Водоросли в аквариуме

Ю.В. - Ир, в прошлый раз мы с тобой подробно поговорили о водных растениях. Но ведь в водной среде не только высшие обитают? Низшие тоже?

Serpentarius - Да, конечно.

Для украшения наших аквариумов мы в абсолютном большинстве случаев используем высшие цветковые растения. Высшие они потому, что стоят на вершине эволюционного древа царства растений и представляют собой сложно устроенные многоклеточные организмы с присущими им сложными структурами и функциями различных органов: корней, стеблей, листьев. Растения, стоящие ниже по “эволюционному ранжиру”: мох (яванский мох), папоротники (таиландский и некоторые другие) занимают в наших аквариумах сравнительно не много места. И только одна водоросль – “кладофора” – настоящая водоросль, которую специально “сажают” в подводном саду.
Tekhi - А в чем их принципиальное отличие?

 

Serpentarius - Они отличаются строением, типом питания, размножением.

Большинство начинающих аквариумистов часто допускает ошибку называя растения водорослями. Хотя ориентироваться в этих понятиях нас учат ещё в школе. Вспомним, что Царство растения (Plantae) делится на два Подцарства: Высшие растения (Cormophyta) и Низшие растения (Thallophyta). Главным отличием является то, что у высших растений тело разделяется на корень, стебель, лист; а у низших (водорослей) такое разделение отсутствует. Их тело представлено талломом и ризоидами (органами прикрепления к субстрату). Еще одним характерным отличием водорослей является споровое размножение.

Ю.В. - И мы, аквариумисты, чаще всего сталкиваемся с какими?

Serpentarius - С разными.

В аквариуме, наиболее часто встречаются представители следующих отделов:

  • Отдел сине-зеленые водоросли Cyanophyta
  • Отдел зеленые водоросли Chlorophyta
  • Отдел бурые водоросли Phaeophyta
  • Отдел красные водоросли Rhodophyta

Водоросли (algae) являются простейшими растениями и бывают размерами от микроскопических одноклеточных до 70-метровой морской травы. Особенностью водорослей является их умение приспосабливаться к различным условиям и быстрое размножение. Многие виды водорослей способны, в виде спор, распространяться из одного водоема в другой по воздуху. Водоросли способны жить в любой воде – пресной, соленой, чистой, грязной, стоячей и быстро текущей. Они могут расти на предметах и растениях, а могут плавать в толще воды (зеленая вода) или на ее поверхности.

Tekhi - Да… Они таким образом могут быть где угодно… Так вид портят..

Serpentarius - Угу. Водоросли обычно придают аквариуму неэстетичный вид (хотя в природе они встречаются повсеместно) или служат индикатором плохого качества воды.

Каждый из отделов характеризуется специфическим набором пигментов, запасным продуктом, который откладывается в клетке в процессе фотосинтеза, и если есть жгутики, то их строением.

Основной причиной возникновения водорослей в аквариуме, исходя из многочисленных исследований в мировой практике, является избыток нитратов и фосфатов в аквариумной воде (что довольно часто является следствием перенаселения аквариума рыбами и избыточного кормления, неправильного ухода). Помимо двух первопричин существуют и вспомогательные факторы, провоцирующие рост водорослей: повышенная температура, неправильное освещение, нерегулярный уход, плохое состояние растений и т.д.

Необходимо отметить, что небольшое количество водорослей, присутствующих в аквариуме, не является признаком неблагополучия. Задача аквариумиста состоит в том, чтобы не допустить их бурного развития, а этого можно избежать путем создания оптимальных условий для роста и развития растений.

Ю.В. - Расскажешь вкратце о наиболее часто встречающихся водорослях в наших аквариумах?

Serpentarius - Конечно.

Диатомовые водоросли – это совершенно  особая  группа  одноклеточных организмов, одиночно живущих или объединенных  в  колонии  различного  типа: цепочки, нити, ленты, звёздочки. Окраска хлоропластов у диатомовых водорослей имеет различные оттенки жёлто  –  бурого  цвета  в  зависимости  от  набора  пигментов.  В  процессе фотосинтеза  у  диатомовых  водорослей  образуется  масло  в  виде   капелек различной величины. Чаще всего диатомовые размножаются вегетативным делением  клетки  на две половины. Большинство  диатомовых  водорослей   передвигаются   по   субстрату толчками вперёд, назад  и  слегка  в  сторону.  Диатомовые  водоросли  живут повсюду. Водная среда – основное и первичное их место обитания. Диатомеи (Bacillariophyta) – от 10 до 20 тысяч видов микроскопических (0,75–1500 мкм) одиночных или колониальных водорослей, клетки которых окружены твёрдым кремниевым панцирем, состоящим из двух створок. Стенки панциря имеют поры, через которые происходит обмен с внешней средой. Многие диатомовые водоросли способны передвигаться по субстрату, видимо, за счёт выделения слизи. Колониальные формы живут в слизистых трубках, образующих бурые кусты до 20 см высотой. Вот они.

Ю.В. - Шикарная картинка!))) Чаще всего эта “красота” наблюдается в свежих, недавно запущенных аквариумах. А потом, по мере становления баланса постепенно уходят.

Serpentarius - Да, по мере становления биологического равновесия, они чаще всего исчезают. Однако, при сохранении условий, могут быть и в уже давно запущенных аквариумах.

