Редокс-потенциал в аквариуме с криптокоринами.
Добавлено: 25 июн 2013, 08:51
Редокс-потенциал в аквариуме с криптокоринами.
Если внимательный аквариумист задумывался хоть раз о проблеме питания аквариумных растений, то он приходил к выводу о взаимодействии многих химических элементов и соединений их, не что иное представляет из себя редокс-потенциал rH.
Для оценки питательного климата в воде больше всего подходит именно такой показатель, как rН. Редокс потенциал (rН) рассчитывается исходя из потенциала Е, выраженного в милливольтах, и показателя pН :
rН = (E/28,9) + 2 рН
Так как понятие рН согласно определению представляет отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, то и показатель rН оказывается зависим от них. И равно, как кислая, либо щелочная реакция раствора обычно не отражает ни уровень потенциала, ни концентрацию водородных ионов как таковую, а лишь величину рН. Точно так же и для редокс-системы используется шкала, позволяющая сравнивать баланс окисления-восстановления, несущая ту же функцию, что и шкала рН в комплексе кислота-основание. Шкала rН имеет диапазон от 2 до 42. По существу, увеличение показателя гН означает рост окислительной доли и наоборот. Как это обстоит на практике?
Если принять, что в аквариумной системе при достаточно буферной системе (жесткость воды 10-12 градусов) при достаточном количестве рыб устанавливается рН 7,4-7,6, что является типичным значением для Москвы и московской области, получаем, что rH= 28-29 (при потенциале грунта 0,5-0,6 Вольта и рН=7,6). При таком окислительно-восстановительном потенциале, прекрасно растут криптокорины и многие эхинодорусы, длинностебельные растения чувствуют себя не совсем комфортно. Если подставить низкие значения рН, при которых криптокорины растут в природе и сопоставить данные потенциала, измеренные в полевых условиях Хорстом, получим те же значения потенциала грунта.
Именно эта область грунта с потенциалом 0,5-0,6 В представляет наиболее интересный слой, в котором под воздействием бактерий, грибов и водорослей происходит процессы адсорбции корнями растений азота, фосфора и микроэлементов. В тоже время при таких сложившихся условиях грунт «живет», в нем происходит обмен веществом и многие элементы становятся пригодными для потребления растениями. Невольно вспоминается совет Кристель Кассельман о ворошении грунта около корней растений, действительно такими действиями выравнивается редокс-потенциал вокруг корней, разрушаются анаэробные зоны.
Дно, безусловно является своеобразным катализатором. Роль дна является стабилизация питательного климата. При rН выше 28 резко возрастает интенсивность окисления утилизированного азота - аммиак (NН3), возникающий при разложении белков животного и растительного происхождения, как карбонат аммония (NН4)2СО3 менее поддается действию нитрификационных бактерий, разлагающих его на нитриты и нитраты. Исходный катион NН4+ представляет собой прекрасный источник азота для криптокорин. Именно поэтому, эти растения лучше всего себя чувствуют при rН порядка 28. Но превышение азотистых соединений в воде может привести к небезопасному для растения накапливанию нитратов в организме криптокорин и при резких изменениях rН - к гибели растений. Поэтому вывод напрашивается сам собой- сифонирование грунта никто не отменял, его в условиях криптокоринника нужно производить реже, но все же это надо делать. Но и переусердствовать не надо, этим же можно объяснить плохой рост криптокорин в аквариумах с донными фильтрами, которые не дают микроэлементам, например, как железо, переходить из окисленных осадков в более легкие для усваивания формы, который не может быть использован водными растениями.
Некоторые питательные элементы растений, особенно микроэлементы, такие как Fe2+, Zn2+ и Cu2+, связываются растворенным диоксидом углерода в почвенном растворе. Это связывание способствует поглощению питательных элементов корнями растений. Питательные элементы, связанные гуминовыми веществами и органическими кислотами значительно более доступны для растений, чем заключенные в осажденных окислах металлов.
Питательные элементы, такие как фосфаты, медь, молибдаты и цинк часто содержаться в комплексных соединениях в осажденных окислах металлов. Водные растения могут освободить эти осадки обычным корневым дыханием. То есть, дыхательный CO2 , выделяемый на кончиках корней, подкисляет почвенный раствор, который медленно растворяет осадки. Корни растений также активно выделяют органические кислоты, такие как лимонная, оксалиновая и кофеиновая которые помогают растворить питательные элементы, такие как железо и фосфаты. Когда осадок окиси металла распадается, связанные микроэлементы и фосфаты попадают в почвенную воду. Тогда корни растений могут легко усвоить эти питательные элементы.
Добавление глины в аквариумный грунт полезно не столько для питания растения, сколько для создания питательного климата из-за того, что глина связывает в комплексы многих металлов, которые потребляются растениями гораздо лучше. Поэтому , глина не панацея, она лишь создает предпосылки для потребления других веществ, не более.
Надо стремиться создать богатый грунт, содержащий необходимое количество железа, марганца, который работает как катализатор и обеспечивает воду, достаточно свежую, но с небольшим количеством питательных веществ. В этом случае идет перенос вещества от корней к листьям. Если сопоставить факт плохого роста криптокорин при засадке ими нового аквариума, начинаешь понимать, что криптокорины не могут потреблять питательные вещества в таких условиях. Предвижу возражения, что это связано с травмированием корней при пересадке, по позвольте, высаживая ту же криптокорину в устоявшийся аквариум с богатым «правильным» грунтом вы наблюдаете нормальную вегетацию.
