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

Хелаты железа для аквариума с растениями

В этой статье пойдет речь о том, в каком виде лучше подавать железо в качестве удобрения для аквариумных растений, какие мифы и заблуждения о железе распространены в Интернете, какие виды хелатов железа существуют и какие из них лучше, как приготовить простейший хелат железа своими руками и нужно ли тестировать железо в аквариуме.

Роль железа в аквариуме с растениями

Железо играет большую роль в физиологии растений. По количеству потребляемости железа растениями его можно отнести не к микроэлементам, а макроэлементам. Однако его обычно включают в состав микроудобрений из-за его особенности взаимодействия с фосфатами. Недостаток железа очень быстро отражается на внешнем виде аквариумных растений. Очень характерным признаком является хлороз – пожелтение пластинки листа между жилками (2-3 лист после самого молодого). В дальнейшем возможен некроз листа растения. Все эти признаки с самых ранних стадий сопровождаются значительным замедлением роста. Для того чтобы этого не происходило в аквариум с растениями вносят удобрения, которые содержат железо.

Какое бывает железо, и какое железо можно использовать в аквариуме

Перед тем как написать о том, в каком виде бывает железо, хотел бы поднять следующую проблему. А именно, в сообществе акварумистов существует заблуждение, что существует железо двухвалентное, которое пригодно для подкормки аквариумных растений и второй вид железа - трехвалентное, которое якобы нерастворимое и не может быть применено в качестве удобрения. Это неверно. На самом деле, оба железа двухвалентное и трехвалентное может быть как в виде нерастворимых в воде солей, так и в виде растворимых солей. И оба железа - двухвалентное и трехвалентное могут быть применены в качестве удобрения для растений. Более того! Двухвалентное железо не имеет существенного преимущества над трехвалентным железом в плане эффективности применения в растительной аквариумистике по следующим двум причинам: 1) лишь небольшая доля двухвалентного железа достигает растение в аквариуме, не успев окислиться кислородом (его обычно много в растительном аквариуме) до трехвалентного; 2) аквариумные растения без проблем потребляют и трехвалентное железо тоже. Поэтому не имеет особого значения, какое железо использовать, трехвалентное или двухвалентное. Главное, чтобы железо было в растворенном виде и не осело в виде оксида до того, как его впитает растение. А вот в этом нам помогают хелаторы. Не степень окисления железа обуславливает его растворимость и доступность растениями, а хелатировано ли оно, или нет. Поэтому всё различие железа для аквариумистов сводятся к двум видам железа: нехелатированное железо, склонное к быстрому осаждению в аквариуме и хелатированное железо, доступное для растений.

Хелаты железа, их устойчивость и пригодность применения в аквариуме.

Хелаторы используемые в аквариумистике можно разделить на две категории. Первая категория, это биологически стабильные, которые образуют крепкие хелаты с металлами (в нашем случае это железо, еще важно хелатирование марганца). К этой категории можно отнести ЭДТА, ДТПА и подобные по структуре хелаторы. Какие-то из них лучше для аквариумных растений, какие-то хуже в плане обеспечения стабильной концентрации железа в аквариуме, но все они могут накапливаться (так как биологически стабильны).

Другая категория, это биологически нестабильные хелаты. Это те, которые быстро (в зависимости от хелатора, 1-100 дней) съедаются бактериями в аквариуме. К таким можно отнести глюконат железа, фумарат железа, цитрат железа (из лимонной кислоты). Они не накапливаются в аквариуме, но в тоже время не могут обеспечить стабильную концентрацию железа в аквариуме, потому что именно эти хелаты железа не такие крепкие как в случае первой категории хелатов.

Если аквариумист готовит удобрения своими руками, то тут ему предстоит выбрать тот хелат железа, который ему больше подходит (в плане удобства применения и эффективности для конкретного аквариума). Или же идти путем, который я предлагаю – это универсальная смесь хелатов железа: ДТПА железа+глюконат железа. Возможно, читателям будет интересно, почему именно эта смесь представляется оптимальной. Я поделюсь некоторыми своими результатами сравнения Трилона, ДТПА, ОЭДФ и глюконата.