Бурые водоросли характеризуются наличием хроматофор, окрашенных в желто-бурый цвет благодаря преобладанию каратиноидов (бета-каротин, ксантофилл, фукоксантин) над хлорофиллами “а” и “с” (хлорофилл “в” отсутствует). Эти водоросли образуют бурый налет на стенках аквариума, камнях, элементах декора.
Причиной их появления может быть недостаточное количество света или вовремя не замененные отработанные люминесцентные лампы. Как правило, при борьбе с данными водорослями, не прибегают к применению химических препаратов, достаточно правильно сбалансировать освещение и бурый налет отступит. В случае, когда данные водоросли обнаруживаются при запуске аквариума, эта проблема решается улитками или запуском мелких водорослеедов (напр. отоцинклюсов), но даже без их помощи водоросль отступит, когда в активный рост пойдут высшие растения.

Ю.В. - Стой-стой-стой! Мне не раз приходилось читать на разных “заборах”, что бурые бывают только в море и ростом несколько метров, а в пресном – только диатомовые. Хотя я, например, их даже на ощупь различаю – диатомы жесткие и шершавые, а бурые легко струшиваются, мягкие…

Serpentarius - Кому не нравится, пусть апелируют к профессиональным биологам, ботаникам. Например, к Ковалеву, у которого я брала эти данные. То, что мы на сленге называем “бурыми”, повторяю, это совершенно отдельная группа водорослей, имеющая просто несколько сходный с диатомовыми внешний вид.

Ю.В. - Ок. Спасибо. Буду к Ковалеву отсылать. ))

Tekhi - Следующий тип водорослей – сине-зеленые?

Serpentarius - Ну, пусть будут они. ))

Сине-зеленые (правильнее будет называть их цианобактерии) водоросли относятся к прокариотам, они лишены сформированного ядра, для них не характерно половое размножение. Еще одной важной отличительной чертой является способность цианобактерий к фиксации растворенного в воде азота. Большинство цианобактерий имеет слизистую оболочку. В аквариуме они образуют сине-зеленую или бурую пленку (цвет обусловлен соотношением пигментов, которые представлены хлорофиллом “а”, каратиноидами, синим пигментом – фикоцианином и красным – фикоэритрином) обладающую характерным неприятным запахом
Вот они на фото James Clarke.Для сине-зеленых характерен миксотрофный способ питания (сочетание автотрофного и гетеротрофного способов питания) они могут самостоятельно синтезировать необходимые элементы питания для обеспечения жизнедеятельности – такой тип питания называется автотрофным, также могут усваивать из воды готовые органические соединения – гетеротрофный тип. Эти особенности позволяют водорослям приспосабливаться к самым неблагоприятным условиям существования. Причины возникновения сине-зеленых в аквариуме зачастую связаны с избытком фосфатов. Поскольку рост остальных водорослей лимитирован невысоким уровнем азота, то при избытке фосфатов развитие получают сине-зеленые, способные к фиксации азота. Исходя из личной практики могу сказать что с этой проблемой можно столкнуться как в молодом, так и уже хорошо сформированном аквариуме.

 

Ю.В. - Да, не самые приятные. Из-за чего чаще всего появляются?

Serpentarius - По разным причинам.

Стимулом для их возникновения могут послужить чрезмерное освещение, высокая температура, интенсивная аэрация на фоне избытка питательных веществ. Появление сине-зеленых чаще приходится на летний период, когда температуру в аквариуме трудно удерживать в диапазоне 24-26* Svekla - При высоких температурах обменные процессы в растениях замедляются, они не успевают усваивать избыток питательных веществ, которые поступают в аквариум, что и служит поводом для вспышки водорослей. Водоросль может покрывать слизистой пленкой камни, грунт, листья растений, что для последних губительно, так как плотный слой блокирует доступ света. Данная водоросль, будучи ядовитой, является несъедобной для всех видов водорослеедов. Методы борьбы с возникшей проблемой эффективнее будет направлять на применение антибиотиков, в частности эритромицина, в комбинации с традиционными мероприятиями, которые позволят снизить уровень фосфатов (подмена воды, чистка грунта, сопровождающиеся механическим удалением слизи), можно также на определенное время сократить интенсивность освещения или сделать 2-3-х часовую ежедневную паузу в освещении, пока проблема не отступит.

 

Tekhi - Ир, а про цветение воды что-нибудь расскажешь?

Serpentarius - Ты имеешь в виду зеленые водоросли?

Зеленые водоросли являются самой распространенной группой в аквариумах. Характеризуются они зеленой окраской хлоропластов, обусловленной преобладанием хлорофиллов “а” и “в” над каратиноидами. Большинству аквариумистов хорошо известны случаи цветения воды в аквариуме. Причина этого явления – одноклеточная водоросль из рода хламидомонада (Chlamidomonada). При ее массовом размножении вода приобретает мутный зеленый оттенок

Эвгленовые (Euglenophyta) – одноклеточные (реже колониальные) подвижные жгутиконосцы, покрытые лишь плазматической мембраной, под которой лежит белковая пелликула, служащая своеобразным наружным скелетом. Их длина колеблется от 10 до 500 мкм. Примерно треть из 900 видов способна к фотосинтезу, остальные питаются гетеротрофно. Впрочем, если эвглену зелёную долго подержать в темноте, то хлоропласты исчезают и водоросль начинает питаться, как сапрофит. Если её после этого перенести на свет, то хлорофилл появляется вновь.

Ю.В. - От чего появляются?

Serpentarius - Разные причины.

