Aquascape Promotion > Статьи об акваскейпинге >
Соотношение нитрата и фосфата в растениях и аквариуме
Этот текст опубликован для тех, кому не удалось посетить мою лекцию на выставке AquaTerraShow 2018
Сергей Ермолаев
Азот и фосфор в аквариумных растениях — в этом главная суть лекции. Что в растениях внутри. Сколько азота и фосфора в растениях. Какое их соотношение, азота и фосфора (или нитрата и фосфата
)? И самое главное — это соотношение одинаково для всех растений, или же нет? Это очень важные вопросы, так как именно от этого зависит то, какое им нужно питание, какие им нужны удобрения. Для всех видов аквариумных растений нужны одинаковые удобрения, или же для каждого вида нужны разные удобрения? Давайте разберемся.
Когда речь заходит о соотношении азота и фосфора, многие аквариумисты вспоминают известное соотношение Редфильда. Что вообще такое соотношение Редфильда? Это ученые взяли огромное количество разных представителей фитопланктона в океане и проанализировали соотношение углерода азота и фосфора в каждом из них. Потом вывели некую среднюю величину для всех этих организмов. Это одна цифра. Как средняя температура пациентов по больнице. Недавно это было 16/1, сейчас это 14/1. Эта средняя величина может немного отличаться для водных растений, или наземных. В растительной аквариумистике это соотношение почему-то очень крепко прижилось и принимается за неоспоримую истину для создания идеального растительного аквариума. Также следует отметить, что в растительной аквариумистике обычно используют пересчитанную величину на нитрат/фосфат. Потому что в аквариумистике чаще оперируют не азотами и фосфорами, а нитратами и фосфатами. Именно нитраты и фосфаты аквариумист может как-то посчитать, протестировать. Растения могут потреблять азот и в другой форме (в форме аммония, например), но это целая отдельная тема. Соотношение Редфильда нитрат/фосфат ~10/1. Коэффициент пересчета очень простой: (Атомарное соотношение азот/фосфор)/1.5=Соотношение нитрат/фосфат.
Влияет ли соотношение нитрата и фосфата на рост водорослей в аквариуме?
Считается что появление тех или иных водорослей связано именно с отклонением от соотношения Редфильда. Можно прочитать на некоторых сайтах, что если отклонение в сторону нитратов
— тогда появляются зеленые водоросли. Если отклонение в сторону
фосфатов
— появятся сине-зеленые водоросли. Если соотношение Редфильда соблюдается, тогда у вас будет чистейший аквариум с растениями и без водорослей. Но тут очевидное противоречие. Для разных нежелательных водорослей нужно разные
соотношения нитратов и фосфатов
. Каким-то водорослям нужно больше
нитрата
, каким-то
фосфатов
. А вот для всех видов аквариумных растений якобы нужно одно единственное
соотношение нитрата и фосфата
. Где логика? А логики нет. На самом деле разным видам растений тоже нужно разное
соотношение нитрата и фосфата
, как и водорослям.
Специально чтобы подтвердить это мы провели ряд анализов разных растений из аквариумов. Первый пример — любимая многими аквариумистами Бликса японская имеет в своем составе соотношение нитрата к фосфату 5/1. А соотношение Редфильда 10/1. Как вам такое отклонение? В два раза. Теперь представьте себе у вас аквариум почти весь засажен этим красивейшим растением. И вот вы прочитали, что в среднем все растения потребляют нитраты и фосфаты
в соотношении 10/1 и начинаете вносить удобрения с этим соотношением. Что произойдет? Бликсе будет не хватать фосфатов. Она будет мельчать и медленно расти.
