МАКРОЭЛЕМЕНТЫ

Азот (N), фосфор (P) и калий (К) – это те макроэлементы, которые мы вносим в аквариум в форме жидких удобрений, если хотим добиться высокого качества растений.

Зачастую просто подобрать нужную дозировку, ориентируясь на рекомендации инструкции написанной на упаковке, недостаточно. Что-то идёт не так и приходится какой-либо из этих элементов вносить дополнительно.

Например, Вам удалось установить хорошее освещение аквариума, наладить подачу углекислоты, установив рН в нейтральном диапазоне (6,5-7,5), а водоросли всё равно растут. В этом случае в первую очередь надо разбираться с количеством азота (N) и фосфора (P).

макроэлементы в аквариумных удобрениях

Часто бывает такая ситуация: аквариумист-травник «вырос» до подключения установки СО2, усилил свет, добился нейтрального рН, добавляет хорошее комплексное удобрение, а растения вместо ожидаемого бурного роста через пару недель раз и перестали расти, уступив своё первенство водорослям. Что тут происходит?

Без тестов нам не разобраться. Придётся покупать и измерять параметры воды. А именно, сначала убедиться, что рН в нейтральном диапазоне. Иначе дальше двигаться нет смысла: будет питательных элементов достаточно, а насколько эффективно они усваиваются неизвестно. Следующим шагом, после коррекции рН на нужный уровень будет измерение азота (N) и фосфора (P). Для оптимального роста растений и избавления от водорослей нам не нужен ни недостаток, ни избыток.

Оба эти элемента взаимосвязаны. Один без другого не усваивается. Но если временный недостаток фосфора (Р) растение может перенести (оно его накапливает и затем использует из своих запасов), то недостаток азота ( N ) фатален. Без него растение с трудом усваивает углерод (С) и, соответственно, задыхаясь, не может потребить и остальные элементы. Растения, не получив своё, испытывают стресс и начинают отдавать в воду кроме всего прочего принятый ранее фосфор (P) с азотом (N) и аммоний (NH4+), провоцируя ещё больший рост водорослей. Аммоний (NH4+), кстати, тот ещё провокатор. Он тоже одна из основных причин появления водорослей.

О количестве рыб

Почему нам постоянно приходится корректировать уже точно выверенные удобрения? Почему недостаточно послушно выполнять рекомендации, прочитанные на упаковке? Тут нашу «малину» портят рыбы. Дело в том, что корм является основным источником макроэлементов. Это хорошо, но беда в том, что не ясно в каких пропорциях эти элементы в нём присутствуют. Обычно в качественных сухих кормах с этим всё в порядке. Мы же всегда делаем рыбам лучше: крутим фарши, подкармливаем морепродуктами и пр. Поэтому на практике часто складывается перекос в сторону фосфатов (PO4).

Чем больше обитателей аквариума и обильнее кормление рыбок, тем сложнее аквариумисту справиться с задачей правильной подкормки растений. Плюс с поступлением большого количества корма образуется избыток аммония (NH4+). От избытка аммония (NH4+) избавляться приходится хорошей биофильтрацией (см. фильтрация травника), либо массовыми подменами воды, бывает и не один раз в неделю.

Баланс азота (N) и фосфора (P)

К широко используемым в удобрениях макроэлементам относятся азот (N), фосфор (P) и калий (K). Так удобрения и маркируются – NPK. По относительному составу элементов. Например, популярное сельскохозяйственное удобрение, так называемая нитроаммофоска, бывает с характеристиками N:P:K = 8:24:24 и N:P:K = 16:16:16

Но у нас не навоз-колхоз. На почве важен только рост растений, а нам нужно ещё учитывать излишки элементов, которые достаются водорослям. В наших условиях необходимое соотношение N:P:K = 10:1:11. Цифры тут реальные. Означают миллиграммы на литр воды, точнее, атомарное соотношение по массе. Причём решающим соотношением для избавления от водорослей является нитрат:фосфат. Нитрата (NO3) всегда должно быть в 10 раз больше чем фосфата (PO4). Одно без другого просто не усваивается, а излишки остаются на радость водорослям.

