1.RÉSZ D. Walstad: El natural(ecology of the planted aquarium összefoglalása)

Diana Walstad: Ecology of the planted aquarium összefoglaló fordítása 1.RÉSZ

A cikksorozat szerzőjének bevezetője, célkitűzése

Akvarisztika. A természet szeretete és csodálata övezi ezt a hobbit. Többféle módszer létezik művelésére, többé-kevésbé "természetes" módon próbáljuk űzni eme tevékenységünket.

Az egyik híres módszert az El Natural "emblémája" fémjelzi, ő az egyik legtermészetesebb szemléletmód képviselője, aki ráadásul tudományos alapossággal alakította ki módszerét, és egy alapos könyv által közkincsé is tette tapasztalatait és tudását.

Muszáj kitérnem egy témára a félreértések elkerülése végett. Igen, az El Natural filozófiája, a természetes akvárium már régen feltalált dolog, régen nem volt szinte semmilyen technikai berendezés.
Ezen akváriumok a háttértudás szűkössége miatt inkább a szerencsére és a hosszú tapasztalatszerzésre(sajátra, vagy másokéra) épültek.
Diana vette a fáradtságot, és hosszú idő alatt, több egyetemi könyvtárat fellapozva, saját biológusi(egészen pontosan mikrobiológus) tudását beleadva a természetes akvárium folyamataira is összpontosított, tudományosan leírva azt.

Tehát Diana esetében az, hogy példának véve nem használ biológiai szűrést, nem anyagi kényszer, se nem lustaság, nála inkább ez egy komoly szemléletmód jele, nagyon is jól tudja, hogy miért nincsen rá szüksége.

A közeljövőben közzétett cikksorozatom célkitűzése ennek a módszernek a népszerűsítése, vagy ismertetése azok számára, akik még nem találkoztak Diana Walstad nevével, vagy szerencsétlen módon a nyelvtudásuk korlátozottsága miatt nem is volt lehetőségük megismerni azt.

Alaposan utánakerestem a magyar akvarisztikai irodalomban Diana művének fordításai után, de a teljes könyvet még senki nem foglalta össze néhány cikk keretében.

Maga a cikksorozat forrása tehát Diana Walstad - A növényes akvárium ökológiája( Ecology of the planted aquarium) című könyve lesz.

Diana Walstadtól rendelkezem írásos engedéllyel a műve fordítására és közzétételére vonatkozóan.

Ez tehát könyvének egy tömörített, legfontosabb gondolatait összefoglaló, terjedelméből következően "csonka" verziója, így rengeteg érdekes dolgot, példát kellett kihagynom.
Így a cikk elolvasása nem helyettesíti a téma legrészletesebb megismerésére törekvő emberek számára magát a könyvet.


Ezen linkel keresztül tehetünk szert könyvére: [katt]

Tehát kezdődjön a könyv!



Pendulum

Bevezetés

 

Diana azoknak ajánlja a könyvét, akik szeretnének egy kicsit többet megtudni a növényes akváriumukban zajló folyamatokról.

A legtöbb vízinövényekről szóló akvarisztikai könyv csak felsorolja a növényfajokat, leírja a növények tulajdonságait, ő viszont különös hangsúlyt fektetett arra, hogy az lezajló folyamatokat is leírja nekünk.

Szerinte a növények különösen fontosak abban, hogy a halaink egészségesek maradjanak, és kevesebb időt kelljen fordítanunk karbantartásra.

A könyv tudományos igényességgel tárgyalja a témákat, amik gyakran ellentmondanak az uralkodó szemléletmódoknak, amik elavult könyveken és megfigyeléseken alapulnak kísérleti adatok helyett.

A vízi növények, bárhonnan is származnak, nagymértékben hasonló fiziológiával rendelkeznek.

Így a vízi növényekről szóló tudományos cikkek könnyen átértelmezhetőek az akváriumi növényekre is.

Habár a köny maga az akvarisztikáról szól, de a kerti dísztavakra érvényes nagymértékben.

A könyv fejezetei 3 nagy téma körül csoportosulnak, amik egyben a könyv céljai is:

1. A növények hogyan hatnak az akvárium ökológiájára

2. Milyen tényezők hatnak a növényekre

3. Hogyan tudják az akvaristák ezeket az információkat hasznosítani egy sikeres akváriumhoz.

A könyv fejezetei címszavakban:(ezek a témák lesznek kitárgyalva a továbbiakban)

 

 1. Bevezető

2. Növények, mint akvárium tisztítók

3. Allelopátia

4. Baktériumok szerepe

5. A növényi tápanyagok forrásai

6. Szén

7. Növényi tápanyagok és ökológia

8. Szubsztrátok

9. Akváriumból kinövő növények előnyei

10. Alga kontroll

11. Egy praktikus növényes akvárium felállítása és gondozása

 

A „beállt akvárium” halott?
 

A régebbi akvarista könyvek hirdették azt, hogy az akváriumban a növények és halak teljes mértékben kiegyenlítik egymás igényeit, az akvárium „beállt”. Az alapjai ennek a gyorsan növő, egészséges növények voltak, de sok akvarista nehezen boldogult a növényes akváriumokkal.

Gyenge növény növekedés, ellenben korlátlan alga burjánzás gyakorta okozott gondokat. Így évek alatt az ötlet, hogy legyen egy természetes növényes akváriumunk, elvesztette a vonzerejét. Így sok akvarista teljes mértékben nélkülözni kezdte az élő növényeket.