Так же обстоит дело и с другими розеточными растениями, у которых корневая система активно участвует в развитии растения, а не служит только органом фиксации , как в случае с длинностебельными водными травами.
Если внимательный аквариумист задумывался хоть раз о проблеме питания аквариумных растений, то он приходил к выводу о взаимодействии многих химических элементов и соединений их, не что иное представляет из себя редокс-потенциал rH.
Для оценки питательного климата в воде больше всего подходит именно такой показатель, как rН. Редокс потенциал (rН) рассчитывается исходя из потенциала Е, выраженного в милливольтах, и показателя pН :
rН = (E/28,9) + 2 рН
Так как понятие рН согласно определению представляет отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, то и показатель rН оказывается зависим от них. И равно, как кислая, либо щелочная реакция раствора обычно не отражает ни уровень потенциала, ни концентрацию водородных ионов как таковую, а лишь величину рН. Точно так же и для редокс-системы используется шкала, позволяющая сравнивать баланс окисления-восстановления, несущая ту же функцию, что и шкала рН в комплексе кислота-основание. Шкала rН имеет диапазон от 2 до 42. По существу, увеличение показателя гН означает рост окислительной доли и наоборот. Как это обстоит на практике?
Если принять, что в аквариумной системе при достаточно буферной системе (жесткость воды 10-12 градусов) при достаточном количестве рыб устанавливается рН 7,4-7,6, что является типичным значением для Москвы и московской области, получаем, что rH= 28-29 (при потенциале грунта 0,5-0,6 Вольта и рН=7,6). При таком окислительно-восстановительном потенциале, прекрасно растут криптокорины и многие эхинодорусы, длинностебельные растения чувствуют себя не совсем комфортно. Если подставить низкие значения рН, при которых криптокорины растут в природе и сопоставить данные потенциала, измеренные в полевых условиях Хорстом, получим те же значения потенциала грунта.
Именно эта область грунта с потенциалом 0,5-0,6 В представляет наиболее интересный слой, в котором под воздействием бактерий, грибов и водорослей происходит процессы адсорбции корнями растений азота, фосфора и микроэлементов. В тоже время при таких сложившихся условиях грунт «живет», в нем происходит обмен веществом и многие элементы становятся пригодными для потребления растениями. Невольно вспоминается совет Кристель Кассельман о ворошении грунта около корней растений, действительно такими действиями выравнивается редокс-потенциал вокруг корней, разрушаются анаэробные зоны.
Дно, безусловно является своеобразным катализатором. Роль дна является стабилизация питательного климата. При rН выше 28 резко возрастает интенсивность окисления утилизированного азота - аммиак (NН3), возникающий при разложении белков животного и растительного происхождения, как карбонат аммония (NН4)2СО3 менее поддается действию нитрификационных бактерий, разлагающих его на нитриты и нитраты. Исходный катион NН4+ представляет собой прекрасный источник азота для криптокорин. Именно поэтому, эти растения лучше всего себя чувствуют при rН порядка 28. Но превышение азотистых соединений в воде может привести к небезопасному для растения накапливанию нитратов в организме криптокорин и при резких изменениях rН - к гибели растений. Поэтому вывод напрашивается сам собой- сифонирование грунта никто не отменял, его в условиях криптокоринника нужно производить реже, но все же это надо делать. Но и переусердствовать не надо, этим же можно объяснить плохой рост криптокорин в аквариумах с донными фильтрами, которые не дают микроэлементам, например, как железо, переходить из окисленных осадков в более легкие для усваивания формы, который не может быть использован водными растениями.
Некоторые питательные элементы растений, особенно микроэлементы, такие как Fe2+, Zn2+ и Cu2+, связываются растворенным диоксидом углерода в почвенном растворе. Это связывание способствует поглощению питательных элементов корнями растений. Питательные элементы, связанные гуминовыми веществами и органическими кислотами значительно более доступны для растений, чем заключенные в осажденных окислах металлов.
Питательные элементы, такие как фосфаты, медь, молибдаты и цинк часто содержаться в комплексных соединениях в осажденных окислах металлов. Водные растения могут освободить эти осадки обычным корневым дыханием. То есть, дыхательный CO2 , выделяемый на кончиках корней, подкисляет почвенный раствор, который медленно растворяет осадки. Корни растений также активно выделяют органические кислоты, такие как лимонная, оксалиновая и кофеиновая которые помогают растворить питательные элементы, такие как железо и фосфаты. Когда осадок окиси металла распадается, связанные микроэлементы и фосфаты попадают в почвенную воду. Тогда корни растений могут легко усвоить эти питательные элементы.
Добавление глины в аквариумный грунт полезно не столько для питания растения, сколько для создания питательного климата из-за того, что глина связывает в комплексы многих металлов, которые потребляются растениями гораздо лучше. Поэтому , глина не панацея, она лишь создает предпосылки для потребления других веществ, не более.
Надо стремиться создать богатый грунт, содержащий необходимое количество железа, марганца, который работает как катализатор и обеспечивает воду, достаточно свежую, но с небольшим количеством питательных веществ. В этом случае идет перенос вещества от корней к листьям. Если сопоставить факт плохого роста криптокорин при засадке ими нового аквариума, начинаешь понимать, что криптокорины не могут потреблять питательные вещества в таких условиях. Предвижу возражения, что это связано с травмированием корней при пересадке, по позвольте, высаживая ту же криптокорину в устоявшийся аквариум с богатым «правильным» грунтом вы наблюдаете нормальную вегетацию.
Так же обстоит дело и с другими розеточными растениями, у которых корневая система активно участвует в развитии растения, а не служит только органом фиксации , как в случае с длинностебельными водными травами.