08 Ноя

Железо в аквариуме и кое-что о питании растений (Часть 2)

Е. Загнитько
Окончание. Журнал «Аквариум» №6, 2005 г. Начало в №5, 2005 г.

      Итак, выявились 2 способа внесения железа в аквариум: в воду — в виде растворимых комплексов, либо в грунт, под корни — в малорастворимой, но максимально удобной для усвоения растениями форме. Резонный вопрос: так что же лучше? Это зависит от того, какие растения содержатся в аквариуме. Если это розеточные виды, питающиеся в основном с помощью корней, грунтовой подкормки будет достаточно. Если в аквариуме много длинностебельных растений, в значительной степени использующих при питании и листья, необходимо жидкое удобрение. При этом следует отметить такой факт, что даже осевшее из него железо приносит пользу. Свежевыпавшие осадки имеют рыхлую, химически довольно активную структуру и вследствие этого оказываются доступными для употребления даже не очень мощной корневой системой.

      Теперь к вопросу о нормах внесения железа. Слишком большое его количество — не есть хорошо. Железо — антагонист другого жизненно важного элемента — марганца. Его передозировка может привести уже к марганцевому голоданию. Существующие санитарные нормативы устанавливают предельно допустимую концентрацию железа в воде в 0,3 мг/л. а накопленный аквариумистами опыт показывает, что достаточной является концентрация в 0,1 мг/л . Так что активно поддерживаемое некоторыми производителями аквариумных удобрений мнение о том, что оптимальная концентрация железа должна находиться в пределах от 0,5 мг/л до 1,0 мг/л, выглядит несколько экстремистским. К тому же надо различать «пиковую» концентрацию, вносимую впервые в начале использования удобрения, и «поддерживающую» — концентрацию в течение жизни аквариума. Так вот, постоянное содержание железа не должно превышать 0,1-0,2 мг/л. Очевидно, что для поддержания этой концентрации в различных аквариумах нужно будет приливать различные количества удобрений. И речь идет не о емкости сосуда, рассчитать норму внесения для каждого литража достаточно просто. Здесь многое зависит, во-первых, от того, в соединении с каким хелатором железо вносится, т.е. от стойкости комплекса и, соответственно, от возможности накопления в аквариуме его неупотреблённых остатков. И, во-вторых, от конкретных условий в конкретном аквариуме, прежде всего, от плотности посадки растений и скорости их роста. Понятно, что потребности аквариума с парой кустов медленнорастущих анубиасов сильно отличаются от потребностей банки, густо заросшей крупными эхинодорусами. Плюс ко всему прочему необходимо учитывать «степень оптимальности» аквариума для растений.

      По большому счету можно выделить 5 главных параметров, определяющих условия существования растений:

  • свет, обеспечивающий фотосинтез;
  • концентрация углекислого газа CO2 снабжающего растения углеродом — строительным материалом тканей:
  • температура воды, определяющая скорость протекания обменных процессов;
  • концентрация макроэлементов: азота, калия, фосфора, кальция:
  • концентрация микроэлементов: магния, железа, серы, марганца, цинка, меди, бора, молибдена.

      Для благополучия гидрофитов необходимо, чтобы эти параметры находились в оптимальном сочетании, тогда они будут использоваться растениями в наиболее полной мере. Скорость движения сороконожки определяется скоростью перебирания самой медленной лапой. Соответственно, если все параметры находятся в оптимуме, но, например, маловато углекислоты, то растения будут расти настолько хорошо, насколько им хватит CO2. Точно также, если мало будет железа, то и все остальное будет усваиваться растениями в степени, определяемой именно его концентрацией. А излишки прочего окажутся невостребованными и станут добычей водорослей. То есть можно ставить самые роскошные металлогалогеновые лампы, но, если не обеспечить растения необходимым количеством железа, все это великолепие вызовет прилив энтузиазма лишь у зеленых водорослей-ксенококкусов. Начните переливать железо — возрадуется нитчатка, больше эти избытки употребить будет некому. Однако характер действенности этих параметров различен. С точки зрения потребностей растений в железе, можно сказать, что первые три параметра оказывают количественное влияние, а четвертый и пятый — качественное.