Другой не менее интересный пример. Самое популярное растение для создания зеленого коврика — Хемиантус Куба. Мы тоже сделали его анализ. Соотношение нитрата к фосфату
в нем аж
30/1. Отклонение от соотношения Редфильда в три раза, и в другую сторону. Видите какая огромная разница. 5/1 — Бликса, 10/1 соотношение Редфильда и 30/1 у Хемиантуса Кубы. Какое нужно удобрение для аквариума, в котором растет только Хемиантус Куба? Очевидно, что в нем не должно быть много фосфатов как в случае с Бликсой. И даже используя удобрение с соотношением нитратов и фосфатов по Редфилду в таком аквариуме будет оставаться много лишних фосфатов, чем с радостью воспользуются водоросли. Зачастую это зеленый налет на камнях, потому что такие аквариумы обычно оформляются в стиле Ивагуми.
Если взять длинностебельные виды, среди них тоже есть большой разброс в предпочтениях. Вот Людвигия бревипес любит больше фосфаты. Она потребляет нитраты и фосфаты в соотношении 7/1. А вот Дидиплис больше любит нитраты. У него соотношение нитратов к фосфатам 16/1. Мхи. На примере Фиссиденса видно, что вот ему как раз соотношение Редфильда нравится. Он имеет очень близкое к нему соотношение нитратов и фосфатов 11/1. Криптокорина беккета, почти как куба, нуждается лишь в небольшом количестве фосфатов. У нее соотношение 23/1.
Мы проанализировали целый список растений. По предпочтениям друг от друга они могут сильно отличаться. Какое-то растение любит больше нитраты, какое-то больше фосфаты. Отличие может быть в разы. Но среднее соотношение нитратов к фосфатам очень близко к соотношению Редфильда. По нашему списку это 14/1. На что это влияет? Для иллюстрации я хочу привести один пример из жизни.
redfield ratio / пропорция Редфилда
Эта информация фундаментальна для понимания баланса экосистемы аквариума и поддержания почти полного отсутствия водорослей. Для «сухопутных» растений соотношение фосфор:азот имеет значение только в смысле обеспечения оптимального роста, для аквариума же не менее важным является и влияние этой пропорции на присутствие водорослей как таковых или их определенных видов.
«Пропорция Редфилда рассматривает оптимальное соотношение Углерода и Фосфора необходимого для Жизни. Так как потребности в энергии наземных и водных растений одинаковы , оптимальным соотношением C:P является 106C:1P для обоих. Таким образом, полная Пропорция Редфилда (оптимальное соотношение C к N к P) для наземной и водной жизни: на суше — 106C:16N:1P; в воде — 106C:13N:1P. (прим. перев.: атомарное!) Мы уже знаем, что потребность в N на суше больше так как им нужно больше протеинов для создания жесткой конструкции своего организма. Обратной стороной этого является то, что так как потребность в N в водных системах меньше, относительная потребность в P выше потому что фосфор равномерно распределен между водной и наземной формой жизни. Таким образом, в водоемах обычно рост лимитирует именно фосфор». ( Tне phosphorus cycle )
Исследования показали, что рост водорослей имеет место при дисбалансе в водоеме пропорции фосфор:азот. Эта пропорция называется пропорцией Редфилда (Redfield ratio, RR-ratio). В 1934 году американский ученый Alfred C. Redfield (1890-1983) обнаружил что атомарное соотношение C-N-P в зоопланктоне во всех океанах было 106C:16N:1P. Отклонения были не более 20%. Это соотношение также изучалось с целью определения влияния этих двух элементов на появление тех или иных видов водорослей в водоемах (см. Левич/Булгаков англ ., рус .) и было обнаружено, что смещение пропорции в ту или иную сторону характерно для доминирования определенных видов. Зеленые водоросли есть при сравнительно большом количестве нитратов (NO3>5мг/л) по отношению к фосфатам в воде*, и наоборот, малое количество или отсутствие азота и много фосфатов (PO4>0.15мг/л) приводит к появлению сине-зеленых водорослей (Cyanobacteria ). [ не путать конц. в воде с дозировкой в неделю! ]