Az embereket alig kezdték érdekelni a növények, a legtöbben elsődlegesen halakat tartottak és tenyésztettek. A növények nélküli haltartás az erős biológiai szűrésen, erős levegőztetésen, talajszűrésen, és sűrű akvárium takarításon alapult.

Kezdő akvaristák akik próbálják követni ezt a módszert, és közben növényeket is tartani, gyakran kudarcot vallanak.

Más akvaristák, főleg Európából és az utóbbi 20 évben, kifejlesztettek technológiákat a növények nevelésére amik elég sikeresnek bizonyultak. A kifinomult technika amit használtak, gyönyörű növényes akváriumokat eredményezett. Ezek a híres-neves „high-tech” akváriumok. Az eredmény valóban egy „szelet természet” lett.


 

Szerencsétlen módon, a túlzottan mesterséges módszerek, amivel létrehozták ezeket az akváriumokat, figyelmen kívül hagytak sok természetes, növények és baktériumok által létrehozott folyamatot.

A végeredmény hasonlított egy természetes, jól beállt akváriumra, de az eszközök, amikkel létrehozták ezeket természetellenesek-, drágák voltak, és rendkívül sok fáradtsággal jártak.
 

Ennek a könyvnek a célja feléleszteni a régebbi, természetes növényes akváriumokat, és jobban megérteni a benne zajló folyamatokat.

 

 
 
Egy természetes, „El Natural” akvárium jellemvonásai

Egy "El Natural" akvárium. (A kép nem található meg a könyvben)

 

Azok a "low-tech" akváriumok, amiket ő gondoz, kicsi vagy kis számú halakkal vannak telepítve, csökkentett a szűrés és takarítás, nagy számú egészséges növényzet van benne, és változatos mikroorganizmus közösség.

Fontos a közepes világítás, táptalaj kerti talajból, jól alkalmazkodott növények .

Ez különbözik a legtöbb amerikai által űzött módszertől: gyenge világítás, kavics aljzat(táptalaj nélkül), egyúttal különbözik a high-tech akváriumoktól is, mivel az ő módszere jobban kihasználja a természetes folyamatokat.

A low-tech(itt El Natural inkább-a ford.) akvárium könnyebben gondozható és olcsóbban összeállítható. Ez azért van, mert teljesen kihasználja a természetes folyamatok előnyeit.

Például, baktériumok és halak biztosítanak szén-dioxidot a növényeknek. Növények kiveszik az ammóniát és ezzel védik a halakat. Haltáp és talaj biztosítja a nyomelemeket.

 
 

Milyen specifikus tulajdonságai vannak egy low-tech akváriumnak?

 
 

Stabil pH

Egy dolog, ami jól jelzi az akvárium sikerét, az a pH. Azok az akváriumok, amelyek savassá válnak idővel, nincsenek egyensúlyban, általában a túlzott nitrifikáció következtében.

Kis karbantartási igény

Egy low-tech akváriumot a kevés karbantartási igény jellemez. Példaként említi a saját akváriumait, amikben nem ritkán 6, vagy több hónapig sincsen vízcsere.

A halainak bőven ad táplálékot, így nem szükséges a növényeknek külön tápozás.

Egyedüli karbantartási feladat a párolgott vizet pótolni, és a növényeket időnként megnyesni.

A nem kiegyensúlyozott akváriumok sűrű karbantartást igényelnek.

A halak "egészségesen" viselkednek

A halak normális viselkedése jó indikátora az egészséges, stabil akváriumnak. Például a hím guppik aktívan udvarolnak a nőstényeknek.A szaporodásra való képtelenség gyakran jelez szennyezett vizet.

 
 

Milyen előnyökkel járnak az élő növények az akváriumainkban?

 







 

Védik a halakat az ammónia mérgező hatásától.
 

A növények szívesen felveszik az ammóniát, ami köztudottan toxikus. Teszik ezt annak ellenére is, ha a talajban van nitrogén, a vízben pedig sok nitrát. Ez azért van, mert a növények az ammóniát preferálják, mint nitrogénforrás(erről később részletesebben).

Védik a halakat azáltal, hogy kiveszik a nehézfémeket a vízből.
 

Ha nem is ölik meg őket egyből a nehézfémek, de gátolják a reprodukciót és az étvágyat, végül a hal megadja magát a betegségnek. A növények nagy mennyiségben és gyorsan felveszik a nehézfémeket. Pluszba, növények bomlása során humuszanyagok szabadulnak fel, amik megkötik és detoxifikálják a fémeket.

Gátolják az algák növekedését.
 

A gyors növénynövekedés úgy néz ki, gátolják az algák növekedését. Hogy ezt hogyan csinálják, nem tudjuk biztosan.

Habár, a növények bocsánatanak ki rengeteg fajta allelokemikáliát, amik enyhén mérgezőek az algákra. A növények segítenek kivenni a vízből a vasat, ami sok akváriumban valószínűsíthetően alga tápanyag.

Stabilizálják a pH-t
 

A fotoszintézis egy fontos „sav-fogyasztó” reakció. Így, a gyors növénynövekedés meggátolja a vizet abban, hogy savassá váljon idővel.

Növelik a biológiai aktivitást az akváriumban

 

A legtöbb mikroorganizmus nem él szabadon a vízben, de felülethez tapadva igen. A növények, főképpen az úszó növények gyökerei biztosítanak ideális otthont a baktériumok számára, amelyek visszaforgatják a tápanyagokat és stabilizálják a rendszert.