Цветение воды возникает обычно в аквариумах с пошатнувшимся биологическим равновесием при довольно ярком и чрезмерно продолжительном освещении и повышенной температуре (более 28*С). При сильных водорослевых вспышках происходит быстрое извлечение растворенных в воде питательных веществ и нарушается газовый баланс, что соответственно не может не отразиться на состоянии рыб и растений. Данную проблему проще не допустить в аквариуме, нежели с ней бороться. Гарантом того, что Вы никогда не столкнетесь с цветением воды, будет аквариум с большим количеством хорошо развивающихся растений, которые не допускают образование в воде избытка органических веществ, умеренное количество рыб, отсутствие перекорма, сбалансированное микроэлементное питание растений, правильно подобранное освещение (спектральный состав и длина светового дня), стандартный комплекс ухода за аквариумом.

Смена воды не приводит обычно к улучшению ситуации, однако, при регулярной смене воды и чистке грунта, ситуация исправляется. Для быстрого уничтожения водорослей можно отключить свет на несколько дней. При этом надо продувать воздух из компрессора, поскольку количество углекислоты увеличивается. После этого надо сменить воду из-за большого количества гниющей органики в аквариуме.

Ю.В. - Угу. И если это окажется гетеротрофная эвглена, то после “темной” она опять позеленеет”?

Serpentarius - Да, считай что не повезло.

Поэтому этот метод я стараюсь не рекомендовать.

Другим способом является запуск в аквариум дафний. Они очистят воду от водорослей достаточно быстро. Рыбы, конечно, должны быть удалены из аквариума.

Фильтрация через диатомовый фильтр или использование UV-стерилизатора (доза 30000 чWSec/cm2) поможет решить проблему с этими водорослями.

Ю.В. - А я зачастую провожу коагуляцию воды с последующей фильтрацией через 5 мкм “блондинку“. Очень помогает, ни разу не было осечки.

Serpentarius - Да, это хороший способ. Чуть позже о коагулянтах поговорим. Ладно, пошли дальше.

Нитчатка – спирогира (Spirogira) довольно часто встречается в аквариумах. Нитчатые водоросли, как правило, неветвящиеся, состоят из одного ряда цилиндрических клеток, одетых цельной оболочкой и покрытых слизистым чехлом.

Эти водоросли представляют собой длинные зеленые нити, которые часто образуются среди мелколистных растений. Как правило, появляются эти водоросли в уже сформированном аквариуме, где есть достаточное количество питательных веществ (есть небольшой избыток фосфатов, нитратов и железа) и присутствует сильное освещение. Бороться с этими водорослями несложно, их прекрасно поедает большинство креветок, они легко удаляются вручную. Прибегать к химическим способам борьбы нет смысла. Достаточно наладить регулярные подмены воды, чтобы решить вопрос с избытком фосфатов и нитратов и, как советует классика, не пренебрегать наличием живородящих рыб в аквариуме, которые, как и креветки, хорошо справляются с данными водорослями.

Ю.В. - Если бы еще кто-то так же лихо и с ксеном справлялся)))

З. Ксенококкус. Выражайся правильно. ))

Так же в аквариуме при стабильных условиях можно наблюдать небольшие точечные зеленые водоросли) которые чаще всего в качестве субстрата выбирают стенки аквариума и листья медленно растущих растений (анубиасов)

Данная водоросль не является показателем неблагополучия, появляется она при небольшом избытке освещения. Со стенок ее легко можно удалить механическим путем, а что касается анубиасов, то их достаточно поместить в теневой участок аквариума (например – под покров крупных эхинодорусов) и точечная водоросль плавно исчезнет.

Tekhi - Бороду ты на концовку оставить решила?

Serpentarius - Да. ))

Самыми неприятными и довольно распространенными в аквариумах являются представители красных водорослей. Их характерной чертой является наличие водорастворимых пигментов – фикобилинов (красного – фикоэритрина и синего – фикоцианина). От соотношения пигментов зависит цвет таллома водорослей. Так же для них характерно наличие хлорофилла “а” и “d”.

В аквариумах мы чаще сталкиваемся с представителями рода Compsopogon. На разных этапах формирования аквариума мы сталкиваемся с разными формами черной бороды. При запуске аквариума (в первые 2-3 недели) довольно часто возникает вспышка бороды по внешнему виду напоминающая тонкие черные нити.

Обусловлено это тем, что накопившиеся в избытке питательные вещества, которые не успевают усваиваться недавно посаженными растениями, служат прекрасным субстратом для бурного размножения водорослей. Но уже спустя некоторое время, растения принимаются, на новом месте, и начинают активно расти. Поскольку высшая растительность гораздо интенсивнее извлекает растворенные в воде питательные вещества, нежели водоросли, то последние довольно быстро остаются без питания и плавно отмирают. Если же водоросли успели размножиться в большом количестве, то в данном случае необходимо прибегнуть к применению хим. препаратов.

В хорошо сформированном аквариуме чаще можно встретить бороду, внешне напоминающую кисточки. Причиной возникновения этой формы бороды является избыток растворенной в воде органики.

В данном случае необходим комплекс мер, который позволит избавиться от водорослей. Прежде всего, это регулярные подмены воды, чистка грунта, регулировка численности рыб (аквариум не должен быть перегружен), отсутствие перекорма рыб, внесение удобрений, своевременное удаление наиболее пораженных частей растений и т.д.