«Пропорция Редфилда (Redfield Ratio ) рассматривает оптимальное соотношение Углерода и Фосфора необходимого для Жизни. Так как потребности в энергии наземных и водных растений одинаковы , оптимальным соотношением C:P является 106C:1P для обоих. Таким образом, полная Пропорция Редфилда (оптимальное соотношение C к N к P) для наземной и водной жизни: на суше — 106C:16N:1P; в воде — 106C:13N:1P (атомарное). Мы уже знаем, что потребность в N на суше больше так как им нужно больше протеинов для создания жесткой конструкции своего организма. Обратной стороной этого является то, что так как потребность в N в водных системах меньше, относительная потребность в P выше потому что фосфор равномерно распределен между водной и наземной формой жизни. Таким образом, в водоемах обычно рост лимитирует именно фосфор P». ( Tне phosphorus cycle )
Кроме общего для водоема соотношения Редфилда (см. ниже ) каждый живой организм или колония имеет свое. Например водные растения содержат P:N~1:8-10 (Garten 1976), а водоросли ~1:14 (Redfield 1958). Перевод в PO4:NO3 по массе даст для растений ~1:5.3-6.7, и ~1:9.3 для водорослей. Это можно использовать чтобы определить какого именно элемента станет недостаточно первым при определенной пропорции PO4:NO3 в удобрении/воде/грунте: нужно разделить концентрацию вещества на его долю в пропорции Редфилда. У какого элемента полученное число будет меньше , тот и станет лимитирующим ( ). Например если вносить раствор с атомарным Redfield ratio P:N=1:7.5 как в Estimative Index (с PO4:NO3 по массе 1:5), условно примем что вносим PO4 на 1мг/л с NO3=5мг/л что даст по массе чистых P~0.33мг/л и N~1.15мг/л. Получим 0.33/1=0.33 и 1.15/10 = 0.115, то есть в данном случае быстрее закончится азот N. Если же вносить раствор PO4:NO3 1:19 по Tropica с атомарным 1:28.5 и дозой P=0.33мг/л а N=4.37мг/л получим: 0.33/1=0.33, 4.37/10=0.437), то есть фосфор закончится чуть раньше, что дает огромные преимущества в случаях лимитирования растений по CO2. При пропорции в удобрении PO4:NO3=1:15 азот и фосфор заканчиваются одновременно.
Сравним три системы используя данные состава растений (атомарный P:N=1:8-10): Общая практика и Seachem с PO4:NO3=1:15 -> atomic 1: 22.5 –> 2.25…2.8 (быстрее закончится фосфор P) Tropica с PO4:NO3 1:19 = atomic 1:28.5 -> 2.85…3.56 (быстрее закончится фосфор P) Estimative Index с PO4:NO3=1:5 -> atomic 1:7.5 –> 1:0.75…0.93 (быстрее закончится азот N). То есть акцент делается на том чтобы азота N было ВСЕГДА с избытком относительно фосфора P ! Жидкие удобрения ADA специфичны — так как основной источник азота субстрат Aqua Soi, в воду вносится почти только PO4. Попорции PO4:NO3~1:1.695 для Lights, и 1:1.915 для Shade.
Часто Redfield ratio неправильно используется аквариумистами. Чтобы использовать это соотношение верно для составления удобрений нужно сначала перевести атомарное Redfield ratio в соотношение P:N по массе , а затем в соотношение по массе в PO4:NO3. Коэффициент перевода масовое PO4:NO3->атомарное P:N грубо принимают 1.5. Атомарный Redfield ratio 106C:16N:1P. Перевод в соотношение по массе даст 41C:7.2N:1P, перевод в PO4:NO3 по массе даст 1:10.4 . Допустимый диапазон атомарного Redfield Ratio 1:15-30 (далее RRatomic), PO4:NO3 по массе 1:~10-20.
Лучший атомарный Redfield ratio с максимальным ростом растений и минимальным водорослей судя по графику Adriaan Briene — 1:24 , что соответствует PO4:NO3=1:16.
Перевод атомарного Redfield Ratio в соотношение PO4:NO3 по массе : RRatomic = (NO3/PO4) x 1.5.
Прим.: азот в аквариуме содержится также в аммонии NH4+ и нитрите NO2, но их концентрация в здоровом аквариуме столь мала, что этим можно пренебречь.