Oxigénnel dúsítják a vizet.

 

Igaz, hogy a halak számára szükséges oxigén java a levegőböl oldódik be, a növények a fotoszintézis mellett végeznek légzést is, amiben co2-t bocsátanak ki. Egy egészséges növény viszont sokkal több oxigént bocsát ki, mint felhasznál. Még amikor növények nem is fotoszintetizálnak, tehát este, jóval kevesebb oxigén fogyasztanak, mint nappal termelnek. Ez azért van, mert a szöveteikben tárolva lévő oxigén preferálják.

Felveszik a szén-dioxidot a vízből.

 

Túl sok szén-dioxid- úgy mint az oxigénhiány- okozhat légzésnehézséget. A növények minden bizonnyal felvesznek minden szén-dioxidot a vízből a megvilágított órák alatt.

Megelőzik a táptalaj toxikussá válását.

 

A tapasztalata szerint a táptalaj , ami biztosítja a jó növénynövekedést, nem válik toxikussá, és nagyon ritkán(inkább sosem) kell porszívózni. A növényi gyökerek tartják egészségesen.

Hogyan tudjuk elősegíteni a növények növekedését akváriumban?


 

Sokan szeretnének élő növényeket tartani akváriumban, de ismétlődő kudarcok, vagy a „high-tech” akváriumok költségessége miatt letesznek róluk.

Így a könyv további részében sorra vesszük azokat a tényezőket, amik szükségesek a növények növekedése szempontjából.

 

Ezek a következők:

 

Tápanyagok

A csapvíz, a táptalaj, és a haltáp könnyen fedezheti az akváriumi növények számára a szükséges tápanyagokat. Valószínűleg a szén-dioxid a limitáló tényező sok akváriumban.
 

Algák gátlása

A növények nem tudnak nőni, ha az algák elfojtják őket. Későbbiekben ez a téma is ki lesz merítve.
 

Táptalaj

A növények elméletileg képesek felvenni tápanyagot a vízből, mi a gond ezzel? A gyakorlatban a kavics talajok tápanyag nélkül nem hoztak túl jó eredményt, a növényeknek szükségük van tápanyagokra a talajban.
 

Baktériumok

A baktériumok lebontják a szerves anyagokat – többek között- szén-dioxidra, és egyéb alkotóelemekre, amiket a növények tudnak hasznosítani. Plusz még módosítják a táptalajban megjelenő toxinokat. Kaptak egy önálló fejezetet, de ez mellett az egész könyvben olvashatunk érdekes szerepükről az akváriumban.
 

Emers növények

Azok a növények, melyek ki tudnak nőni a vízből, sokkal gyorsabban tudnak növekedni ezután, mint a teljesen vízbe merül egyedek. Ha kinőhetnek a vízből, sokkal nagyobb esélyünk lesz a sikerre.
 

Fény

Megfelelő fény alapfeltétel ahhoz, hogy növényeink normális ütemben nőhessenek. Későbbiekben bőven tárgyalva lesz a téma.
 

Növényfajok ismertetése

Különböző növényfajok különböző módon reagálhatnak az akváriumban lévő feltételekre, mint fény, táptalaj, vízkémia, szén-dioxid, és esetleg más növények.

Ha a növény nem tud alkalmazkodni, lassan fog növekedni és az akvárium kudarccal végződhet.

Azok az akvaristák, akik sok különböző fajt telepítenek, nagyobb eséllyel találnak olyan növényt, aminek megfelelnek az adott körülmények.

Növények, mint akvárium tisztítók

A vízi növények védik a halakat azáltal, hogy ammóniát, nitritet, nehézfémeket felveszik a vízből.

A 3 fő tényező, amik a növények védő szerepét jelzik:

- gyorsan felveszik a veszélyes nehézfémeket

- A humuszanyagok detoxifikálják a nehézfémeket

- gyors mértékben veszik fel az ammóniát és nitritet

Nehézfémek

A nehézfémek az összes élőlényre toxikusak.

 

 

 

A táblázat azt mutatja meg, hogy az egyes élőlénytípusok számára az egyes nehézfémek mennyire toxikusak. Balról jobbra csökken az érték.
Algae --> alga
Fungi --> gombák
Fish --> halak
Flowering plants --> virágzó növények

 

 

A csapvízben megtalálható cink és a réz gondot okozhat halaink számára. A halak számára biztonságos szint az emberek számára biztonságos alatt van. Ez a téma kevéssé van tárgyalva, pedig szerinte néha komoly gondokat is okozhat.

A nehézfém toxicitás alapja az, hogy a toxikus fém helyettesíti egy szervezetbeli fém helyét, így annak funkcióját gátolja, vagy megszünteti.

 

A magas nehézfém koncentráció gyorsan megölheti a halakat, de a leggyakoribb tünetek a viselkedésbeli változások(evés,úszás) és a szaporodás gátlódása kisebb koncentrációk esetén.

 

A halakban így a leggyakoribb hatást kiváltó ok a neurotranszmitterek és a hormonok megjelenésének a gátlása. A neurotranszmitterek gátlásával például a halak cirkadián ritmusát teszik tönkre, ami réz esetében hiperaktivitásban nyilvánul meg.

 

A nehézfémek a fejlődő(ivadék) halakra a legveszélyesebbeket. Olyan koncentráció, ami a felnőtt halak számára veszélytelen, káros lehet a fiatal egyedekre nézve.

