Железо в аквариуме и кое-что о питании растений. Двухвалентное железо для растений
Железо в аквариуме
Рейтинг статьи:
Растения плохо растут, новые листья у них появляются корявые и бледные, хотя свет в аквариуме хороший, температура подходящая и параметры воды в норме… Знакомая ситуация?А почему так происходит?
Потому что растениям не хватает питания. Их нужно удобрять!
Удобрения бывают разные, с разным содержанием тех или иных элементов. И одним из важнейших для жизни растений микроэлементов является железо. А "выедается" железо из воды довольно быстро и именно оно становится ограничивающим фактором бочки Либиха...
Просто положить в аквариум старый гвоздь для насыщения воды железом не получится. Дело в том, что гвоздь состоит из железа трехвалентного, а растения усваивают двухвалентное железо… Можно, конечно, положить гвоздь ржавый, но лично я не сторонник таких методов.
В случае с креветочником ситуация усугубляется тем, что далеко не все удобрения можно применять без риска погубить креветок. И дело обычно не в микро- и макроэлементах, содержащихся в удобрении, а в консервантах и хелаторах, добавленных туда производителем для сохранности продукта.
Однако решение проблемы есть. Его простота и дешевизна не могут не вдохновлять :). Раствор двухвалентного железа, отлично подходящий для питания растений, можно изготовить самостоятельно!
Для этого нам понадобятся железный купорос (продается в магазинах для садоводов), лимонная кислота (из гастронома) и дистиллированная вода (за ней - в автомагазин). И еще шприц или весы с набором разновесов для дозировки компонентов.
Итак, все ингридиенты собраны. Займемся изготовлением нашего удобрения.
Для начала отмеряем 25 мл дистиллированной воды и наливаем ее в чистую посуду.Затем отмеряем 600 мг лимонной кислоты. В шприце этот объем выглядит так:
Растворяем кислоту в приготовленной воде и приступаем к дозировке купороса. Его нам понадобится 400 мг. Вот сколько это будет, если мерять шприцем:
Растворяем в той же емкости и железный купорос.
Вот, собственно, и все. Полученная жидкость желто-зеленого цвета - это и есть раствор цитрата двухвалентного железа, отлично подходящий для подкормки аквариумных растений.
В этом растворе концентрация железа составляет 3.22 мг/мл.
А нормальное содержание железа в аквариумной воде - 0.1-0.5 мг/л. Теперь, зная объем аквариума, несложно посчитать необходимую дозу удобрения.
Хранить раствор нужно в холодильнике. И чтоб никто из родных не хлебнул его по ошибке, рекомендую пометить емкость красноречивой этикеточкой.
В конце хочу посоветовать не удобрять аквариум, не выяснив предварительно имющуюся концентрацию железа в воде. Сделать это можно с помощью капельных тестов, выпускаемых всеми производителями аквариумной химии.
Помните, что увеличивать концентрацию любых веществ в аквариуме (а особенно - в креветочнике) нужно плавно. Даже установив нехватку железа, восстанавливайте его концентрацию в воде плавно!
И имейте ввиду, что переизбыток железа в аквариумной воде скорее всего приведет к бурному росту водорослей. Поэтому не перестарайтесь!
И обязательно хорошенько мойте руки и посуду после работы с купоросом! Удачи!
За этот рецепт, успешно применный мной на практике, спасибо сайту Samara AquaPlant!
Железо в аквариуме и кое-что о питании растений
© 2001 Евгений Загнитько (a.k.a. GeneZ)
Играя важнейшую роль в формировании растительных тканей и обеспечении их дыхания, являясь биокатализатором процесса фотосинтеза, железо представляет собой незаменимый элемент питания растений. В природе водные растения имеют неиссякающий его источник либо в воде, либо в грунте, либо и в том, и другом одновременно. Понятно, что в воде железо находится в растворенном состоянии в виде ионов, а в грунте по большей части – в виде осадков (подробнее – см. раздел Аквариумная химия). Обычные признаки дефицита железа – это пожелтение листьев (хлороз) при сохранении зеленого цвета жилок. Наиболее заметны эти признаки на молодых листьях и быстрорастущих растениях. Чтобы попытаться разобраться в способах его усвоения растениями и, отсюда, в способах подкормки, нужно понять, что может происходить с железом в воде.
Прежде всего отметим, что железо – элемент поливалентный и в обычных условиях способно существовать в двух формах: двухвалентной (восстановленной) и трехвалентной (окисленной). Растениям по большей части необходимо именно двухвалентное. А оно, к сожалению, оказывается в водных растворах нестойким и быстро переходит в трехвалентную форму. Заметим, кстати, что такой переход именуется окислением, а противоположный, из трехвалентного состояния в двухвалентное – восстановлением. Это на будущее. Скорость и степень такого окисления определяются редокс-потенциалом раствора rH. Не углубляясь в тонкости, скажем, что его величина характеризует способность воды к окислению и определяется концентрацией окислителей, включая, в частности, растворенный кислород. В хорошо функционирующем, регулярно и правильно обслуживаемом аквариуме rH достаточно высок. Относительно низкие его значения характерны для застоявшихся, заболоченных водоемов. Окисление — это одна беда, подстерегающая двухвалентное железо в аквариуме. Кроме этого, его ионы могут взаимодействовать с водой, образуя малорастворимые гидроксосоединения типа Fe(OH)nOm. Этот процесс уже определяется кислотностью раствора рН. Чем раствор кислее, тем дольше железо будет находиться в нем в ионной, растворимой форме. И наоборот. В реалии ионы железа могут существовать в растворах достаточно долго при рН не выше 3, что, конечно, для аквариума неприемлемо. В близкой к нейтральной аквариумной среде железо склонно образовывать гидроксосоединения достаточно быстро. А они, в свою очередь, почти сразу же превращаются в совсем нерастворимые смешанные двух-трехвалентные оксиды типа FeO.Fe2O3. Почему смешанные, двух-трехвалентные? Процессы окисления и гидроксилирования (образования гидроксосоединений) идут параллельно и глубина их прохождения зависит от общей совокупности условий в аквариуме. Т.е., резюмируя, приходим к выводу, что необходимое растениям двухвалентное железо в аквариуме во-первых, в значительной степени окисляется, превращаясь в трехвалентное, и, во-вторых, неминуемо рано или поздно (скорей рано) выпадает в осадок.
Картинка, в общем, безрадостная. Означает ли она, что железо перестанет быть доступным растениям? Только в определенной степени. Многие растения способны поглощать его как листьями, так и корнями. Питание листьями, по-видимому, более эффективно, но не исключительно. Находящиеся на корнях тонкие образования, так называемые «волосяные корешки», способны вырабатывать органические кислоты, именуемые гуминовыми. Эти соединения подкисляют грунт вокруг корней и понемногу растворяют окисное железо, делая его доступным для усвоения корнями. Процесс это небыстрый и в природных условиях облегчается тем, что воды многих водоемов насыщены гуминовыми кислотами, выделяющимися при распаде отмерших растений. Они взаимодействуют с осадочным железом почв и образуют так называемые «коллоидные растворы». Это нечто промежуточное между истинными, молекулярными растворами и нерастворимыми осадками. Именно коллоидное железо обуславливает ржавый (болотный) цвет застоявшихся водоемов. Его коллоидные частицы проникают в грунт, где достаются корням, и, не исключено, могут поглощаться также и листьями. Картина эта несколько упрощенная, поскольку в растворах все стремится к достижению равновесия и химические реакции идут как в одну сторону, так и в обратную. Но, в целом, для понимания годящаяся.