В Интернет также существует несколько статей с неправильным переводом атомарного RR в соотношение PO4:NO3 по массе. Вместо формулы RRatomic = (NO3/PO4) x 1.5, где RRatomic это атомарный Redfield Ratio а NO3 и PO4 концентрация по массе, использовалась ошибочная формула с множителем 0.7 вместо 1.5.
Правильные рассчеты, Калькулятор, Таблица и перевод атомарного Redfield Ratio в соотношение PO4:NO4 по массе есть в статье Adriaan Briene: De Redfield Ratio, de basics часть 1 , часть 2 . (голл.)
C.Baddendorf приводит пример стабильной пропорции PO4=0.2 и NO3=5мг/л в прекрасном аквариуме-чемпионе конкурса в Голландии, которая поддерживалась годами . Это соответствует RRatomic~1:37.5, то есть PO4:NO3=1:25 дает хороший результат т.к. улучшает активность Rubisco = потребление СO2 ( PJAN ).
| Определение атомарного соотношения Redfiled ratio по соотношению NO3:PO4 по массе. | |||||||||||||||
| Phosphate [PO4], mg/liter | Nitrate [NO3], mg/liter | ||||||||||||||
| 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 5 | 7 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 | 27 | 30 | |
| 0.05 | 30 | 45 | 60 | 75 | |||||||||||
| 0.1 | 15 | 22.5 | 30 | 37.5 | 45 | 75 | |||||||||
| 0.175 | 8.6 | 13 | 17 | 21 | 26 | 43 | 60 | 77 | |||||||
| 0.2 | 7.5 | 11.2 | 15 | 19 | 22.5 | 37.5 | 52.5 | 67.5 | |||||||
| 0.25 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 30 | 42 | 54 | |||||||
| 0.3 | 5 | 7.5 | 10 | 12.5 | 15 | 25 | 35 | 45 | 60 | ||||||
| 0.5 | 6 | 7.5 | 9 | 15 | 21 | 27 | 36 | 45 | |||||||
| 0.6 | 5 | 6.2 | 7.5 | 12.5 | 17.5 | 22.5 | 30 | 37.5 | 45 | ||||||
| 0.8 | 5.6 | 9.4 | 13 | 16.9 | 22.5 | 28 | 33.8 | 39 | 45 | ||||||
| 1.0 | 4.5 | 7.5 | 10.5 | 13.5 | 18 | 22.5 | 27 | 31.5 | 36 | 40.5 | 45 | ||||
| 1.2 | 6.25 | 8.8 | 11.2 | 15 | 18.8 | 22.5 | 26 | 30 | 33.8 | 37.5 | |||||
| 1.4 | 5.4 | 7.5 | 9.6 | 13 | 16 | 19 | 22.5 | 26 | 29 | 32 | |||||
| 1.6 | 4.7 | 6.6 | 8.4 | 11.3 | 14 | 16.9 | 19.7 | 22.5 | 25 | 28 | |||||
| 1.8 | 5.8 | 7.5 | 10 | 12.5 | 15 | 17.5 | 20 | 22.5 | 25 | ||||||
| 2.0 | 5.3 | 6.8 | 9 | 11.3 | 13.5 | 15.8 | 18 | 20.3 | 22.5 | ||||||
| 2.5 | 5.4 | 7.2 | 9 | 10.8 | 12.6 | 14.4 | 16.2 | 18 | |||||||
| 3.0 | 6 | 7.5 | 9 | 10.5 | 12 | 13.5 | 15 | ||||||||
| — минимальные шансы роста водорослей | |||||||||||||||
| — возможен рост сине-зеленых водорослей | |||||||||||||||
| — возможен рост зеленых водорослей | |||||||||||||||
| Оптимальный Redfiled Ratio (атомарное) | 20-24 | ||||||||||||||
| Оптимальный диапазон Redfield Ratio (атомарное) | 15-30 | ||||||||||||||
| минимальный предел (сине-зеленые водоросли) | <15 | ||||||||||||||
| максимальный предел (зеленые водоросли) | >30 | ||||||||||||||
Как это использовать на практике? Нужно просто делать раствор фосфат:нитрат с правильной пропорцией ~1:10-15 (RRatomic=15-22.5), а в случае временного дисбаланса регулярные подмены воды приведут все в норму. Для ступенчатого метода освещения фосфата нужно меньше — PO4:NO3=1:15-25 (RRatomic=22.5-37.5. Отклонение от этих параметров в сторону нитрата (RRatomic>1:45) может способствовать к бурному росту зеленых водорослей, а в сторону фосфата (RRatomic<1:10) — сине-зеленых . Недостаток азота намного хуже чем фосфора , так как это резко снижает способность растений потреблять CO2, а их правильная пропорция является Главным правилом внесения N и P . Именно такая пропорция используется при внесении азота и фосфора с продуктами Seachem Flourish Nitrogen™ и Flourish Phosphorus™ .
