Грунт в растительном аквариуме

     Грунт в любом аквариуме занимает одно из первейших мест по вкладу в благоприятный климат для роста аквариумной флоры и общего климата аквариума в целом, и следует заметить, что чем меньше домашний водоем, тем сложнее достичь равновесия в системе и получить хороший рост водных растений и здоровых рыб. В грунте происходят различные процессы, реализуемые простейшими, водорослями, бактериями и грибами. Если бы этих процессов не было, то аквариум превратился бы в болото очень быстро. Грунт представляет собой самый совершенный биофильтр, поэтому от его здоровья зависит благополучие нашего водоема, если он работает плохо, то никакие внешние или внутренние фильтры не помогут выправить ситуацию. В грунте протекают различные реакции: нитрификации (Cсылка), денитрификации, фиксации азота, окисление и восстановления серы, железа и марганца – все они протекают под действием бактерий. В природе эти процессы протекают непрерывно и сбалансированно, в аквариумах некоторые из этих процессов отсутствуют или они заторможены. Наша задача понять, какой должен быть грунт, чтобы он заработал в полную силу, доставляя необходимые макро- и микроэлементы для питания растений, которые бы росли оптимально, давая нашему водоему большое количество кислорода, а он в свою очередь, показатель общего благосостояния аквариума. Количество кислорода в аквариуме должно быть с избытком, потому что для реакций нитрификации и денитрификации кислород требуется больше, чем для протекания других, но не менее важных реакций.  С другой стороны, грунт должен быть богатым, даже умеренно анаэробным, чтобы в нем протекали процессы восстановление металлов, в частности железа, марганца. Ссылка.

Как было доказано исследованиями ученых, водные растения получают питание всей поверхностью своего тела, будь то листья, корни, стебли и то, что существует обмен веществом между всеми органами, как нисходящий, так и восходящий, от корней к листьям и от листьев к корням.  Поэтому нельзя считать абсолютно верным определение, согласно которому одни растения питаются исключительно листьями, например, длинностебельные, другие переходные - наполовину с помощью листьев, а наполовину с помощью корней, такие как валлиснерии, сагиттарии, рдесты, и наконец третьи - криптокорины и эхинодорусы - только корнями. Считается, что розеточные виды, растущие в болотных условиях более приспособлены к питанию посредством корней. В природных условиях такие гидрофиты имеют сильную мочковатую систему, крепко сидящую в субстрате, как правило, это ил или пропитанная латеритная почва, песок, редко галька, иногда переплетение корней или древесная труха. Растения в природе врастают в грунт настолько прочно, что вытащить их из субстрата без помощи специальных инструментов порой не представляется возможным. Но в природе корни водных растений практически никогда не загнивают из-за проточности воды (вертикальный ток), фактически это выходящие грунтовые воды с большой долей микроэлементов и углекислого газа. Вот какие данные по химическому составу грунтовых вод приводит Каспар Хорст  (природные источники элементов питания) для рек Юго-восточной Азии:

Остров Phuket

	Нормальный уровень, ноябрь 1974	Сухой период, Сентябрь 1975
Температура, С	25,5	30
ЭПВ, мкСм	98	74
Жесткость общая, dH	1	0,51
Кислотная мощность, мг/л	1,15	0,37
Свободный СО2, мг/л	65	39
Органический СО2 , мг/л	-	2,2
Бикарбонат HCO3, мг/л	91,5	22,5
Хлорид Cl , мг/л	10,1	5,3
Фосфат PO4, мг/л	0,08	0,04
Кислород О2, мг/л	0,05	1
Величина рН	5,8	5,8
Железо II +III, мг/л	21	8,25
Кальций Ca, мг/л	2,26	0,8
Магний Mg, мг/л	1,08	0,67
Калий K, мг/л	2,68	2,55
Натрий Na, мг/л	5,7	5,9
Сульфат SO4, мг/л	1,4	0,51
Марганец Mn2, мг/л	1,9	0,8
Аммоний NH4, мг/л	0,6	0,2
Нитрат NO3, мг/л	0,0	0,0

Грунтовые воды благодаря высокому содержанию углекислого газа и органических кислот, содержащихся в грунте, растворяют необходимые элементы питания, такие как железо, марганец, алюминий, которые могут в осадок, окрашенный от коричневого до красно-коричневого цвета, это свидетельствует о высоком содержании железа. Эти микроэлементы иногда заметны в виде пятен, которые оседают в воде, образуя отложения, играющие роль своеобразного буфера питательных элементов.