Так же очень важным фактором в борьбе с бородой является правильный подбор освещения. Для красных водорослей характерно наличие вспомогательных пигментов – фикобилинов, которые расширяют спектр поглощения света в процессе фотосинтеза, это позволило водорослям хорошо приспособиться к поглощению зеленых, фиолетовых и синих лучей света, которые проникают на большую глубину. Поэтому в растительном аквариуме лучше применять лампы с преобладанием красного спектра, это явно не облегчит жизнь водорослям, а в комплексе с остальными мероприятиями позволит от них избавиться

Ю.В. - Еще бы услышать твое мнение по поводу общих принципов борьбы с водорослями. Точнее, с их недопущением. ))

Serpentarius - Попробую.

Если подытожить проблематику борьбы со всеми водорослями, встречающимися в аквариумах, то здесь главное – это стабильное биологическое равновесие в аквариуме, и в данном случае все силы и знания нужно направлять на его становление и это позволит избежать общения с водорослями или свести его к минимуму

Общие рекомендации при борьбе с водорослями

Принципы борьбы с “бородой”

1. Поддерживайте чистоту в аквариуме, удаляйте из нее органику, нитраты, фосфаты и т.д., которая подъедается водорослями – меняйте воду. Вначале, при запущенном аквариуме, может потребоваться ежедневная смена 10-25% процентов воды. Еженедельная замена 10-25% необходима и при отсутствии водорослей. Ограничьте объем корма, его надо давать столько, сколько рыбы смогут съесть за 3-5 минут, рыбы очень редко умирают от голода (от переедания много чаще). Чистите дно от остатков корма и грязи. Это можно делать каждый раз при смене воды. Заведите рыб, которые будут подбирать остатки пищи со дна. Подумайте – может быть имеет смысл уменьшить количество рыб в аквариуме, чтобы уменьшить количество грязи. Убедитесь, что вода, которую вы наливаете в аквариум, не содержит нитратов или фосфатов. Иначе смысла в замене воды особого нет. Параметры воды можно узнать – померив их или обратившись на водопроводную станцию. Если в воде присутствуют нитраты/фосфаты, то надо подумать о фильтрации ее через ионообменники или использовании дистиллированой воды (с добавлением солей кальция и т.д. для обеспечения жесткости ее). Смена воды является наиболее важным условием успеха.

2. Используйте побольше света. Несмотря на то, что свет вызывает рост зеленых водорослей, достаточное его количество необходимо для роста растений. Зеленые водоросли потом уйдут сами. В среднем, необходимо (в зависимости от типа растений и количества СО2) 0.5-1 вт/литр люминесцентного света. Свет должен быть не более 10-12 часов в день.

Ю.В. - Сейчас принято больше в сторону светодиодного света смотреть. Там больше любят в люменах/литр считать. Старые 0,5-1 вт/л где-то как-то соответствуют 25-40 лм/л. Но если точнее, то лучше пользоваться объективной освещенностью на дне. Я бы сказал, что приведенные тобою цифры соответствуют примерно 2500-4000 лк на дне.

Serpentarius - Спасибо.

3. Установите систему с СО2. Абсолютно необязательно бежать покупать фирменный баллон за большие деньги. Простой бутылки с дрожжами вполне достаточно для успешного роста растений.

4. Добавьте быстрорастущих растений. Анубиасом и криптокоринами водоросли не победить – для этого нужны растения, которые высасывают питательные вещества из воды. Потом их можно удалить. Регулярно подстригайте подобные растения – молодые побеги поглощают более активно питательные вещества из воды. Для длинностебельных растений. можно удалять нижнюю часть и высаживать верхнюю в грунт.

5. Подкармливайте растения удобрениями. Растения нуждаются в них для успешного роста. используйте готовую смесь, следя, чтобы в ней не было фосфатов (ваша задача – ограничить их количество). Наличие нитратов смеси зависит от их уровня в аквариуме. Обычно они не нужны. Хорошие коммерческие смеси не содержат фосфатов и нитратов. Нельзя использовать удобрения для обычных растений – в них много фосфатов/нитратов. Необходимо присутствие калийных удобрений – они очень важны для роста растений и обычно в аквариуме в недостатке. Их можно добавлять с избытком (в разумных пределах), они не приводят к росту водорослей. Совершенно необходимы микроэлементы – особенно железо, без которых растения не растут. Одним из способов является использование готовой смеси. Это более удобно для начинающих. Можно делать и смесь самому, что позволяет варьировать элементы, адаптируясь к конкретным условиям – особенно уровень нитратов, который должен быть около 5 mg/l. Нулевой уровень нитратов приводит к тому, что растения прекращают потреблять фосфаты и это приводит к росту водорослей.

6. Старайтесь не допустить вымывания питательных веществ из грунта. Растения способны усваивать вещества из грунта, а водоросли, не имеющие корней – только из воды. Поэтому не используйте донный фильтр с сильным течением (UGF, RUGF). Добавляйте удобрения (шарики глины) в грунт. Сделайте оптимальный грунт для растений.

7. Заведите рыб, поедающих водоросли, таких как сиамский водорослеед (siamese algae eater), анциструс и т.д. Пусть они выполняют часть работы.

8. Не допускайте занесения водорослей с новыми растениями. Их можно обеззаразить. Черная борода не распространяется спорами по воздуху. Рыб в любом случае необходимо держать в карантине. При этом надо менять воду, давая им опорожнить желудки, где могли быть споры водорослей. Оборудование – такое как сачки и т.д. необходимо дезинфицировать, чтобы не занести водоросли (да и другую инфекцию) из одного аквариума в другой.

Tekhi - И, все-таки, уровень нитратов какой лучше держать?