Почему я ушел от Трилона (ЭДТА), думаю, объяснять долго не нужно. Об этом я уже писал неоднократно. Трилон накапливается, потому что бактериям в аквариуме он не по вкусу. И эта проблема усугубляется, когда в аквариуме жесткая вода выше рН 7, так как для таких аквариумов хелата железа на Трилоне нужно лить больше. На простых растениях это никак не сказывалось. Но при переходе на сложные роталы, и даже бликсу, могут возникнуть признаки похожие на недостаток кальция. Радикулит у указанной длинностебельки, белые листья у бликсы.

Казалось бы, ДТПА похож строением на Трилон и почему бы ему тоже не накапливаться. Но нет, видимо его метаболизм с участием микрофлоры аквариума не такой энергоемкий, как с Трилоном и проходит лучше. На ДТПА у меня не было таких проблем со сложными видами растений как в случае с Трилоном. Но через длительное время (6-8 месяцев) стал время от времени, на некоторых аквариумах, появляться радикулит. Это было только на форсированных травниках, то есть на тех, в которых дозы удобрений были большие. То есть, какое-то накопление все же есть. Поэтому я пришел глюконату железа. Точнее, смеси ДТПА железа и глюконата железа.

Как себя вел сам глюконат железа. Для фанатов растительной аквариумистики, я считаю, это идеальный источник железа. Подчеркиваю, для фанатов. Дело в том, что глюконат железа это источник железа на один день. Долго он в аквариуме не живет. Как любой другой «сахар» глюконат очень быстро съедается бактериями, и поэтому добавлять его нужно каждый день. В более медленных травниках растения могут немного потерпеть, и хлороз проявится только через несколько дней после добавления глюконата. С глюконатом можно заметить очень интересное явление. Глюконат железа потребляется растениями очень быстро и можно даже заметить, как в течение 1-2 часов меняется окраска листьев в сторону зеленого. Ожидаемо, от применения глюконата железа никаких радикулитов, белых листьев, или других сюрпризов не было.

Сопоставив вышеописанные мною наблюдения, вы можете догадаться, почему я пришел именно к использованию смеси хелатов. Это смесь глюконата железа и ДТПА железа. Фактически, глюконат железа в смеси разбавляет ДТПА и не дает ему накопится. На моей практике, форсированные травники 3 года не имели проблем с моей смесью по сравнению со 100%-м ДТПА железа. ДТПА, я считаю, обязателен для использования в смеси хелатов, потому что он стабильней глюконата и всегда поддерживает минимальную необходимую концентрацию железа.