Соотношения PO4:NO3 (по массе) используемые в удобрениях для водных растений: Tropica PLANT NUTRITION+ liquid по массе PO4:NO3~1:19 (1.34 N-0.1 P-1.03 K), что равно RRatomic~1:28.5 Seachem Flourish Nitrogen™ и Flourish Phosphorus™ ¬ PO4:NO3 по массе ~1:16, что равно RRatomic~1:24 PPS-pro по массе PO4:NO3~1:10, что равно RRatomic~1:15 Estimative Index по массе PO4:NO3~1:5, что равно RRatomic~1:7.5 PJAN (PJ Magnin) в ступенчатом методе освещения (т.е. по ADA) PO4:NO3 по массе ~1:15-25 (RRatomic~1:22.5-37.5) (намеренное ограничение роста растений для улучшения стабильности отсутствия водорослей и сохранения композиции) Как можно видеть, широко используемое в нашем хобби PO4:NO3=1:10-15 полностью соответствует оптимальному атомарному Redfield Ratio 1:15-22.5.
В аквариумах Такаши Амано уровень фосфатов не более 0.05-0.1мг/л, а нитратов не более 1-3мг/л. Это не означает что может быть недостаток азота — субстрат Aqua Soil работает настолько хорошо что растения никогда не испытывают недостатка N и в воду вносится почти только PO4 (в жидких удобрениях ADA PO4:NO3~1:1.695 для Green Brighty Special Lights и 1:1.915 для Green Brighty Special Shade ), то есть ADA использует соотношение PO4:NO3 = 1 к бесконечности и растения сами берут азота сколько им нужно. Можно предложить идеальную пропорцию для аквариума с растениями по системе ADA: PO4=0.1-0.2мг/л при NO3=1.5-3.0мг/л с PO4:NO3=15, что даcт атомарный Redfield Ratio ~1:22.5. Для систем с внесением удобрений только в воду — та же пропорция удобрений только дозировка на большую концентрацию — на 1.5-3мг/л PO4 в неделю. Более высокие концентрации фосфатов, 0.2мг/л тоже возможны так как сам по себе высокий уровень фосфата (как и нитрата) в воде не является прямой причиной появления водорослей. Например по системе Estimative Index ) можно дозировать на 3мг/л в неделю не имея водорослей вообще. В системе ADA дозировки в воду значительно меньше так как большинство питания растения получают через богатый субстрат. Разница между ними в стабильности — EI с PO4:NO3 1:5 менее стабильна т.к. больше подвержена воздействию недостаточной дозировки удобрений и колебаниям концентрации CO2.