Минимальное количество еженедельно вносимых нитратов и фосфатов 10:1 годится для аквариумов без подачи углекислоты; 30:3 норма для благополучного аквариума с быстрорастущими растениями; а 50:5 максимально допустимое значение, которое переносят рыбы. Т.е. при еженедельной подмене воды добиваемся, контролируя тестами, этих значений так чтобы питания хватило на неделю. Если не лень, разбиваем это количество на несколько порций и добавляем в течение недели.

Через неделю, когда наступает время очередной замены воды, снова делаем тесты, чтобы увидеть, в каких пропорциях поглощались питательные вещества. И снова корректируем количество вносимых удобрений. На первых этапах придётся сделать промежуточные тесты среди недели между подменами воды. Так будет ясна полная картина потребления удобрений.

О важности азота (N) в формуле N-P-K

Недостаток одного элемента всегда лимитирует потребление остальных. Из трёх основных макроэлементов азота (N), фосфора (P) и калия (K) допустимо, чтобы лимитирующим фактором был только фосфор (P).

Азот (N) входит в состав аммония (NH4+), нитрита (NO2) и нитрата (NO3). В силу ничтожно малых количеств аммония (NH4+) и нитрита (NO2) в здоровом аквариуме, мы будем учитывать только нитрат (NO3).

При отсутствии азота (N) энзим активирующий потребление СО2 не срабатывает и углерод растениями резко перестаёт усваиваться. Прекращается фотосинтез, рост и потребление всех питательных веществ. По этой причине недостаток азота (N) намного хуже, чем нехватка фосфора (P). При нехватке фосфатов (PO4) водоросли появляются не сразу и постепенно. При нехватке нитратов (NO3) мы получим вспышку водорослей. Поэтому гораздо проще, когда лимитирующим фактором роста растений становиться не азот (N), а фосфор (P). В таком случае отклонение от пропорции N:P = 10:1 лучше сделать в сторону нитрата (NO3) N:P = 15:1. Хотя фосфором (P) тоже не стоит ограничивать рост растений. Лучше делать это сокращением интенсивности или продолжительности освещения. Питательных элементов всегда должно хватать. Речь идёт о том, кратковременный дефицит какого элемента нам принесёт больше проблем.

Пока в воде присутствуют оба элемента и азот и фосфор, не важно, в какой они пропорции. Правило N-P-K вступает в силу в ситуации, когда рост растения лимитирован по одному из элементов. Мы рассчитываем дозировки с запасом до следующей подмены воды. А так как растениям азот важнее, можно перестраховаться и сделать соотношение с запасом прочности N:P = 20-25:1 Такое соотношение особенно актуально, если не используется питательный грунт и растениям приходится полагаться только на питание из воды.

Пропорция Редфилда (Redfield ratio, RR-ratio)

Alfred C. Redfield (1890-1983), американский учёный, исследовал зоопланктон и морские водоросли. В 1934 году он выяснил что атомарное соотношение углерод-азот-фосфор в составе зоопланктона соответствует С:N:P = 106:16:1 во всех океанах с небольшими отклонениями.

С:N:P = 106:16:1 это атомарное соотношение. Нам же интересно атомарное соотношение по массе в веществах нитрат (NO3) и фосфат (PO4). Если перевести атомарный Redfield ratio N:P = 16:1 в соотношение N:P по массе, получим N:P = 7,2:1. А в переводе PO4:NO3 по массе получится как раз та пропорция, которую мы используем 1:10 (если точно, 1:10.4). Допустимый диапазон атомарного Redfield Ratio (RRatomic) равен 1:15-30. Что соответствует по массе PO4:NO3 = 1:~10-20.

Эти соотношения были исследованы далее и привели к выводам, что при избытке азота по отношению к фосфору, будут расти зелёные водоросли, а при избытке фосфора по отношению к азоту – сине-зелёные водоросли.