      Что имеется в виду? Прошу прощения за упрощенчество, но, наверное, это можно сравнить со строительством дома. Свет, углекислота и температура соответствуют потребностям в кирпичах. И понятно, почему: яркость света обуславливает интенсивность протекания жизненно важных процессов фотосинтеза, углекислота поставляет главный элемент тканей — углерод. Чем выше температура воды, тем быстрее будут проходить обменные процессы у растений и. соответственно, увеличится их потребность во всех видах питания. То есть все это параметры, обеспечивающие интенсивность развития тканей. Но прочность постройки зависит еще и от состава связующего раствора. Если в нем будет куча песка и совсем чуть-чуть цемента, дом развалится. Вот относительные количества микро- и макроэлементов и определяют прочность строительного раствора, т.е. качество тканей.

      А связано это с тем, что скорость потребления растениями разных элементов сильно различается. И излишние количества одних из них могут блокировать доступ других. Условно это можно сравнить со случаем, когда голодный человек, дорвавшись до стола с десертом, объедается сладостями, а потом уже не в состоянии съесть ничего более путного. Ясно, что результатом такого питания будет нарушение обмена веществ. Железо — один из наиболее быстро усвояемых элементов. Поэтому его передозировка может спровоцировать не только развитие нитчатых водорослей, но и вызвать общий дисбаланс биосистемы аквариума. Все должно быть пропорционально.

      Существует несколько рецептур, обеспечивающих близкое к оптимальному соотношение элементов. Одну из таких достаточно удачных пропорций дает предложенная на популярном Интернет-ресурсе www.thekrib.com рецептура PMDD* (см. табл.).

Элемент Относительное кол-во, части Концентрация, мг/л
Mo 1 0.0005
Cu 3 0.002
Zn 12 0.006
B 38 0.02
Mn 60 0.03
Fe 210 0.1
Mg 430 0.2
N 735 0.35
S** 2350 1.1
K 6250 2.9

      Приведенные в третьем столбце таблицы значения концентраций представительны для плотно засаженных аквариумов, хорошо обеспеченных количественными параметрами: светом мощностью не меньше 0.5 Вт/л, углекислотой подпиткой и оптимальными для содержащихся растений температурными условиями. Если же чего-то из этих параметров не хватает, то все концентрации должны быть пропорционально уменьшены. Возвращаясь к строительной аналогии: зачем нужны избытки раствора, если кирпичей мало?

      Как же на практике определить оптимальные концентрации компонентов подкормки, уровень света, количество CO2 и железа для данного конкретного аквариума? Вот это и есть самое сложное. Постарайтесь выявить «самую медленную ногу» сороконожки. Информация о признаках дефицита различных элементов доступна в различных Интернет-источниках и печатных изданиях. Вкратце симптоматика такова:

  • недостаток азота — отмирание старых листьев, начинающееся с краев. Появляются коричневые пятна, которые потом превращаются в дыры. В аквариуме, населенном рыбами, практически не встречается;
  • дефицит калия — аналогичные симптомы, за исключением того, что встречается как раз часто. Калий, как и железо, относится к проблемным элементам — его содержания в рыбьем корме часто бывает недостаточно для удовлетворения потребностей растений;
  • фосфорное голодание — листья краснеют, мельчают и становятся уже;
  • дефицит серы — задерживается рост и размножение растений:
  • дефицит кальция — молодые растения развиваются бледными, деформированными;
  • недостаток магния — пожелтение листьев. Похоже на дефицит железа, но лист желтеет полностью;
  • марганцевое голодание — отмирание растительных тканей.
  • дефицит бора — гибель ростовых почек. Черешки и листья становятся хрупкими.

      Отследив и постаравшись определить причину неблагополучия, можно дальше пойти одним из двух путей: либо уменьшать интенсивность использования прочих параметров, подгоняя их под лимитирующий, либо, наоборот, постепенно увеличивать именно его концентрацию и наблюдать за эффектом. В силу того, что обычно избытков двухвалентного железа в аквариумах не бывает, его концентрация — один из наиболее удобных и управляемых параметров. Начинать лучше с уменьшенных по сравнению с рекомендованными доз, постепенно (недели через полторы-две) увеличивая их и бдительно отслеживая состояние растений и водорослей.

      Как же рассчитать эту дозу? Прежде всего нужно определить, сколь часто вы сможете вносить удобрения.