Итак, можно положиться на корневую деятельность растений, предложив им богатый железом субстрат. Одним из вариантов воплощения этого подхода можно рассматривать широко разрекламированное (и, видимо, небезосновательно) использование латерита – тропической почвы, содержащей большие количества железа. Есть и предложения применять в качестве его заменителя красную гончарную глину и даже обожженные керамические черепки. Однако в аквариумной воде, далеко не перенасыщенной гуминовыми кислотами, этого может оказаться достаточным лишь для некоторых криптокорин, наиболее далеко продвинувшихся в корневом извлечении железа. Большинство других растений будут испытывать «железное голодание». Казалось бы, и в нашем водопроводе уж чего-чего, а железа предостаточно. Невзирая на усилия работников водопроводных станций, специально очищающих воду от его примесей, всем знаком ржавый цвет струй, с шумом извергающихся из кранов после очередного отключения системы водоснабжения на «профилактику». Однако мы уже выяснили, что и ржавчина, и соединения, придающие питьевой воде в некоторых регионах отвратительный железистый привкус – это все железо для наших целей малоподходящее. По большей части трехвалентное и/или представляющее собой мелкие частички оксидов (гуминовых кислот там обычно не бывает ;-)). Значит, необходимо дополнительно вносить в воду растворимое двухвалентное железа. А оно, как мы опять-таки уже выяснили, быстро переходят в трехвалентное и вообще выпадают в осадок.
Что же делать? К счастью, существуют особые химические соединения, называемые комплексонами или хелаторами (а их соединения с железом – комплексами или хелатами). Эти реактивы, тесно связываясь с ионами двухвалентного железа, способны достаточно долго сохранять его именно в такой, двухвалентной форме, предотвращая переход в трехвалентную и предохраняя его от гидроксилирования. Комплексоны – это обычно органические соединения, упомянутые гуминовые кислоты также выступают в их качестве. Однако их способность удерживать железо в двухвалентном состоянии (в виде комплекса) далеко не одинакова. В химии она характеризуется константой нестойкости и выражается числом, умноженным на 10 в отрицательной степени. Что-то вроде 3.10-12. Так вот, чем меньше показатель этой степени (т.е. чем большее число стоит при знаке «минус»), тем более стойкий комплекс образуется. Для наших целей это означает, что тем большее время железо будет находиться в растворе в двухвалентной форме. Существует множество различных комплексонов, в том числе и образующих весьма и весьма устойчивые комплексы с железом. Однако использование слишком сильных комплексонов, как справедливо отметил Слава Юдаков, может сделать железо недоступным и растениям. По-видимому, не стоит применять реагенты, образующие с двухвалентным железом соединения с константой нестойкости меньше 10-25. Еще одно замечание по поводу комплексных соединений. Они, как и свободное железо, наиболее устойчивы в растворах с низкими значениями pH и rH. Хотя их устойчивость и превышает устойчивость свободного железа. И еще одна ремарка в сторону. Известно, что соединения двухвалентного железа имеют светло-зеленый цвет, а трехвалентного – желто-коричневый. Так вот, это правило для комплексных соединений недействительно. Все они желто-коричневые и по цвету неразличимые. Итак, стало понятным, что вносить железо в аквариум имеет смысл в закомплексованном виде. Именно так и поступают производители фирменных аквариумных удобрений.
В продаже предлагаются различные комплексные удобрения, содержащие железо: «Sera Florena», «Tetra Planta Min», «УАР-21» и другие. Они достаточно хорошо себя зарекомендовали и вполне подходят для подкормки растений. Если же вы сталкиваетесь с незнакомым продуктом, внимательно прочтите этикету (аннотацию). Обычно, если в составе удобрения железо имеется, то производители не забывают этот факт подчеркнуть особо.
А как быть, если фирменные приличные удобрения недоступны или по каким-либо причинам не устраивают? Железосодержащую подкормку вполне можно «сварить» самостоятельно. Мы уже знаем, что обязательными компонентами такого «зелья» должен быть реактив, содержащий двухвалентное железо и какое-нибудь органическое соединение, обладающее комплексообразующими свойствами. Что же из более-менее доступных аквариумистам соединений можно использовать для этих целей?
В садово-огородных магазинах продают так называемый «железный купорос» (только не путать с медным купоросом!) – салатово-зеленые кристаллы с химической формулой FeSO4.7h3O. Это сульфат двухвалентного железа безо всяких комплексонов. В сухом виде оно достаточно долго сохраняется без перехода в трехвалентную форму. Обратите только внимание на слова «достаточно долго», со временем, особенно при несоблюдении условий хранения (прежде всего – отсутствия влаги) железо может окислиться. Тогда кристаллы купороса меняют свой цвет на ржаво-рыжий. Такие лучше выкинуть. А вот в растворе купоросное железо окисляется в трехвалентное уже совсем за считанные часы. Т.е. в качестве источника железа купорос вполне подходит, но необходимо подобрать второй компонент самодельного удобрения – комплексон, способный сохранять это железо в двухвалентном виде хотя бы на время, пока аквариумная растительность употребит подкормку.
Итак, вариант 1:
В фотографии применяется так называемый «Трилон Б», он же «Комплексон III», он же ЭДТА, EDTA, этилендиаминтетраацетат натрия, и прочая, прочая, прочая… Химически это – двухводный кристаллогидрат двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты HNa(OOC-Ch3)2-N-C2h5-N-(Ch3COO)2HNa.2h3O. Это достаточно приличный комплексообразователь с константой нестойкости 3,54.10-15. Для приготовления раствора хелатированного железа достаточно растворить и тщательно перемешать в 1 литре воды (лучше дистиллированной, продается в магазинах автозапчастей) 2,5 г купороса и 5 г трилона. Или взять 2-х литровую бутылку и растворить в ней 5 г купороса и 10 г трилона. В принципе, купорос и трилон взаимодействуют в весовых пропорциях, близких к 1:1,3. Однако полуторный избыток комплексона обеспечивает более полное комплексообразование. Для аквариума такой избыток не страшен. А вот засыпАть его в бОльших количествах не советую. ЭДТА – хелатор неспецифический, он может связывать также и кальций, и магний, и цинк, и другие микроэлементы. И, хоть они и будут поглощаться растениями, но уже с гораздо большим трудом, чем в «чистом» виде, что может привести к развитию дефицита уже этих элементов. Итак, в результате у нас получится раствор с концентрацией двухвалентного железа около 0,5 г/л (или 500 ppm). Мы знаем, что растворы железа лучше сохраняются в кислой среде. Поэтому имеет смысл добавить немного какой-нибудь кислоты, например, аскорбиновой. 0,5 грамма будет достаточно. Такой раствор может храниться достаточно долго – несколько месяцев. Если не удалось найти трилон в фотомагазине, можно попытаться обаять провизоршу в аптеке, у них он точно есть. Ну, и, естественно, в лабораториях химических институтов.