Так в природе образуется стабильное предложение всех важнейших элементов питания, даже тех, которые плохо растворяются в воде. Анализы воды, проведенные К. Хорстом, в некотором плане сенсационны, оказалось, что многие элементы в этих источниках очень стабильны во времени, хотя и малы по величине, такие как марганец, бор и молибден, с другой стороны, такие элементы как железо, цинк, титан, олово и медь, представлены большими величинами, и по большому счету не могут называться «микроэлементами», кроме этого, необычайно большим оказалось содержание йода. Кроме этого, многие элементы, считающимися тяжелыми металлами, поведение которых близко к поведению железа, присутствуют на Борнео и Таиланде в бОльших количествах, чем на континенте и о. Шри Ланка. Содержание железа тоже было запредельно, его значение в пробах колебалось от 0,5-1,8 мг/л. Кроме этого в пробах были найдены серебро, кобальт, торий, барий, хром, рубидий, сурьма, тантал, уран, бром, цезий, лантан, скандий. Хотя эти элементы и представлены в микро количествах и действие их на растения не изучено, вероятно, что все они в той или иной степени необходимы в жизни растений и оказывают влияния на протекание процессов роста и их размножения. 

Подобные источники есть и у нас, в средней полосе.

Источник железа и микроэлементов в средней полосе России

Снято на снегу исключительно для контраста

Грунт нельзя рассматривать отдельно от параметров воды и как кладовую питательных веществ, а нужно, как инструмент для извлечения макроэлементов и микроэлементов из почвенного слоя. Что под этим подразумевается? Если внимательно посмотреть на исследования Каспара Хорста и Дианы Вальдштадт, то видно, что исследуя химический состав природных вод, они в первую очередь обращают внимание на большое содержание микроэлементов, железа и калия, а также отмечают, что содержание макроэлементов, таких как азот, фосфор неизмеримо меньше в количественном соотношении,  чем в наших аквариумах, также отмечается, что на уровне корней в природе естественным путем создаются благоприятные условия для потребления многих микроэлементов и железа. В противоположность этому растения, которые мы выращиваем в наших ёмкостях, поставлены в условия несравненно худшие, чем в природе. Порой содержание макроэлементов просто зашкаливает, содержания нитратов (азот) может составлять 50-100 мг/л, фосфатов до 10-20 мг/л, а содержание микроэлементов недостаточно. Для многих растений такая диспропорция не служит сколько-нибудь существенным препятствием для их роста, для других – криптокорин, некоторых анубиасов и редких ароидных, растущих на стремнинах, - просто смертельно! В природе они никогда не сталкиваются с таким большим количеством нитратов и фосфатов, но, запасая некоторые азотные и фосфорные соединения в наших аквариумах впрок, при резких сменах воды или света, например, приводит к резкому изменению осмотического давления в тканях, что приводит к их разрыву и растворению листовых пластин в течение непродолжительного времени.

Кроме этого, как отмечают многие исследователи, в природе существует как вертикальный ток воды (грунтовые воды), так и горизонтальный (поверхностные воды), которые позволяет получать растениям постоянный приток любых элементов питания, включая растворенный углекислый газ и микроэлементы, содержащиеся в грунтовых водах. Рост водных растений в таких условиях ограничен только законом Либиха, и более ничем. Но это в природе, на практике в аквариуме многие факторы обмена веществом не действуют из-за ограниченности объемов и не полностью работающих реакций круговорота веществ в природе, нитрификации, например.

Грунт в ручьях и реках неоднороден по составу и фракции

Итак, какими же свойствами должен обладать грунт в наших аквариумах?

Прежде всего вот этими:  

Грунт должен быть питательным. Что под этим понимается? В грунте должны быть все макро- и микроэлементы, которые могли бы потребляться растениями, именно корнями. В идеале в нем должны проходить все биологические процессы, присущие таковым протекающими в природе. В мире существует две системы, которые проповедуют «травники». Это применение подложек под грунт (методики Dennerle, ADA и другие) – многослойные грунты - и использование классических нейтральных грунтов, и та и другая система имеет своих сторонников и противников, в каждой из них есть свои плюсы и минусы. Но здесь нет противоречия, выводы и той и другой стороной сделаны правильные и верные, достигаются они немного разными путями.

В классической школе это достигается применением различных добавок в грунт при начальном запуске аквариума (глины или специальных подкормках) и эксплуатации, в новой - применением специальных спеченных грунтов на основе земли или глин, питательные элементы в этом случае поступают к корням сразу же, но они недолговечны, сроки жизни этих субстратов 1-2 года.

Грунт в одном моем аквариуме, ему 18 лет

     Грунт должен быть пористым. В аквариумах одна из вечных проблем, это закисание грунта, оно может иметь разные причины, но выводы таковы, надо обеспечивать доступ кислорода к корням. Сделать это проще всего можно выбором качественных однородных окатанных (по возможности, не колотых) грунтов, имеющих ОДИНАКОВЫЙ размер фракции, не важно какая это фракция, 1-2, 3-4 или 5-6 мм, такая фракция обеспечивает равное расстояние между частицами субстрата, именно в этом случае обеспечивается вентиляция грунта, не приводящая к застою воды и не препятствующая проникновению кислорода к корням. И с этим неразрывно связан следующий пункт.

     Грунт должен иметь проточность, как по вертикали, так и по горизонтали. Обеспечивается это движением воды помпами или внешними, или внутренними фильтрами. Помпа должна обеспечивать водообмен до 5-10 объемов в час.

