Ekologie rostlinného akvária

V mantinelech zdravého rozumu a kritického myšlení

358
Publikováno: 20.08.2014, Aktualizováno: 16.01.2017

Analýza akvarijních substrátů

Komentář 2018

Substrát považuji za nejdůležitější stavební prvek rostlinného akvária. Z toho logicky plyne, že znát jeho přesné složení považuji za klíčové, pokud chce akvarista systematicky docilovat úspěchu. Bohužel z dnešního pohledu mi prováděné analýzy nepřipadají už tak užitečné, protože v nich zdaleka nenacházím vše, co dnes považuji za důležité. Mnohem lepší způsob, jak se dopátrat ideálního substrátu, mi dnes připadá to, co má v plánu zkoumat kolega Maq v jeho experimentu Mičurinskie kanikuly 2018. Doufejme, že se mu podaří zjistit, jaké složky substrátu jsou pro dobrý růst rostlin důležité (a jaké méně).

V tomto článku budu postupně zveřejňovat laboratorní rozbory vybraných akvarijních substrátů.

Hodnocení výsledků půdních rozborů

Viz Předpis č. 275/1998 Sb.Vyhláška Ministerstva zemědělství o agrochemickém zkoušení zemědělských půd a zjišťování půdních vlastností lesních pozemků

Obsah částic (zrn) < 0,01 mm v %
Druh půdyOznačeníZrnitost I. (%)
Lehkápísčitá P<10
hlinitopísčitá HP10-20
Střednípísčitohlinitá PH20-30
hlinitá H30-45
Těžkájílovitohlinitá JH45-60
jílovitá JV60-75
jíl (prchlice) J>75
pH (výměnná reakce půdy):
pHhodnocení
<4,5extrémně kyselá
4,5-5,0silně kyselá
5,1-5,5kyselá
5,6-6,5slabě kyselá
6,6-7,2neutrální
7,3-7,7alkalická
>7,7silně alkalická
Oxidovatelný uhlík a humus:
Cox (%)Humus (%)obsah
<0,6<1,0velmi nízký
0,6-1,11,0-2,0nízký
1,2-1,72,1-3,0střední
1,8-2,93,1-5,0vysoký
>2,9>5,0velmi vysoký
Sorpční vlastnosti (CEC):
CEC (mM/100g)označení
>30velmi vysoká
30-25vysoká
24-18vyšší střední
17-13nižší střední
12-8nízká
<8velmi nízká

Přístupné živiny (mg/kg):
ObsahFosforDraslíkVápníkHořčík
půdapůdapůda
lehkástřednítěžkálehkástřednítěžkálehkástřednítěžká
nízký<50<100<105<170<1000<1100<1700<80<105<120
vyhovující51-80101-160106-170171-2601001-18001101-20001701-300081-135106-160121-220
dobrý81-115161-275171-310261-3501801-28002001-33003001-4200136-200161-265221-330
vysoký116-185276-380311-420351-5102801-37003301-54004201-6600201-285266-330331-460
velmi vysoký>185>380>420>510>3700>5400>6600>285>330>460
 
Obsah uhličitanů:
% uhličitanůobsah
0žádný
0,1-0,5nízký
0,6-3,0střední
3,1-5,0vysoký
>5,0velmi vysoký
Minerální dusík:
mg/kgobsah
<5velmi nízký
5-15nízký
15-30střední
30-45dobrý
>45vysoký

Obsah železa (Fe) v ornici se pohybuje v rozmezí 5-50 g/kg (většinou přítomné jako nerozpustné oxidy Fe nebo fosforečnany Fe).
Obsah manganu (Mn) v ornici bývá v rozmezí 20-3000 mg/kg (většina přístupného Mn je vázána v organických komplexech).