При стабильном аквариуме с нормальной дозировкой не лимитирующей (!) рост растений пропорция Редфилда особой роли не играет и PO4:NO3=1:5 не будет прямой причиной появления водорослей (см. — permalink ). Но это пока дозировка достаточна и стабильна, а что в случае недостатка питания? Я считаю что когда растения будут испытывать недостаток питания от слишком малой / нерегулярной дозировки удобрений, недостатке CO2, или при больших подменах воды во время избавления от вспышки водорослей пропорция PO4:NO3=1:10-15 дает преимущество выражающееся в меньшей интенсивности роста водорослей при нестабильном аквариуме и дает аквариумисту больше времени на исправление ошибки — система будет стабильнее (подробнее ). Это далеко не панацея от всех бед, но использование удобрений с PO4:NO3 1:15 можно смело назвать «хорошей привычкой» которая никогда не принесет никакого вреда — только пользу. Такая пропорция используется очень давно. Самую высокую стабильность и дружественность к пользователю имеет система ADA с большинством питания в субстрате, минимальной концентрацией питательных веществ в воде, и особым режимом освещения (подробнее ). Иногда можно видеть претензии что пропорция 1:10-15 вызывает появление зеленых точечных водорослей , но эту проблему так же легко решить как и недостаток азота в системе EI — просто временно увеличить дозировку удобрений или внести пару доз KH2PO4 без малейшей опасности вызвать этим рост водорослей.
Прим.: Такие низкие концентрации фосфатов и нитратов как у Takashi Amano не означают что он их вносит в таком малом количестве. Это означает что после внесения удобрений благодаря оптимальным освещению и подачи CO2 растения за день-два практически полностью их потребляют/запасаю т, и концентрация этих веществ в воде остается крайне низкой уменьшая скорость роста водорослей в случае дисбаланса (сама по себе более высокая концентрация PO4, NO3, Fe и пр. не является прямой причиной роста водорослей!). Кроме того в системе ADA основной запас питания находится в субстрате , что и позволяет без недостатка питания для растений максимально ограничить концентрацию в воде. При бедном субстрате PO4:NO3 вносят больше — на 1.5-3мг/л PO4 в неделю. Прим.: Значительное влияние на дозировку и саму пропорцию NO3:PO4 оказывает метод освещения аквариума. Подробно об этом смотри в разделе Ступенчатый метод освещения .
Redfield Ratio не отменяет других основных правил предотвращения водорослей: — оптимальный рост растений и их большая биомасса за счет оптимальной интенсивности освещения и соответствующей ей подачи CO2 , внесения достаточного количества PO4:NO3, микроэлементов и соблюдения правильной длительности освещения аквариума. Никакое Redfield Ratio не поможет если растения не растут достаточно хорошо (можно и медленно) и их биомасса недостаточна — водоросли все равно будут присутствовать в аквариуме независимо от пропорции, и прежде всего потому что будет много аммония NH4+. ^
Трофический статус / Trophic State.
Кроме пропорции Редфилда (Redfield ratio) существует методика определения здоровья природных водоемов по так называемому Трофическому статусу (Trophic State) . При этом тоже используется соотношение Фосфор:Азот. Если водоем с низким количеством питательных веществ, то говорят что он имеет низкий Trophic level — то есть он Oligotrophic (дословно «малая питательная база»). Если питательных веществ достаточно но не избыточно — Mesotrophic (среднее количество), а водоемы с избытком пищи называют Eutrophic (слишком много). Считается что соотношение азота к фосфору 10:1 уменьшает рост водорослей, причем добавление азота будет стимулировать их рост; соотношение между 10:1 и 15:1 считается переходным; а при пропорции более 15:1 считается что в водоеме не хватает фосфора, причем при таком и выше соотношении увеличение доли фосфора усиливает рост водорослей. В принципе это соответствует сказанному выше. Фосфор считается главным лимитирующим фактором роста зеленых водорослей, в то же время очень низкая концентрация азота в воде не гарантирует такого сдерживания роста водорослей, как недостаток фосфора. Нашествие сине-зеленых водорослей происходит от очень малого количества азота в водоеме, и более высокие концентрации нитратов даже лучше — другие виды водорослей подавят сине-зеленые, что существенно улучшит состояние водоема. Прим.: заметьте что указан Total Phosphorus , а не концентрация PO4 в воде!