Некоторые фирмы для вентиляции грунта советуют использовать грунтовые кабели, верится, что это должно иметь эффект.  

     Грунт должен быть нейтральным. Под нейтральностью понимается, что грунт не должен состоять из быстрорастворимых составляющих, которые бы изменяли исходную воду. То есть, грунт должен иметь питательность, но важно, чтобы составляющие грунта не выходили в воду и не изменяли бы ее химический состав.

     Самое главное, грунт должен быть красивым с эстетической точки зрения, оптимальный по цвету, это все же окатанный темно-коричневого, красно-коричневого цвета, одноцветный, лучше фракцией 3-5 мм, желательно, но не обязательно, без содержания известняка.

Основу любого аквариумного субстрата, кроме специальных, составляет нейтральный наполнитель: гранит, сиенит, кварц, кварцит, полевой шпат, базальт и смеси этих горных пород, иногда с примесью слюды, и пород, содержащих известняк, что не очень приветствуется поклонниками новой школы. На аквариумных форумах часто возникают споры о том, «фонит» или не «фонит» грунт. Под этим термином понимается, что грунт, содержащий долю известняка при обработке любой кислотой реагирует с выделением углекислого газа.  Тут надо сделать оговорку: в мягкой воде, и как правило кислой, действительно, часть известняка растворяется и приводит к повышению жесткости воды. Напротив, в московской достаточно жесткой и слабощелочной воде растворения известняка практически не происходит, поэтому состав грунта в данном конкретном случае не имеет значения. Естественно, нельзя для растительного аквариума применять в качестве основного грунта чистый мрамор или известняк, если не преследуются какие-то конкретные цели по культивированию растений в щелочной воде.

Что касается фракций грунта, то следует на мой взгляд, выбирать грунт с диаметром, 1-3 мм (для более мелких растений) или 3-5 мм (для всех остальных), лучше если это будет окатанная речная галька.

При более мелком грунте, который будет называться песком, трудно управлять здоровьем грунта, он будет закисать, при более крупном мелким растениям будет сложнее закрепиться в субстрате. Не следует смешивать разные фракции грунта из-за образования анаэробных зон в нем. В торговле достаточно хороших и недорогих грунтов, особенно немецкого производства. Отечественные производители меньше радуют наших аквариумистов хорошими грунтами не содержащих извести, но и здесь не все так безнадежно, в торговле можно найти подходящие субстраты, жаль порой, что по цене они обгоняют зарубежные аналоги. Можно конечно намыть его на отмелях на чистых речках или просеивая гальку через сита, но это хорошо сделать в охотку летом, зимой и врагу не пожелаю этим заниматься.

Самодельные сита, сделанные из алюминиевых дуршлагов

Отмороженные конечности не стоят нескольких сотен сэкономленных рублей. Всегда теплым словом вспоминаю Николай Николаевича Максина, который торгуя на московской птичке, снабжал в любое время года половину Москвы и области первоклассным субстратом, который до сих пор «работает» в моем аквариуме, состоящий из гальки правильной формы с редким составом (многие минералы для меня до сих пор остаются секретом) диаметром 3-5 мм, просеянных на геологических ситах. Слой грунта надо выбирать сообразно растительности, чем крупнее экземпляры, тем более толстый слой должен быть, особенно это касается крупных кустов эхинодорусов, кринумов. Чем тоньше корни, тем мельче должен быть субстрат. Слой грунта желательно выбирать от 5 до 10 сантиметров, но не более, во избежание закисания оного. Обязательно рассчитайте сколько грунта вам надо при закладке, это нетрудно сделать перемножив площадь дна (в дм) на средний слой 0,5 дм (5 см), для примера: для аквариума 60 см х 36 см х 35 см надо 6 х 3,6 х 0,5=10,8 Л грунта. Это 10-12 литровое ведро. На импортных упаковках всегда пишут литраж, это достаточно удобно для аквариумиста.  На отечественных упаковках грунтов обычно указывается вес, учтите, что придется пересчитать объем в литры, разделив его на 1,3-1,5. Таким образом на ваш аквариум нужно будет 13-15 кг грунта, состоящего из среднестатистического материала.

Что касается цвета, то выбирать можно любой, какой вам больше нравиться. Мне более по душе однотонные темные или красно-коричневые естественные грунты. Моему товарищу нравиться белый кварц, ну что ж, на вкус и цвет товарища нет! Всё же желательно не смешивать различные грунты, это будет выглядеть безвкусно.
Но я бы не стал брать морскую гальку ни при каких условиях, она сильно подщелачивает воду при применении мягкой воды.

При закладке аквариума купленный грунт промывается в холодной или тепловатой воде несколько раз, как правило, фирменные субстраты хорошо обработаны и не содержат сколько-нибудь примесей. Но если даже при заливании воды обнаруживается небольшая муть от глины, то она осаждается в течение суток, полутора. Бояться этого не стоит. Кроме этого это хорошая подкормка для растений в начальный период становления аквариума.

