и воды, и установил аномальное количество железа, марганца и других микроэлементов в местах обитания криптокорин, он сделал правильные выводы по внесению этого «макро-микро элемента» в аквариумной практике. Подобные выводы по анализу вод Южной Америки были сделаны и Кристель Кассельманн. Недостаток железа часто приводит к хлорозу (симптомы: побеление листьев при сохранении зеленого цвета жилок листьев), вероятно все же хлороз это перекос в питании, т.е. нехватка нескольких питательных элементов, не только железа. Но и избыток железа не полезен, тормозит протекание многих процессов, токсичен для рыб и растений. Всего должно быть в меру. Оптимальное постоянное содержание его в воде 0,05-0,1 мг/л. В последнее время встречаются рекомендации 0,5 мг/л на литр, я отношусь с ним очень настороженно и считаю это превышением ПДК. В грунте, да, такое содержание вполне допустимо, но не в воде. 

Криптокорина Вендта в аквариуме Константина Пахомова

В природных водах железо достаточно широко распространено как в грунтовых отложениях (латерит), так и растворенное в воде, так и в виде хелатных соединений природных органических кислот, чуть позже поговорим и об этом. В природе содержание железа колеблется очень в широких пределах 0,01 - 6 мг/л, в водопроводной воде его существенно меньше - 0,05-0,1 мг/л. Каспар Хорст указывает на «источники питательных элементов», как он их называет, родники, богатые выбросами смеси микроэлементов, в которых содержатся концентрированные соединения железа, марганца, алюминия и других, служащих питанием растениям. В этих источниках находится не только микроэлементы, но органический углерод, который также потребляется растениями. Хочу донести до вас одну его мысль, что железо нельзя рассматривать отдельно от других микроэлементов, только в комплексе с другими, не менее важными, содержание которых хотя и мало, зато постоянно во времени. Стабильность всех параметров аквариума – залог успеха его процветания.

Железо очень подвижный многовалентный элемент, но в аквариуме может присутствовать в двух формах: двухвалентной и трехвалентной. Растения потребляют корневыми волосками железо в основном (но не всегда) в виде двухвалентного, но многие растения способны растворять и трехвалентное железо, но это более энергозатратный способ. Соотношение двухвалентного и трехвалентного (восстановленного и окисленного железа) в конечном итоге определяется редокс-потенциалом грунта. Не будем влезать в дебри химии, но заметим, что редокс косвенно зависит от рН, чем он ниже, тем ниже будет редокс-потенциал в аквариуме, более низкие значения его благоприятно влияют на растворение железа и потребление его растениями (и не только железа, но марганца, меди). 

В реках предложение по всем микроэлементам постоянно.

Кислород, растворенный в воде, способствует быстрому осаждению железа из растворов в грунт (т.е. выпадение в осадок), что с одной стороны плохо, но с другой стороны, становится доступным для потребления его корневыми волосками. Несомненно, окисленное железо достаточно долго достигает корней, и это не быстрый процесс, но тем не менее железо будет сохраняться в аквариуме, и только от редокс-потенциала грунта будет зависеть, насколько быстро он станет доступен растениям.  Многие аквариумисты думают, что, если они добавили удобрение в воду, они делают благое дело, и растения быстренько усвоют листьями все питательные вещества, но, это не так, корни – вот основной и специализированный орган растения, который способен сделать это. И наша задача как можно полнее предложить растениям богатый железом субстрат, чтобы именно корни могли всасывать растворы богатые железом. Ссылка

Спеченый грунт

 В прошлой статье (см. ссылка) писал про глинистые почвы, которые могут адсорбировать многие питательные вещества, но как показывает практика, при сильном освещении аквариума, такой подкормки оказывается недостаточно. Первое, что надо предпринять, это не допустить окисление железа, это достигается применением  комплексообразующих микроудобрений, или удобрений с железом и марганцем, подаваемых непосредственно в место потребления, т.е. в грунт, под корни. Второе, замедлить переход железа из двухвалентной в трехвалентную форму окисления, это достигается применением хелаторов или комплексообразователей, которые образуют достаточно прочные связи с железом. В настоящее время используют большое количество хелаторов (лимонная кислота, ЭДТА, ДПТА, глюконат, глицинаты и другие). Они конечно сильно различаются, но характеризуются они двумя параметрами, устойчивостью в определенном диапазоне рН и константой нестойкости. Более простые хелаторы нестойки при рН более 7, что сводит на нет хелатирование при применении таких удобрений в щелочной воде. Что могу сказать? Что применение хелаторов с более высокой константой нестойкости (а они стабильны вплоть до рН 9) не всегда приводит к положительному результату, растениям сложнее разорвать внутримолекулярные связи для извлечения железа для своего питания, кроме того, они очень красят воду. Компромисс в использовании хелаторов находят в использовании смеси двух, а иногда и трех хелаторов, слабых и сильных. Особенно это актуально для фирменных удобрений, которые должны удовлетворять требованиям работать в широком диапазоне рН. На мой взгляд, применение простых, дешевых и «недолгих» хелаторов, приготовленных самостоятельно, например, на лимонной кислоте, дает очень хороший эффект, особенно при умелом хранении. Ссылка.