Oligotrophic Общий фосфор (Total Phosphorus) 0.005-0.1 мг/л. NO3<0.3 мг/л. — водоем в общем чистый, глубокий и свободен от растений и вспышек роста водорослей. Хотя он и красив, в нем мало питательных веществ для поддержания больших популяций рыб. Тем не менее Oligotrophic водоемы часто развивают хорошую пищевую цепь способную поддерживать желаемую популяцию для больших хищных рыб (fishery for large game fish).
Eutrophic Общий фосфор (Total Phosphorus) 0.03-0.1 мг/л. NO3=0.5-1.5 мг/л. — в водоеме высокий уровень фосфатов, много питательных веществ, большое количество донного осадка, и он может поддерживать большую биомассу (много животных и растений). В них обычно растут водоросли или часто случаются их нашествия. В них много рыбы, но они подвержены дефициту кислорода. Небольшие, мелкие Eutrophic водоемы особенно подвержены зимним морам, которые могут уменьшить количество и разнообразие видов рыб. Часто в них живут выносливые рыбы. Лишенные кислорода поздним летом, hypolimnions (нижний слой водоема) более глубоких Eutophic водоемов ограничивают число холодноводных рыб и служит причиной высвобождения фосфора из осадка. Nature Aquarium похоже относится к Eutrophic водоемам.
Mesotrophic Общий фосфор (Total Phosphorus) 0.01-0.3 мг/л. NO3=0.3-0.5 мг/л — занимает промежуточное положение между стадиями Oligotrophic и Eutrophic.
Hypereutrophic Общий фосфор (Total Phosphorus) >0.1 мг/л. NO3>1.5 мг/л. — слишком большое количество питательных веществ приводит к полному зарастанию водорослями.
На что действительно влияет соотношение нитрата к фосфату? Эксперимент.
Этот случай, который произошел в 2012 году, как раз и натолкнул нас на проведение исследования составов растений. В то время мы реорганизовывали наш экспериментальный питомник аквариумных растений. И решили для соблюдения порядка в нем в каждом аквариуме содержать всего один или два вида растений. В одном аквариуме Бликса, во втором — Лялиопсис, в третьем — Гидрокотила, в четвертом другой вид и так далее. И конечно же мы в них всех использовали наше удобрение AQUAYER Удо Ермолаева МАКРО+ и МИКРО+. Один комплект удобрений на всех. И что вы думаете? Многие растения плохо росли. Как же так? Это же наше удобрение, которые мы проверяли на массе разных аквариумов и оно никогда не подводило. А тут такая проблема. Почему?
Начали разбираться. Что мы сделали? Мы взяли все эти виды и обратно смешали, чтобы в одном аквариуме было не один-два вида, а несколько видов. Чем больше, тем лучше. Больше ничего не меняли. Те же удобрения, тоже освещение, грунт, все тоже самое. Только сделали большое разнообразие видов в одном аквариуме. И все стало замечательно. Все растения росли и имели отличный вид, даже те, которые раньше не росли в одиночестве.
Почему так произошло? Потому что соотношение 10/1 работает тогда, когда в аквариуме несколько или много разных видов растений. Когда их много разных в одном аквариуме, они друг друга компенсируют. Бликса с лялиопсисом забрали много фосфата и оставили в воде много нитрата, а этот избыток нитрата забрала куба с криптокориной. А вот когда же в аквариуме всего один или два вида растений, компенсировать некому и нужно подбирать соотношение нитрата и фосфата под эти растения. И это может быть и 5/1, и 20/1.
Соотношение макроэлементов в аквариуме. Соотношение Редфилда (RR)
Ю.В.
— Ириш, а ты вообще когда тесты у себя в последний раз делала?
Tekhi
— Регулярно делаю, а что?
Ю.В.
— И что у тебя с нитратом и фосфатом делается?
Tekhi
— NO3 15, РО4 1. А что?
Ю.В.
— Не высоковат фосфат для такого нитрата?
Tekhi
— Ну так как в пропорции Редфилда говорится, так и держу.
Ю.В.