Serpentarius - Разный. ))

Каким должен быть уровень нитратов

Как говорилось выше, в аквариуме не должно быть нулевого уровня нитратов. В подобном случае они могут оказаться лимитирующим фактором роста растений и поглощение ими фосфатов прекратится. Такая ситуация может встретиться в сильно заросшем аквариуме (особенно быстрорастущими растениями), при недостаточном количестве рыб. безусловно, нулевой уровень нитратов не означает, что растения их не получают. Он лишь указывает на то, что растения поглощают нитраты (и аммиак/аммоний/нитриты, не дожидаясь их преобразования в нитраты в результате био-фильтрации) с такой же скоростью или быстрее, чем они вырабатываются в системе. Как показывает практика, небольшой уровень нитратов (около 2-5 mg/l) желателен в аквариуме. чтобы была уверенность. что фосфаты являются лимитирующим фактором в росте растений (и водорослей). Обычно, при нулевом уровне нитратов через несколько дней начинается рост уровня фосфатов в воде. При добавлении нитратов – он опять падает до нуля. Если фосфаты на нулевом уровне в аквариуме, то наличие нитратов не вызовет роста водорослей.

Следует проверять уровень нитратов, если есть подозрение. что их не хватает. Признаком нехватки нитратов является пожелтение и отмирание старых листьев – они как-бы растворяются в воде (за счет миграции азотных соединений к молодым листьям). В подобном случае следует добавить нитратов – лучше всего KNO3.

Ю.В. - Ну и свет же. ))

Serpentarius - Да.

Свет.  Яркость (интенсивность) освещения в первом приближении в среде аквариумистов принято оценивать Ваттами на литр. Мера весьма условная. Важно, какой глубины аквариум и какая площадь поверхности перекрыта лампами. Самая верная мера – интенсивность светового потока в зоне, где располагаются фотосинтезирующие органы растения (листья). Измеряется эта величина в люксах. Существуют специальные приборы. Но признак неблагополучия прост: если даже на освещённых местах разрастается бурый налёт, то света недостаточно. Недостаточно света, который могут потреблять высшие растения. Другой свет может и есть, но он им без пользы. Он горит с пользой для диатомовых водорослей, у которых фотосинтез идёт в другой части спектра и при другой его интенсивности. Надо менять лампы.

Если вы наблюдаете другую картину: листья высших растений поворачиваются к свету не плоскостью, а гранью, или складываются, закрывая верхушечную точку роста и молодые листочки “на макушке” – значит света слишком много. При этом обычно наблюдается разрастание зелёных водорослей на стёклах, камнях, листьях высших растений и на всём, что попало. Ведь пока высшие растения “работают”, они способны подавлять рост водорослей своими средствами (ведь как-то же они потеснили их в воде, значит есть способ). А вот пока высшие растения отдыхают, зелёные водоросли пользуются безнаказанностью и фотосинтезируют. Задача аквариумиста – максимально сократить этот период и выключить свет.     Часто, в процессе эксплуатации люминесцентных ламп, их спектр (длина волны основного светового потока) меняется. Сдвиг в голубую часть спектра очень способствует разрастанию таких водорослей, как “вьетнамка”. Любит “вьетнамка” и паразитную засветку длинного дня из окон. Высшим растениям света уже мало и они спят, а водоросли не дремлют, и используют время для захвата новых территорий.

Устанавливая продолжительность дня для аквариума, следует иметь в виду ещё одно важное обстоятельство. Высшие аквариумные растения – выходцы из тропиков, где продолжительность светлого времени суток не меняется в таких широких пределах, как в умеренной зоне Земли. Свет поступает очень интенсивно, но не слишком долго. И так – круглый год. Световой день не может продолжаться более 12 часов, учитывая то обстоятельство, что косые лучи солнца на рассвете и на закате почти не проникают в толщу воды. Да сам рассвет и закат кратковременны. А вот некоторые водоросли наших аквариумов (например зелёные, создающие “цветение воды” или зелёные же образующие прочный налет на стекле и др. твёрдых предметах) являются нашими “соширотниками”. Т.е. организмами, приспособленными к долгому дню с плавно нарастающей и убывающей в течение суток освещённостью. При длинном аквариумном дне с освещением слабой интенсивности они получают существенное преимущество перед высшими растениями, потому, что могут расти и питаться в период отсутствия фотосинтетической активности высших растений.

Ю.В. - Да, мы об этом подробно говорили во время беседы про фитоиндикацию. Ир, ты еще СО2 упоминала.

Serpentarius - Да, рассказываю.

 СО2 – жизненно необходимая составляющая атмосферы для высших растений. Из него они могут извлечь углерод для строительства самих себя и всех органических веществ. Лишь самые “водные” могут разлагать некоторые неорганические соединения для получения углерода. А вот водоросли – исконные жители воды – могут идти другими путями. Эта их способность – результат “подводной” эволюции. Проблема состоит в том, что в воде углекислый газ так и норовит вступить в соединение с неорганическими молекулами водных растворов, образуя, к примеру, соли жёсткости, и стать недоступным для высших растений. Дефицит свободного углекислого газа – существенный фактор, ограничивающий рост и развитие высших растений в водной среде.

Наличие в аквариуме животного населения, выделяющего углекислый газ при дыхании, приносит высшим растениям существенную пользу и укрепляет их позиции в борьбе за место под аквариумным солнцем. А ещё большую пользу им приносит подкормка углекислым газом из специального устройства. Причём, для создания мощного аквариумного сада, последний способ – единственно возможный. Почему? Потому, что рыбки и прочие нерастительные члены аквариумного сообщества, не только дышат, а ещё и выделяют в воду многие вещества.

