Насыщение аквариума железом своими руками
Для предупреждения болезней и гибели растений в аквариуме необходимы своевременная смена воды, достаточное количество углекислого газа и минеральная подкормка. Одним из обязательных компонентов минеральной добавки является железо, которое участвует в процессах дыхания и роста водной флоры.
Железо для аквариумных растений очень важны.
При наличии реактивов можно приготовить источники железа для аквариумных растений и своими руками.
Роль железа в аквариуме с растениями
Железо (Fe) участвует в производстве хлорофилла, который обеспечивает процесс дыхания в зеленых растениях. Структура этого белка сходна со строением гема, который обеспечивает перенос и превращение кислорода в человеческой крови (гемоглобине). Для гема железо является определяющим центральным атомом, а для хлорофилла – катализатором синтеза. Его место в структуре дыхательного белка занимает другой макроэлемент – магний.
Железосодержащие ферменты регулируют окислительно-восстановительные процессы при синтезе хлорофилла. Они ускоряют реакции окислительного фосфорилирования и обеспечивают перенос электронов за счет произвольной валентности железа.
Недостаток соединений железа тормозит и производство естественных стимуляторов роста растения – ауксинов. При дефиците хлорофилла, который поглощает зеленый свет и имеет соответствующую окраску, происходит пожелтение или обесцвечивание листьев. Питательные прожилки растения при этом остаются ярко-зелеными. Этот процесс называется хлорозом (по наименованию хлоринового кольца, которое удерживает атом магния в структуре белка).
При хлорозе листья желтеют, сморщиваются и становятся более прозрачными. Первыми болезнь поражает самые молодые листья. Обесцвечивание растений может развиться и при недостатке магния, который формирует дыхательный белок. В этом случае первыми желтеют старые листья, причем процесс начинается с краев и постепенно распространяется по всей площади листа.
Если побледнению или пожелтению подвергаются жилки листьев, то причиной хлороза является нехватка серы или азота, а не железа.
Последствия дефицита Fe развиваются в следующей последовательности:
- Пожелтение молодых листков.
- Замедление роста аквариумных растений.
- Появление желтизны на всех листьях, постепенное обесцвечивание флоры.
- Гибель растений.
Комплексные удобрения и водопроводная вода содержат железо в недостаточном количестве, поэтому предупреждать хлороз рекомендуется с помощью целевых удобрений. Наиболее часто целевые составы содержат связанную биодоступную форму Fe – хелаты.
Избыток железа также может сказаться на состоянии флоры и фауны. Большое количество металла стимулирует рост активных его потребителей – водорослей. Вода в аквариуме приобретает неприятный желтый оттенок, а не стенках, оборудовании и в жабрах рыб оседает бурый железистый налет. Забитые жабры мешают рыбам дышать, что приводит к замедленному росту, ранней гибели, отсутствию или слабости потомства.
Тесты на железо в аквариуме
Тесты на содержание минерала при регулярной подкормке и смене воды позволяют отследить его оседание и потребление в различных формах.
Наиболее распространенными являются следующие тест-наборы:
- UHE тест Fe;
- Tetra Fe;
- Sera;
- НИЛПА Fe Тест;
- Птеро Тест Fe;
- VladOx Fe и др.
Некоторые из них (Птеро, НИЛПА) определяют только свободные формы металла, не окисленные и не связанные в комплексы. Вследствие этого при использовании хелатов железа тесты имеют ограниченную применимость.
Даже высокоточные тесты, показывающие суммарную концентрацию всех форм микроэлемента (например, UHE), могут сбоить при использовании сильных связывающих веществ (хелаторов).
UHE тест Fe для аквариума.
Чтобы найти баланс содержания железа, нужно ориентироваться сразу на несколько факторов:
- Уровень Fe по тесту.
Нормальный диапазон его концентрации указывается в инструкции к тест-набору. Если смена воды и внесение минеральной добавки произошли более 1-2 суток назад, то обнаружить достаточный уровень железа не получится. Большая часть внесенного минерала будет окислена или потреблена растениями. - Внешний вид растений.
Выраженный хлороз проявится лишь при сильном дефиците железа, но небольшое пожелтение листков и стеблей будет видно уже на начальных стадиях. При увеличении дозы удобрения эти листья быстро позеленеют.
Делать фото и видео растений для сравнения не потребуется, т.к. разница будет видна уже на следующий день. Если изменения через сутки отсутствуют, то причиной пожелтения и обесцвечивания является недостаток магния, марганца и других микро- и макроэлементов. - Нормы внесения железа.