Делать горки из грунта, как советуют некоторые авторы, бесперспективное занятие, он обязательно стечет. Если вы хотите закрепить субстрат или сделать террасы, то в этом случае лучше использовать пластины из оргстекла, изгибая их по своему разумению. Или закреплять плоскими камнями.  При заполнении водоема водой стараюсь сразу внести полезную микрофлору из здорового аквариума (горстку мульма) или применить закваски, благо они продаются почти в каждом зоомагазине.

Я сторонник естественного заиливания грунта, но стараюсь при закладке нового аквариума или пересадках крупных кустов подкладывать небольшие шарики (или половинку от шарика) красной глины с сапропелем. О роли глины при устройстве аквариума читайте в отдельной статье на этом блоге. При более интенсивных приемах культивирования водных растений без специальных подкладок под грунт конечно не обойтись. Такие составы выпускают такие известные западные фирмы как, Dennerle, ADA, Sera, Tetra и многие другие. Инструкции по закладке новых грунтов можно найти на сайтах этих именитых производителей, отсылаю читателей с ним.

Прекрасный грунт для аквариума

 Теперь обратимся к эксплуатации грунта.

Аквариум, как изолированная система, переживает процессы становления, расцвета и угасания (превращение в болото). Чтобы не происходил подобный процесс надо заблаговременно беспокоиться о здоровье грунта. При старте системы не заиленный молодой грунт работает плохо, поэтому различные подкладки в виде компонентных смесей приветствуются. Это может быть и «заряженная» самомесная глина, Initial sticks (Tetra), JBL кugel и Cryptodunger от Tetra.

Конечно, старение и деградация грунта во многих случаях зависит от количества рыб, беспозвоночных, старайтесь придерживаться старых добрых рекомендаций Ганса Фрея – 5 л на рыбу длиной 4-5 см. Я тоже считаю такую норму правильной. В этом случае простейшие, водоросли и растения наиболее полно участвуют в переработке экскрементов и поступление макроэлементов в воду с кормом контролируемо. Конечно, качественный чистый фильтр тоже вносит свою лепту, предотвращая закисание грунта. Но всё же о перенаселенности аквариума думать нужно в первую очередь.

Глина с берегов Медведицы с большим содержанием железа

Глина, которую эксплуатирует автор

Грунт подмосковной реки Баховки

Особенно при перенаселении необходимо сифонить грунт во избежание закисания грунта, но не часто. Нельзя это делать по расписанию. Начинать это надо делать, когда rH (редокс-потенциал) грунта начинает понижаться, это можно понять, когда начинают подниматься пузырьки от грунта, хотя следует признать, что грунт должен быть умеренно анаэробным, в нем идут многие химические процессы переработки органики в минеральные элементы, восстановление железа, марганца и т.д., что хорошо для водных растений.

Хотя появление мелких пузырьков, отрывающихся ото дна чаще при подменах воды, еще не говорит о закисании, но есть повод задуматься. Если пузыри не пахнут, скорее всего это углекислый газ, это неплохо для системы, значит процессы в грунте идут в верном направлении, но все же сифонировать надо стараться непостоянно, желательно раз в неделю ворошить грунт. Этими мерами вы выравниваете редокс-потенциал (rH) грунта, о котором поговорим чуть позже.

Если пузыри пахнут неприятно, это выделяется метан CH4 или сероводород H2S (запах болота или тухлых яиц), в этом случае надо принимать немедленные меры по выправлению ситуации, если сифонирование грунта не поможет, возможно, надо перемывать часть грунта или даже весь.

При очень долгой эксплуатации грунта растения не только потребляют полезные для себя вещества, но и выделяют в него балластные вещества, происходит так называемая эскрекция. До сих пор этот вопрос обходили стороной, но в разговоре с опытными аквариумистами часто слышишь, что грунт выработался, поэтому его надо менять. К сожалению, мне не удалось найти подтверждение этих фактов, именно научных данных нет ни в литературе по аквариумистике, ни в интернете.  Поэтому очень рекомендуется после 8-10 лет эксплуатации грунта полностью его менять или по крайней мере вытащить его из аквариума, промыть, высушить и дать ему «подышать». Хотя в одном моем аквариуме лежит грунт с 1998 года, один раз его перемывал, но не заменял, конечно его следовало бы давно выкинуть, но видно скоро с ликвидацией этого аквариума уберу и этот грунт. Работать он действительно стал хуже, как будто он истощился.

Хотя, обманываю, есть сравнение двух грунтов у К. Хорста, свежего и после 10 лет эксплуатации, различия минимальные.