Tekhi - А ты не раз упоминала про органику в воде…

Serpentarius - Да. И про нее саму, и про продукты ее распада.

Вода . Многие растения, переходя в водную форму существования, начинают поглощать соли не только корнями, а и всей поверхностью тела. Но всё хорошо в меру. Кому понравится жить в супе? Только бактериям и водорослям. У них корней никогда не было. Достать питание из грунта они не могут. Высокое содержание солей азота, фосфатов, и прочих “удобрений” и продуктов белкового распада в воде угнетает развитие водных растений и стимулирует массовое размножение водорослей      Поэтому, если вы решили подкормить растения вашего аквариумного сада, то вносите удобрения в грунт, поближе к корням. Сухие – закапывайте, растворы – вводите с помощью обычного медицинского шприца. Только микроэлементы рационально вносить в воду. Это удобрение “по листьям” аналогично внекорневым подкормкам путём опрыскивания обычного сада. Но следует помнить, что микроэлементы нужны растениям в микродозах. Избыток микроэлементов, накопившихся в аквариуме при регулярных подкормках, очень стимулирует развитие некоторых водорослей. Например – зелёной нитчатки.

Tekhi - Ир, а что Юра мне все время говорит, чтоб не допускала высокой температуры? Типа 30 это уже для растений плохо…

Serpentarius - В общем, правильно говорит.

Температура. Высшие растения аквариумного сада – выходцы из тропиков и любят тепло. Большинство не переносит хронического падения температуры ниже 20°C. Тонкость здесь есть только одна. Повышение температуры способствует повышению скорости обмена веществ. Но это только в том случае, если есть возможность этому обмену веществ успешно проходить. Т.е. в достатке все необходимые для него вышеперечисленные компоненты. Если хоть чего-то не хватает, развивается декомпенсация, истощение и смерть. Высшие растения чахнут и гибнут. Водоросли и бактерии ликуют и размножаются. Не забывай, что некоторые из них благоденствуют в горячих геотермальных источниках или зимуют во льду.

Tekhi - Да, водоросли это неприятно. Раз занесла в аквариум, и не могу с ними справиться…

Serpentarius - Не будь наивной.

Наивно полагать, что водоросли можно в аквариум не занести. Не те, так другие прилетят с пылью, попадут в месте с рыбками, на листьях растений, камнях, корягах. Занести в аквариум водоросли не опасно. Но их разрастание в зримых количествах – признак общего сбоя в жизни аквариумного сообщества. То, какие водоросли или бактерии начали бурно размножаться, показатель причин этого сбоя и руководство к действию для аквариумиста.

Сменить лампы. Организовать ритмичную подмену воды. Проверить, хорошо ли работает биофильтр. Биофильтрация– основа биологического равновесия. Подсадить в новый аквариум порцию быстро растущих, неприхотливых высших растений, чтобы они боролись с водорослями своими средствами пока налаживается азотный цикл в грунте и фильтре. Вот список простых и эффективных мер в борьбе с водорослями.

А может надо задуматься, не слишком ли увеличилось население аквариума. Может пора для такого количества рыбок завести аквариум побольше? Ведь, если аквариум мал (обрати внимание – не маленький, а мал для того количества любимцев, которое вы в нём поселили), то загрязнения всегда будут копиться слишком быстро и вода всегда будет перенасыщена питанием для водорослей

Для особо ленивых в качестве временной меры помогут фирменные химреактивы для борьбы с водорослями. Только не надо забывать, что таблетки одно лечат, а другое калечат. А если за время действия реактива ситуация с вышеописанными факторами в аквариуме не изменилась в нужную для растений сторону, то нашествие водорослей неизбежно вскоре повторится.

И всё-таки, определи для начала, какие водоросли разрастаются в твоем аквариуме, зелёные, красные, диатомовые, золотистые, сине-зеленые? Без этого таблетки не подобрать. А когда определишь, то, возможно и без таблеток справишься раз и навсегда.

Ю.В. - Ириш, раз уж ты коснулась химии против водорослей, то, может, и о сайдексе упомянешь?

Serpentarius - Ну, давай упомяну.

Сайдекс

Seachem честно пишет, что Flоurish Excel это ничто иное как водный раствор ГА.

В последнее время получил широкое распространение глутаровый альдегид как в чистом виде, так и в виде дезинфицирующего препарата под торговым названием Сайдекс. Как любая химия, тем более, яд, имеет побочные эффекты. Использовать очень аккуратно. Он опасен для всего живого, в том числе, и для аквариумиста. Служит как вспомогательное средство в многоплановой борьбе с водорослями, но никак не является панацеей. Устранять нужно причину, а не следствие.  Прекращение внесения Сайдекса повлечет возвращение проблем.

Глутаровый альдегид. Формула С5Н8О2. Углерода 55,55%. Порог токсичности для водорослей 1-2,5 мг/л. При концентрации 2-3 мг/л убивает большинство водорослей и их спор. В дозировке 3-5 мг/л безопасен для растений, рыб, моллюсков, креветок.  Для культур бактерий токсичный уровень 25-34 мг/л. В аэробных условиях ГА разлагается наполовину за 10,6 ч, в анаэробных – за 7,7 ч. А в течение 12-72 ч потребляется бактериями с выделением СО2 и Н2О. Минимальная доза 1-2 мг/л.

Tekhi - Так что, можно отказаться от подачи СО2 в аквариум? Я так его боюсссььь. (((

Serpentarius - ГА полностью подачу СО2 заменить не может.