— Ммммм…
Tekhi
— А что тебя смущает? Кстати, ты еще когда про лимитирующий фактор говорил, обещал рассказать про него.
Ю.В.
— Ну, я химик не сильно большой, а биолог еще меньший… Но, попробую.
Смотри, в википедии говорится: “Пропорция Редфилда рассматривает оптимальное соотношение Углерода и Фосфора необходимого для Жизни. Так как потребности в энергии наземных и водных растений одинаковы , оптимальным соотношением C:P является 106C:1P для обоих. Таким образом, полная Пропорция Редфилда (оптимальное соотношение C к N к P) для наземной и водной жизни: на суше – 106C:16N:1P; в воде – 106C:13N:1P. (прим. перев.: атомарное!) Прям с примечанием переводчика и цитирую. Где тут написано что нитрат с фосфатом должен быть 13:1 или 15:1? Где тут написано, что нитрат вообще хоть сколько-нибудь конкретно должен быть в цифрах? Откуда эти рекомендации про “держи нитрат столько-то”, или “идеальный нитрат 5”? Где тут об этом говорится? Здесь, во-первых, говорится о том что в пересчете с атомарных весов на ионные это будет около 23-25:1 и называться это будет уже соотношением Бадди (ну, об этом не говорится именно здесь, но можешь и сама пересчитать, если сомневаешься), а во-вторых, говорится, что что в таком соотношении оно ПОТРЕБЛЯЕТСЯ оптимально, а не ДОЛЖНО НАХОДИТЬСЯ в воде.
Tekhi
— Действительно… А всего-то, стоит только прочесть внимательно.
Ю.В.
— Да. А вот сколько его потребится, будет зависеть от того сколько растение сможет взять. А взять оно сможет не больше, чем оно при этом возьмет углерода (тут же в формуле он есть). А вот углерода оно не сможет взять больше, чем ему позволит свет. Круг замкнулся, Ирочка.
Tekhi
— Так что, получается что свет – главный лимитрующий фактор?
Ю.В.
— Ага. Под него СО2 и только потом макро. И никак иначе. А вот если при данном свете окажется избыток оставшегося, его потребят водоросли. Идем в обратном направлении. Есть избыток углерода после растений. Свет- общий на всех, его всем хватает. Начинают водоросли доедать нитрат за растениями. Но они не могут потребить его без фосфата. Пока есть фосфат, водоросли доедают. Нет фосфата- останавливаются. Вывод- как нижний лимитирующий фактор, удобнее всего принять фосфат.
Tekhi
— Так что, он должен быть, быть минимально возможным, только определяться тестами?
Ю.В.
— Ну, в идеале, вероятно. И в этом случае, какой бы ни был перебор с газом и нитратами, протиста голову не поднимет. Но идеала не бывает- мы всегда имеем что-то в пределах возможного. Поэтому я стараюсь держать фосфат где-то в пределах 0,1-0,5, а нитрат… Ну, 15 обычно хватает, но я за ним не парюсь- пусть будет и перебор. Без фосфата его водорослючка не потребит.
Tekhi
— А если фосфат обнулится?
Ю.В.
— Ну, тогда растения какое-то время побудут на внутренних запасах, а потом остановятся. А фосфат все равно в воду попадет- рыб то ты кормишь)) И пока растения будут выходить из ступора, водоросли быстренько голову поднимут.
Tekhi
— А нитратом можно ограничивать рост водорослей?
Ю.В.
— В принципе, да. Но, мне кажется, что фосфатом проще. Но есть одно “но”.
Tekhi
— Какое?
Ю.В.
— Все ж при низком фосфате растения растут не так хорошо. Поэтому, если ты хочешь таки пышные растения, то фосфат есть смысл несколько поднимать. И тогда уж будь добра- и нитрат держи соответственно, и углерод, и свет. Все как в пропорции Редфилда. Выходим на форсированный аквариум.
Tekhi
— Форсированный – это как?
Ю.В.
— Ну, это когда только успевай стричь
Источник: