Томас Барр. Метод оптимального дозирования удобрений в аквариуме.

Tekhi - Юр, мне уже несколько раз попадалась фраза “метод оптимального дозирования”. Не растолкуешь?

Ю.В. - Давным давно… Когда современная аквариумистика была юной… И на ее просторах безраздельно господствовал метод обустройства и обслуживания природного аквариума, который разработала мадам Диана Вальштадт…

Tekhi - Ююююр, ну можно конкретнее?

Ю.В. - Я предельно конкретен, Ир, метод Д. Вальштадт универсален и годится для любых вариантов природного аквариума. Но в некоторых конкретных случаях его можно существенно упростить.

Tekhi - Как и когда?

Ю.В. - Если у тебя аквариум чисто растительный, или если у тебя достаточно мало рыбы и ты хочешь пышный рост красивых растений, например. А растения то кушать хотят))

Tekhi - Каким образом?

Ю.В. - Ты про  лимитирующий фактор  помнишь?

Tekhi - Конечно!

Ю.В. - Так вот, американский аквариумист, биолог Т.Барр из Сан-Франциско, очень четко понимая, что рост водорослей в природном аквариуме могут и  сдержать растения, решил им дать возможность не лимитированного роста, убрав из их системы питания (помнишь триаду?) все лимитирущие факторы. Он дает им все необходимые вещества и энергию в избытке- и свет, и углерод в виде СО2, и макро- и микроэлементы в виде удобрений. Но, правда, с одной оговоркой- не выясняя что там они выделили в воду в процессе своего метаболизма, он перед каждым внесением обнуляет воду подменой в 50-70%. А потом вносит.

Tekhi - А с какой периодичностью? Сколько вносит?

Ю.В. - Периодичность он себе принял (вероятно опытным путем) традиционную- раз в неделю. А количества…

Он определил некие “коридоры”- оптимальные концентрации питательных веществ в аквариумной воде, достаточные для роста растений. При этом, эти “коридоры” достаточно широкие для того чтоб не париться ни с точными дозировками, ни с регулярным тестированием воды аквариумными тестами.

Знаешь что, прочти-ка ты его статью, которая находится на его сайте https://barrreport.com/  в переводе Владимира Журова (если что спросить- вот его электронка vladimir.zhurov@gmail.com) На мой взгляд- очень удачный перевод. Я его на aquastatus.ru нашел.

Введение

Метод оптимального дозирования это простой и нетрудоемкий метод внесения макро- и микроэлементов в аквариум с живыми растениями, средне-высоким уровнем освещения и подачей CO2.

Принципиальными элементами метода являются частые внесения удобрений в аквариум и еженедельные большие смены воды (50% объема и больше). Так аквариумист может с легкостью поддерживать оптимальные концентрации макро- и микроэлементов в аквариуме, не заботясь о возможной передозировке и не нуждаясь в тестирование химических параметров воды за исключением концентрации CO2. Таким образом в декоративном аквариуме создается экологическая ниша благоприятная для роста высших растений, и подавляется рост водорослей.

Важно отметить, что вопреки многим публикациям и рекомендациям, повышенная концентрация и “избыток” фосфатов, нитратов и железа не являются причинами роста водорослей в аквариуме с достаточной биомассой здоровых растений и высокой концентрацией CO2. Относительно высокие концентрации фосфатов (0.5-2 мг/л), нитратов (5-20 мг/л), калия (10-30 мг/л) и железа (0.5-1 мг/л) (в контексте данной статьи железо используется как индикатор уровня микроэлементов в аквариуме) могут поддерживаться в аквариуме без каких-либо отрицательных эффектов даже при очень высоком уровне освещенности (1.5 Вт/л при использование компактных флюоресцентных ламп широкого спектра с качественными отражателями). Важно понимать, что для роста растений не столько важно поддержание некоего статичного “остаточного уровня” того или иного элемента, сколько создание достаточного широкого коридора оптимальной концентрации данного элемента.

Я провел большое количество экспериментов для выяснения факторов влияющих на возникновение водорослей в аквариуме. Тестовые аквариумы освещались флюоресцентными лампами широкого спектра из расчета 1.5 Вт/л при глубине 30 см и содержали большое количество быстрорастущих растений.
Эти параметры были выбраны, чтобы избежать возможных эффектов от недостаточного освещения, а также уменьшить время необходимое для индукции и роста водорослей. Кроме того это позволило определить максимальную скорость поглощения питательных веществ растениями. Тестирование химических параметров воды проводилось профессиональными тестами производства Lamotte.