      Общий подход такой. Чем меньшими порциями и чем чаще будут вноситься удобрения (это касается не только железных), тем будет лучше.

      Разбирая рецепты приготовления железосодержащих подкормок, мы говорили о сроках хранения растворов. Но сроки сохранения железа в идеальных условиях и в аквариуме — по сути, вещи очень разные.

      Аквариумная вода далека от дистиллированной и содержит массу соединений, не способствующих долгому выживанию двухвалентного железа даже в закомплексованном виде. Тут многое зависит от рН воды, степени ее загрязненности органикой, интенсивности перемешивания, наличия фильтров, продувки и многих других факторов.

      Так, если цитрат железа (из лимонной кислоты) в бутылочке может храниться 2 недели, то в аквариуме он распадется максимум за день.

      Немногим дольше продержится хелат с трилоном. То есть внося, скажем, цитрат в расчете на недельную норму потребления, мы обеспечим в первые день-два семи-трехкратное превышение концентрации, а оставшиеся до следующего внесения подкормки дни растения будут сидеть на голодном пайке.

      А избыток в данном случае, как говорится, ни себе, ни людям. Высшим растениям он не нужен, а все неиспользованное поступает в распоряжение водорослей, многие из которых, например нитчатка или та же «черная борода», весьма охочи до железа.

      Именно поэтому наиболее правильным и безошибочным является внесение любых удобрений ежедневно малыми порциями в дозах, рассчитанных на полное употребление в течение одного дня. Вносить их надо сразу же после включения света — установлено, что поглощение железа происходит исключительно на свету, в темное время суток оно останавливается. Для этого удобно использовать автоматические дозаторы, например, «Eheim».

      Тогда спрашивается, нужны ли вообще эти ухищрения с комплексонами? Если все равно удобрения надо вливать каждый день, не проще ли просто добавлять в аквариум раствор железного купороса? Можно-то можно, да только эффективность такого внесения довольно низка. Незакомплексованное железо в аквариумных условиях окисляется в трехвалентное совсем быстро — от считанных минут до полутора часов максимум. Рассчитывать останется только на корни. «Ага! — может тут возразить дотошный читатель. — Но корни-то, как заявлялось, прекрасно умеют обращаться и с трехвалентным железом! Превращая его потом в двухвалентное — ведь именно так в природе-то и происходит!» Вот это вопрос действительно хороший. Но вспомним: неспроста в разговоре про корневое питание подчеркивалось, что процесс это непростой, а главное — энергозатратный. В природе растения каждого вида произрастают в оптимальных для них условиях. Они легко могут позволить себе такой расход энергии. В аквариуме же мы предлагаем им некие усредненные условия, весьма далекие от природного оптимума. Драматизируя, можно сказать, что в аквариуме растения не живут, а скорее, выживают. Необходимость предпринимать при этом дополнительные усилия по восстановлению железа может оказаться для них попросту непосильной. Именно поэтому мы и стараемся насколько можно облегчить им условия существования. В том числе — и предоставляя железо в «готовой к употреблению» двухвалентной форме.

      Использование же закомплексованного железа мало того что предоставляет удобство хранения заранее приготовленных растворов. Главное, мы можем быть уверены, что в течение дня все внесенное железо продолжает оставаться в аквариуме в наиболее «удобоваримой» форме.

      Если же ежедневное внесение удобрений по каким-либо причинам не представляется возможным, разрабатывайте свои варианты подкормки. При этом необходимо постоянно наблюдать за состоянием растений. Впрочем, это всегда важно в аквариумном деле. Но ведь можно же, казалось бы, использовать специальные аквариумные тесты на железо, благо они предлагаются во множестве. Проверяй каждый день концентрацию и вноси необходимые коррективы. Практика показывает, что, к сожалению, полагаться на эти тесты трудно. Во-первых, они демонстрируют более или менее заметные результаты только при достаточно высоких (часто явно завышенных по сравнению с требуемыми) концентрациях. Во-вторых, комплексоны, связывая железо, делают его малодоступным для реактивов тестов, заставляя их показывать заниженные результаты.

      Вот и получается, что основным инструментом аквариумиста остаются его наблюдательность и систематическая запись наблюдений.