Вариант 2:
С трилоном не вышло — отчаиваться не стоит. Всем доступная лимонная кислота HOOC-CH(OH)-Ch3CH(COOH)2.h3O тоже образует комплексы с железом (цитраты), хотя и менее стойкие, чем трилон. Константа нестойкости такого комплекса составляет 8,31.10-4, соответственно, и раствор имеет смысл хранить не больше 2-х недель. Методика приготовления аналогична приготовлению раствора с трилоном, только относительные количества компонентов несколько другие. При полном химическом взаимодействии на одну часть кислоты расходуется от 1,3 до 2 частей купороса (в зависимости от полноты протекания реакции). Учитывая, что лимонная кислота образует с железом не слишком устойчивые соединения, берем ее в двукратном избытке, т.е. в пропорции купорос — кислота 1:1,5. Например, 2,5 г купороса и 4 г лимонной кислоты в 1 л воды (или, соответственно, 5 и 8 грамм в 2 литрах). В принципе, лучше сливать вместе свежеприготовленный раствор купороса и лимонки. Или растворять кристаллический купорос в растворе лимонной кислоты. Получившийся раствор веселого желтенького цвета напоминает мандариновый сок и содержит двухвалентное железо в той же концентрации 0,5 г/л. Как уже упоминалось, лимонная кислота — далеко не лучший комплексообразователь, постепенно раствор «стареет». При этом он буреет, выпадает обильный осадок гидроксосоединений железа (на небольшие его количества обращать внимания не стоит). Однако лимонная кислота имеет еще одно существенное свойство. Процессы дыхания живых организмов и, отчасти, их энергоснабжение обеспечиваются протеканием химических реакций, именуемых «циклом Кребса». Лимонная кислота – один из промежуточных продуктов этих реакций, настолько важный, что иногда этот цикл именуется «циклом лимонной кислоты». Т.е. применение такого раствора может решать сразу две задачи: снабжения растений железом и общей активизации их жизнедеятельности. В литературе есть информация о положительном опыте подкормки наземных растений солями лимонной кислоты, цитратом калия, в частности. А цитрат железа входит компонентом в классическую смесь Эллиса для гидропоники.
Вариант 3:
Кое-где (в Москве на ВВЦ в павильоне «Цветоводство», в частности) продается по смешным ценам (3-7 руб. за 5 г пакетик) подкормка для растений под названием «Хелат железа (антихлорозин)». В аннотации указано, что состав представляет собой «водорастворимый комплекс Fe-DTPA (Fe-11%)… Срок годности не ограничен… Производитель НПП ВИОСТ 117296, Москва, а/я 96… Изготовлено в Голландии» (?)
Зная, что DTPA (диэтилентриаминпентауксусная кислота (HOOC-Ch3)2-N-C2h5-N(Ch3COOH)-C2h5-N-(Ch3COOH)2) является весьма сильным комплексообразователем и, следовательно, раствор должен достаточно долго храниться не окислясь, я основательно закупился и был счастлив. Часа полтора. Пока не приехал домой и не вскрыл пакет. Во-первых, порошок не слишком здорово растворялся в воде. А во-вторых, тест на железо от «Sera» показал практически полное отсутствие присутствия двухвалентного железа. Поскольку непонятно было, на кого грешить, пришлось привлекать на помощь науку. Проверяли в лаборатории методом полярографического анализа. Оказалось, что двухвалентного железа содержится от 5 до 7 процентов. Остальное – железо трехвалентное. Однако признаваться в собственном лохизме и выкидывать 50 пакетов было обидно. Решил попробовать восстановить железо до нужной степени окисления (т.е. перевести его из трехвалентной формы в двухвалентную). Самый доступный восстановитель — аскорбиновая кислота. Содержимое пакета было высыпано в 0,5 л воды, растворено насколько возможно (оставались кристаллы на дне) и добавлено 10 г аскорбиновой кислоты. После этого весь «антихлорозин» растворился. Раствор, кстати, при добавлении аскорбинки поменял свой цвет – приобрел значительно более насыщенный оттенок коричневого. Проверка на двухвалентное железо показала, что его доля поднялось до 85% от общего содержания железа, а концентрация составила около 1 г/л! Однако получившийся раствор оказался весьма кислым (аскорбиновая кислота – кислота достаточно сильная, сильней уксусной). Поэтому появились желание раствор поднейтрализовать. В качестве нейтрализатора был взят концентрированный раствор поташа (карбоната калия K2CO3). Во-первых, нейтрализация проходит наглядно: как только при приливании очередной порции поташа перестали выделяться пузырьки углекислого газа, так и достаточно. А во-вторых, при такой обработке состав обогащается очень полезным калием. Цвет получившегося раствора вышел специфическим. Что-то такое темно-бордовое с зеленым отблеском. Содержание двухвалентного железа при этом не снизилось, никаких осадков не выпадало. Оставался вопрос о стойкости такого раствора. Контрольная порция была оставлена в комнатных условиях и время от времени проверялась на содержание железа. 4 месяца выдержки никаких изменений не показали. Через полгода концентрация двухвалентного железа снизилась до 75%. Т.е. восстановленный аскорбиновой кислотой «антихлорозин» оказался очень дешевым, весьма устойчивым и достаточно концентрированным источником двухвалентного железа. Что касается нейтрализации поташем, то, думаю, острой необходимости в его использовании нет. Если подкормку добавлять регулярно небольшими порциями, то значительных скачков рН быть не должно. Более того, мы помним, что и закомплексованные растворы железа наиболее устойчивы в кислых средах, так что, возможно, без нейтрализации раствор может храниться еще дольше (правда, непонятно, зачем :-)). Ну и возможность обогащения раствора калием мы при этом теряем.
Что касается производителей этого самого «антихлорозина», то за них можно только порадоваться. На пакетике написано «хелат железа» – хелат железа и есть. А вот какого, двух или трехвалентного, про то никто и не писал.
Хранить любые железосодержащие растворы лучше в темноте и прохладе, продержатся дольше. Кстати, в этой связи лучше брать не прозрачные бутылки от «Пепси» и «Коки», а темные, от кваса или «Херши», если ее еще продают.
Теперь к вопросу о нормах внесения железа. Слишком большое его количество – не есть хорошо. И, хотя информации о прямом вреде передозировки железа найти не удалось, существующие санитарные нормативы устанавливают его предельно допустимую концентрацию в 0,3 мг/л. Так что распространенное мнение (активно поддерживаемое производителями аквариумных удобрений, «Sera», в частности) о том, что оптимальная концентрация железа должна находится 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 банки. Так вот, постоянное содержание железа не должно превышать 0,1-0,2 мг/л. Понятно, что для поддержания этой концентрации в различных аквариумах нужно будет приливать различные количества удобрений. И речь идет не емкости банки, 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 неупотребленных 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. Это:
- 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 благоденствия растений 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 маловато, например, углекислоты, то растения будут расти настолько хорошо, насколько им хватит CO2. Точно так же, 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. Т.е. можно ставить самые шикарные 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. Но характер влияния этих параметров различен. С точки зрения потребностей растений в железе, можно сказать, что первые 3 параметра оказывают количественное влияние, а параметры 4 и 5 – 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. Т.е. 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.
Дело в том, что скорость потребления растениями различных 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. Понятно, что результатом такого питания будет нарушение обмена веществ. Железо – один из наиболее быстро усвояемых элементов. Не исключено, что его передозировка может препятствовать потреблению других, более медленных элементов, магния и цинка, например. Симптомы их недостатка очень похожи на симптомы нехватки железа. А передозировка того же магния может препятствовать усвоению кальция.
По-видимому, достаточно удачные соотношения элементов выбраны в рецептуре PMDD*:
| 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 |
* В таблице представлены относительные количества и концентрации в аквариумной воде именно элементов, а не соединений, в виде которых элементы вносятся.
** Заведомо завышенные концентрации серы связаны с тем, что значительная часть калия вводится в виде сульфатов, выступающих в виде балластов. Возможно, что внесения калия в виде цитрата, например, окажется более перспективным.
Приведенные в третьем столбце таблицы значения концентраций представительны для плотно засаженных аквариумов, хорошо обеспеченных количественными параметрами: светом мощностью не меньше 0,5 Вт/л, углекислотной 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. О признаках дефицита различных элементов можно прочесть в соответствующем разделе данного сайта. А дальше есть два пути: 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 2) увеличивая их и бдительно отслеживая состояние растений и водорослей. (Именно поэтому в своих постингах в ФИДО, посвященных первым опытам применения цитратов железа, я рекомендовал заведомо заниженные нормы внесения раствора).