 

 

A növények esetében a nehézfém-mérgezést sokszor összekeverik az elemhiánnyal. Példaként említve Diana rájött , hogy sok esetben a foszfáthiánnyal összeköthető „hiánytünet” valójában vas toxicitás volt. Sok tápanyag „kölcsönhatás” létezik, erre részletesen nem tér ki a könyvben sem.


Kevés utalás létezik ebben a témában akvarisztikai cikkek által tárgyalva, viszont alapvetően minden növényben hasonlóan viselkednek a tápanyagok, így tájékozódhatunk mezőgazdasági cikkekből is.

 

Nehéz meghatározni azt a nehézfém-koncentrációt, amiről már ki lehet jelenteni, hogy toxikus, mivel sok tényező befolyásolja ezt. Például a vízkeménységtől, pH-tól, szerves anyagoktól, célfajtól nagyon függ ez az érték.

 

Általánosságban véve a kemény vízben kisebb jelentőséget kapnak a nehézfémek, így ilyen körülmények közt csökken a toxicitásuk is. A pH-t nézve elmondható, hogy savas vízben a nehézfémek toxikusabbá válnak.
Tehát az összefoglalva az enyhén lúgos, kemény víz a kedvező nehézfém toxikusság tekintetében.

A szerves szénvegyületek(aminosavak,cukrok, polipeptidek, fehérjék, humuszanyagok) biztosítják a legjobb nehézfém-toxicitás elleni védelmet, 27 szer erősebbet, mint a vízkeménység.
Kötődnek ezekhez az elemekhez, ezzel gátolják a szervezetbe való bejutásukat.

 
 

A mesterséges kelátorok is jó nehézfém-kötők. Ilyen, a könyv által is említett kelátor az EDTA(etilén-diamin-tetraacetát), de szintén jó példa erre a stabilabb kötéseket létrehozó, sok kereskedelmi tápban jelenlévő HEEDTA kelát is.
Az EDTA inkább vízelőkészítőkben kap szerepet, nehézfém-megkötésre, növénytápokban a fémek stabilizálására kevésbé alkalmas.



 

Növénytápokban a fény hatására bomlik a kötés, így lassan biztosítja a szükséges fémeket a növények számára.

 


 

A fajtól való függőség genetikailag meghatározott. Azok a fajok, amelyek evolúciójuk alatt kemény, lúgos vízben fejlődtek, nem exponálódtak nehézfémekkel, így nem is alakultak ki mechanizmusok azok ártalmatlanítására, így a nehézfémek nagyobb veszélyt jelentenek rájuk.

 

 

A gyors növekedésű növények fokozottabban képesek ellenállni a nehézfémek toxikus hatásának azáltal, hogy a növekedésük folyamán szó szerint felhígítják azok koncentrációit a szöveteikben.

 
 

A halakat a növénye tehát olyan módon is védik, hogy felveszik ezeket a káros elemeket.

 
 

Ammónia

 

 

Ez a vegyület a legkárosabbak között van, ami akváriumainkban előfordul. Halaink és a baktériumok is folyamatosan bocsájtják ki. A legfontosabb feladatok közé tartozik a tőle való megszabadulás.

Az ammónia toxicitásának pontos értéke nehezen meghatározható, mivel már faj tekintetében is változékony. Akut és krónikus hatásai is súlyosak, akut hatása halálhoz is vezethet, hosszú távú, kisebb koncentrációval terhelt víz esetén a szaporodási képesség gátlódik, az étvágy csökken, a fiatal egyedek növekedését, fejlődését gátolja.



Egyéb tünetei még a szakadozott úszók, hiányzó kopoltyúfedő, fokozott fogékonyság a betegségekre.
 

Az ammónia gátolhatja a növények növekedését és akár meg is ölheti őket. A növények akár családon belül is különböző ammónia-tolerálással rendelezhetnek. Léteznek olyan növények, amik már 1ppm ammónium-koncentrációnál sérülnek, és vannak olyanok is, amik 26 ppm-nél sem.

Kétféleképpen detoxifikálják az ammóniát a növények:

 

1. diffúzióval bejut a szövetekbe, és átalakul ammónium-ionná, ami már nem toxikus,

2. a növény felhasználja fehérjeszintézisre

Nitrit

 

 

A nitrit methemoglobinémiát okoz, ekkor a hemoglobinhoz kötődik a nitrit, ezáltal az már nem képes oxigént szállítani.
 

Kisebb koncentrációk esetén a hal nem pusztul el azonnal, de fogékonyabbá válik a betegségekkel szemben.
 

Alacsony pH-n a nitrit egy toxikusabb formát ölt, salétromos savvá alakul. Ezt konyhasó adagolásával erősen gátolhatjuk, mivel a klorid-ionok gátolják a nitrit bejutását.

A nitrit sokkal kevésbé toxikus a növényekre, mint a halakra. Nincsen perdöntő bizonyíték arra a tudományos irodalomban, hogy a növények a nitritet preferálják a nitráttal szemben, de kísérletek során, amit apró békalencsével(?) folytattak, még is erre enged következtetni.



Egy másik kísérlet során ammóniumot és nitrittet tartalmazó tápoldatba merült apró békalencse gyökerek mindkét nitrogénforrást azonos sebességgel vették fel.



Azonban, ez a kísérlet nem húzható rá minden vízinövényre.