Остался еще один фигурант исследования – ОЭДФ. Доступный в виде удобрений РЕАКОМ, и поэтому относительно популярный среди аквариумистов. Почему я его не включил в свою смесь хелатов и почему я к нему отношусь так скептически? Хелат железа с ОЭДФ чем-то сродни с глюконатом железа, только он все же более стабильный, чем глюконат. И его не нужно вносить каждый день как глюконат. К этому всему он еще и не накапливается. Казалось бы, идеальный вариант. Да еще и для народных самомесов можно использовать в виде доступного удобрения Реакома. Есть одно больше НО. Взгляните на молекулу ОЭДФ. Она имеет два атома фосфора и эти два фосфора, по мере разложения ОЭДФ в аквариуме будут переходить в два иона фосфата. То есть, на каждый добавленный ион железа с ОЭДФ добавляется два иона фосфата. Для лучшего понимания, я приведу расчет. Пусть нам нужно внести 1 мг/л железа в неделю. Если это мы делаем с помощью хелата железа с ОЭДФ, то мы за это же время вносим 3.4 мг/л фосфата. Я считаю, достаточно внести 2 мг/л фосфата в неделю даже для аквариума с большим количеством света, растений и подачей СО2 и принимаю это за норму. Больше фосфата нужно только для быстрого роста растений с целью культивирования их на продажу. То есть, в случае с ОЭДФ ситуация выглядит так: 1мг/л/неделя железа, 3.4 мг/л/неделя фосфата при норме 2 мг/л/неделя фосфата. Норма 100%, ОЭДФ делает 170% даже без внесения МАКРО с фосфатами. Можно констатировать, что хелат железа с ОЭДФ это больше источник фосфора в аквариуме нежели железа.Для сравнения приведу такой же расчет для случая хелата железа с ДТПА. ДТПА содержит азот и может внести его в аквариумную воду в виде нитрата или других ионов. Если мы вносим 1 мг/л железа в неделю исключительно в виде хелата ДТПА, то вместе с этим вносится эквивалент нитрата 3.3 мг/л. Для обсуждаемого типа аквариума, я считаю, нормой 20 мг/л в неделю нитрата. То есть, в случае с ДТПА. 1мг/л/неделя железа, 3.3 мг/л/неделю нитрата при норме 20 мг/л/неделю нитрата. Норма 100%, ДТПА делает 17%. Как я уже писал выше, вносить железо исключительно в виде ДТПА не оптимально. Лучше в смеси с глюконатом. И такая смесь дополнительно внесет эквивалент нитрата около 1 мг/л/неделю при норме 20 мг/л. Это, конечно, нужно учитывать, но на практике 1 к 20 это порядок погрешности внесения удобрения нажимным дозатором. Что касается моих наблюдений по ходу использования хелата железа с ОЭДФ, то заметил следующее. ОЭДФ достаточно стабилен, и разлагается не сразу после добавления в аквариум. То есть, добавив железо, фосфаты подскакивают с опозданием. Это опоздание нестабильно и неравномерно. Растения это вроде бы и не возмущало. Росли хорошо и даже слишком быстро (понятное дело, фосфатов же много). Но часто и спонтанно бывало так что фосфаты резко подскакивали (активное разложение ОЭДФ вследствие скачков деятельности микрофлоры), темп роста растений увеличивался, СО2 потреблялся быстрее и я не успевал настраивать его подачу. В итоге на короткий промежуток складывался ряд факторов: высокая концентрация фосфатов, низкая концентрация СО2, высокий рН, что приводило к очень быстрому появлению водорослей в виде зеленого налета на стенках и камнях.

Как приготовить удобрение с железом своими руками

Такие хелаты как глюконат железа и ДТПА железа могут позволить себе далеко не многие аквариумисты. Поэтому эти хелаты обычно входят в состав коммерческих удобрений, производители которых заказывают их большими партиями. Но если аквариумист хочет поэкспериментировать со своими растениями, то у него есть такая возможность, причем в виде бюджетного варианта. Все, что ему понадобиться это железный купорос из садового магазина, лимонная кислота, дистиллировання вода (или вода после фильтра обратного осмоса) и кухонные весы.

В 500 мл дистиллированной воды нужно растворить: 20г лимонной кислоты (хелатор). Лимонной кислоты достаточно и меньшего количества. Избыток используется для того, чтобы некоторое время компенсировать разложение лимонной кислоты в растворе. После растворения лимонной кислоты, нужно растворить 20г железного купороса. Получится желтый раствор с концентрацией железа 8 г/л, который может храниться в холодильнике около месяца без потери качества. Для того чтобы рассчитать дозу этого удобрения на ваш объем аквариума, воспользуйтесь калькулятором удобрений (в конце статьи).

Сколько добавлять железа с удобрениями

Можно исходить из следующей дозировки: в неделю железа должно быть внесено 0.5-1 мг/л. Это для аквариумов с подачей СО2. И для таких аквариумов лучше вносить железо ежедневно, разбив на 7 дней указанную недельную дозу. Для аквариумов без СО2 можно меньше вносить железо и реже. Для таких аквариумов уже существенное влияние имеет железо в водопроводной воде. Запомните, лучший индикатор – это растения. Молодые листья, точнее даже, второй-третий лист хлорозит (желтеет), значит, железа нехватает. Растения буквально на следующий день реагируют озеленением листьев при повышении дозы железа - так не бывает ни с каким другим питательным элементом. Вот вам и индикатор.

Что касается передозировки железа, то в практике использования жидких удобрений ее тяжело достичь. Избыток железа нивелируется тем, что оно постепенно потребляется или выпадает. Поэтому этого можно не бояться. Исключением являются те случаи, когда водопроводная вода (как правило, из скважины) содержит очень много железа – до 2 мг/л и более. В такой воде аквариумные растения растут очень плохо.

Тесты на железо в аквариуме. Тестировать или нет?