Практика показывает, что при наличии большого количества растворенной органики в аквариуме действие ГА ослабевает, т.к. он легко вступает в реакцию с аминами, входящими в состав белков и теряет свои свойства.

ГА в водном растворе представлен находящимися в равновесии: линейным ГА (I), гемигидратом (II), дигидратом (III) и циклическим гемигидратом (IV)

Распределение между компонентами раствора сильно зависит от температуры. При комнатной температуре собственно ГА всего около 4%, основная часть представлена циклическим гемигидратом, находящимся в виде 2 изомеров.

ГА в растворе достаточно легко вступает в реакцию альдольной конденсации с образованием как линейных димеров исходного соединения,

так и циклических, например

Получение полимеров из ГА  так же не представляет проблемы. ГА хорошо полимеризуется  в кислой и в щелочной среде (в щелочной лучше) с образованием водорастворимых и твердых полимеров. Структура полимера ГА может быть представлена формулой:

Таким образом, 25 % водный раствор ГА представляет собой сложную смесь из гидратов ГА, олигомеров и растворимого полимера.

Уверена, что все вышесказанное относится и к Cidex – 2,5 % раствору ГА.

Специалисты компании предполагают, что ГА попав в растительную клетку может трансформироваться по 2 направлениям: 1) в СО2; 2) использоваться в синтезе сложных веществ, участвующих в процессах метаболизма растений.

Но для начала ГА в к клетку нужно все таки попасть, а с этим есть определенные проблемы. Из литературных данных  следует, что ГА широко применяется для фиксации белков (бактерий, растительных и животных клеток)  в электронной микроскопии в следствии высокой реакционной способности альдегидных групп ГА по отношению к амино-гуппам белков. Как известно мембрана растительной клетки на ~ 40-50 % состоит из белков, таким образом ГА неизбежно “сошьется” с белками мембраны, тем самым нарушив их транспортную функцию. Есть еще слой липидов, в который погружены белки. Специалисты Seachem предполагают, что ГА может попасть в растительную клетку в результате диффузии, т.е. путем пассивного транспорта по градиенту концентрации. Опять же известно, что через липидный слой мембраны легко проникают жирорастворимые вещества (гидрофобные), водорастворимые (гидрофильные) молекулы (особенно крупные) проникнуть не могут. Водный раствор ГА представляет собой сложную смесь из гидратов ГА, олигомеров и растворимого полимера, т.е. молекулы в основном гидрофильные. Таким образом, через липидный слой мембраны им путь также наверняка “заказан”.

Хорошо, допустим, что каким-то чудесным образом молекулы ГА попали в цитоплазму клетки. Могут ли молекулы ГА, как предполагают специалисты Seachem, использоваться для синтеза более сложных молекул, участвующих в метаболизме растения? Могу с уверенность сказать, что нет. Дело в том, что подавляющее большинство химических процессов в растительной клетке (как и в животной) происходит в результате ферментативных реакций (ферменты – биологические катализаторы реакций). Для каждой реакции существует свой фермент-катализатор, реакции происходят строго в определенной последовательности. Растения  не умеют, “подваривать” требуемые функциональные группы к произвольной молекуле, попавшей внутрь растительной клетки, для этого просто нет нужных ферментов. Таким образом, наличие скелета из 5 углеродных атомов у ГА, и наличие такого же скелета у некоторых промежуточных продуктов метаболизма растения, например рибулозо-1,5-бисфосфата или его структурного аналога 2-карбокси-D-арабитол-1,5-бисфосфата, как это указывается с статье “Carbon in the Planted Aquarium”, абсолютно исключает возможность получения из ГА этих соединений.

Остается рассмотреть ГА как источник СО2. Для этого предлагаю сделать весьма простые расчеты, что называется “на коленке”.

В аэробных условиях составляет ~ 10.6 ч, т.е полное окисление ГА происходит минимум за сутки. Следовательно скорость поступления СО2 из ГА составит приблизительно ~0.3 мг/л*ч (для 3мг/л ГА в сутки), что близко несравнимо со скоростью подачи СО2 из баллона, даже из генератора на браге. Здесь становится понятно, почему наступила катастрофа в аквариуме с дискусами, когда я резко снизил подачу СО2 из баллона, оставив поступление удобрений на прежнем уровне.  Таким образом, внесение ГА не может выступать в качестве альтернативы подачи СО2 в hi-tech аквариумах, в прочем, как и дополнить его.Запишем брутто-уравнение окисления ГА:

C5H8O2+6O2=5CO2+4H2O                              (1)

Как бы ГА не окислялся (аутоокисление, биодеградация), согласно (1) из одного моля ГА мы получим 5 молей СО2.

Примем концентрацию ГА в воде = 3 мг/л, тогда в результате его окисления получим ~ 6,6 мг/л СО2. Видно, что полученная концентрация СО2 существенно меньше, чем требуется для hi-tech аквариумов ~ 30 мг/л. С учетом того, что рекомендуемая доза для постоянного внесения ГА составляет ~ 1 мг/л, получим всего ~ 2.2 мг/л СО2. Следует отметить, что процесс окисления ГА до СО2 не мгновенный и согласно работе “Aerobic and Anaerobic Metabolism of Glutaraldehyde in a River Water–Sediment System” его полураспад в аэробных условиях составляет ~ 10.6 ч, т.е полное окисление ГА происходит минимум за сутки. Следовательно скорость поступления СО2 из ГА составит приблизительно ~0.3 мг/л*ч (для 3мг/л ГА в сутки), что близко несравнимо со скоростью подачи СО2 из баллона, даже из генератора на браге. Здесь становится понятно, почему наступила катастрофа в аквариуме с дискусами, когда я резко снизил подачу СО2 из баллона, оставив поступление удобрений на прежнем уровне.  Таким образом, внесение ГА не может выступать в качестве альтернативы подачи СО2 в hi-tech аквариумах, в прочем, как и дополнить его.