A lényeg, hogy ammónium jelenlétében a nitrit és nitrát vegyületek felvétele kevésbé gazdaságos, mint az ammóniáé.

Allelopátia

 

 

Az allelopátia jelensége annyit takar, hogy az élőlények termelnek és kibocsátanak bizonyos anyagokat, amik hatással vannak más élőlényekre, ami általában gátlásban nyilvánul meg. Ez az allelopatikus hatás irányulhat más növények-, élősködők-, és növényevők-, de akár saját, fiatalabb egyedeik ellen is.

Egy zárt rendszerben, mint egy akvárium, ezek az anyagok felhalmozódhatnak, és a hatásuk így nagymértékben erősödhet.

Tudományosan a bizonyításuk viszont nehézkes. Egyetlen anyag esetén a hatás kimutatása annak hatásfoka miatt akadályba ütközhet. Általában a folyamat során több féle anyag(sok...) is egyszerre van a rendszerben, ezek „szinergizálhatnak”, vagy is erősíthetik egymás hatását.

Annak ellenére, hogy néhány esetben mindent kizáróan bizonyították egyes növények allelopatikus hatását, tudományos körökben még mindig vitatott dolog az egyes anyagok hatásának bizonyítási nehézsége miatt.

 

(Magyarul kétsébe vonják, hogy nem egy másik dolog felel-e azért a jelenségért, amit az alleloopátiának tulajdonítanak)

 

Diana szerint túl sok, tápanyag, fény, és vízkémiára nem visszavezethető, „megmagyarázhatatlan” dolog történik akváriumainkban. Ezeket ő az allelopátiának tulajdonítja.

Vízcserékkel ez a hatás nagyban mérsékelhető, az allelopatikus vegyületek felhígítása által.



Diana nem híve ennek, így ő inkább kevesebb, biztosan „kompatibilis” fajokat tart együtt, de akár egy családba tartozó növényeket tartalmazó akváriumokban is szívesen gondolkodik.

 

Baktériumok szerepe

 

 

Természetes vizeinkben rengeteg fajta baktérium él, sok közülük még ismeretlen.

 

Az összes baktériumfaj vízben él és szaporodik, még a száraz talajokban élők is valójában a pórusvízben tenyésznek. Ezek közül is kevés él szabadon a vízben, legtöbbjük felületekhez tapadva, biofilmben él.

 

Az állatok és a heterotróf baktériumok kész szerves anyagokat használnak fel életfeltételeik biztosítására, a kemoautotrófok pedig szervetleneket. A legtöbbjük számára az oxigén az elektrondonor.

 

A kép az akváriumban jelenlévő fontosabb bakteriális folyamatokat mutatja be.
Remélem, hogy az angollal kevésbé közeli viszonyban lévők is értik a táblázatot a magyar neveik hasonlósága miatt.
(azért ha bármi nem tiszta, jelezzétek, és lefordítom őket)

 


 

Baktériumok által véghezvitt folyamatok

A szerves anyagok lebontása egy fontos folyamat, mivel ezekben minden, növények által szükséges tápanyag jelen van, „lezárva”.
 

Mivel a szerves anyag jó része szenet tartalmaz, a lebontás során mindig keletkezik szén-dioxid, ami a növények számára szintén fontos(a legnagyobb mennyiségben igényelt) tápanyag.


Ezért lehet az, hogy a legminimálisabb megvilágítottságú akváriumokon kívül szinte az összesben a szén a limitáló tényező, ebből van a legkevesebb, így a minimumelv szerint ez határozza meg a növekedés sebességét.

 

A természetes vizekben így a szerves anyagok bomlása miatt több szén-dioxid van, mint ami a levegővel egyensúlyban lévő szén-dioxid koncentráció értékéből következne.

Ez a több szén-dioxid mennyisége függ a bontott szerves anyag fajtájától és mennyiségétől.

 
 

Szerves anyagok visszaalakítása szén-dioxiddá és tápanyagokká nem egyedüli feladatai a lebontó baktériumoknak.

A nem teljes dekompozíció(lebontás) humuszanyagokat eredményez, ami a vízben és a talajban is felhalmozódik.


A humuszanyagok nem specifikus molekulák vagy szemcsék, amik a növényi szervesanyagok lebontásábol származnak.

Ezek az anyagok két úton válnak hasznára az akváriumnak.

1. a mikroelemeket segítik oldatban tartani, hogy a
növények felvehessék azokat.

2. Egyúttal ugyanezen módon a nehézfém-toxicitást is megelőzik.

Ez a két folyamat a talajban és a vízben is lejátszódik.

 

 

Nitrifikáció

 

 

Az akvarisztikában jól ismert folyamat, szinte az összes akvárium erre a folyamatra épül, így nem is pazarolnék erre a részre nagyobb terjedelmet a cikkben.

Egyetlen dolgot oszt meg velünk, a módszere egyik kulcsgondolatát: A nitrifikáló baktériumok esszenciálisak... élő növények nélküli akváriumokban.




Növényes akváriumokban a nitrifikáló baktériumok és a növények versengenek az ammóniáért, a legkönnyebben felvehető nitrogénvegyületért. A baktériumok az oxidációjuk során energiát nyernek, miközben nitritet, majd nitrátot állítanak elő. A nitrát felvételével a növénynek ugyanekkora energiát kell befektetni a benne lévő nitrogén használatához.

 

 

Denitrifikáció

 

 

A denitrifikáció folyamata nitrátból nitrogén gázt állít elő. Diana szerint ez a talajokban elég gyakori folyamat(ez persze függ az adott talaj tulajdonságaitól is). A legfontosabb függvénye az oldott oxigén hiánya. Tehát számít a talaj szemcsemérete, tehát mekkora diffúzió játszódhat le benne, és az is, hogy ez a réteg milyen vastag.

Ez a folyamat terjedelmes mennyiségű nitrogénveszteséget is okozhat, mivel a nitrogén-gáz nem vízoldható, a levegő jó része(78%-a) is ebből áll.

Szerinte a nitrát akkumuláció nem megelőzhető a talajban lévő denitrifikáló baktériumok nélkül. Egy másik akvarista kísérletében a tengeri akváriumában 5 és 20 ppm közötti nitrátot mért. Ezt az értéket 1 ppm alá tudta vinni csupán egy néhány centiméteres homokréteg hozzáadásával aljzatként.

Megjegyezhetjük, hogy a nitrát akkumuláció nem minden akváriumban jelent veszélyt, de tudjuk, hogy a nitrát egy nehezebben, lassabban felvehető nitrogén forma(kb. 4 szer lassabb, mint az ammóniáé), így lassabb növénynövekedésű akváriumokban, vagy növények nélküli akváriumokban valós probléma lehet. Ezt segítheti a denitrifikáció a talajban.

 

 

Nitrit akkumuláció(felhalmozódás)

 

 

A nitrit felhalmozódhat több bakteriális folyamat eredményeképpen, nézzük őket:

Nitrát respiráció

 

NO3- + 2H+ + 2e- --> NO2- + H2O
 

Hasonló folyamat a denitrifikációhoz, de azzal a különbséggel, hogy itt a nitrit a végtermék.
 

Egy kísérletben az anaerob baktériumok 80%-a tartozott a nitrát respirálók közé, és csak 20%-uk volt denitrifikáló.

 
 

Befejezetlen nitrifikáció

 
 

Az akváriumok első pár hetében felhalmozódhat a nitrit, mivel az ammóniát több féle baktérium(nem nitrifikáló) is átalakíthatja nitritté, de tovább már nem megy a folyamat.

Más esetekben, pl. környezeti stressz( alacsony pH, alacsony hőmérséklet, stb.) jobban gátolj a nitrit oxidálókat, mint az ammóniát felhasználókat.

 
 

Befejezetlen DAP reakció vagy denitrifikáció

 
 

A DAP(dissimilatory ammonium production) reakció a nitrátból ammóniáig tartó folyamatot foglalja magába.
 

Nitrát-nitrit-dinitrogén-oxid-ammónium.
 

Ez a folyamat viszont néhány esetben nem képes végigmenni. Ilyen esetekben a nitrit felhalmozódhat. Hasonlóan, a denitrifikáció sem játszódik le teljesen minden esetben.

 
 

Biofilmek

 
 

A természetben a baktériumok a túlélés érdekében megtanultak felületekhez tapadni, és együttműködni egymással és más fajokkal. Kiválasztanak bizonyos anyagokat, amivel „összeragasztják” magukat, ezáltal biofilmeket képeznek.

Milyen fajok élnek ebben a baktériumkolóniában? Szerves anyagot lebontó aerob heterotrófok, nitrifikálók, denitrifikálók, anaerob heterotrófok.

Ezek a fajok kölcsönösen előnyös kapcsolatban, szimbiózisban élnek.

A növényi tápanyagok forrásai


Diana akváriumaiban a 3 fő növényi tápanyagforrás a táptalaj, a haltáp, és a csapvízben eleve ott lévő anyagok.

Ezzel kapcsolatban Diana tanulmányt is végzett saját akváriumán.

Az akvárium 50 gallonos(~189 l) volt. A legfontosabb tápanyag kivétel a 2-3 hetente esedékes növények metszése volt. Más tényező nem befolyásolta a számolásokat, mivel mindenfajta tisztítást és vízcserét minimálisan végzett.
Az egyszerűség kedvéért minden adat száraz tömegre vonatkozik a tanulmányban.

Etetett haltáp: Naponta 2-szer etetett, ez havi durván 40g eledelt jelentett.

Víz, és vízcserék: A víz, amit használt, 17-es GH-val rendelkezett. 3 havonta lecserélte a víz 40%-át tiszta vízre. Ez durván 75 litert tett ki, tehát havi egységre számolva 25 liter. Az elpárolgott víz pótlására havi 15 liter vizet kellett pótolnia. Tehát havonta összesen 40 liter víz került az akváriumba.

Talaj: Alulra került 10 kg kerti föld, ez fölé került 20-30 kg sóder.

Növények metszése: Ehhez a tanulmányhoz Diana kiszárította és lemérte az összes lemetszett növényi részt.  A 3 hónap alatt lemetszett növények 61 g-ot nyomtak, tehát ez havi kb. 20 g.
20 g havonta levágott szárított növényi rész azt mutatja, hogy végig volt elég táptanyag a vízben.

Hogy kiszámolja mennyi tápanyag volt a lemetszett növényi részekben, az elemek kritikus koncentrációit használta fel. Ezek azok a koncentrációk, amik minimum, hogy benne kellenek, hogy legyenek egy növényi szövetben, tehát ezek nélkül növekedni sem tudott volna a növény.
Mivel a növények tárolnak is tápanyagokat, valószínűleg több tápanyagot is tartalmaztak a kalkuláltnál. Ezt viszont nem vette figyelembe, mivel csak azzal számolt, amire a növényeknek feltétlenül szükségük volt, nem mennyit tudnak még pluszba eltárolni.