За исключением аммония и мочевины, индуцирующих развитие водорослей даже в малых концентрациях, добавление прочих удобрений (нитратов и фосфатов) и микроэлементов не вызывало появления водорослей.

Некоторые практические вопросы

Освещение

Точное измерение светового потока в аквариуме технически сложно, и как правило недоступно рядовым аквариумистам. Тем не менее имеющиеся в литературе рекомендации и практический опыт указывает на то, что практически любые растения могут с успехом выращиваться под флюоресцентными лампами широкого спектра при 0.5 Вт/л.

CO2

Как было сказано выше данный метод был разработан для применения в аквариумах с высоким уровнем освещения и подачей CO2. Я рекомендую поддерживать концентрацию CO2 на уровне 20-30 мг/л в зависимости от уровня освещения. Такая концентрация CO2 (30 мг/л) была определена как верхняя граница, выше которой не происходит увеличения скорости фиксации углерода и увеличения скорости прироста биомассы, независимо от уровня освещенности, в опытах проведенных на трех видах быстрорастущих водных растений (Bowes, 1991). За свою карьеру аквариумиста я выращивал около 300 различных видов водных растений и не встретил ни одного, требования которого к концентрации CO2 превышали вышеуказанные. Таким образом, рекомендуемая концентрация CO2 является по сути избыточной, но в тоже время гарантировано не лимитирует рост растений. Добавка CO2 в более высокой концентрации не вредит растениям, но может негативно сказаться на здоровье рыб. Точное определение концентрации CO2 в воде аквариума достаточно сложно и результаты тестирования могут отклонятся от истинного значения в зависимости от многих факторов. Поэтому я рекомендую в первую очередь ориентироваться на состояние и рост растений.

Смены воды и водопроводная вода

Еженедельные смены большого объема воды удобны тем, что позволяют поддерживать концентрацию питательных веществ в аквариуме на известном и оптимальном уровне без применения тестов. Кроме того они устраняют опасность передозировки, так как при смене 50% объема воды в неделю максимальная концентрация какого-либо элемента в воде (при условии что он вообще не используется растениями) может достигнуть только двукратной величины вносимого за неделю количества. Стоимость водопроводной воды существенно ниже стоимости качественных тестов, а смена воды занимает куда меньше времени чем тестирование.

Во многих местах водопроводная вода содержит относительно высокие концентрации нитратов и фосфатов и, обычно, считается непригодной для использования в аквариуме с живыми растениями. Как я уже указывал выше повышенные концентрации этих веществ не являются прямыми причинами роста водорослей.
В вашей воде есть фосфаты и нитраты? Очень хорошо, вы сэкономите деньги на удобрениях.

У вас жесткая водопроводная вода? Замечательно, вам не нужно добавлять соду для повышения KH и соли кальция и магния для повышения GH. Если вы не знаете точных параметров водопроводной воды в своем регионе и не уверены, что растениям хватает кальция и магния, то вы можете добавлять препараты типа Seachem Equilibrium или смесь хлорида или сульфата кальция (CaCl2 или CaSO4) и сульфата магния (MgSO4) в соотношении 4:1, с расчетом повысить GH до 3-5 градусов.

Ваши растения предпочитают мягкую воду? Это маловероятно. Большинство научных исследований и опыт многих аквариумистов указывают на то, что водные растения лучше растут в воде как минимум средней жесткости. Безусловно существуют исключения, но они немногочисленны и только подтверждают правило.

Тестирование химических параметров воды

Очень часто при возникновение проблем с водорослями аквариумист получает совет протестировать концентрацию тех или иных элементов и соединений в воде своего аквариума. Стоимость качественных тестов достаточно высока. Некоторые тесты просто недоступны в “любительской” категории. Цветные шкалы открывают простор для интерпретации результатов в зависимости от освещения места проведения теста, параметров воды не связанных с интересующим вас соединением, но влияющим на цвет раствора, и наконец ваших психо-физиологических характеристик (например, около 8% мужчин страдают какой-либо формой дальтонизма). При этом многим, несмотря на затраты времени и денег, так и не удается определить, что является причиной проблем. Кроме того некоторые просто не хотят тестировать. Люди приходят в аквариумистику, как правило, не ради возни с пробирками и цветными реактивами.