Другую причину ускорения роста растений следует искать в гибели аквариумной микрофлоры (бактерии, грибки, одноклеточные и т.д.) под действием ГА. Ниже приведены кривые бактериальной активности после внесения ГА, полученные на основании данных статьи “Aerobic and Anaerobic Metabolism of Glutaraldehyde in a River Water–Sediment System” (таблица 4).

Видно, что после внесения ГА в воду, в течении 4 ч наблюдается гибель бактерий, исходная численность колонии восстанавливается только через 6-7 ч, далее  численность колонии растет, поскольку появилась еда в виде мертвых собратьев 🙂

В условиях донного осадка, также происходит значительное снижение численности бактерий. Однако, здесь восстановление колонии происходит заметно медленнее.

В аквариуме органика (белки и пр.), полученная в результате гибели микрофлоры под действием ГА, при помощи оставшихся в живых бактерий минерализуется до аммония, а аммоний, как известно, очень легко усваивается растениями и является прекрасным удобрением, что и стимулирует рост травы.

Таким образом, внесение ГА равносильно подкормке растений аммонием, полученным из частично убиенной микрофлоры, при этом, водоросли аммоний уже не в состоянии поглощать, поскольку также пошли на его получение 🙂

Основные выводы:

  1. Flourish Excel = Cidex = ЯД;
  2. ГА не может участвовать в пентозофосфатном цикле, а также служить заменой и даже дополнением к подачи СО2, как это предполагают в компании Seachem;
  3. cтимуляция роста растений под действием ГА может быть вызвана частичным нарушением транспортной функции клеточной мембраны растений, запускающей регенерационные процессы и образованием аммония в результате гибели аквариумной микрофлоры.

Ю.В. - Уффф…. Общую идею понял, но в химию процесса не полезу. )) У нас Иринка любитель во всем досконально разобраться – пусть матчасть учит. 😉

З.  😆

Tekhi - И разберусь!  😎  Ир, ты обещала в конце про коагуляцию рассказать.

Serpentarius - Обещала – расскажу.

Коагуляция.

Одним из методов борьбы с водорослями является коагуляция растворенных органических примесей. В любом аквариуме его обитатели (рыбы, моллюски, креветки, растения) в процессе жизнедеятельности выделяют продукты метаболизма, растворимые и нерастворимые, которые представляют собой органические соединения. Нерастворимые продукты мы можем удалить сифоном и чисткой фильтрующего материала. Растворимые соединения мы видеть глазом не можем. И ни один фильтрующий материал (за исключением химического – уголь, цеолит) их не задерживает. Мы можем снизить концентрацию этих веществ, меняя часть грязной воды на свежую. Но они накапливаются еще больше. До определенного предела они безвредны (ведь в природе они тоже существуют, но там другие масштабы и условия протекающих процессов минерализации органики). Поэтому часть функций природы аквариумист вынужден взять на себя, выполняя роль протоки при подменах воды, при чистке фильтра, грунта, стекол и т.д.

Бывают системы, где нельзя держать в фильтре цеолит или уголь (например, в травнике или внутреннем фильтре). Тогда приходится пользоваться вспомогательными средствами. Вот мы и подошли к использованию коагулянта. Если мы не можем извлечь из воды с помощью фильтров растворенные соединения – будь то минеральные соли (катионы металлов и анионы кислотных остатков – хлориды, нитраты, сульфаты и т.д.) или органические примеси – нужно искать выход. И он нашелся.

При коагуляции протекает реакция, в результате которой растворенные органические соединения связываются другим веществом (коагулянтом) и переводятся из растворенного состояния в нерастворенное в виде студенистой массы, оседающей на грунте и частично попадающей в фильтр. Эту массу мы уже можем убрать сифоном, а вода очищается. Но тут такой момент: в травниках многие полезные элементы находятся в хелатной форме и тоже могут выпадать в осадок. Потому после использования коагулянта травку надо подкормить обязательно.

Можно пользоваться фирменными средствами для водоподготовки – я на них останавливаться не буду. Я применяю отечественный коагулянт – средство для доочистки питьевой воды “Гиацинт“.

Аl(ОН)хС1з-х]п. высокоосновный гидроксохлорид алюминия отличается тем, что алюминий в нем содержится не в виде ионов (как у сульфата алюминия), а в виде аквагидроксокомплексов, имеющих достаточно высокий заряд и молекулярную массу. Благодаря своей большой удельной поверхности гидрокомплексы и продукты их гидролиза способны захватить, адсорбировать на себе и удалить из очищаемой воды большое количество растворенных примесей.

Ю.В. - Ииии???

Serpentarius - Не “И?”, а фильтр после коагуляции промой. 😀

Ю.В. - Да знаю я. ))) Спассибо, Ириш. Давно с таким удовольствием про водоросли не говорил. Особенно про борьбу с ними. ))

Serpentarius - Не за что. В.Ковалеву спасибо, я очень много его данных здесь использовала и приводила. И И.Оболешеву тоже. И, конечно, С.Кудряшову, материалами которого, опубликованными в его блоге я пользовалась.

Tekhi - И от меня спасибо огромное, Ир, больная тема водоросли. Теперь хоть буду знать, с какой стороны к ним подходить. ))