A képen látjuk azt a minimum tápanyagszükségletet, ami havi 20 g növényi növekedéshez minimálisan szükséges havonta.

Haleledel

Mivel minden élőlény rendelkezik egy kémiai uniformitással, tehát hasonló igényekkel rendelkeznek tápanyagok tekintetében, így a haltáp tartalmaz minden szükséges elemet a növények számára is.

Élőlények kémiai uniformizmusa

Miközben az élőlények kinézetében hatalmas különbségek adódnak,  az életfolyamatok kémiája nagyban hasonló, így az élőlények hasonló koncentrációkban tartalmazzák az élethez szükséges elemeket. Példaként említve a halak, növények, gombák testében 40-50% szén van.

A 17 elemből, ami a növényeknek szükséges, és így tartalmazzák, csak a bórra nincs szüksége az állatoknak.

Az egyik legfontosabb elem a szén. Egy csodálatos lehetőségeket adó építő elem. Mivel 4 másik társával is kapcsolódni képes, ez a fő szerkezeti elem. Erre semelyik másik elem a Földön nem képes, így mindegyik élőlény számára fontos.

Míg a szén építőelemként funkcionál, más elemek más fontos szerephez jutnak, pl. a vas és a zink. A sejtek energianyerő folyamata minden élőlényben elektronátmenethez kötődik. A vas és zink itt játszik fontos szerepet, „elkapni és kibocsátani” az elektronokat.

Az egyetlen „jelentősebb” különbség a producensek(növények) és az állatok között, hogy az állatok kb. 3 szor annyi nitrogént, és ként tartalmaznak(N:növény 3% --> állat 10%  S: 0,5% --> 1,3%)

Haltáp, mint növényi tápanyag forrás

A haltáp tartalmazza a növények által igényelt elemeket, de eleget?

A táblázat azt mutatja meg, hogy a 40 g haltáp mekkora(hány hónap) készletet jelent 20g-nyi növénynövekedés esetén kémiai elemenként.

Ahogy látjuk, a haltápból a szén szabadul fel a legkisebb mértékben.

A nitrogén használhatjuk viszonyításként. Ha belőle elegendő mennyiség van, például bórbol és rézből bőven van még, de káliumból és vasból hiány lehet.

Haltáp tápanyagainak útja az akváriumi növényekig

A halak az elfogyasztott táplálék nagy szerves összetevőiből nyert energia kivonása után szervetlen komponenseket produkálnak. Például: nitrogén-ammónia; kén-szulfát; szén-szén-dioxid.

A meg nem evett haltáp is ugyanígy végzi a baktériumok által. Ez úgy tud megvalósulni, hogy a legtöbb élőlény hasonló metabolikus(anyagcsere) mechanizmusokkal rendelkezik a táplálékból való energianyerésre. Ez a metabolikus út tulajdonképpen fordítottja a fotoszintézisnek.

(egyszerű --> összetett  vagy  összetett --> egyszerű, az egyszerű --> összetett útvonal energiaforrása közvetlenül a nap, vagy valami kémiai kötésben tárolt energia( tehát fotoszintézis,kemoszintézis)

Az akváriumunkban is zajló összes biokémiai folyamat ellenére a kémiai elemek nem változnak meg, ugyanazok maradnak. Tehát a haltápot alkotó, egykor élő szervezetben található, például vas, a szárítás, pelletkészítés után is vas marad a tápban.

Néhány kémiai elemet(vegyületként) a halak egyenesen a vízbe bocsátanak ki, tehát  növények könnyedén felvehetik azokat.  Ezek az elemek a következők: Bór, Kálium, Magnézium, Molibdén, Nitrogén, Kén, Szén.

Más elemek, például: kalcium-, foszfor-, réz-, vas-, mangán-, cinket a halak nem bocsátják ki egyenesen a vízbe, az ürülékben halmozódnak fel, így sokkal lassabban szabadulnak fel a növények számára.  Az ezeket az elemeket tartalmazó mulmnak először fel kell halmozódnia, és hozzáférhetővé kell válnia a növényi gyökerek számára.

Ez az oka annak, hogy a mesterséges tápozás nélküli, csak kavics talajú akváriumok jó részében miért csak szenvednek a növények.

Táptalaj, mint növényi tápanyagforrás.

A táblázat azt mutatja meg, hogy mennyi tápanyagot tartalmaz a táptalaj(mg/kg), és ez hány hónapra elég(#mo)
(Az értékek erősen elméleti jellegűek)



A táptalaj különösen gazdag tápanyagokban, főleg mikroelemekben. Például, 10kg tipikus talaj 50 gallonos akváriumban 330000 hónapra elég vassal látná el. Ha ez a vas jó része oldhatatlan vas-hidroxid formában van is, még akkor is határozatlan ideig biztosítja a talaj a növények vasellátását.

Ezzel ellenben, a talaj nem ilyen bőkezű egyes, más elemek kibocsátásában: szén, nitrogén, foszfor.
A talaj tápanyagainak mennyisége fix, így bizonyos idő elteltével felhasználódnak(táblázat) benne az elemek különböző sebességgel. A legnagyobb mennyiségben igényelt, és így a leggyorsabban is elfogyó a Szén.