	рН	P2O5 ppm	K2О ppm	Mg ppm	Fe ppm
Кварцевый песок, после 10 лет эксплуатации в аквариуме	6,4	3	1	1	0
Кварцевый песок, чистый	4,5	1	1	1	0

 

Теперь о заблуждениях:

1    Заблуждение первое, если обработать кислотой или уксусом грунт, если он шипит (выделяется углекислый газ), то он не пригоден в аквариуме и его нужно менять. Если пользоваться нашей речной галькой в качестве грунта, которая содержит некоторый процент кальцийсодержащих пород, то при жесткости воды 7-15 dH (типичная жесткость в средней полосе России) никакого выщелачивания происходить не будет и повышения жесткости в воде тоже. Если же использовать очень мягкую или осмосную воду при подменах, то жесткость действительно будет повышаться, но повышаться незначительно. Сам факт используемой жесткой воды не сильно влияет на рост растений, страшнее высокий pH (более 7,8), который свидетельствует о малом содержании углекислого газа в воде аквариума. Добавьте СО2, и все растения будут расти даже в жесткой воде.

       Заблуждение второе, применение морской гальки недопустимо.  Тоже спорный момент, опять таки, все зависит от жесткости воды. Многие аквариумы Такаши Амано запущены на морской гальке или морском песке, многие из них показывают прекрасный рост растений и прекрасное развитие рыб. Недопустимо лишь большое количество кальция, содержащегося в этом грунте. В большинстве своем аквариум с таким грунтом имеет право на существование.

     Заблуждение третье, грунт при закладке надо обработать. Советуют его кипятить и/или прокалить. Совершенно пустое и глупое занятие. Все время меня подмывает спросить, от каких патогенных организмов вы хотите оградить аквариум? Все споры грибов, простейших, водорослей присутствуют в воде и воздухе, да и в том же грунте, то есть - везде. Все равно они попадут в аквариум. А болеют и рыбы, и растения только у плохого аквариумиста. Растения могут самостоятельно бороться с патогенной флорой и фауной. Так что не занимайтесь ерундой, лучше потратьте время на что-нибудь другое.

4   Заблуждение четвертое: Грунт надо обработать кислотой или перманганатом калия. Кислотой вы все равно не вытравите весь известняк из гальки, а эффекта будет ноль. Перманганатом калия грунт обрабатывают, чтобы он стал более темным, что ж, это верно, недели на две вы увидите темный, почти черный грунт, потом улитки, рыбы, простейшие сделают его первозданным.

Теперь рекомендации по покупке грунтов.

Все же рекомендую закладывать аквариумы на нейтральных грунтах, все импортные спеченые питательные грунты работают недолго. Срок жизни нейтрального грунта может быть 10-20 лет, а иногда и больше, даже без перемывки.

Из грунтов, пригодных для нашего типа аквариума, можно выбрать от нескольких производителей:

 

1.      Медоса, речная галька 3-5 мм

нейтральный грунт для аквариума, хороший грунт для начинающих.

Плюсы - очень дешевый, есть всегда в продаже. 

2.      Барбус, розовый кварц 3-5 мм

Плюсы - дешевый, всегда есть в продаже, минусы - обесцвечивается со временем. 

3.      Биодизайн,  грунт гравий окатаный красно-черный, фракция 2-5 мм, 4л, 5 кг 
код 916200/5  ш/к 4605997066220  

 Грунты от Udeco:

Натуральные грунты от Udeco

4.      Udeco Nature ground

                  River Amber Янтарный гравий 2-5 мм UDC410246

               River Light 0,8-2 мм UDC410126

               Fleur pink  Розовый гравий 3-4 мм UDC410446

                  River Yellow Желтый гравий 3-5 мм UDC410546


 Грунт Meyer, светловат и крупноват, но тоже неплохой

Грунт Meyer

Хороший нейтральный грунт, раньше был дешевый

Немецкий грунт Dupla

Грунт Prodibio

Интересный, но дорогой грунт для растительного аквариума, есть похожий грунт от этой же фирмы для креветок.

В составе находятся органические компоненты: песок, доломит и Biovert Coal, представляющий собой уголь, полученный путем переработки растительных отложений. Данный уголь предназначен для аэрации грунта и позволяет нитрифицирующим бактериям правильно колонизировать субстрат для улучшения качества воды.

А если хотите сэкономить глобально, то воспользуйтесь фирмой Техстрой teh-stroy.ru

Мешок отличной гальки 25 кг обойдется вам  в этой фирме 200-300 руб.

Хорошая дешевая галька из Техстроя

Ну конечно, придется потрудиться, таская его и промывая, так что решать вам, покупать в пакетах на птичьем рынке или на Техстрое.

 

Еще одна тема о грунтовом питании Ссылка

Вода в растительном аквариуме

В природе водные растения встречаются в различных экологических нишах, таких как озера, реки, ручьи, периодически затопляемые участки суши и они вынуждены приспосабливаться к изменениям уровня воды, температуры, подчас солености, часто выдерживают почти полное высыхание, образуя сухопутные формы.