Вносить удобрения можно в соответствии с универсальной нормой или индивидуальным показателем потребления. Чтобы определить этот показатель, нужно в течение 2-3 недель добавлять железо по средней норме и наблюдать за цветом растений. Сразу после внесения и в конце недели следует измерять уровень железа высокоточным тестом. За показатель потребления можно принять средний или максимальный результат за несколько недель.
При нормальных внешних показателях и соблюдении рекомендуемых дозировок не следует бояться небольшого несоответствия числовых значений. При наличии признаков передозировки Fe (рост водорослей, бурые жабры рыб) следует сменить воду, снизить норму внесения удобрения и добавить в аквариум состав с марганцем. Последний позволит быстро освободить дыхательные пути рыб и компенсировать избыток железа.
Какое бывает железо и какое можно использовать в аквариуме
Железо является поливалентным элементом. Это означает, что в разных соединениях оно может проявлять различную степень окисления. В отличие от кальция или магния, которые образуют по одному гидроксиду, Fe может создавать один из двух: Fe(ОН)3 (для трехвалентного) или Fe(ОН)2 (для двухвалентного).
Среди аквариумистов распространено ошибочное мнение, что водные растения усваивают только двухвалентное железо. На практике трехвалентный Fe уступает двухвалентному в усвояемости, но незначительно.
Более важным условием для усвоения железа является его свободная форма. При попадании в воду и почву аквариума микроэлемент быстро окисляется, образуя оксиды, которые оседают на стенках емкости. Растения не могут разлагать и перерабатывать оксиды и гидроксиды, поэтому усваивают только то железо, которое успели получить до завершения процесса окисления.
Учитывая интенсивность реакции, свободное железо должно полностью исчезать из воды в течение нескольких часов после внесения. Однако анаэробные микроорганизмы грунта возвращают часть микроэлемента в свободную форму, восстанавливая оксиды и гидроксиды.
Бактерии-анаэробы не обеспечивают достаточной концентрации железа, поэтому свободный Fe обрабатывают хелаторами, чтобы предупредить окисление изначально. Хелаторы связывают металлическое вещество, но сохраняют биодоступность и позволяют растениям усваивать его по мере потребности.
Тесты на концентрацию Fe основаны на принципе окисления, поэтому они хорошо улавливают свободный двух- и трехвалентный металл, но не реагируют на связанное вещество. Реактивы высокоточных тестов способны окислять железо и в составе слабых хелатов, инициируя ионную реакцию за счет более высокой активности.
При использовании сильных хелаторов обмен становится невозможным, а точность результата падает.
Хелаты железа, их устойчивость и пригодность для применения в аквариуме
В аквариумистике используется несколько хелатных соединений железа. Они различаются формулой кислотного остатка, способом получения, стойкостью и воздействием на микрофлору аквариума. Большую часть из них несложно получить в домашних условиях.
Распространенные хелатные соединения Fe для аквариумных растений:
| Хелат Fe | С помощью чего получают (вещество-хелатор) | Стойкость | Особенности соединения | Последствия применения в аквариуме |
| Цитрат | Лимонная кислота | слабая | Являются нестабильными, но дешевыми хелатами Подходят для частого внесения | Хорошо разлагается бактериями |
| Глицинат | Глицин (амино-уксусная кислота) | слабая | Активно съедается микрофлорой Под действию аналогичен с глюконатом, но не дает мгновенного эффекта | |
| Глюконат | Глюконовая кислота | слабая | Необходимо ежедневное внесение При задержке на форсированных травниках быстро появляются признаки хлороза | Как быстроусвояемый углевод легко потребляется бактериями Обеспечивает сверхбыстрый эффект при недостатке железа (листья зеленеют в течение 1-2 часов после внесения) |
| Фумарат | Фумаровая кислота | средняя | Используется реже других слабых и среднеустойчивых хелатов | Разлагается микроорганизмами, не накапливается в воде |
| Fe-EDTA | ЭДТА (этилен-диамин-тетра-уксусная кислота, Трилон-Б) | Высокая (при рН>7 слабая) | Сохраняет устойчивость в мягкой воде со стабильной подачей углекислого газа (СО2) При разложении связывает ионы кальция и магния | Разлагаясь в жесткой воде (рН>7), вызывает недостаток макроэлементов и радикулит растений Остатки Fe-EDTA не потребляются бактериями, что усугубляет его накопление в аквариуме |
| Fe-ОЭДФ | Этидроновая кислота | высокая | Сохраняет устойчивость при рН>7 Является источником фосфора, при регулярном применении требует коррекции дозы фосфатов Активизирует рост водной флоры | Разлагается микрофлорой аквариума, не вызывает радикулита водных растений Высокая концентрация фосфатов и неравномерность потребления СО2 приводит к появлению зеленого водорослевого налета |
| Fe-DTPA | ДТПА (диэтилен-триамин-тетра-уксусная кислота) | высокая | Сохраняет устойчивость при рН>7 | По сравнению с Fe-EDTA активнее потребляется бактериями грунта и слабее влияет на концентрацию макроэлементов На форсированных посадках (с крупными дозами удобрений) могут проявляться признаки радикулита |
Хелатное соединение Fe-ОЭДФ.