Как же рассчитать эту дозу? Прежде всего нужно определить, как 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 – суть вещи сильно 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 за день, в лучшем случае – за пару дней. Немногим дольше продержится хелат с трилоном, дольше – из «антихлорозина». Т.е., 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 лишнего, мало того, что «и куры не клюют», так ведь неиспользованное растениями поступает в распоряжение водорослей, многие из которых, например, нитчатка или «борода» типа «синие нитки» (Compsogon) весьма охочи до железа. Для того, чтобы окончательно замутить вопрос о стойкости хелатных комплексов, приведу мнения известных аквариумистов о комплексах с ЭДТА. Слава Юдаков наблюдал его полный распад в течение дня, Franc Gorenc указывет, что комплекс Fe-ЭДТА на 80% разваливается при рН, превышающем 7, за 2 недели, Хомченко с Трифоновым считают, что трилоновые комплексы вообще не усваиваются растениями в нейтральных и слабощелочных средах («Аквариум», N1, 1995), а Махлин («Аквариумный сад», М. Природа, стр.29) их хвалит. Такая разноречивость подтверждает сильную зависимость стойкости комплексов железа от совокупности конкретных условий.
Именно поэтому наиболее правильным и безошибочным является внесение любых удобрений ежедневно малыми порциями в дозах, рассчитанных на полное употребление в течение одного дня. Приливать их надо сразу же после включения света – установлено, что поглощение железа происходит исключительно на свету, в темное время суток оно останавливается. У себя я поставил автоматический дозатор «Eheim», который для этих целей достаточно удобен. Более того, по ночам я включаю протоку, вымывающую излишки внесенных днем удобрений (подробнее – статья Протока – это хорошо!).
Тогда спрашивается, нужны ли вообще эти ухищрения с хелатированием? Если все равно удобрения надо приливать каждый день, не проще ли просто добавлять в аквариум раствор железного купороса, как, кстати, рекомендует Цирлинг? Можно-то можно, и я знаю людей именно так и поступающих. Да только эффективность такого внесения достаточно низка. Незакомплексованное железо в аквариумных условиях окисляется в трехвалентное совсем быстро. Игорь Чеботарев проверял этот вопрос и нашел, что нехелатированное двухвалентное железо купороса в аквариуме полностью окисляется при pH=7 за двадцать минут, при pH=6.5 — за полтора часа. При этом можно быть уверенным, что бОльшая часть такого железа выпадет малопригодными ржавыми хлопьями.
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, пробуйте свои варианты подкормки. Единственно важно – постоянно наблюдать за состоянием. 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-менее заметные результаты только при достаточно высоких (заметно завышенных по сравнению с требуемыми) концентрациях. Тест «Sera», например, — с концентрации в 0,5 мг/л (и то, как заметил Константин Кучеренко, лучше выдержать раствор после прибавления теста не 3 рекомендованные минуты, а не менее получаса). Во-вторых, хелатообразующие 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 ее еще не замерзшем объеме. Итак, заканчиваем с общими словесами и страшилками и переходим к расчетам. Цитратный и трилоновый растворы, приготовленные с 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 FeSO4.7h3O равен 278. Вес железа равен 56. Мы внесли 2,5 г купороса. Хотим рассчитать, сколько в нем железа. Составляем пропорцию:
| (1) | В 278 г купороса | — | 56 г железа | |
| В 2,5 г купороса | — | Х г железа | Х = 2,5 * 56 / 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 ppm).
Теперь мы хотим рассчитать, сколько же мл такого раствора нужно внести для получения в аквариуме емкостью, допустим, 100 л концентрации железа в 0,1 мг/л. Операция будет состоять из 2-х действий. Во-первых, выясним, сколько нужно железа на такой аквариум. Составляем еще одну пропорцию:
| (2) | В 1л 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:
| (3) | 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 литра цитратного раствора хватит на 50 доз. С учетом, что уверенно 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, соответственно, количества компонентов тоже надо будет уменьшить втрое и взять, соответственно, 0,8 г купороса и 1,3 лимонной кислоты. «Антихлорозинный» раствор вдвое более концентрированный, его, стало быть, нужно будет использовать вдвое меньшими дозами.
Все это можно посчитать и гораздо быстрее, однако такая «академичная» роспись специально представлена дабы облегчить пользователям расчеты для их конкретных случаев.
Теперь вернемся к долгим и занудным рассуждениям насчет оптимальности соотношения влияющих на жизнедеятельность растений параметров. И вспомним, что концентрация в 0,1 мг/л дается для условий плотно засаженных аквариумов 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 градусам, т.е. наш аквариум может не вполне соответствовать тому, для которого эти 0,1 мг/л были найдены, то более надежно начать с уменьшенных концентраций подкормки. Для надежности, для начала – раз в 5. Приливать, постепенно увеличивая дозировку, отслеживать и записывать изменения и вносить при необходимости коррективы. Только помнить, что растения реагируют на них с задержкой недели в две.
Данный материал может распространятся свободно полностью без изменений и удалений, как единое целое, включая данный параграф. Запрещено использование документа в коммерческих целях без разрешения автора. Информация в данном документе представлена «as is» и автор не несет ответственности, прямой или косвенной, за ее использование.Примечание: Смотрите также переработанный автором вариант этой статьи, вышедший в журнале «Аквариум».
Похожее
www.paludarium.ru
Железо в аквариуме и кое-что о питании растений (Часть 1)
Е. ЗагнитькоНачало. Журнал «Аквариум» №5, 2005 г. Окончание в №6, 2005 г.
Играя важнейшую роль в формировании растительных тканей и обеспечении их дыхания, являясь биокатализатором процесса фотосинтеза, железо представляет собой незаменимый элемент питания растений. В природе водные растения имеют неиссякающий его источник либо в воде, либо в грунте, либо и в том и другом одновременно. В аквариуме же единственным «естественным» его поставщиком является рыбий корм. Поставщиком, как правило, недостаточным. А нехватка этого элемента приводит к дефектам развития растений.
Обычные признаки дефицита железа — пожелтение или даже побеление листьев (хлороз) при сохранении зеленого цвета жилок. Наиболее заметны эти признаки на молодых листьях и быстрорастущих растениях.
Чтобы разобраться в том, как такую нехватку компенсировать, нужно понять, в каком виде железо обычно оказывается доступным растениям, а также механизм его усвоения.
Прежде всего отметим, что железо — элемент поливалентный и в обычных условиях способно существовать в двух формах: двухвалентной Fe(II) (восстановленной) и трехвалентной Fe(III) (окисленной).
Процессы дыхания и фотосинтеза обеспечиваются способностью железа быстро и обратимо менять свою степень окисления от Fe(II) к Fe(III). При этом происходит перенос электронов, который очень грубо можно назвать основной сущностью процесса дыхания. В живых тканях растений этот перенос обратим, но начинается он именно от двухвалентного к трехвалентному — и именно поэтому как раз в двухвалентном железе растения прежде всего и нуждаются. Далее будет подробнее пояснено, как они его усваивают. А пока попробуем разобраться, что с железом происходит в воде.
Его водная двухвалентная форма, к сожалению, нестойка и быстро самопроизвольно превращается в трехвалентную. Скорость и степень такого окисления определяются редокс-потенциалом раствора (rН). Не углубляясь в тонкости, скажем, что его величина характеризует способность воды к окислению и определяется концентрацией окислителей, включая, в частности, растворенный кислород.