Остров Борнео. Фото К. Пахомов

Речка на Борнео. Фото К. Пахомов

Река на Борнео Фото К. Пахомов

Буцефаландры на середине ручья

Это наша речка Баховка, 66 км от Москвы

 

В реках и ручьях все водные растения поставлены в очень стабильные условия, вода в таких источниках, как правило, очень мягкая с очень малым количеством солей, рН её обычно 5,7-7,2. Но большой водообмен в быстротекущих ручьях и реках способствует хорошему постоянному притоку питательных веществ для водных растений в течение всего периода роста. Стабильность среды это одно из важных условий существования растений и в природе, и в аквариуме. Вот данные по химическому составу одного из ручьев в Юго-Восточной Азии [K. Horst]:

Температура - 25 С

Электропроводность - 56 mkS 

Общая жесткость - 0,57 dGH

pH - 6,6

Свободный углекислый газ -13,3 мг/л

Кислород - 7 мг/л

Кальций  - 2,26 мг/л

Магний – 1,08 мг/л

Калий – 2,67 мг/л

Натрий – 7,3 мг/л

Железо (II + III) – 0,52 мг/л

Марганец – 0,4 мг/л

Аммоний – 0,03 мг/л

Гидрокарбонат - 27,4 мг/л

Хлорид – 10,5 мг/л

Фосфат – 0,13 мг/л

Сульфат – 1,5 мг/л

Нитрат -0,0 мг/л

Органический углерод - 3,4 мг/л

Примерно такие характеристики вод приводит и Кристель Кассельман при исследовании вод Южной Америки.

Постоянно текущая вода обеспечивает абсолютно постоянные условия для роста водных растений, принося хоть и мизерные порции азота и фосфора, но зато постоянные по времени. По анализу воды видно, что количество азота и фосфора в свободных водах минимально или вообще не обнаруживается, а микроэлементы присутствуют в достаточных количествах. 

Таких показателей следует придерживаться и в аквариуме, но лишь с той разницей, что мы, как аквариумисты, должны стремиться создавать в аквариумах стабильные условия, сообразно исходной воде. Следует заметить, что если пытаться создавать природные условия (по химическому составу) в аквариуме, как в природных водах, то мы получим отрицательный результат, потому что мы не сможем поддерживать эти условия в течение продолжительного времени. Если бы это было возможно, то аквариумистика была бы самым востребованным хобби.

Итак, всё же какими физическими и химическими свойствами должна быть вода в аквариуме, именно и для рыб, и растений?

Идеальна была бы такая вода:

Температура – 23-25 С

Электропроводность – 250-350 mkS 

Общая жесткость – 8-10 dH

Карбонатная жесткость – 4-6 dH,
pH - 6,8-7,2

Углекислый газ -10-20 мг/л

Кислород – 7-10 мг/л

Железо (II + III) – 0,05-0,1 мг/л

Аммоний – 0,01 мг/л

Нитрат < 5 мг/л

Фосфат < 0,1 мг/л

Более мягкая вода будет нестабильна по показателям рН, более жесткая будет иметь неблагоприятный состав, который будет блокировать потребление макроэлементов и микроэлементов растениями.

В последнее время многие аквариумисты для умягчения воды стали применять установки осмоса. Осмотическая установка представляет собой многоступенчатый фильтр, который на выходе имеет мембрану, которая убирает из воды практически все соли металлов и дает воду, свободную практически от всех ионов, проводимость такой воды порядка 10-50 mkS, что соответствует общей жесткости 0,3-0,4 dH. 

Все было вы хорошо, но такой осмос надо реминерализировать, т.е. доводить (исправлять, если хотите) по катионному составу до оптимальных значений по содержанию калия, кальция, магния. Этот процесс хоть и несложный, но требует определенных знаний и времени. Стабильность среды будете обеспечивать вы, и только вы. Если осмотическую воду не исправлять, разбавляя исходную жесткую воду, то многие аквариумисты сталкиваются с подбором пропорций разбавления. Это тоже требует времени и определенных знаний. Если же использовать чистый осмос, то вы обязательно столкнетесь с хлорозом и сколиозом водных растений, обвал рН при нулевой карбонатке неизбежен, возможна гибель рыб и капризных растений.  Без макро- и микроэлементов никакие растения расти не будут, чудес не бывает. Кроме того, осмос, это мертвая вода, в отличии от водопроводной. Для того, чтобы она заработала, она должна получить необходимую биологическую «зарядку» бактериями, водорослями и грибами, что опять таки тоже требует определенного времени для экспериментов и вывода параметров воды на рабочий режим.