A szén a táptalaj szerves anyagainak bomlásakor kerül a vízbe szén-dioxid formájában.

Hogy kiszámolja, mennyi ideig elég a táptalaj biztosította szén-dioxid utánpótlás, egy tanulmányt vett elő, ahol kiszámolták egy természetes tó üledékbomlási sebességét.

Ez alapján a táptalaj kilogrammonként 0,23 gramm szén-dioxidot bocsát ki naponta.

Tehát, 10 kg, Diana tesztakváiumában használt táptalaj egy hónap alatt 69 g szén-dioxidot bocsátott ki.

A szén a szén-dioxid 27,3%-át alkotja, így 69 g szén-dioxid 18,8 g szént tartalmaz. Ha egy kg átlagos talaj 20.000 mg szenet tartalmaz( táblázat fent), a teljes szénkészlet a 10kg táptalajban 200.000 mg.

Ha a szénből 18,8 g szabadul fel havonta, 50 gallonos akváriumban, 10kg táptalaj mellett a növények számára ~11 hónapig lesz elegendő.(200/18,8=10,63)

Diana kiemeli, hogy ez egy szigorúan elméleti érték, a szén-dioxid felszabadulása erősen függ a szerves anyag mennyiségétől a táptalajban, és a típusától.

Ez után vagy kipusztulnak a lágyvizes növényeink, vagy mesterségesen adagolunk. Diana hagyja kipusztulni őket, amire a keményvizes fajokelőre törnek, ezt ő az akvárium evolúciójának hívja.




Víz, mint növényi tápanyagforrás

A könyvben Diana az amerikai viszonyokat taglalta, így ezt nem találtam fontosnak fordítani, és említeni a cikkben.
A lényeg, hogy a településünket működtetű vízműnél érdeklődhetünk(honlap, telefon) a vízben oldott anyagok jelenlétéről. Általánosságban véve a Magyarországi csapvizek kemények- extrém kemények, bikarbonát tartalmuk 200-500 körüli, pH-juk 7,5 feletti.


Általánosságban el lehet mondani, hogy a keményebb víz többet tartalmaz az egyéb tápanyagokból is: bikarbonát, klorid, kálium, kén,kalcium, magnézium.





Ez a táblázat azt mutatja meg, hogy Diana tesztakváriumában a cserevíz mennyi tápanyagot tud biztosítani a növényei számára. Mutatja az adott elem koncentrációját(mg/l) és ez hány hónapig elég(#mo).

Figyelmeztet, hogy ne csak a víz keménységével próbáljuk jellemezni a használt vizünket. A pH és a lúgosság értéke sokkal többet mondóak. Ez a három érték természetes vizekben gyakran korrelál, viszont a városi, kezelt csapvíznél már nem biztos, vagy akár szikes víz is teljesen felboríthatja ezt az egyensúlyt.

Itt egy saját példát mondanék(a ford.): Egy akvarista ismerősöm küldött vízmintát, hogy vizsgáljam meg a keménységét. Az állandó keménységre 4 nk-t kaptam, a változóra(karbonát) 16-ot. Mit jelent ez? Az állandó keménységbe triviális, mit mértem be, a változóba hagyományosan csak a kalcium és magnézium karbonátok számítanak be. Miért mérhettem még is több változó keménységet, mint állandót?
 Az okot a szikességet okozó sókban kell keresni, például a szóda, vagy nátrium-karbonát, vagy a szódabikarbóna, a nátrium-hidrogén-karbonát.  Ezeket ugyanúgy megméri, mint karbonátok.
Ennek a víznek tehát elég nagy alkalitása(lúgossága) volt, a sok nátriumvegyület pedig gátolja a növények tápanyagfelvételét, megoldódott a rejtély: a növénytartás kudarcait a rossz víz okozta az akvarista számára.



A növényi tápanyagok rendelkezésre állása akváriumainkban





A táblázat összegzi idő szerint(#mo) a növényi tápanyag forrásainak biztosítottságát Diana 50 gallonos akváriumában. Fishfood: haltáp, soil : talaj, water: víz.


Diana a tanulmány során kis mértékben aggódott a mikroelemek elláttással kapcsolatban, de félelmei nem igazolódtak be. Úgy tűnt, hogy  táptalaj a mikroelemek hatalmas raktára.

A szén, ahogy látjuk nem áll bőséggel rendelkezésre egyik forrásban sem, így kimondhatjuk, hogy e elem menyisége a limitáló tényező akváriumainkban. Ez a tény megmagyarázza, hogy a mesterséges szén-dioxiddal dúsító berendezések miért stimulálják ennyire a növények növekedését.

Lágyvizes akváriumokban néhány növényfajon kálium, magnézium, kalcium hiány jelentkezhet.
Vas és mangén hiány táptalaj vagy felhalmozódó mulm nélküli akváriumokban jelentkezhet.
A mulm valószínűleg gazdag vasban, mangánban, rézben, zinkben, foszforban és kalciumban.
Növényes akvárium elégtelen haltáp “trágyázása” esetén gyorsan hiány támadhat egyes makroelemekből: nitrogén, kálium, foszfor.
Diana úgy találta, hogy akváriumaiban nincs szükség mesterséges növényi tápanyagok bejuttatására.


Következik a második rész! (katt)

Ha tetszett a bejegyzés, vagy hozzáfűznivalód van, írj megjegyzést hozzá alul!