В хорошо функционирующем, регулярно и правильно обслуживаемом аквариуме rН достаточно высок. Относительно низкие его значения характерны для застоявшихся, заболоченных водоемов, а также для самых нижних слоев субстрата.
Однако окисление — это только одна беда, подстерегающая растворенное железо в аквариуме. Кроме этого, его ионы могут взаимодействовать с водой, образуя малорастворимые гидроксосоединения типа Fe(OH)nOm. Этот процесс уже определяется кислотностью раствора pН. Чем раствор кислее, тем дольше железо будет находиться в нем в ионной, растворимой форме. И наоборот — чем вода щелочнее, тем скорее железо выпадет в осадок. В реальности ионы железа могут существовать в растворах действительно долго при рН не выше 3, что, конечно, для аквариума неприемлемо.
В близкой к нейтральной аквариумной среде железо склонно образовывать гидроксосоединения весьма быстро. А они, в свою очередь, почти сразу же превращаются в совсем нерастворимые смешанные двух-трехвалентные оксиды типа FeO ->Fe2O3. Почему смешанные, двух-трехвалентные? Процессы окисления и гидроксилирования (образования гидроксосоединений) идут параллельно, и глубина их прохождения зависит от общей совокупности условий в аквариуме, т.е., резюмируя, приходим к выводу, что необходимое растениям двухвалентное железо в аквариумной воде, во-первых, в значительной степени окисляется, превращаясь в трехвалентное, и, во-вторых, неминуемо рано или поздно (скорее рано) выпадает в осадок.
Картинка, в общем, безрадостная. Означает ли она, что железо перестанет быть доступным растениям? Только в определенной степени. Понятно, что железо стремится уйти из воды, выпасть в осадок. Но уходя из «сферы влияния» листьев, оно при этом попадет в грунт, в область действия корней. А там уже происходят достаточно любопытные процессы, о которых мы поговорим ниже. Пока же, возвращаясь к растворам, отметим такой спасительный факт, как существование особых соединений, способных предохранять железо (и не только его, но и другие металлы) как от окисления, так и от гидроксилирования. Их называют комплексонами или хелаторами, а их соединения — комплексами или хелатами. Хотя, если быть абсолютно точным, хелаты — это лишь одна из форм комплексов, в которой атом металла охватывается «клешнями» комплексо-образователя (по-гречески «chele» -клешня). Эти реактивы, тесно связываясь с ионами двухвалентного железа, способны достаточно долго сохранять его именно в такой, двухвалентной форме, предотвращая переход в трехвалентную и предохраняя от гидроксилирования. Комилексоны — органические соединения искусственного или природного происхождения (да-да, именно так — растения сами способны выделять собственныекомплексоны для целей питания!). Их способность удерживать железо в растворимом состоянии (в виде комплекса) далеко не одинакова. В химии она характеризуется константой нестойкости и выражается числом, умноженным на 10 в отрицательной степени. Что-то вроде 3х10-12. Так вот, чем меньше показатель этой степени (т.е. чем большее число стоит при знаке «минус»), тем более стойкий комплекс образуется и тем большее время железо будет находиться в растворе. Отсюда очевидно, что двухвалентное железо имеет смысл вносить в аквариумную воду не в «чистом», а в закомплексованном виде. Тогда оно будет сохраняться в зоне действия листьев достаточно долго. Именно так и поступают фирмы-производители водорастворимых аквариумных удобрений: в продаже имеются различные комплексные удобрения, содержащие, в том числе, и железо: «Tetra Planta Min», «УАР-21», «Leaf Zone» и другие. Они достаточно хорошо себя зарекомендовали и вполне подходят для подкормки растений. Если же вы сталкиваетесь с незнакомым продуктом, внимательно прочтите этикетку (аннотацию). Обычно, если в составе удобрения железо имеется, то производители не забывают этот факт подчеркнуть особо. Не хотел бы рекомендовать «Sera Florena» — использование этого удобрения вызвало слишком много нареканий у аквариумистов.
А как быть, если фирменные приличные удобрения недоступны или но каким-либо причинам не устраивают? Железосодержащую подкормку вполне можно «сварить» самостоятельно. Мы уже знаем, что обязательными компонентами такого «зелья» должны быть содержащий двухвалентное железо реактив и какое-нибудь органическое соединение, обладающее комплексообразующими свойствами. Что же из более или менее доступных аквариумистам соединений можно использовать для этих целей?
В садово-огородных магазинах продают так называемый «железный купорос» (только не путать с купоросом медным!) — салатово-зеленые кристаллы с химической формулой FeSO4x7h3O. Это сульфат двухвалентного железа безо всяких комплексонов. В сухом виде оно достаточно долго сохраняется без перехода в трехвалентную форму. Обратите только внимание на слова «достаточно долго»: со временем, особенно при несоблюдении условий хранения (прежде всего — отсутствия влаги) железо может окислиться. Тогда кристаллы купороса меняют свой цвет на ржаво-рыжий. Такие лучше выкинуть. Но в растворе чистое купоросное железо окисляется в трехвалентное в очень короткое время. Т.е. в качестве источника железа купорос вполне подходит, но необходимо подобрать второй компонент самодельного удобрения — комилексон, способный сохранять это железо в двухвалентном виде хотя бы на время, пока аквариумная растительность употребит подкормку. Существует множество различных комплексонов, в том числе и образующих весьма и весьма устойчивые комплексы с железом. Однако использование слишком сильных реагентов может сделать железо недоступным и растениям. По-видимому, не стоит применять вещества, образующие с двухвалентным железом соединения с константой нестойкости меньше 10-25. И еще одна ремарка в сторону. Известно, что соединения двухвалентного железа имеют светло-зеленый цвет, а трехвалентного — желто-коричневый. Так вот, это правило для комплексных соединений недействительно. Почти все они (и двух-, и трехвалентные) — желто-коричневые и по цвету неразличимые.
Итак, вариант 1:
В фотографии применяется так называемый «Трилон Б», он же «Комплексон III», он же ЭДТА, EDTA, этилендиаминтетраацетат натрия, и прочая, прочая, прочая… Химически это — двухводный кристаллогидрат двунатриевой соли этилен-диаминтетрауксусной кислоты. Это достаточно хороший комплексообразователь с константой нестойкости 3,54х10-15.
Для приготовления раствора хелатированного железа достаточно растворить и тщательно перемешать в 1 литре воды (лучше дистиллированной, продастся в магазинах автозапчастей) 2,5 г купороса и 5 г трилона. Или взять 2-литровую бутылку и растворить в ней 5 г купороса и 10 г трилона. В принципе купорос и трилон взаимодействуют в весовых пропорциях, близких к 1:1,3. Однако полуторный избыток комплексона обеспечивает более полное комплексообразование.
Для аквариума такой избыток не страшен. А вот использовать его в больших количествах не советую. ЭДТА — хелатор неспецифический, он может связывать также и кальций, и магний, и цинк, и другие микроэлементы. И хотя они и будут поглощаться растениями, но уже с гораздо большим трудом, чем в чистом виде, что может привести к развитию дефицита уже этих элементов. Итак, в результате у нас получится раствор с концентрацией двухвалентного железа около 0,5 г/л (или 500 ppm). Такой раствор может храниться достаточно долго — несколько месяцев. Если не удалось найти трилон в фотомагазине, можно попытаться обаять провизоршу в аптеке, у них он точно есть. Ну и, естественно, в лабораториях химических институтов.
Вариант 2:
С трилоном не вышло — отчаиваться не стоит. Всем доступная лимонная кислота тоже образует комплексы с железом (цитраты), хотя и существенно менее стойкие, чем трилон. Константа нестойкости такого комплекса составляет 8,31х10-4, соответственно и раствор имеет смысл хранить не больше двух недель.