Тестировать концентрацию железа в аквариумной воде не имеет смысла ввиду следующих причин: 1) Тесты не улавливают железо в сильных хелатах. А многие удобрения или полностью или частично содержат железо в сильных хелатах. AQUAYER Микро и Железо содержат сильные хелаторы в разной степени. Железо тестами должно улавливаться частично. 2) Как уже упоминалось выше, нехелатированное железо долго в аквариумной воде не живет. Оно или быстро потребляется растениями, или осаждается. Это происходит в течение одного дня. Поэтому советую вам не уделять особого внимания тестированию железа капельными тестами любых производителей. Это лишь может ввести вас в заблуждение.

Поделиться ссылкой на статью:

aquascape-promotion.com

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!

neokardinki.ru

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      Молекулярный вес FeSO4x7h3O равен 278. Вес железа равен 56. Мы внесли 2,5 г купороса. Хотим рассчитать, сколько в нем железа. Составляем пропорцию:В 278 г купороса 56 г железа.В 2,5 г купороса — X г железа.Х=2,5х56/278=0,5 г железа.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Похожее

www.paludarium.ru

Железо (Fe) в аквариуме с растениями

О роли железа для аквариумных растений написано масса материала. Я постараюсь не повторяться, а рассказать пусть немного, но то, чего в других статьях Вы не найдёте. О том, что железо необходимо растениям, знают все. Так же общеизвестно, что усваивается оно лучше в двухвалентной форме Fe2+. Вопрос, как рассчитать необходимое количество удобрения и как добиться чтобы железо находилось в легкодоступной для растений форме?  Многие растения имеют различную потребность в этом микроэлементе. А потребность, в свою очередь зависит от скорости роста, строения тканей, скорости метаболизма, в воздушной или водной форме растет травина, и многих других факторов.

Общепринятым считается что концентрация 0,1мг/л является достаточной для благополучного роста водных форм. Когда речь идёт о прихотливых растениях концентрацию рекомендуется поднимать выше и здесь 0,1мг/л уже является минимумом. Чем же лучше определять количество железа в воде? Скажу Вам честно, я не знаю хороших аквариумных тестов на двухвалентное железо. Нет, один знаю. Производитель этого теста компания Hagen. Но вот беда, эти тесты не ввозятся для продажи в России. Любители конечно могут их приобрести в заграничных магазинах. Было бы желание. Можно использовать тесты которые применяются для определения качества воды службами СЭС, но они значительно дороже и надо признать, настолько же точнее. Большинство тестов продающихся в наших аквариумных магазинах измеряют железо, но только трёхвалентное и не определяют хелатированное. Трёхвалентная форма тоже усваивается растениями, но процесс этот более энергозатратный. Грубо говоря, бросив в аквариум несколько гвоздей, Вы сможете обеспечить потребность не быстрорастущих, не убиваемых видов в этом элементе. Если же Вы хотите использовать в оформлении аквариума редкие аквариумные растения, или любые другие которые Вы увидели на Птичьем рынке и захотели сегодня увидеть в своём аквариуме без оглядки на их прихотливость, желательно кроме подходящих условий иметь в своём арсенале качественный источник двухвалентного железа. На сегодняшний день таковым является глюконат железа — C12h34FeO14 .  Соединение устойчивое даже в щелочной среде в течении суток. Этого вполне достаточно для полноценного питания гидрофлоры. Добавляя микроудобрения содержащие глюконат железа в достаточном количестве Вы никогда не увидите хлороза в своём аквариуме. Глюконат железа «не видят» аквариумные тесты на Fe. Это не проблема. Тесты на Железо по большому счёту не нужны. Вернее, можно прекрасно обходиться и без них. И даже правильнее. Добавление микроэлементов величина расчётная и в обычных условиях это работает безотказно. Но правил не бывает без исключений. Тогда лучший индикатор — ваши растения. Ориентируйтесь по их внешнему виду. Они никогда не обманут.