Итак, рассмотрим, как железо попадает в аквариум, какова его доступность в наших условиях и как удобрять им аквариумные растения.

Железо в аквариум попадает из грунта, водопроводной воды, с кормом. Как писал выше, в водопроводной воде железа содержится меньше, чем в почвенных водах (встречаются исключения, водопровод в России большая и непредсказуемая вещь в зависимости от города), в частности из-за того, что все же в системе водоочистки наблюдаются определенные сдвиги, в последнее десятилетие предприняты существенные шаги в очистке воды от железа, для людей это определенное благо. Растения же остаются недовольны, как пример, могу привести собственный опыт. Когда переехал в 1996 году на Каширское шоссе с Поварской, то исходная водопроводная вода была прекрасная для роста растений, достаточно мягкая и слегка щелочная, да, вода приходила по металлическим трубам, но растения росли просто прекрасно, корни криптокорин были со слегка красноватым налетом, который легко смывался (тест на железо), даже с подменами через 2 недели, сейчас вода проходит несколько стадий очистки, ввели в качестве дезинфицирующих средства гипохлорит натрия, она стала более жесткой, железа в ней меньше, рост растений замедлен. Приходится добавлять удобрения, но все равно такого роста растений добиться не могу по сей день.

Обычна речная галька с большим количеством известняка.

В грунте, особенно в кварце, содержание железа минимально, в окатаной речной гальке его несколько больше, но все равно недостаточно, поступает оно в грунт только посредством осаждения из удобрений, воды и корма. Другое дело спеченные питательные грунты, это несколько другое, они сразу дают растениям много железа, особенно это заметно, когда аквариум заполняют мягкой осмосной водой, которая, кстати, улучшает потребление всех без исключения макро- и микроэлементов за счет их большей доступности, все же большое количество кальция тормозит рост растений. Кальций необходим, но не в гигантских количествах. Железо, содержащееся в корме, составляет основную его часть поступающего извне, при переваривании пищи гидробионтами, оно плохо усваивается, поэтому железо в составе экскрементов оказывается в грунте, бактерии постепенно переводят отбросы в субстанцию, которая может быть переработана растениями. Это процесс в аквариуме не быстрый, но идет непрерывно, мульм с микроэлементами накапливается в течение нескольких месяцев, поэтому во вновь заложенных аквариумах растения недополучают многих микроэлементов, в том числе и железа. Это видно. Со старением аквариума железа в грунте становится больше, оно начинает «правильно работать», это кстати, видно, по прошествии года-полутора. 

Правильное расслоение грунта

По материалам Дианы Вальдштадт, запаса железа в аквариуме содержится на несколько месяцев потребления, вот только насколько оно доступно? Даже при добавлении незначительного количества железа в жидком виде растения реагируют мгновенно, на второй день есть изменение в лучшую сторону в плане окраски растений в красный цвет. Это говорит о том, что растения явно недополучают его в достаточном количестве, необходимым для потребления. Как уже писал неоднократно, частички глины и мульма способны «подбирать» многие элементы питания за счет своей пористости, чем явно пользуются растения. См. Ссылку

По данным Вальдштадт получается, что все элементы питания есть в аквариуме, причем с запасом на несколько месяцев вперед, но растения не могут воспользоваться этими запасами по причине недоступности этих элементов. А недоступны они в аквариуме чаще всего вот почему:

  •     слишком большая жесткость, имеется ввиду карбонатная жесткость, которая препятствует усвоению макроэлементов, это касается в первую очередь калия и фосфора
  •      слишком высокий рН, обусловленный недостаточным снабжением аквариума углеродом, в нашем случае, углекислым газом;
  •    неправильный спектр, длительность или освещенность,
  •    отсутствие течения, т.е. отсутствует перенос питательных веществ и вынос продуктов   распада
  •    слишком частая сифонка грунта, которая разрушает биопленку бактерий, которые есть в грунте
  •    недостаточная смена воды в аквариуме, она должна быть минимум 30% в неделю

Еще раз повторюсь, Стабильность всех параметров аквариума – залог успеха его процветания.

Если будете заставлять себя минимум 2 раза в неделю (а лучше три раза) подменивать воду по 30% на протяжении нескольких месяцев даже без насыщения воды углекислым газом и сифонкой, то увидите разницу, что было и что стало, исчезнут водоросли, растения, рыбы и креветки будут чувствовать себя превосходно. Не устаю утверждать, что подмены, это благо для аквариума, ими мы вносим макро-, микроэлементы, углекислый газ, кислород и самое главное, выносим из аквариума продукты распада, т.е. органику. Это и есть стабильность системы, минимум нитратов и фосфатов в подменной воде с преобладанием микроэлементного питания позволит растениям лучше развиваться, а лучшее развитие растений будет воздействовать на всю систему в целом. Грунт при таких подменах ведет себя значительно лучше, в нем идет активная работа всех бактерий, микро грибков и водорослей, которые дают питание растениям, в нем идут реакции восстановление железа, серы, азота и формирование правильной структуры почвы.

Про удобрения есть теперь 3 ссылки

https://vivawater.blogspot.com/2017/02/blog-post_23.html

https://vivawater.blogspot.com/2020/03/blog-post_28.html

https://vivawater.blogspot.com/2021/01/tobias-coring.html