Если рассматривать важность элементов питания для водных растений, то важнейшими элементами по потреблению растений будут:

Такие макроэлементы, такие как, кислород (О2), углерод (C) и водород (Н), являются основными, имеющие огромное биологическое значение, также называемые биогенными. Главным, конечно же, является кислород, его доля в сухом веществе растений составляет 41% от массы растений, углерод составляет около 45%, а водород 5,5%. Если кислород и водород входят в состав многих элементов, то углерод усваивается растением в основном в виде углекислого газа, растворенного в воде. Это основной химический элемент, благодаря ему, протекают реакции фотосинтеза и синтеза белков, именно поэтому насыщение углекислым газом необходимо, возможно, правда, питание растений и органическим углеродом, находящимся в субстрате. Другие элементы, получившие названия макроэлементов, такие как, сера (S), азот (N), кальций (Ca), фосфор (P), калий (K), натрий (Na), хлор (Cl) необходимы растениям в довольно больших количествах. Все они участвуют во всех химических и физических реакциях в растении. Недостаток одного или нескольких элементов приводит к уродливому развитию не только растений, но и рыб, поэтому я не сторонник применения осмотической воды, слишком много проблем получается. Считаю, что нужно пытаться исправить исходную воду, если конечно, она не имеет слишком высокую жесткость. Как мне говорил аквариумист старой школы Игорь Михайлович Комков: «Саша, подменивай воду чаще, в ней все есть». Этим он подразумевал, что все макро- и микроэлементы есть в исходной воде. К сожалению, меры по «улучшению» московской воды со стороны Мосводоканала для аквариумистов оказываются весьма плачевными, воду теперь не хлорируют, а озонируют или добавляют более токсичный гипохлорит натрия, который связывает многие питательные вещества в подменной воде, особенно фосфор и железо. Все эти меры, разумеется, делают ее более чистой с биологической точки зрения для человека, но для растений и рыб это не благо. Но в целом любая водопроводная вода пригодна без исправления, конечно, некоторые виды растений и рыб не смогут адаптироваться, но это ничтожно малая часть от всего многообразия, представленного в торговле. К примеру московская вода в районе Каширского шоссе имеет следующие показатели (разбросы в зависимости от времени года):

dH= 14-16

kH=7-9

рН=7,5 (при подаче углекислого газа рН=6,9-7,2)

В такой воде растут (подчеркиваю, растут при подаче углекислого газа) все растения, за исключением некоторых тонин и капризных ротал. В такой воде содержатся несколько десятков видов водных криптокорин, анубиасов, апоногетонов, эхинодорусов, да и многие ароидные прекрасно растут в такой воде. Но об этом позже, в статьях на этом блоге.

Итак поговорим о макроэлементах:

Азот растения потребляют различными путями, это могут быть нитраты, аммоний и в меньшей степени нитриты. С точки зрения наименьших энергетических затрат аммоний обладает наибольшей привлекательностью для них, затем идут нитраты. Нитраты хороши тем, что они входят в состав различных химических соединений, таких, как например, селитры, и легко могут быть дозированы при изготовлении удобрений.

Фосфор необходим для синтеза белков, без него не происходит синтез хлорофилла.

Фосфор чаще всего востребован растениями в виде фосфатов. Оптимальное соотношение нитратов и фосфатов в аквариумистике (15-7,5):1. Для контроля этого соотношения у аквариумиста всегда должны быть под рукой тесты для определения нитратов и фосфатов в исходной воде. Хотя я, как сторонник «старой аквариумной школы», не пользовался ими лет 20 из моей практики, и как не странно, все растения росли и «колосились». Значит дело не в тестах, а обеспечении питания растений в целом. Надо просто чувствовать воду, в природе же никто не придерживается соотношения Редфильда.

Железо (Fe), марганец (Mn), молибден (Mo), бор (B), цинк (Zn), медь (Cu), кобальт (Co) и многие другие элементы, называемые микроэлементами, они жизненно необходимы для протекания многих физиологических процессов, многие элементы выступают как катализаторы или ингибиторы многих биологических процессов, но есть среди них и антагонисты, например, железо и марганец. Многие химические элементы, такие как стронций, барий, литий и другие, присутствующие в земной коре в той или иной степени влияют на развитие растений, хотя их роль на рост и размножение растений изучена недостаточно. Знаю, что микроэлементные удобрения, выпущенные «Старым аквариумистом» содержат их, поэтому эффект от использования УАРом 12 есть ощутимый. Да и я стал добавлять многие элементы в свои удобрения, но об этом надо писать целую статью.

Особняком в ряду микроэлементов стоит железо, о его роли в развитии растений поговорим в другом разделе этого блога. Как, впрочем, и других микроэлементах в статье «Железо и микроэлементы в аквариуме».

В практике аквариумистов встречаются разные подходы при культивировании водных растений в аквариумах. Если не брать экстремальные случаи выращивания длинностебельников при очень ярком свете, то уход за аквариумом сводится к регулярной подмене воды в объемах 30-40% в неделю, что дает приток макро- и микроэлементов и одновременно избавлению аквариума от балластных и вредных веществ (продуктов распада белков и гуминовых кислот). При сильном свете (0,8-1,2 Вт/л) кроме подмен воды требуется подкормка растений, как грунтовая, так жидкая. Для нормального, сбалансированного оптимального аквариума, который я активно пропагандирую, достаточно интенсивности освещения 0,6-0,8 Вт/л (40-60 лм/л), при таком свете уход за домашним аквариумом предельно прост, растения прекрасно развиваются,  водоросли не появляются, рыбы не стрессуют от чрезмерно яркого света, что является на мой взгляд единственно правильным устройством домашнего водоема. 