В настоящее время большинство производителей не вносит глюконат железа в состав удобрений используя более дешёвые соли и хелаторы. Сейчас появились очень «удобные» удобрения — всё в одном, и макро и микро. Раньше это было невозможно. Дело в том, что фосфаты, входящие в состав макроудобрений способствуют выпадению в осадок некоторых микроэлементов, в том числе и железа. Но это справедливо только в отношении нехелатированных элементов. Те, что связаны молекулой-хелатором недоступны для фосфата. Казалось бы решение найдено. Это ведь удобно при обслуживании аквариумов, вместо двух растворов, добавлять один. Но здесь кроется одна тонкость, о которой умалчивают экономичные производители. Дело в том, что хелатор имеющий с железом прочную связь и не позволяющий фосфату реагировать с ним, сохраняющий Fe от выпадения в осадок, не ослабевает эту связь и тогда, когда растение пытается эту связь разорвать получив желаемое железо. Т.е. зависимость проста и логична. Чем мощнее связь хелатора с железом, тем оно устойчивее в растворе с фосфатом, но при этом оно и более труднодоступно для растения. Именно поэтому целесообразнее использовать глюконат железа, что мы и сделали в удобрениях Praeclara Plant.  Надо отметить, что слабокислой воде с рН 6,0-6,5 проблемы с Железом возникают реже, возможно потому, что усваивается оно лучше. Что ещё раз подтверждает необходимость соблюдения ряда факторов для успешного содержания аквариумных растений. Однако с удобрениями Praeclara Plant проблем с дефицитом Железа не возникает даже в жёсткой воде.

Вот так, одно к другому… а потом из этого всего складывается общая картина — картина подводного сада. Когда в подходе к созданию этой картины нет мелочей, тогда она радует глаз.  Побалуйте и Вы свои растениями прекрасным питанием — удобрениями Praeclara Plant.

Удачи Вам в создании аквапейзажа! Пусть наше хобби приносит в дом и рабочий кабинет только спокойствие и радость!

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

praeclara.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

Автоматическая система подачи оптимального количества железа в аквариум.

А можно ли избавить себя от необходимости периодически подливать в аквариум хелаты железа? Ведь тут в чем опасность? Чуть перелил – нитчатка пошла. Недолил – хлороз получил. А если уехать надо дней на 10-14? Буйно растущие растения "выедают" комплексоны железа дней за 5, а дальше они будут голодать. Но решение проблемы оказалось до смешного простым, надо было лишь чуть-чуть "пошурупить".

    К этому, несомненно, важнейшему открытию в области аквариумного растениеводства, подтолкнули многочисленные дискуссии в Интернете о подкормке аквариумных растений хелатом железа (или хелатированным железом, или хелированным... – кому как нравится называть, растениям-то это до лампочки... лишь бы оно, железо, было). Почему-то широкое распространение получило утверждение, что аквариумные растения могут усваивать исключительно только двухвалентное железо (Fe2+), а трехвалентное (Fe3+) для них совершенно бесполезно. Второй тоже сомнительный тезис утверждает, что хелатирование двухвалентного железа якобы предохраняет его от окисления в воде аквариума, то есть железо остается двухвалентным. Мне, чтобы разобраться с этим вопросом, пришлось поставить массу опытов, на что я потратил кучу времени. Но теперь нисколько не жалею об этом, так как итог этих нелегких изысканий превзошел все ожидания.     К сожалению, изложить все в нескольких словах у меня не получилось. Идея становится ясной, понятной и даже очевидной, если рассказывать обо всех нюансах подробно. Не обеспечишь хотя бы одного из названных ниже условий и шурупы не сработают. Поэтому, тем, кому "железная" тема интересна, придется набраться терпения, чтобы прочитать весь этот материал до конца. 

    Сначала обратимся к результатам моих изысканий, которые проводились для того, чтобы выяснить, что происходит с комплексонами Fe2+ в воде аквариума.  

1. Хелатирование двухвалентного железа не спасает его от окисления. В условиях аквариума оно за несколько минут превращается в трехвалентное. Оставаясь при этом в виде комплексона
2. Растения прекрасно умеют усваивать трехвалентное железо1)Главное, чтобы в воде постоянно было небольшое количество железа: 0.1-0.2 мг/л. Этого вполне достаточно для высших растений, но еще мало для того, чтобы спровоцировать вспышку водорослей (особенно нитчатые водоросли любят избыток железа)
3. Свободные ионы железа (даже если они попадают в аквариум в составе относительно устойчивой в растворах соли Мора) единожды внесенные, за минут 20-30 (сроки могут заметно изменяться в зависимости от гидрохимических параметров воды) перестают присутствовать в воде аквариума в приемлемых для растений количествах, так как выпадают в осадок.
4. Хелатирующие агенты, например, трилон-Б, нужны для создания комплексонов железа, которые в течение многих суток могут стабильно находиться в воде. Но они же и затрудняют потребление растениями железа, которым в этом случае надо еще вытащить драгоценный железный ион из хелатных клещей. Слишком сильные комплексообразователи, поэтому, применять нельзя – не смогут вытащить...

