Количество мифов вокруг состава субстрата для водных растений очень велико. В большинстве своем они вызваны незнанием самих
|
Скачать 0.58 Mb.
|
Внесение жидких удобрений в воду. Внесение микро¬ и макроэлементов¬ в воду регулярно восполняет запасы субстрата за счет слабого движения воды в субстрате. Это подтверждается опытом использования смеси лава+торф+материал с высоким CEC в качестве нижнего слоя без внесения запаса органики. Конкуренция за аммоний. Что касается аммония [NH4+], то он является предпочтительным источником Азота [N] для растений. Если он присутствует в концентрации 0,02 мг/л растения используют его, а НЕ нитрат [NO3]. Аммоний будет производиться в грунте в больших количествах из удобрений содержащих нитраты (KNO3), и при реакциях разложения органики в старом субстрате. Ионы аммония захватываются негативно заряженным участком субстрата с высоким CEC, которые в последствии будут обменены корнями растений на катион H+. Диана Валстад в своей книге говорит: "Нитрифицирующие бактерии полезны, если не существенны, в аквариумах без растений. Но в аквариуме с растениями они конкурируют с растениями за аммоний - энергия которую нитрифицирующие бактерии получают от окисления аммония до нитрата равна энергии которую теряют растения." (Diana L. Walstad, "Ecology of the Planted Aquarium: A Practical Manual and Scientific Treatise for the Home Aquarist", 1999, p.63; PDF 12.6Mb). На этом основывают суждения что фильтрация в аквариуме с растениями не очень нужна, и что лучше вносить аммоний. Я считаю что это совсем не так¬. Торф/гумат. Важнейший параметр грунта поддерживаемый торфом, это его pH. Гуминовые кислоты торфа очень важны в буферной системе pH и способствуют его стабильности. Реакция pH грунта должна быть слабокислой ~ 6.0 до нейтральной 7.0, только тогда гарантирован оптимальный обмен веществ растений*. Обеспечить это могут только гуминовые кислоты в торфе/гумате и органике. Гуминовые кислоты¬ заметно понижают редокс потенциал¬ субстрата. Низкий редокс потенциал ЗНАЧИТЕЛЬНО увеличивает растворимость минералов, которые легко могут изменить свое состояние, таких как ионы железа [Fe++] и магния [Mg++] и пр. делая их доступными для питания растений. Выделяемые торфом гуминовые кислоты¬ препятствуют окислению [Fe++] и выпадению в осадок путем присоединения к растворенному иону железа (природный хелатор): "Корни растений выделяют гуминовые кислоты, которые способны замещать катионы питательных веществ и связывать в растворимые хелаты, что делает их доступными для абсорбции корнями, после чего транспортируются в листья и используются растением". (Everything You Want to Know About Laterite!, Stephen Pushak) Это намного повышает концентрацию растворенного железа [Fe++] и других микро- и макроэлементов. Гуминовые кислоты нейтрализуются (выпадают в осадок) [Ca] и [Mg] образующими жесткость воды. Если вода в аквариуме жесткая (dH>6, kH>>4), она будет постоянно истощать гуминовые кислоты и уменьшать эффективность субстрата. Чрезмерное количество гуминовых кислот в грунте слишком понизит pH, а с ним и CEC: "pH почв важен для CEC, потому что с повышением pH, число негативных зарядов коллоидных частиц увеличивается, тем самым увеличивая CEC." (Cation exchange capacity) Используйте умеренное количество торфа в субстрате. Оптимальный pH и наличие органических кислот переводят фосфат в растворимую форму и фиксируют его до потребления растениями, что играет очень большую роль. Именно высокое содержание органических кислот (fumic acid) в сочетании с глиной и гумусом с высоким CEC дает то что Aqua Soil¬ может фиксировать фосфаты, и в воде всегда PO4<0.1-0.05мг/л (см. данные по аквариумам Takashi Amano). Подробно механизм фиксации фосфата в статье фосфат в субстрате¬. Итак, основной вклад торфа - понижение pH и редокс-потенциала, источник гуминовых кислот, стабилизация коллоидной глины (она делает воду прозрачной¬) и удержание ее в субстрате. Все это очень хорошо для субстрата, но насколько эффективна добавка торфа или гумата для повышения CEC? Так как CEC указывается на 100 грамм веса, торф... почти не увеличивает CEC потому что он имеет очень малый удельный вес. Научные тесты показали, что даже при доле гумата 20% (!) в смеси с нейтральным песком (CEC~0) CEC повышается на пренебрежительно малую величину – 0.37 торф, и 0.55 гумат. Проблема еще и в том, что их просто нельзя закладывать