Методика приготовления аналогична предыдущей, только относительные количества компонентов несколько другие. При полном химическом взаимодействии на одну часть кислоты расходуется от 1,3 до 2 частей купороса (в зависимости от полноты протекания реакции). Учитывая, что лимонная кислота образует с железом не слишком устойчивые соединения, берем ее в двукратном избытке, т.е. в пропорции купорос -кислота 1:1,5. Например, 2,5 г купороса и 4 г лимонной кислоты в 1 л воды (или, соответственно, 5 и 8 граммов в 2 литрах).
В принципе лучше сливать вместе свежеприготовленный раствор купороса и кислоты. Или растворять кристаллический купорос в растворе лимонной кислоты. Получившаяся жидкость светло-желтого цвета напоминает мандариновый сок и содержит двухвалентное железо в той же концентрации 0,5 г/л.
Как уже упоминалось, лимонная кислота — далеко не лучший комплексообразователь, постепенно раствор стареет. При этом он буреет, выпадает обильный осадок гидроксосоединений железа (на небольшие его количества обращать внимание не стоит).
Несколько слов о менее доступных способах внесения железа. В свое время известная фирма-производитель аквариумной химии «Seachem» предложила удобрение на основе глюконата железа. Использование этого реактива вызвало в целом положительные отзывы. Однако само соединение не слишком доступно — искать его нужно в компаниях, специализирующих на торговле химическими реактивами. Паллиативом может быть продающееся в аптеках лекарственное средство «ферронал». Однако его стоимость уже приближается к цене фирменных аквариумных удобрений, и рекомендовать его можно только на самый крайний случай — в качестве временного заменителя. При этом стойкость глюконатного железа в воде, по-видимому, не слишком высока, довольно быстро оно выпадает в осадок. Кроме того, в первое время после применения в воде появляется муть, вызываемая, скорее всего, бактериальной флорой, поедающей глюконатную часть этого соединения.
И завершая разговор о водорастворимых подкормках, вынужден предостеречь от широкого применения предложенного мною в свое время модифицированного аскорбиновой кислотой удобрения «антихлорозин». Выяснилось, что при долговременном применении такого удобрения растения начинают выпускать деформированные, скрученные листья. По-видимому, это связано с тем, что образующаяся в процессе восстановления антихлорозина дегидроаскорбиновая кислота оказывает угнетающее действие на растения. Особенно заметно это сказывается в аквариумах с недостаточно эффективной биофильтрацией — бактерии не успевают разложить дегидроаскорбиновую кислоту, и она начинает накапливаться в воде. Такую подкормку можно использовать лишь недолгое время и только с хорошим биофильтром.
Хранить любые железосодержащие растворы лучше в темноте и прохладе. В этой связи лучше брать не прозрачные бутылки из-под «Пепси» и «Коки», а темные — из-под кваса.
Мы поговорили о железе в воде, теперь же опустимся ниже — в грунт. Большинство растений поглощают железо преимущественно корнями. В первую очередь это относится к розеточным видам: эхинодорусам, анубиасам, криптокоринам, апоногетонам, кринумам, нимфеям. Однако и многие длинностебельные виды, имеющие достаточно мощную корневую систему, например кабомбы или людвигии, весьма благосклонно реагируют на наличие в грунте железа. По-видимому, это связано с природными «привычками» — мы ведь выяснили, что в аквариумной воде железо долго не держится и скапливается в грунте. Это же касается и большинства природных водоемов. Поэтому всем нуждающимся в нем (не только растениям, но и микроорганизмам, грибкам) приходится прибегать к особым ухищрениям для его ассимиляции. В нескольких следующих абзацах поясняется, к каким именно. Если эти разъяснения покажутся слишком заумными, их можно спокойно пропустить, поверив на слово в заявление о том, что механизм получения растениями двухвалентного железа из грунта весьма не прост и энергоемок. И тем не менее растения на него идут.
Растения выработали 2 способа поглощения железа из почв.
1) Особые корневые образования, так называемые волосяные корешки, выделяют кислоты (в основном лимонную и малоновую), а также свободные протоны, обеспечиваемые АТФазой. Подкисление среды вокруг корней переводит соединения железа в раствор и одновременно создает условия для его восстановления в двухвалентную форму. Кислоты же при этом несут еще 2 функции: комплексуют высвобождающееся железо и обеспечивают питание для ассоциированных с корневой системой микроорганизмов. Предполагается, что в ходе своей активной дыхательной деятельности эти микроорганизмы уменьшают количество кислорода вокруг корней и тем самым создают восстановительную микросреду. Далее, белки-восстановители на клеточных мембранах переводят железо в форму Fe(II), а транспортные белки обеспечивают его перенос внутрь клетки. Существенно, что железо становится двухвалентным еще до проникновения в клетку.
2) Другие растения используют иной путь. Они выделяют так называемые фитосидерофоры — природные хелаторы, связывающие исходное трехвалентное железо в очень прочные комплексы. Образующиеся хелаты поглощаются клеткой, где в действие вступает специальный фермент редуктаза. Он восстанавливает железо до двухвалентной формы, а комплекс распадается, т.е. в этом случае железо проникает в клетку в виде трехвалентного комплекса, но внутри все равно переходит в двухвалентную форму. При этом эти же растения в случаях особо жесткого дефицита железа могут включать «турборежим» восстановления. В этом случае переход Fe(III) — > Fe(II) также проходит во внешней среде, и железо переносится транспортными белками тоже в ионной форме, как и у растений первой группы. Правда, их механизмы восстановления несколько различаются.
Некоторые виды способны оперативно реагировать на дефицит железа посредством образования на корнях специальных клеточных образований, дополняющих «обычные» процессы, выполняемые неспецифичными клетками. Они испускают протоны и обеспечивают внешнее восстановление железа. При исправлении ситуации с железом эти клетки деградируют и рассасываются.
Далее двухвалентное железо вне зависимости от способа, которым оно было получено и поглощено, связывается в клетках специальными белками в так называемый ферритин, накапливающийся в пластидах клеток и являющийся источником железа для дальнейшей жизнедеятельности растения, т.е. мы видим, что потребность именно в двухвалентном железе настолько существенна, что растения идут на реализацию достаточно сложных и, главное, энергозатратных процессов.
Коли так, то, очевидно, можно положиться на корневую деятельность растений, предложив им богатый железом субстрат. Это второй, кроме внесения железа в воду, способ обеспечения растений железом. Одним из наиболее эффективных вариантов воплощения этого подхода является использование латерита — особой разновидности тропической почвы, содержащей большие количества железа в нерастворимой, но легкой для усвоения форме. Подкормка эта недешева, поэтому есть предложения применять в качестве его заменителя красную гончарную глину и даже обожженные керамические черепки. Однако в аквариумных условиях это может оказаться достаточным лишь для некоторых криптокорин, наиболее далеко продвинувшихся в корневом извлечении железа. Большинство других растений будут испытывать железное голодание.
Существуют другие фирменные прикорневые подкормки, выпускаемые в виде таблеток: «Tetra Initial Stick.», «Crypto Dunger», «Sera Florenette А»… Однако последнее удобрение, на мой взгляд, неудачно -в качестве связующего там используется крахмал, который, разлагаясь в грунте, вызывает его закисание, что приводит к деградации растений — гибели длинностебельных видов, появлению деформированных, дырявых молодых листьев у эхинодорусов*. Наиболее эффективной из доступных в наших магазинах, как мне кажется, является подкормка Root Tabs. Однако оптимально все-таки применять эти таблетки не вместо, а вместе с латеритом.