      Тем не менее, если очень хочется получить «объективную» информацию о содержании железа, можно попытаться сконцентрировать его в пробах. Только не выпариванием воды (при кипячении процессы окисления и разложения хелатов резко активизируются), а вымораживанием. При замерзании прежде всего в лед превращается чистая вода, растворенные в ней соединения при этом накапливаются в еще незамерзшем объеме.

      Ну а теперь заканчиваем с общими словесами и переходим к расчетам. Цитратный и трилоновый растворы, приготовленные в соответствии с методиками вариантов 1 и 2, содержат по 500 мг/л (0,5 г/л) железа. Для тех, кто забыл школьный курс химии, напомню, как это рассчитывается.

      Молекулярный вес FeSO4x7H2O равен 278. Вес железа равен 56. Мы внесли 2,5 г купороса. Хотим рассчитать, сколько в нем железа. Составляем пропорцию:
В 278 г купороса 56 г железа.
В 2,5 г купороса — X г железа.
Х=2,5х56/278=0,5 г железа.

      Все это растворено в 1л (1000 мл) воды. Концентрация железа, стало быть, будет равна 0.5 г/л (500мг/1000 мл или 500 ррm).

      Теперь мы хотим рассчитать, сколько же такого раствора нужно внести для получения в аквариуме емкостью, допустим 100 л. концентрации железа в 0.1 мг/л. Операция будет состоять из двух действий. Во-первых, выясним, сколько нужно железа на такой аквариум. Составляем еще одну пропорцию:

      В 1 л требуемого раствора должно содержаться 0,1 мг железа.
В 100 л аквариума Y мг железа.
Y = 100×0,1/1 = 10 мг.

      Теперь можно рассчитать, сколько нужно взять нашего раствора, чтобы в нем были требуемые 10 мг железа. Третья пропорция:

      В 1000 мл исходного раствора содержится 500 мг железа.
В Z мл — 10 мг железа.
Z = 1000×10/500=20 мл.

      Т.е. используя наши цитратные или трилоновые растворы, на каждые 100 л аквариумной воды надо добавлять по 20 мл подкормки. Значит, владельцу 100-литровой «банки» одного литра цитратного раствора хватит на 50 доз. С учетом, что надежно хранить этот раствор можно не больше 2-х недель, становится понятно, что готовить такие его количества явно бессмысленно даже в режиме ежедневного приливания. Нормальным будет приготовление такого раствора в бутылочке 0.33 л. Только количества компонентов тоже надо будет уменьшить втрое и взять, соответственно, 0,8 г купороса и 1,3 лимонной кислоты. Все это можно посчитать и гораздо быстрее, однако такая «академичная» роспись специально представлена, дабы облегчить пользователям расчеты для конкретных случаев.

      А теперь все-таки вернемся к занудным рассуждениям насчет оптимальности соотношения влияющих на жизнедеятельность растений параметров. И вспомним, что концентрация в 0,1 мг/л дается для условий плотно засаженного аквариума с CO2-продувкой, хорошим светом, оптимальной температурой и сбалансированным сочетанием микро- и макроэлементов. И придем к выводу, что, если мы решили подкармливать растения не комплексной PMDD-смесью, а только железом: если при этом не слишком хорошо представляем себе концентрации элементов в нашем водопроводе: не используем CO2: а температура летом приближается к 30°С — т.е. наш аквариум может не вполне соответствовать тому, для которого эти 0,1 мг/л были найдены, то более разумно начать с уменьшенных концентраций подкормки. Для надежности, для начала — раз в пять. Приливать, постепенно увеличивая дозировку, отслеживать, записывать изменения, анализировать и вносить при необходимости коррективы. Только следует помнить, что растения реагируют на них с разной скоростью и объективное представление можно будет составить лишь через неделю-две.


      * В таблице представлены относительные количества и концентрации в аквариумной воде именно элементов, а не соединений, в виде которых элементы вносятся. — Прим. авт.

      ** Заведомо завышенные концентрации серы связаны с тем, что значительная часть калия вводится в виде сульфатов, выступающих в качестве балластов. Возможно, что внесение калия в форме цитрата, например, окажется более перспективным. — Прим. авт.


      Примечание: Смотрите также изначальную Интернет-версию этой статьи — Железо в аквариуме и кое-что о питании растений (2001 год).