Страница 8 из 16
Аквариумист должен знать, что растения состоят из углерода [C] на сорок три процента сухого веса, а в аквариуме без подачи углекислого газа (CO2) его настолько мало, что им просто негде взять основной строительный материал для своих клеток.
Растения, используя световую энергию, кислород, углерод и водород осуществляют фотосинтез.
С помощью фотосинтеза углеводы, например глюкоза, получается из двуокиси углерода (углекислого газа) по реакции:
CO2 + 6H2O + 674 ккал –> C6H12O6 + 6H2O.
Как видно из формулы это невозможно без достаточного количества CO2.
По этой формуле также видно, что процесс фотосинтеза растений требует определенного уровня энергии света . Если свет недостаточно яркий, фотосинтез происходить не будет. При уровне освещенности, близком к оптимальному (1), фотосинтез будет происходить все быстрее.
Данные исследований фирмы Тропика, крупнейшей компании по выращиванию аквариумных растений, показали, что в природе, при достаточном количестве питательных веществ, углекислый газ вместе со светом являются главными лимитирующими факторами роста растений. При условии насыщения воды всеми питательными веществами. В компании «Тропика» две недели наблюдали результаты по выращиванию риччии, и получили следующие результаты:
– нет подачи углекислого газа плюс низкая освещенность – рост растений равен нулю (за две недели почти никакой прибавки массы листьев),
– при малой подаче углекислого газа и низкой освещенности рост увеличивается в четыре раза,
– при малой подаче углекислого газа и высокой освещенности, рост усиливается в 6 раз (на примере, ричии).
Даже средний уровень подачи CO2 в плохо освещенном аквариуме приводит к 2-х кратному усилению роста растений. Потому что может производиться больше хлорофилла без фатальных последствий для баланса энергии растения – растение тратит меньше энергии и ресурсов для извлечения CO2 из воды, и остается больше энергии для оптимизации переработки световой энергии в ткани растения. В результате, хотя не увеличивалась интенсивность освещения, растение может более эффективно использовать уже имеющийся свет. Очевидно, что выгода от увеличения интенсивности освещения и подачи углекислого газа превосходит эффект от повышения только одного из них.
Из вышеизложенных фактов следует что: интенсивность освещения должна соответствовать количеству подаваемого в аквариум углекислого газа и наоборот.
У большинства любителей растений, не владеющих методикой Nature Aquarium недостаток света, и отсутствует подача углекислого газа, поэтому темпы роста растений не высоки –один лист в неделю. Увеличив только свет, вы улучшите рост, но в этом случае возникает угроза появления водорослей. И только приведя освещенность в норму, и сделав подачу углекислого газа получите ускорение роста будет в несколько раз.
Чтобы обеспечить оптимальный фотосинтез водных растений концентрация свободного углекислого газа в воде должна быть порядка 15-30мг/л, при этом нельзя превышать предельно допустимую концентрацию для рыб 30мг/л.
Низкая растворимость углекислого газа в воде, относительно толстый недвижимый слой и высокая концентрация, необходимая для обеспечения фотосинтеза подсказали одному ученому утверждение: "Для пресноводных растений, естественный уровень соединений углерода в воде является главным сдерживающим фактором фотосинтеза…" [3]
При быстром росте растений после начала подачи CO2 очень скоро начнут проявляться признаки нехватки питательных веществ, так как растения быстро использую все железо, калий, магний и прочие микроэлементы. Так что подачу углекислого газа можно использовать в сочетании с ежедневным внесением удобрений.
5.1 Углекислый газ и кислород
Вопреки распространенному заблуждению, углекислый газ не вытесняет из воды кислород, а наоборот, и не ограничивает его доступность для дыхания рыб – они успешно сосуществуют. Наоборот – благодаря хорошему росту растений концентрация кислорода днем, когда растения активно синтезируют, достигает 11 мг/л, что намного выше 100% границы насыщения при температуре воды 24С, и к утру падает только до 8,0 мг/л. Для нормальной жизнедеятельности рыб достаточна концентрация растворенного кислорода в воде 5 мг/л (насыщение 60%).
Если в аквариуме до 200 литров нормально буферизированная вода (с dKH=2-4), и он не перенаселен рыбами, содержание кислорода к утру остается достаточно высоким (8мг/л), а pH более стабилен, если подачу CO2 не выключать на ночь.
5.2 Свет и углекислый газ
Интенсивность освещения и подача CO2 должны соответствовать друг другу.
Исследования фирмы Tropica подтверждают то, что говорил Takashi Amano на сайте Aqua Journal:
"Ватты света должны соответствовать количеству подаваемого CO2. Если свет слишком интенсивный и растения не получают достаточного количества CO2, сильный свет принесет больше вреда чем пользы."
Если много света и недостаточно CO2, растения не будут активно расти и появятся водоросли. Вводимые жидкие удобрения еще больше усугубят проблему. С другой стороны, если недостаточно света, а CO2 подается много, концентрация CO2 может превысить допустимый предел и станет токсичной для рыб и беспозвоночных (30мг/л).
Некоторые растения более светолюбивые, чем другие, например длинностебельные с очень тонкими листьями. Требуя больше света они, соответственно, требуют и большей подачи CO2 ! Как говорит опять же Takashi Amano, «нет сложных и простых растений, просто есть светолюбивые и тенелюбивые. Кроме разного необходимого количества света и CO2 они ничем не отличаются».
Следует с самого начала создания аквариума определить мощность флуоресцентных ламп и подачу CO2, чтобы в последующем эти факторы не уменьшали рост растений – будет проще определение их потребности в других питательных веществах.
Определение сколько подавать CO2
Как сделать pH и насыщение воды CO2 идеальными для растений? Сделать в аквариуме KH= 2-4 градуса, и отрегулировать подачу CO2 так, чтобы pH установился на уровне 6,8 утром и 7,2 вечером – в результате средняя концентрация CO2 станет идеальной ~15мг/л.
pH и KH это то что каждому, кто держит аквариум с растениями абсолютно необходимо понимать. Это два взаимосвязанных понятия.
pH это мера кислотности воды, реакция воды может быть кислой (мене 7,0), нейтральной (pH=7,0) или щелочной (pH>7.0). А карбонатная жесткость kН (т.е. карбонатная жесткость) это мера щелочности воды. KH указывает на способность удерживать pH на определенном уровне, то есть является показателем буферных свойств воды. Она постоянно изменяется, поэтому часто называется временной жесткостью. Значение KH это количество бикарбонатов [HCO3-] в воде, которые нейтрализуют действие постоянно образующихся в аквариуме кислот, например нитратов, понижающих pH, удерживая тем самым pH от понижения. Соответственно чем больше бикарбонатов [HCO3-] в воде (путем ввода CO2), тем ниже уровень pH (при той же концентрации CO2)