Можно также приготовить прикорневую подкормку самостоятельно. Например, замесив глину на растворе, содержащем закомплексованное двухвалентное железо. Затем следует скачать из нее шарики размером примерно с 10-копеечную монетку и хорошенько высушить в духовке, можно их даже слегка обжечь. Очень неплохие результаты показывает также «Комплексное удобрение AVA» — это очень слабо растворимые стекловидные гранулы, которые имеются в продаже в садоводческих магазинах. Их можно также закатывать в глину, а можно просто вносить в грунт в исходном виде. Несколько слов о глине. Самое существенное условие — она должна быть нежирной. Опущенный в воду сырой шарик должен через сутки распадаться при надавливании, а не оставаться осклизлым комком. Жирная глина совсем не «дышит», внутри ее создаются жестко анаэробные условия, могущие привести к закисанию грунта и образованию в нем сероводорода.
Окончание следует
*По данным фирмы «Sera», при производстве «Sera Florenette А» используется специальный целлюлозированный водонерастворимый крахмал, содержащий большое количество микроэлементов и служащий готовым полноусваиваемым строительным материалом для клеток корневой системы и стеблей растений. — Прим. ред.
Похожее
www.paludarium.ru
Железное удобрение
Почти 200 лет назад было доказано, что для нормального роста и плодоношения растениям необходимы соли железа. Причем, чем дальше на юг, тем выше потребность в железе. Нехватка железа проявляется в хлорозах – пожелтении листьев, снижении урожаев и при остром голодании, даже гибели деревьев.
Железное удобрение всего одно
Существует только одно железное удобрение – сернокислое железо или, как его еще называют, железный купорос.
Причем в нем соли в двух видах:
- Сульфат двухвалентного железа – FeSO4.
- Сульфат трехвалентного железа – Fe2(SO4)3.
Любые удобрения, содержащие сульфат железа в этих формах, не рекомендуются для опрыскивания по листу. В такой форме они слабо усваиваются растениями и могут обжечь ботву. К тому же железо плохо переносится из одной части растения в другое.
Именно поэтому при хлорозе в первую очередь страдают верхушки побегов с молодыми листьями. Поэтому железный купорос лучше вносить под корень.
Хелаты по листу
Более дорогие хелаты железа. Вносить под корень их не выгодно. В то же время хелат лучше усваивается растениями и при опрыскивании, и при поливе под корень.
Вся хитрость в том, что ион железа связан каким-нибудь активным веществом. В такой форме железо более подвижно и не так быстро связывается почвой. Например, лимонной кислотой. Это явление уже давно заметили садоводы и пользуются самодельными хелатами, повышая эффективность железного купороса, разводя в ведре сначала 1-2 ложки лимонной кислоты и лишь затем высыпая столовую ложку железного купороса.
Кстати, лимонная кислота нейтрализует и жесткость воды, повышая эффективность других удобрений.
А что фермеры?
Фермеры тоже решают проблему нехватки железа, но несколько иным способом. Так почти все корейцы сейчас сидят на Полифиде или Мастере. Это комплексные удобрения, содержащие микроэлементы в хелатной форме. Причем железа там очень много – в 25-килограммовом мешке 1 кг железа в хелатной форме.
Это более дорогое удобрение, чем традиционная нитрофоска, и чаще его применяют для опрыскивания растений по листьям. Также они незаменимы для подкормок с поливами, если поля оборудованы капельным орошением (удобрения добавляют в поливную воду).
garden.hozvo.ru
Amerlu: Железо для растений
Растения плохо растут, новые листья у них появляются корявые и бледные, хотя свет в аквариуме хороший, температура подходящая и параметры воды в норме… Знакомая ситуация?А почему так происходит?
Потому что растениям не хватает питания. Их нужно удобрять!
Удобрения бывают разные, с разным содержанием тех или иных элементов. И одним из важнейших для жизни растений микроэлементов является железо. А "выедается" железо из воды довольно быстро и именно оно становится ограничивающим фактором бочки Либиха...
Просто положить в аквариум старый гвоздь для насыщения воды железом не получится. Дело в том, что гвоздь состоит из железа трехвалентного, а растения усваивают двухвалентное железо… Можно, конечно, положить гвоздь ржавый, но лично я не сторонник таких методов.
В случае с креветочником ситуация усугубляется тем, что далеко не все удобрения можно применять без риска погубить креветок. И дело обычно не в микро- и макроэлементах, содержащихся в удобрении, а в консервантах, добавленных туда производителем для сохранности продукта.
Однако решение проблемы есть. Его простота и дешевизна не могут не вдохновлять :). Раствор двухвалентного железа, отлично подходящий для питания растений, можно изготовить самостоятельно!
Для этого нам понадобятся железный купорос (продается в магазинах для садоводов), лимонная кислота (из гастронома) идистиллированная вода (за ней - в автомагазин). И еще шприц или весы с набором разновесов для дозировки компонентов.
Итак, все ингридиенты собраны. Займемся изготовлением нашего удобрения.
Для начала отмеряем 25 мл дистиллированной воды и наливаем ее в чистую посуду.Затем отмеряем 600 мг лимонной кислоты. В шприце этот объем выглядит так:
Растворяем кислоту в приготовленной воде и приступаем к дозировке купороса. Его нам понадобится 400 мг. Вот сколько это будет, если мерять шприцем:
Растворяем в той же емкости и железный купорос.
Вот, собственно, и все. Полученная жидкость желто-зеленого цвета - это и есть раствор цитрата двухвалентного железа, отлично подходящий для подкормки аквариумных растений.
В этом растворе концентрация железа составляет 3.22 мг/мл.
А нормальное содержание железа в аквариумной воде - 0.1-0.5 мг/л. Теперь, зная объем аквариума, несложно посчитать необходимую дозу удобрения.
Хранить раствор нужно в холодильнике. И чтоб никто из родных не хлебнул его по ошибке, рекомендую пометить емкость красноречивой этикеточкой.
В конце хочу посоветовать не удобрять аквариум, не выяснив предварительно имющуюся концентрацию железа в воде. Сделать это можно с помощью капельных тестов, выпускаемых всеми производителями аквариумной химии.
Помните, что увеличивать концентрацию любых веществ в аквариуме (а особенно - в креветочнике) нужно плавно. Даже установив нехватку железа, восстанавливайте его концентрацию в воде плавно!
И имейте ввиду, что переизбыток железа в аквариумной воде скорее всего приведет к бурному росту водорослей. Поэтому не перестарайтесь!
И обязательно хорошенько мойте руки и посуду после работы с купоросом! Удачи!
amerlu.blogspot.com
Микроэлементы для аквариумных растений | АКВАРИУМНЫЕ РЫБКИ
Самым необходимым микроэлементом является железо. Растения умеют поглощать его только в том случае, если оно находится в двухвалентной форме. Однако, знакомая нам всем ржавчина – это железо трехвалентное. Двухвалентное железо в обычных условиях очень быстро переходит в трехвалентную форму и становится непригодно для питания растений. Для того чтобы замедлить этот процесс, применяются специальные органические вещества – хелаторы.
Добавлять раствор хелата двухвалентного железа нужно с половины дозы, так как переизбыток ионов железа в воде может привести к развитию нитчатых водорослей. К сожалению, эти водоросли умеют поглощать также ионы трехвалентного железа и избавиться от них, если у Вас из крана течет ржавая вода, бывает очень трудно. Если же у Вас много быстрорастущих растений, необходимая дозировка может превышать указанную на препарате.