Разогнанные аквариумы с диким светом (1-1,5 Вт/л) требуют соответственно дополнительного питания, большого количества прежде всего углекислого газа и строго дозированного снабжения макро- и микроэлементами. Хочу донести одну мысль, хорошее «самочувствие» аквариума возможно только при стабильном и сбалансированном предложении всех элементов питания. Обычно, начинающие аквариумисты, начитавшись литературы об осмосе, удобрениях, начинают бесконтрольно добавлять это все без разбора в аквариум, получая дикие скачки жесткости, и, следовательно рН, не понимая, что только добившись стабильности рН можно говорить о стабильности аквариума в целом. Одним из критериев стабильности является постоянное присутствие в воде углекислого газа, не важно сколько будет его 3-4 мг/л или 10-12 мг/л, важно, чтобы его предложение должно быть постоянно во времени. рН косвенно показывает, сколько растворено углекислого газа в воде, например, при kH=6  рН=7,6 будет растворено 4,5 мг/л, при рН=6,8 - 28 мг/л. Надо стремиться к тому, чтобы содержание углекислого раза было больше, но следует помнить, что концентрации СО2 более 30 мг/л смертельны для рыб. Все неудачи при выращивании растений связаны не с высокой жесткостью исходной воды, а высоком рН, т.е. предельно малом содержании углекислого газа в воде.

Температура. Начинающие аквариумисты часто делают ошибку, выставляя терморегулятор на максимум, 28-30 С. Надо понимать, что хоть и мы имеет в большинстве своем дело с растениями и рыбами из тропических и субтропических областей, но оптимальной температурой для большинства из них будет 23-25 С. При более высоких температурах падает растворимость газов, ускоряются многие обменные процессы у растений и животных, требуется больше питательных веществ, что в нашем случае означает приобретение многих проблем, но не поддерживание стабильного и красивого аквариума. Достаточно вспомнить, сколько проблем приносит аквариум с дискусами и растениями, аквариумисты просто не знают за что хвататься, то ли дискусов выращивать, то ли растения спасать. Как кажется, что перебор в 5 градусов это совсем немного, а на самом деле создает непреодолимые трудности в выращивании многих растений.

Считаю, что оптимум это 23-25 С, не более, для роста большинства растений и других гидробионтов это подходит. Колебания температуры в течении дня на 2-4 градуса считаются полезными, как для рыб, так и растений. Считается, что такие перепады способствуют закаливанию рыб и абсолютно естественны с точки зрения природы.

Кислород.

Растения сами могут вырабатывать кислород, при хорошем свете и снабжении углекислого газа этот газ тонкими струйками выделяется растениями, это так называемый перлинг, но отсутствие перлинга ни о чем не говорит, если на растении в любой стадии  роста виден молодой здоровый лист, нет причин для беспокойства. Значит, растение развивается, получая все необходимые вещества.

Кислород поступает из воздуха, перемешивание воды и волнение поверхности способствует активному поступлению этого газа в воздух, но следует заметить, что углекислый газ в 28 (!) более растворим в воде чем атомарный кислород. Некоторыми «авторами» подхвачена невесть откуда взявшееся утверждение, что кислород вытесняет углекислый газ из воды, я специально спрашивал физиков и химиков, верно ли это утверждение? Оказалось, что это очередной перл из забугорных источников. Кислород может вытеснять СО2 из воды только при очень большом давлении, чего в аквариуме быть не может. Так что аэрируете воду, если, конечно, хотите. В последнее время (лет уже 20 как) отказался от аэраторов в пользу помп, они прекрасно перемешивают воду и способствуют как насыщению кислородом, так и переносу других питательных веществ в пределах аквариума. Причем использую в небольших аквариумах (до 150 л) маломощные помпы, как правило, польского или китайского производства. 

Углекислый газ, точнее его пузырьки, обладающие положительным электрическим зарядом осаждают отрицательно заряженные ионы металлов в воде, таких как ионы алюминия, железа, кальция и прочих, именно поэтому вода в аквариумах с СО2 такая прозрачная и ясная. Прозрачность воды связана с механической или биологической взвесью в воде, причем не всегда применение фильтров способствует устранению ее. Если постоянно, 2-3 раза в неделю подменивать 20-30% воды, то вода будет постоянно прозрачной из-за большого количества углекислого газа, который будет поступать с исходной водой. Также такие подмены способствуют препятствуют развитию водорослей в аквариуме. Но, если аквариум имеет еще и установку для обогащения углекислым газом с эффективным диффузором, это вообще наилучшее решение для травника. Флоккуляция в таком случае будет еще больше. Уменьшение таким образом взвешенных частиц препятствует росту красных водорослей (багрянок и т.д.).
О проблемах московской воды http://vivawater.blogspot.com/2018/09/normal-0-false-false-false-ru-x-none-x.html
О балансе свет-питательные вещества-углекислый газ http://vivawater.blogspot.com/2017/03/blog-post_21.html