Выбор хелата зависит от целей выращивания растений, финансовых возможностей и частоты внесения удобрений:
- для любительского домашнего аквариума можно использовать недорогие и безопасные хелаты – цитрат и глицинат железа;
- Fe-EDTA легко получают в домашних условиях, но из-за побочных эффектов ограниченно применяют в аквариумистике;
- при выращивании водных растений на продажу можно вводить часть железа в виде Fe-ОЭДФ: этот хелат ускорит их рост за счет большого количества фосфора;
- для улучшения микрофлоры и оптимальной биодоступности железа эффективны комбинации из слабых и устойчивых хелатов (например, глюконата железа и Fe-DTPA).
При использовании устойчивых соединений необходимо менять воду не реже 1 раза в неделю.
Как приготовить удобрение с железом своими руками
Для самостоятельного приготовления железных хелатов можно воспользоваться следующими способами:
- С лимонной кислотой.
Для получения удобрения нужно взять 500 мл дистиллированной воды, 20 г железного купороса из садового магазина и 20 г безводной лимонной кислоты. Смешать кислоту и воду. После растворения лимонной кислоты нужно аккуратно добавить купорос и перемешать. Полученный светло-желтый раствор имеет концентрацию железа около 7,5 мг/мл. Хранить цитрат нужно в емкости с затемненными стенками. Рекомендуемый срок хранения – 2 недели. Потемнение раствора свидетельствует о снижении его эффективности. - С ЭДТА.
Взять 1 л дистиллированной воды, 2,5 г железного купороса и 5 г Трилона-Б (Комплексона-3). Купить Трилон-Б можно на барахолке фотореактивов, в аптеке или магазине химических реактивов для лабораторий. Смешать все компоненты и добавить 0,5 г аскорбиновой кислоты для лучшей сохранности раствора. Концентрация железа в таком растворе – 0,5 мг/мл. Получить в домашних условиях менее вредные удобрения с ДТПА и ОЭДФ не получится, т.к. эти хелаторы редко продаются в розницу.
Покупные хелаты на основе трехвалентного Fe могут плохо растворяться в воде. Для восстановления металла до двухвалентного можно применять порошковую аскорбиновую кислоту. Если полученный раствор получился слишком кислым либо вода в аквариуме изначально мягкая, то удобрение можно нейтрализовать карбонатом калия (поташом). Пропорция компонентов подбирается в соответствии с коэффициентами химической реакции.
Кислая среда повышает усвояемость железа, поэтому лимонную кислоту можно добавлять и для снижения жесткости воды.
Сколько добавлять железа с удобрениями
Количество удобрения рассчитывается в зависимости от объема аквариума. На каждый литр воды нужно вносить 0,5-1 мг железа в неделю. Для аквариумов без подачи углекислого газа эта норма может быть и меньше, а при повышенной жесткости воды – доходить до 1,5 мг. При подаче СО2 вносить удобрение рекомендуется ежедневно (по 1/7 недельной дозировки).
Повышенное содержание кальция и фосфора приводит к обеднению почвы и снижению концентрации железа. Оба элемента связывают его в нерастворимые соединения, делая недоступным для усвоения. При регулярном внесении фосфатов и высокой жесткости воды нужно контролировать уровень Fe и внешний вид водной флоры.
Некоторые аквариумисты настаивают на том, что 0,5-1 мг является пиковым уровнем внесения, который необходим в начале жизни аквариума и при развитии признаков хлороза. Нормальная же концентрация микроэлемента составляет 0,1-0,3 мг/л.
Передозировка выше 2 мг/л является опасной для растений и рыб. Она может возникнуть при высокой изначальной концентрации Fe в воде (например, из скважины), избыточной подкормке или сочетании этих факторов. Рост аквариумной флоры в таких условиях замедляется.
Автоматическая система подачи оптимального количества железа в аквариум
Усвоение железа водными растениями происходит лишь под воздействием УФ-лучей. Чтобы своевременно вносить удобрения и не ошибиться с их количеством, можно приобрести автоматический дозатор. Эти приспособления рассчитаны сразу на несколько разных добавок, что позволяет обеспечить аквариум всеми необходимыми макро- и микроэлементами.
Стоимость системы автоматического внесения составляет от 3 до 10 тыс. руб. в зависимости от производителя. При наличии дозатора, комплекта трубок и контроллера можно собрать такую систему в домашних условиях.
Источник