Метод оптимального дозирования позволяет полностью устранить необходимость тестирования параметров воды за исключением концентрации CO2.

При применении данного метода нас куда больше интересует вопрос: “К какому оптимальному уровню питательных веществ в воде аквариума мы должны стремиться?”, а основной целью является поддержание уровня макро- и микроэлементов на оптимальном для роста растений уровне.

Оптимальные для роста растений уровни питательных веществ

Углекислый газ (CO2): 20-30 мг/л
Нитрат (NO3): 5-20 мг/л
Калий (K): 10-30 мг/л
Фосфат (PO4): 0.4-1.5 мг/л
Железо (Fe): 0.5 мг/л и возможно выше

Используя данный метод возможно поддержание и контроль уровня вышеназванных веществ с достаточно высокой точностью.

NO3 – ±1 мг/л
K – ±2 мг/л
PO4 – ±0.2 мг/л
Fe – ±0.1 мг/л

Водоросли

Повышенные концентрации макро- и микроэлементов не способны вызвать рост водорослей в аквариуме с большим количеством здоровых высших растений и высокой концентрацией CO2 (20-30 мг/л). По своему опыту и отзывам других аквариумистов я могу сказать, что примерно в 95% случаев причинами возникновения водорослей в аквариуме с растениями и добавлением CO2 являются низкая концентрация CO2 (бурые и красные водоросли) или недостаток нитратов (сине-зеленые водоросли).

Метод дозирования

Практический пример дозирования для аквариума с высоким уровнем освещения

Объем – 80 л
Освещение – компактные флюоресцентными лампами широкого спектра, 110 Вт
Световой день – 10 часов
CO2 – 25-30 мг/л с выключением на ночь, через внутренний реактор или распылитель
Субстрат – Seachem Fluorite
Внешний фильтр
Малое количество рыб

В подобных условиях растения могут поглощать до 4 мг/л нитрата и до 0.6 мг/л фосфата в сутки.

Расписание дозирования и дозы:

День 1: подмена 50-70% воды, 1/4 чайной ложки (1.4 г) KNO3, 1/32 чайной ложки (0.15 г) KH2PO4, 1/8 чайной ложки Seachem Equilibrium.
Дни 2, 4 и 6: микроэлементы Seachem Flourish или Tropica Master Grow – 5 мл
Дни 3, 5 и 7: 1/4 чайной ложки (1.4 г) KNO3, 1/32 чайной ложки (0.15 г) KH2PO4

Таким образом аквариумист добавляет всего три вида удобрений: макроэлементы (N, P и K) в виде KNO3 и KH2PO4 (4 раза в неделю) и микроэлементы (3 раза в неделю), стремясь добиться оптимального роста растений. Хотя приведенные выше дозы удобрений сравнительно высоки еженедельные смены большого объема воды (50-70%) не дают концентрации удобрений выйти за пределы оптимального уровня и привести к передозировке. Так в аквариуме практически создается стандартный раствор с известной концентрацией макро- и микроэлементов. Если у вас мало растений и интенсивность освещения невысока, то вы можете вносить удобрения реже, 1-2 раза в неделю.

Аквариумист может постепенно снижать или увеличивать количество вносимых макро- и микроэлементов ориентируюсь на реакцию растений и более тонко настроить метод под запросы и скорость поглощения питательных веществ растениями своего аквариума. При этом я рекомендую оперировать частотой внесения удобрений, а не размерами доз и наблюдать за результатами около 3-х недель перед внесением каких-либо дополнительных изменений.

Технические примечания:

Seachem Equilibrium

Seachem Equilibrium – препарат для ре-минерализации дистиллированной или полученной методом обратного осмоса воды производства Seachem. Добавляет в воду K, Ca, Mg, Mn и Fe и повышает GH. Томас Барр рекомендует добавлять небольшое количество Seachem Equilibrium чтобы быть точно уверенным в достаточном количестве Ca, Mg и Mn. Рекомендованное в статье количество препарата практически не повысит жесткость воды (будет добавлено 1/25° GH). Seachem Equilibrium легко заменить другими доступными аквариумисту солями Ca, Mg и Mn.