Фосфат (PO4) в аквариуме

Основные естественные источники фосфата в аквариуме: корм, выделения рыб и отмирающие растения.

Фосфат не усваивается растениями в нерастворённом виде. Это не является большой помехой, т.к. он способен быстро растворяться из разлагающейся органики в воду. Он также быстро усваивается растениями. Внесённая доза 5 мг/л довольно быстро усваивается про запас, оставляя концентрацию в воде около 0,1 мг/л или того меньше, и затем может использоваться растением из своих источников при непродолжительном отсутствии фосфата (PO4) в воде. Это не значит, что надо вносить большие дозировки или добавлять фосфат между подменами воды. Это означает, что всё сделано верно: растениям обеспечены условия для хорошего роста. Так не остаётся шансов водорослям.

Растения не потребляют органически связанный фосфат (PO4) пока он не будет переработан бактериями. Этот процесс происходит несколько медленно для того, чтобы успеть удовлетворить потребность в питании быстрорастущих растений в благополучном аквариуме. Поэтому фосфат необходимо вносить дополнительно.

В качестве источника фосфата используют монофосфат калия (KH2PO4). Его можно купить в садовых магазинах. Состав монофосфата калия (KH2PO4) входит PO4=69.8%, P=22.8%, K=28.7%

Признаки недостатка фосфата (PO4): скручивание побегов и листьев, потемнение молодых листьев, на старых листьях появляются красновато-бурые или бурые пятна.

Азот (N) в аквариуме

Возможно это самый важный элемент в питании растений. Азот (N) является стимулятором потребления углекислоты (СО2). Без наличия азота (N) в воде рост растений прекращается, провоцируется вспышка водорослей. Есть смысл делать дозировку азота (N) при добавлении удобрений с запасом во избежание ситуации, когда этот элемент иссякнет.

Признаки недостатка азота (N): замедление скорости роста, пожелтение листьев начинается с краёв и кончиков, отмирание старых листьев, почернение участков листьев папоротников.

Доступные источники азота (N): нитрат калия (KNO3), нитрат аммония (NH4NO3), сульфат аммония (NH4SO4) и амидный азот (NH2).

Нитрат калия (KNO3), он же калиевая селитра, калийная селитра, азотнокислый калий, индийская селитра и др., самый доступный и самый дешёвый вариант. Не вызывает рост водорослей.

Нитрат аммония (NH4NO3), он же аммиачная селитра, лучше использовать при рН>6,5. Дело в том, что в этом случае растения легче усваивают азот из аммония (NH4+), а не из нитрата (NO3). Не очень удобный вариант, т.к. аммоний (NH4+) – основной стимулятор роста водорослей. В состав нитрата аммония (NH4NO3), входят NO3 77,5%, NH4 22,5%. Азота (N) содержится в нём 33%. Если внести его в расчёте по нитрату 20 мг/л, концентрация аммония будет 4,5 мг/л т.е. близка к токсичному порогу (5 мг/л). Выходит, нитрат аммония (NH4NO3) нужно применять в аквариуме без рыб, или почти без рыб. И ещё один подводный камень. Чего будет больше после обработки бактериями, аммиака или аммония зависит от жёсткости воды. При GH >12 аммиак вносить нельзя. Он будет в токсичном количестве. При такой жёсткости воды лучше использовать сульфат аммония (NH4SO4).

Ещё один удачный источник азота – амидный азот (NH2). Он не провоцирует водоросли и легко усваивается растениями.

Амидный азот (NH2)

Вместо аммония (NH4+) в качестве источника азота (N) лучше использовать амидный азот (NH2). Его неоспоримое преимущество в том, что в отличие от аммония (NH4+), избыток которого является одной из частых причин возникновения водорослей, азот (N) в этой форме для водорослей недоступен.

Амидный азот (NH2) входит в состав многих соединений, в том числе и аминокислот: глутамат, аспарин, аргинин, аланин, гистидин и др. Эти вещества содержат готовые к употреблению растениями азотные соединения NO3, NH4, NH3, NH2, что облегчает их потребление.