ВЫВОД: В идеале надо бы научиться поддерживать в аквариуме пусть невысокий, но стабильный уровень ионов НЕ хелатированного железа.

    Как это сделать? Трехвалентное железо даже при относительно низких значениях  рН=6.6-6.7 быстро образует очень плохо растворимый осадок Fe(OH)3. Поэтому просто положить в аквариум гвоздь, и думать, что он будет ржаветь и обогащать воду железом – совсем не решение проблемы. Однако, решение близко... Отмечу, что надо класть не гвоздь, а шуруп, чтобы увеличить площадь контакта воды с железом и создать вокруг завихрения, которые делают процесс коррозии более интенсивным. Мало положить шуруп в аквариум, его надо положить на течении. В неподвижной воде он будет быстро окружен толстым слоем Fe(OH)3, что резко замедлит его дальнейшее "растворение". Именно поэтому и потерпели фиаско многие предпринятые до сих пор попытки обогащения аквариумной воды железом с помощью гвоздей.

 И, тем не менее, протестируйте простую водопроводную воду. Если только она не щелочная, то в ней будет всегда присутствовать растворенное железо. В питерском водопроводе даже при хороших трубах, когда вода идет не ржавая, а совершенно прозрачная, содержится не менее 0.1 мг/л железа. Почему так происходит? Да потому, что имеет место коррозия труб, за счет которой и поддерживается постоянная концентрация железа в водопроводной воде. Значит и в аквариумной системе надо создать постоянно работающий очаг коррозирующего железа. И оказалось, что сделать это вполне возможно. Как это часто бывает, для решения практической проблемы пришлось сначала ознакомиться с теорией. Вот, что она говорит о механизме электрохимической коррозии в воде:

    Железо термодинамически неустойчиво в воде и стремится к растворению в ней. Достаточно минимальной неоднородности, чтобы возникла возможность для перехода Fe в состояние Fe+2, инициирующего процесс электрохимической коррозии. Энергия ионов железа в кристаллической решетке металла выше, чем  в воде. Эти ионы склонны переходить в жидкую фазу согласно второму закону термодинамики. Всякая система стремиться перейти в минимальное энергетическое состояние.         При контакте железа с аэрированным раствором происходит образование микроскопических гальванических элементов и начинаются следующие окислительно-восстановительные реакции:

на аноде: Fe => Fe2+ + 2e-;

на катоде: 2e + 0.5 O2 + h3O => 2OH-

        Механизм электрохимической коррозии схематически изображен на рисунке (см. ниже). Поврежденный металл становится поставщиком электронов и играет роль анода, а кислород перехватывает электроны и играет роль катода. На аноде происходит разложение металла, а катод защищен2).

    Итак, наука говорит о том, что наша цель вполне достижима. Мы же убедились, что не собираемся действовать против объективных законов природы, что заведомо обрекло бы наше наше начинание на неудачу. Однако, надо выполнить следующие условия:

1. Создать очаги коррозии в шурупах.
2. Обеспечить процесс коррозии достаточным количеством кислорода.
3. Согласно принципу Ле Шателье-Брауна, реакция пойдет быстрее, если ее продукты будут тут же удаляться. Мы будем удалять продукты двумя способами. Течением воды и насыщением ее углекислотой, которая будет подкислять воду и удалять из системы совсем не нужные нам ионы ОН-.

    Что ж, выполним все эти условия.

    Сначала купим в магазине саморезы (шурупы). Вот они новенькие. Похоже, еще и оцинкованные.

    Я не ошибся. Когда выложенные после тщательной промывки в проточной воде шурупы обсохли, то выглядели они просто замечательно: это то, что мне надо!