CO2 и распылители

Принято считать, что наиболее эффективным способом внесения CO2 в аквариум являются реакторы (внешние или внутренние), полностью растворяющие пузырьки CO2 в воде. Тем не менее давно существует множество моделей распылителей CO2, производящих поток мелких (менее 0.5 мм в диаметре) пузырьков. Интересно, что Такаси Амано в своих аквариумах использует исключительно распылители как средство внесения CO2 в воду.
Летом и осенью 2005 года Томас Барр провел серию экспериментов и установил, что распыление микроскопических пузырьков CO2 в воде аквариума приводит к существенному улучшению роста растений по сравнению с прочими методами доставки CO2 в аквариум, при одной и той же концентрации растворенного CO2 в воде.
При выборе распылителя необходимо выбрать модель продуцирующую действительно микроскопические пузырьки (100-500 мкм в диаметре). На рынке существует большое количество моделей специализированных распылителей (производства ADA, Azoo, Dupla, Eheim и других фирм). Возможно, что подойдет и сравнительно недорогой распылитель воздуха или озона.

 

В данном примере элемент вносится каждую неделю из расчета повышения его концентрации в воде на 10 мг/л и производится еженедельная подмена 50% объема воды в аквариуме.


акопление удобрений в воде

Рассмотрены 4 варианта накопления данного элемента в воде: полное отсутствие поглощения элемента растениями (0% поглощения), поглощение и фиксация растениями из воды 25% от общего количества элемента, 50% и 75%.
Даже в случае полного неупотребления максимальная концентрация элемента в воде не превышает двукратной вносимой концентрации, т.е. 20 мг/л, благодаря еженедельным сменам половины объема аквариума.

Tekhi - Юр, я не поняла, так что, можно просто обнулить раз в неделю воду подменой, внести с избытком удобрения, дуть газ при сильном свете и все будет расти? И тесты не нужно делать?

Ю.В. - Ну, примерно так. Но есть оговорки.

Tekhi - Например?

Ю.В. - Ну, например, при большой биомассе растений, за неделю они могут съесть из воды ооочень много)) Если сразу в воде задать избыточно высокую концентрацию макро, то могут и рыбы пострадать. Поэтому в некоторых случаях может понадобиться довнесение чего либо несколько раз в неделю.

Tekhi - Ну, это не проблема. А еще?

Ю.В. - А еще, главное что с моей т.з. не дало методу распространиться повсеместно, это рыба. Я не случайно в самом начале говорил о чистых травниках или аквариумах с минимумом рыбы.

Когда много рыбы, то продуктов их метаболизма может оказаться достаточным для того, чтобы одной 50-70% подмены в неделю для обнуления воды стало мало. Кроме того, наличие рыбы предполагает либо тщательную водоподготовку в плане выравнивания параметров, чтоб не было их скачков (рыба их ооочень не любит), либо проведение подмен за несколько раз, со ступенчатым доливом и т.д. Это все возможно, но абсолютно нивелирует главное достоинство метода- простоту. В этих случаях, как по мне, все ж проще контролировать параметры по Д. Вальштадт. В т.ч. и внесение удобрений согласно RR.

Tekhi - Ясно. Значит если нам нужно вырастить красивый голландский аквариум или акваскейп, то можно пользоваться методом Томаса Барра, а если у нас рыбник и нет желания выращивать прямо сад, причем быстрый, то есть смысл действовать по старым добрым правилам и методикам?

Ю.В. - Абсолютно правильно))

Tekhi - И неужели совсем не бывает случаев, когда нужно вносить корректировки?

Ю.В. - Ну как не бывает? Ты, мне кажется, пропустила одну ремарку из его статьи))

Аквариумист может постепенно снижать или увеличивать количество вносимых макро- и микроэлементов ориентируюсь на реакцию растений и более тонко настроить метод под запросы и скорость поглощения питательных веществ растениями своего аквариума. При этом я рекомендую оперировать частотой внесения удобрений, а не размерами доз и наблюдать за результатами около 3-х недель перед внесением каких-либо дополнительных изменений.

Т.е. внимание, наблюдательность и фитоиндикацию никто не отменял)))

Tekhi - Спасибо, Юр. Все понятно. Попробую при случае)))

Ю.В. - Удачи!