Амидный азот (NH2) довольно популярен, широко используется в сельскохозяйственных удобрениях и удобрениях для гидропоники.

Некоторые аквариумные удобрения тоже делают с амидным азотом (NH2). Так компания ADA использует способность растений извлекать амидный азот (NH2) из аминокислот и включает их в состав ADA Green Gain и ADA Efficient Complex Acid.

Аммоний (NH4+)

Аммоний (NH4+) играет важную роль в метаболизме растений. Он ускоряет потребление азота (N) из нитрата (NO3). Но вносить в аквариум дополнительно его нужно очень осторожно. Концентрация, превышающая всего лишь 0.02мг/л способна остановить потребление нитрата (NO3). На практике он не вноситься. Разве что в аквариум без рыб. Источником аммония (NH4+) в аквариуме являются органические разложения, корм и экскременты рыб.

При использовании питательного грунта, такого как ADA, или внесении в аквариум дополнительной дозировки аммония (NH4+) важно использовать внешний фильтр для эффективной обработки аммония (NH4+) бактериями в случае случайной передозировки.

Эффективность биофильтрации снижается при заиливании фильтрующих элементов. При возникновении водорослей, если все параметры в норме, означает, что нужно чистить фильтр.

Также должно быть достаточно много растений и они должны быть обеспечены хорошим светом, СО2 и питанием всеми микро- и макроэлементами. И всё должно быть в таком балансе, установить который получается с опытом.

Ещё при внесении аммония (NH4+) нужно учесть, что он, так же как и аммиак, может быть в водопроводной воде.

Проще еженедельно вносить в качестве источника азота (N) нитрат калия (KNO3) 10-30мг/л и не заморачиваться на аммоний (NH4+).

Калий (К) в аквариуме

Калий (К) обязательно должен быть в аквариумной воде, недельная норма которого 10-20 мг/л. Без него не происходит фотосинтеза.

Он есть в кормах. Корм для рыб, как отмечалось выше, основной источник макроэлементов. При создании растениям оптимальных условий для роста, на одном корме далеко не уедешь. Калия будет недостаточно.

Дополнительно вносится обычно в качестве сульфата калия (K2SO4), он же сернокислый калий.

Если калий (К) добавлять в состве солей нитрата калия (KNO3) и фосфата калия (KH2PO4), то надо учитывать количество нитратов (NO3) с фосфатами (PO4).

Так если азот (N) и фосфор (P) добавлять в аквариум в составе нитрата калия (KNO3) и фосфата калия (KH2PO4), калий (K) дополнительно не добавляется. Его и так будет достаточно.

На практике калий (К) нет необходимости измерять тестами и вносить его точное количество. Тем более в продаже и тестов для измерения калия (К) в пресной воде нет. Достаточно корректировать еженедельные дозировки, ориентируясь по состоянию растений.

Признаки недостатка калия (К): появление маленьких дырочек на листьях, медленный рост растений и, как следствие, появление проблем с водорослями.

Эти проблемы могут возникнуть даже при внесении калия (К) в достаточном количестве. Дело в том, что его антагонистом является натрий (Na), который есть в водопроводной воде. Натрий (Na) блокирует потребление калия (К). Ничего страшного в этом нет. Просто его всегда должно быть больше чем натрия (Na). Нужно увеличить дозировку калия (К), тогда он будет доступен растениям.

В водопроводной воде концентрация натрия (Na) обычно колеблется в диапазоне от 5 до 50 мг/л. Запросто может и больше, ведь предельно допустимая концентрация – 200 мг/л.

Часто дырки на листьях появляются во время запуска аквариума, когда растения ещё не прижились. В это время, особенно в первые две недели, никакие удобрения вносить нельзя, а калий (К), при появлении признаков его недостатка – желательно.

Не стоит увлекаться простотой применения калия (К). Его передозировка, в свою очередь, блокирует потребление азота (N) и кальция (Ca).

Признаки нехватки кальция (Ca): радикулит (искривление и уменьшение в размерах каждого нового листа), побеление молодых листьев и дальнейшее их отмирание.