    Теперь они будут корродировать просто на ура. Запомним важный момент:для того, чтобы шурупы в аквариуме действительно были активным источником ионов железа, их надо предварительно АКТИВИРОВАТЬ соляной кислотой. Думаю, что за неимением соляной кислоты можно воспользоваться уксусной, но обрабатывать шурупы тогда придется не менее суток.    Далее надо осуществить закладку шурупов в фильтр. Мой аквариум обслуживается "серофилом 1100". Это внешний фильтр с тремя лотками. Поток воды идет через них снизу вверх. В первом лотке находится довольно крупная поролоновая губка для механической очистки. Губка вполне нормально справляется со своей задачей. Она не забивается и, в то же время, хорошо защищает следующую за ней биокерамику от заиливания.

Проработал фильтр до того, как было сделано это фото, чуть более 4 месяцев. Видно, что керамика в идеальном состоянии.

    Функция керамических колец не только биофильтрация, они расположены хаотично и поэтому разбивают поток воды, создавая  множество мелких разнонаправленных потоков, а значит и идеальные условия для растворения газа в воде, если его в эти потоки подать. Учтем это обстоятельство...

    Но не будем отвлекаться от темы. Приступим к закладке шурупов в фильтр. Шурупы кладем вперемешку со мхом сфагнумом. Он выделяет органические кислоты, что подкисляет среду и еще больше будет усиливать процесс коррозии и, кроме того, часть перешедших в воду ионов железа будет образовывать с органическими кислотами комплексы. Они не стойкие, совсем не чета трилоновым, но все же помогут удалять железо из зоны реакции и доставлять его в аквариум. Возможно они и в аквариуме немного продлят время свободного плавания ионов железа. По крайней мере в природе, миграция железа в водных объектах происходит именно при образовании комплексных соединений ионов железа с гуминовыми и фульвокислотами3).

Шурупы надо укладывать слоями: слой шурупов, слой сфагнума. Сверху все это накрывается штатной губкой средней пористости, чтобы защитить мотор от попадания в роторную камеру посторонних частиц

    Я использовал систему  подачи CO2 SERA с внешним вентилем и электронный конроллер-рН-метр SERAMIK, регулирующий подачу СО2. В целом, мне она очень понравилась. Редуктор на баллоне работает четче, чем аналогичное изделие многоуважаемой фирмы TUNZE, сам контроллер очень надежен. Но вот реактор, в котором должен растворятся углекислый газ серовцам явно не удался. Он получился очень громоздким и малоэффективным. Подавая углекислоту непосредственно на вход внешника, я убил сразу трех зайцев: убрал из аквариума громоздкую и бесполезную вещь, добился максимально экономного расходования СО2, что актуально при использовании небольшого баллона (всего-то на 500 г СО2), и обеспечил быструю коррозию шурупов в фильтре.

 Реактор СО2 от SERA в аквариуме (отмечен стрелкой). Устройство громоздко и малоэффективно. Растительность чувствовала себя не ахти как, а красивую тропическую пузырчатку вообще никак не удавалось здесь вырастить. Она быстро мельчала и "исчезала"... 

    Продолжу рассказ. Как видно на фото, растительность в моем аквариуме была жидковата и снабдить воду достаточным количеством кислорода для быстрой коррозии шурупов не могла. Вот мне и пришлось для инициации процесса использовать оксидатор, который отлично насыщает воду кислородом. Замечу, что долго его эксплуатировать не пришлось, вся растительность после сделанных мною преобразований в аквариуме тронулась в рост и стала "пузырять". А "пузыряние" означает, что вода пересыщена кислородом, его столько, что больше уже не может раствориться. Оксидатор оказался не нужным уже спустя 9 дней после переоборудования аквариума. Все сложилось как нельзя хорошо. Растения выделяют кислород только во время светового дня. Поэтому именно тогда, когда они максимально активны и лучше всего способны усваивать железо, оно как раз и переходит в воду. Ночью процесс замедляется. Налицо явная экономия активированных шурупов.

Убран серовский СО2-реактор. Теперь углекислый газ подается на водозабор внешнего фильтра. Это первый день с шурупами в фильтре и с подачей в него СО2. Справа за камнем установлен оксидатор. Если не увидели его, то кликните по фото.