слишком много - слишком сильно понизится pH (<6.0) в результате чего фосфор и другие элементы будут связаны в неупотребимой растениями форме и произойдет большой выброс микроэлементов в воду, увеличится токсичность тяжелых металлов, возникнет угроза загнивания и образования H2S. Значительно больше даст CEC кальцинированная глина, гумус/биогумус, цеолит. Торф и гуматы вовсе не увеличивают питательность по азоту и фосфору – эти вещества связаны в практически не разлагаемых органических молекулах. Замена торфа на более дорогой гумат ничего не дает - тест гуматов на траве (bentgrass) не показал увеличения ни длины корней, ни их количества, а сами гуматы как стимулятор роста не упоминаются ни в одной научной работе. При отсутствии ADA Aqua Soil лучший источник органики для аквариума с растениями - это биогумус¬. ^ Свойства смеси лава + торф. В природе корни растений более эффективно получают питательные вещества благодаря отрицательному заряду (CEC¬) ила и грунта. Мы же, в искусственной экосистеме Nature Aquarium, вместо Ила используем субстрат с высоким CEC + некоторый запас органики. Мы просто подменяем питательную базу и негативно заряженные участки Ила на смесь глины с высоким CEC+лава+гуматы+органика. Способность биогумуса и минералов с высоким CEC удерживать питательные вещества позволяют корням растений с очень большой эффективностью потреблять питательные вещества доставляемые донным осадком и жидкими удобрениями. Тем самым создается буфер питательных веществ огромной емкости, растения получают лучшее корневое питание становясь менее зависимыми от колебаний концентрации питательных веществ в воде, что в совокупности радикально улучшает Стабильность¬. Тот же эффект можно получить заменив нейтральный гравий на другие субстраты с высоким CEC, но пористые материалы как лава и Garvelit® в нижнем слое сохраняют слабую циркуляции воды и имеют большие преимущества по сравнению с другими материалами (см. выше¬). Благодаря большой площади поверхности и достатку кислорода большая колония бактерий в лаве быстро перерабатывает всю органику (минерализация), и не дает скапливаться большому количеству ила в грунте - то с чем мы постоянно боремся. Лава** сама по себе имеет очень небольшой CEC. В работе "Application of nutrient solutions having different cation concentration ratios" сообщается, что лава фракции 0-8мм показала CEC около 5.6-6.0 (песок 2-3), а после погружения в питательный раствор показывает очень малое накопление Ca, Mg и Na, а накопление калия [K] прямо пропорционально его концентрации в питательном растворе (K+Ca+Mg). Применительно к выращиванию гидропонных культур лава по CEC и другим своим свойствам считается близкой к минеральной вате. Главная функция лавы - служить базой для культуры бактерий с большой пористостью и площадью поверхности предотвращающей опасность полной анаэробности и загнивания грунта. Многие аквариумисты думают что лава, торф, глины и пр. добавки используются для удобрения растений железом и другими микроэлементами, но это далеко не так. Они заканчивается довольно быстро. Главное что нужно после подходящего pH и редкос потенциала - высокий CEC. Именно высокий CEC определяет высокую эффективность тех или иных добавок. Они притягивают ионы микроэлементов и удерживают их до тех пор пока они не будут использованы корнями растений путем обмена на водородный ион H+. В аквариуме с нейтральным субстратом (CEC~0) кроме разлагающихся органических остатков (ил, CEC=3-7) нет негативно заряженных участков. Если ила мало, образованные в процессе минерализации питательные вещества постоянно выбрасываются в воду, а корни растений не могут эффективно их поглощать. Большая часть питания находится в неусваиваемой растениями форме т.к. конвертация в усваиваемую (растворимую) форму слишком слабая. Малое количество органики (=углерода) снижает соотношение C:N¬ что уменьшает активность культуры бактерий преобразующих органику. Все это ухудшает корневое питание растений и увеличивает шансы роста водорослей. Слишком большой процент органики и толщина смеси в нижнем слое субстрата неизбежно приведет к полной анаэробности и загниванию корней, поэтому в отличие от природного водоема в аквариуме мы подменяем отрицательный заряд большого количества ила смесью с запасом органики имеющей высокий CEC и сохраняющей циркуляцию воды в грунте - ADA Power Sand или смесь Лава + Торф + Биогумус, или субстратом с высоким CEC вроде Aqua Soil, кальцинированной глины и пр. В молодом аквариуме (до года) с грунтом без CEC растения всегда растут медленно именно по причине отсутствия ила, и как следствие - отрицательного заряда грунта. Когда мы дождемся накопления органики в грунте питательность субстрата и его CEC повышаются, растения начинают расти лучше, но не успеет это произойти, как быстро накапливается избыток ила, который мы уже удалить никак не можем не погубив всю композицию. Грунт без нижнего слоя с лавой становится анаэробным и загнивает. Рост растений останавливается. Что получим? Правильно - водоросли. Много водорослей. И мало растений. Особенно ярко этот эффект выражен при использовании для верхних слоев гравия крупной фракции (5-10мм). Всех этих проблем можно избежать сделав трехслойный грунт (двухслойный если верхний слой ADA Aqua Soil¬ или его альтернатива¬) с укладкой в самом нижнем слое смеси лавы с торфом и биогумусом (или ADA Power Sand¬). Он даст высокий CEC, запас органики и микроэлементов, и предотвратит загнивание корней. О роли мелкого верхнего слоя я уже говорил. Кроме перечисленных качеств даваемых лавой с торфом есть еще одно - намного более эффективное формирование колонии бактерий в субстрате. Больше пористость - больше объем занимаемый водой, больше кислорода. Эффективность работы экосистемы аквариума во многом зависит от колонии бактерий живущих в грунте. Кроме большой площади поверхности грунт должен иметь такие свойства, которые позволяют колонии бактерий быстро заселять все свободные поверхности. Бактерии должны быстро сформировать биопленку - защитную лабиринтовую среду из полисахаридов, внутри которой процветает сообщество нитрифицирующих и других бактерий, перерабатывающих все органические и неорганические отходы аквариума. Наиболее подходящее место для развития биопленки в которой живет сообщество бактерий - в торфяном компосте который откладывается между частицами грунта. Такой компост есть в природных водоемах. В аквариуме с чистым гравием без нужных компонентов, он будет формироваться многие месяцы. Ускорить этот процесс может только добавление заменителя природного донного осадка - смесь торфа/гумата, лавы и биогумуса¬. Отрицательный заряд притягивающий питательные вещества и бактерии, особая пористая структура задерживающая частицы, большая площадь поверхности, большое количество мелких органических частиц помогут быстро сформировать биопленку.*** Внесение культуры бактерий Hagen Nutrafin Waste Control¬ и стимулятора развития колонии содержащего полисахариды Tetra Bactozym даст самый быстрый старт этому процессу. Детально о процессе поселения бактерий и формировании биопленки рассказано в статье о Hamburger Mattenfilter¬. Лава с запасом органики и торфом в нижнем слое субстрата Nature Aquarium: · имеет способность накапливать многие микроэлементы (высокий CEC¬), предотвращать их выпадение в осадок сохраняя доступность для питания растений · запас органики (напр. биогумус¬) богатой питательными веществами позволяет запустить аквариум с минимальным количеством водорослей и максимальным ростом как розеточных так и длинностебельных растений, и является одним из решающих факторов Стабильности¬. · имеет высокую буферную емкость питательных веществ образующихся при разложении запаса органики, что значительно ускоряет рост растений и уменьшает их доступность в воде для питания водорослей · не допускает полной анаэробности грунта, что позволяет не менять субстрат более 5 лет · слабое движение воды между крупными частицами лавы обеспечивает доставку к корням растений и культуре бактерий кислорода и питательных веществ растворенных в воде, перезарядку ними участков обмена катионами нижнего и верхнего слоя грунта, не допуская его истощение и уменьшая шансы роста водорослей. · захватывает ионы аммония NH4+ и "передает" их корням, сильно ускоряя рост растений · понижает редокс потенциал, что значительно увеличивает растворимость микроэлементов Fe, Ca, Mg, Na, Zn, B, Cu, концентрацию аммония [NH4+], доступность азота [N] и фосфора [P] · поддерживает pH грунта идеальным (ниже 7,0) для оптимального питания корней растений · стабилизирует pH · не слеживается и не сбивается в комки · имея огромную площадь поверхности для поселения культуры бактерий, создает в меру анаэробные условия, что препятствует окислению микроэлементов; · легко проницаема для корневой системы · имеет высокую проницаемость для питательных веществ выравнивая концентрацию в грунте · запас в грунте азота улучшает минерализацию ила уменьшая и заиливание грунта, и постоянное образование питания для растений за счет переработки органики. Более подробно о составе грунта по ADA, какие используются удобрения, и как сделать самодельный ADA Power Sand - в разделе PMAS¬. О роли субстрата в системе смотри в разделе о Стабильности¬. Еще один пример успешного применения пористых материалов подобных лаве в нижних слоях субстрата - Gravelite® (Big River Industries, Inc. USA). Это вспученная при высокой температуре глина (не путать с керамзитом, гравелит совсем другой!). Широко применяется как строительный утеплитель. Производится разного размера гранул - от 38мм до песка для добавки в бетон. Гравелит очень легкий, но тонет в воде. Абсолютно инертен и не изменяет pH или жесткость воды. В целом его свойства очень напоминают лаву. Поскольку он делается из глины, может присутствовать некоторый CEC. Gravelite (фото) используется так же как и лава - нижний слой толщиной 2см с размером гранул 8-12мм с добакой торфа. Сверху - галька 2-5мм. В статье на Aquagarden.it предлагают смешивать Gravelite® с Seachem Flourite™ в пропорции 1:1. ^ |
Похожие:
 |
Технология выращивания лекарственных растений На земле произрастают тысячи разнообразных растений. Среди них — большое количество лекарственных. Они встречаются в горах, Лесах,... |
|
Задачи и этапы размножения растений Состав питательных сред и их... Для успешного размножения in vitro в большинстве случаев прописи сред приходится подбирать индивидуально для каждого вида и даже... |
|
V это скорость, с которой уменьшается конценттрация субстрата или... Ферменты специфические белки, обладающие каталитической активностью, состоящие из одной или нескольких одинаковых или различных субъединиц.... |
|
Дети зачастую не понимают общего смысла происходящих вокруг событий,... Привлечь их внимание очень сложно. Аутичные дети, а потом и взрослые, очень впечатлительны |
|
Конструктор Лего: как играть, что выбрать? Конструкторы Лего – это универсальные игрушки, и они никогда не наскучат малышу, так как имеют в своем арсенале огромное количество... |
|
Как фактор мировой политики Большинство ‒ в мире животных, ибо они за всю жизнь ни разу не задумались, почему они так живут, а не иначе. Как их завели и в каком... |
|
1 сотрудников не устроил вид анкетирования, вопросы, содержащиеся там Симптомы, в общем-то, понятны: сотрудники часто берут больничные, плохо справляются с поставленными задачами и в большинстве своем... |
|
10 мифов о правильном питании. Дорогой друг ! Распространенные «народные» заблуждения давно стали истиной для многих. Разобраться во всех тонкостях непросто, но мы попробуем развенчать... |
 |
Облачных вычислений (cloud computing) сегодня очень популярна в России... Оказалось, что хотя про облачные вычисления много говорят и пишут, у заказчиков наблюдается полное смешение понятий и неверное понимание... |
|
В прежние времена для крестьянина или фермера не было, вероятно,... Но более всего он отличался хитростью. Молчаливые и вкрадчивые волки неутомимые охотники с удивительным аппетитом. Они охотились... |
|
И радиоэлектроники Большое количество пожаров, происходящих на предприятиях, в учреждениях, организациях и быту объясняются, прежде всего, несоблюдением... |
|
Эта же книга в других форматах Я знаю многих замечательных людей, ведущих духовную жизнь, и они остерегаются говорить о чудесах, которые случались в их жизни, считая... |
|
Вводные замечания Для чего нужно это руководство? Ходят слухи, что в 1996 году число крупных машин (серверов) и локальных сетей, подключенных к Интернет, перевалило за 10 миллионов.... |
|
А. В. Киселёв шаг к прозрению 2007 г. Содержание Попробуйте, для начала, прочитать те отклики, что пришли на первый вариант той книги, что Вы читаете сейчас. Я надеюсь, что эти короткие... |
|
Игра Habermaaβ арт. 7124 огненный дракон (7124) Взрывной конкурс,... Рубин! Используя тактику и немного удачи вы должны переместить свои фигурки с помощью кубика вокруг вулкана и попытаться собрать... |
|
Учебное пособие по предмету: "Технология отделочных строительных работ" Они не только создают новые объекты, но также восстанавливают старые. В последние годы на территории нашей страны строительная отрасль... |