Все остальные микроэлементы нужны в таких небольших количествах, что почти всегда при еженедельной подмене воды растения получают их в достатке. Если Ваш аквариумный сад настолько пышен, что проявляет признаки голодания, возможно, ему требуется дополнительная подкормка. В этом случае Вам может помочь нижеприведенная таблица. Помните, что часто растениям не хватает целого комплекса питательных веществ, и картина может быть не так ярко выражена! Почти всегда проблему питания растений микроэлементами решает протока. Зачастую даже подмена воды по 10% каждый день бывает достаточна для успешного роста даже весьма прихотливых растений.
Азот – Старые листья приобретают коричнево-желтый оттенок и медленно отмирают, «растворяясь» в воде. (азот, как мобильный элемент может «передвигаться» от старых листьев к молодым)
Фосфор – Недостаток данного элемента встречается крайне редко, поскольку органический мусор содержит достаточно фосфора. Такое может произойти в аквариуме, где нет рыб.Растение прекращает расти и становиться темно зеленым или темно-красным из-за избытка красного фитопигмента. Аналогичное покраснение происходит и при ярком освещении, что вполне нормально.
Кальций – Молодые листья становятся маленькими и деформированными, в дальнейшем края листьев становятся белыми.
Марганец – Пожелтение старых листьев, которое начинается от краев к центру. Центральные жилки могут оставаться зелеными, в то время как края листьев отмирают.
Калий – В листьях появляются коричневые области, которые превращаются в отверстия. Новые листья маленького размера.
Бор – Аналогично кальцию. Новые листья маленького размера и отмирают. Затем начинают отмирать «почки» на стебле и корни.
Железо – Недостаток железа приводит к тому, что не образуется хлорофилл, листья желтеют, особенно молодые, в которых вообще не образуется хлорофилл.
ИНТЕРЕСНЫЕ СТАТЬИ:
Февраль 16, 2017 Ремонт аквариумов своими руками в домашних условиях
Февраль 8, 2017 Таймер для аквариума — описание фото видео обзор
Февраль 16, 2017 Аквариум Амано Такаши — удивительный подводный мир
Февраль 16, 2017 Жесткость воды в аквариуме
Февраль 13, 2017 Температура воды в аквариуме для рыбок
Февраль 16, 2017 Голландский аквариум — описание фото видео
Февраль 13, 2017 Карантин аквариумных рыбок — описание
Февраль 9, 2017 Чешутся рыбы в аквариуме что делать — описание
Февраль 8, 2017 Кондиционер для воды в аквариуме как пользоваться — описание фото
Февраль 18, 2017 Основные ошибки начинающих аквариумистов
aquarium-fish-home.ru
Удобрения для аквариумных растений. Как приготовить раствор цитрата двухвалентного железа.
Жаркая погода этого лета изрядно подпортила внешний вид всех моих аквариумных растений. Чувствовалось, что им чего-то не хватает. Изучив вопрос, я выяснил, что моим аквариумным растениям не хватает железа. В зоомагазинах для подкормки аквариумных растений предлагают только комплексные удобрения типа "Tetra PlantaMin" и "Sera Florena". В них, конечно, тоже есть железо, но использование данных препаратов, ранее применяемое мной, вызывали вспышки водорослей, хотя я и добавлял эти удобрения в размере меньше положенной дозы, и ни в один раз, а через день, разделяя намеченную норму на два-три раза. Почитав на форумах про удобрения для аквариумных растений, нашел несколько рецептов добавления железа, но все входящие в эти рецепты препараты просто не могу найти в Самаре. Подскажите, пожалуйста, может не обязательно заниматься всеми этими взвешиваниями-смешиваниями, а можно просто добавлять по чуть-чуть в аквариум железный купорос?
Иван, г. Самара.
На самом деле, если хорошо вникнуть в вопрос о самодельных удобрениях для аквариумных растений, то выясняется, что ничего сложного в их приготовлении нет, как и в конкретном случае с добавлением железа. Однако добавлять железный купорос в таком виде как он продается в магазине, смысла абсолютно нет, польза для растений от этого нулевая. Объясняется это тем, что имеющиеся в составе железного купороса двухвалентное железо, необходимое для питания растений, попадая в аквариумную воду, моментально окисляется и переходит в трехвалентную форму, которая для растения малоподходящая.
Все, что необходимо при приготовления раствора железа для аквариумных растений, без труда можно приобрести в магазинах. Сейчас мы расскажем и покажем, как это делается, вдобавок ко всему мы избавим вас от необходимости каждый раз взвешивать необходимые компоненты, все взвешивания вместо вас сделаем мы.
Итак, вам потребуется: дистиллированная вода - можно купить в автомагазинах; лимонная кислота - в продуктовом магазине; железный купорос (FeSO4x7h3O) - на вид это салатово-зеленые кристаллы, фасованный железный купорос продается в магазинах для садоводов; медицинский одноразовый шприц объемом 5 мл - в аптеке.
А нам ко всему этому еще потребуются весы с набором разновесов.
Любым мерным стаканом отмеряем 50 мл дистиллированной воды (если у вас нет мерного стакана, можно отмерить тем же шприцом). Затем вынимаем из шприца шток-поршень, а выступающую часть шприца с отверстием, на которую надевают иглу, заглушаем обычной спичкой.
Мы отмеряем 1,2 г лимонной кислоты и высыпаем в шприц. На фото хорошо видно, какой объем в шприце занимает 1,2 г лимонной кислоты. Вам теперь нужно просто насыпать столько же, высыпать лимонную кислоту в дистиллированную воду и полностью растворить.
Затем мы отмеряем 800 мг железного купороса и опять высыпаем в шприц. Тоже хорошо видно, сколько его нужно взять. Этот купорос высыпаем в раствор воды с лимонной кислотой и опять полностью растворяем.
Смотрим на фото. Полученный раствор должен иметь желто-зеленый цвет.
Вот и все, раствор цитрата двухвалентного железа для удобрения аквариумных растений готов. Если рассчитать с математической точностью, то концентрация железа в данном растворе равна 3,22 мг/мл. Рекомендуемая концентрация железа в аквариумной воде находится в пределах от 0,1 до 0,5 мг/л. Если вы не используете тесты на железо и не знаете его точную концентрацию в своем аквариуме, а только по внешним признакам определяете нехватку железа, то рекомендуем не добавлять данное удобрение по верхнему значению - 0,5 мг/л, а ориентироваться на среднее значение - от 0,2 до 0,3 мг/л, потому, что, исходя из собственного опыта, можем заверить вас - данная концентрация вполне достаточна для нормального развития аквариумных растений.
Зная точную концентрацию железа в 1 мл полученного раствора (3,22 мг) и объем своего аквариума, вы теперь сами, с помощью несложного вычислениея, без труда определите необходимое количество раствора цитрата железа для внесения в ваш аквариум.
Хотим добавить, что срок годности данного раствора не велик. Хранить его нужно в холодильнике не больше трех недель. По истечении этого срока оставшимся неиспользованным раствором можно удобрить комнатные растения, для них он еще вполне пригоден, а для аквариумных растений по мере необходимости приготовьте свежий.
Желаем удачи. Самара Aquaplant.
Другие статьи о самодельных удобрениях для аквариумных растений - Добавить калий очень просто.
Если у вас не хватает опыта самостоятельно подобрать удобрения для ваших аквариумных растений, вы всегда можете обратиться за консультацией в Самара Aquaplant.
Наш специалист приедет в удобное для вас время, и с учетом всех имеющихся у вас аквариумных растений и ваших гидрохимических показателей воды, подберет необходимые им удобрения и составит рекомендации по режиму их внесения.
***
aquaplant63.ru