А вот так выглядел аквариум ещё через 6 дней. Посмотрите на фото аквариума в тот день, когда были загружены шурупы во внешник ...да, разница все же есть... Идея использования активированных кислотой шурупов на фоне высокого содержания кислорода в воде сработала на все 100%! Отмечу, что высокое содержание кислорода в воде аквариума само по себе полезно. Читайте об этом специальную статью, не ленитесь!

    Необходимо отметить, что шурупы растворяются медленно. Поэтому передозировка железа невозможна. И это очень важно. Пока, концентрация железа низкая, водоросли в аквариуме практически отсутствуют. Высшим растениям вполне хватает и столь малого содержания железа. Главное, что оно подается без перебоев, ведь у меня получилась

автоматическая система подачи оптимального количества железа в аквариум

Чем больше кислорода выделяют растения, тем лучше он переводит ионы железа в воду. Железо поступает в воду равномерно, без пиков концентрации и без провалов. А передозировка, которая нередко случается при использовании хелатного железа, особенно самодельного, тут просто исключена!

Еще фото. Посмотрите как преобразились прежде тощие и хилые побеги пузырчатки. Для нее, как и для многих других длинностебельных аквариумных растений, наличие ионов железа, "свободно плавающих" в воде, особенно актуально, ведь корневое питание у этого растения практически не развито. Но у любой медали есть две стороны... Теперь раз в 5 дней надо стричь непомерно отросшую зелень. Что ж, это занятие приятно для истинного аквариумиста!

    А теперь посмотрим, что стало с шурупами в фильтре?

...шурупы стали немного тоньше.

    Вообще-то любой аквариумист может часами говорить о своем аквариуме, о своих находках и ошибках. Я надеюсь что сумел, пусть не коротко, но, ясно и понятно рассказать о простом и очень эффективном способе подкормки растений железом, а потому, пора заканчивать этот рассказ. Хотя...    Не... это еще не всё. Пока я отрабатывал методику удобрения аквариумных растений железом, я не заботился о дизайне аквариума. А вот в следующем месяце, используя описанные в данной статье наработки, я занялся его оформлением. Правда по ходу дела концепция оформления поменялась. Пузырчатка была убрана, так как своим бурным ростом она меня сильно достала. Но наконец-то сильно разросся циперус Хелфера, окрепли криптокорины, а заборную трубку фильтра я закрыл валиснерией "Леопард". Посмотрите что вышло.

На мой взгляд получилось неплохо. И я хочу обратить внимание вот на что:  аквариум очень густо населен, но фильтр работает идеально - аммиак/аммоний и нитрит-ионы в аквариуме отсутствуют. Вопреки распространеному предрассудку, подача СО2 во внешний фильтр не снижает его производительность. Нитрифицирующие бактерии не травятся. Ну а закладка активированных шурупов в фильтр решает проблему удобрения аквариумных растений наилучшим образом. 

Желаю всем ЖЕЛЕЗНЫХ успехов в выращивании наших нежных аквариумных зеленых друзей!!! А ещё - владельцам внешних фильтров не тратиться на СО2-реактор, ведь самый эффективный реактор у Вас уже есть!

1)Подробности в книге: Н.П.Битюцкий, А.С.Кащенко. "Комплексоны в регуляции питания растений микроэлементами."  – Санкт-Петербург, Издательство С.-Петербургского университета, 1996. К тексту

2) Цитата из книги: Ф.Берне, Ж.Кордонье. "Водоочистка." – Москва, "Химия", 1997. К тексту

3) Данный вывод сделан на основании литературных данных: см. книгу Т.И.Моисеенко "Закисление вод: факторы, механизмы и экологические последствия."– Москва, "Наука", 2003, а также на основании практики, которая, как известно, источник познания и критерий истины.К тексту

aquariumok.ru

Смотрите также

• 
  Лампы для растений аквариумных
• 
  Лампы для аквариумных растений
• 
  Аквариумные растения заднего плана
• 
  Грунт для растений аквариумный
• 
  Лимнофила растение аквариумное растение
• 
  Грунт аквариумный для растений
• 
  Аквариумный грунт для растений
• 
  Аквариумное растение людвигия содержание
• 
  Биогумус для аквариумных растений
• 
  Глина для аквариумных растений
• 
  Элодея аквариумное растение фото