Živiny v půdě jsou jednak ve formě půdního roztoku (v iontové formě), a dále v tuhé fázi ve vazbách: jako soli adsorbované popř. výměnně vázané na povrchu minerálních a organických sorbentů, fixované v jílových minerálech, vázané v organické hmotě, v biomase, v krystalové mřížce silikátů. Celkový obsah živin v půdě je poměrně vysoký a u různých půd rozdílný. Přístupné živiny tvoří jen malou část z celkového obsahu živin v půdě a obsahují jen několik desetin až 1% z veškerého obsahu. Tento malý podíl představují hlavně živiny rozpuštěné v půdním roztoku, živiny poutané v sorpčním půdním komplexu (CEC) a živiny vázané v půdě ve sloučeninách rozpustných ve slabých kyselinách (H2CO3) nebo zásadách (NaHCO3). Přijatelné živiny charakterizujeme jako podíl (část) živin přístupných, který je určen jejich rozpustností ve vodě (přesněji v půdním roztoku), ale i podmínkami příjmu a příjmovou schopností rostlin. Zbývajících 99 i více procent všech živin v půdě je vázáno více či méně pevně v minerálním, organominerálním a organickém podílu půdy a tvoří „rezervu“ živin pro rostliny. Stupeň zpřístupňování této rezervy do stavu přístupného pro rostliny závisí na pH prostředí, velikosti částic a pevnosti jejich krystalových mřížek, na poloze iontů uvnitř a kolem mřížky krystalů, na průběhu mineralizace atp. Živinný režim půd je závislý na charakteru sorpce (jíl, humus), mikrobiální a makrobiální aktivitě v půdě, pH, poměru vody a vzduchu v půdě, obsahu makro a mikroživin a na stupni rozložitelnosti organických látek v půdě. Živiny poutané iontovýměnně na půdní koloidy, zvláště humusové, mohou v dostatečném a nepřetržitém toku doplňovat optimální stav živin v půdním roztoku.
– Prof. Ing. Rostislav Richter, DrSc.

Výsledky rozborů

  ADA Aqua Soil Amazonia

Výrobce: ADA Aqua Design Amano

Marketingový popis substrátu:

Amazonia je substrátový materiál bohatý na organické kyseliny a živiny, který podporuje růst kořenících rostlin. V kombinaci se zásobním substrátem Power Sand se stává ideálním substrátem pro rostliny. Jemnější typ Powder se používá pro menší akvária nebo jako horní vrstva kladená přes normální typ substrátu Amazonia. Tento produkt je navržen pro růst a podporu vodních rostlin a tropických ryb v akváriu. Narozdíl od některých půdních substrátů na trhu, které zabraňují zvyšování tvrdosti vody pomocí chemického ošetření, Aqua Soil snižuje tvrdost vody přirozeným způsobem, a vytváří tak mírně kyselé prostředí, které většina vodních rostlin upřednostňuje. Aqua Soil má vynikající tvar a hustotu, takže se v něm kořenový systém rostlin vyvíjí lépe, než u mořských písků či jiných půdních substrátů. Tento tepelně upravený, přírodní půdní substrát je zcela novým druhem půdního substrátu. Aqua Soil vyráběný z přírodní zeminy a obsahující vysoký podíl organické výživy vytváří za součinnosti podpůrných aditiv "mikrokosmos" neboli "živý substrát" podporující činnost mikroorganismů. V kombinaci s podkladovým substrátem Power Sand (který se prodává samostatně) zlepšuje rapidní osídlení substrátu bakteriemi a vytváří ideální prostředí pro kořenící rostliny.

Doporučené použití:

Nepoužívejte tento produkt společně s produkty jiných výrobců (nadměrný přísun živin by mohl mít za následek zakalení vody nebo přemnožení řas). Nepoužívejte společně s tímto produktem přípravky na léčbu onemocnění ryb. Propláchnutí substrátu před prvním použitím není nutné, neboť by v důsledku toho mohlo dojít k rozdrobení granulí a zakalení vody. 9ℓ balení představuje standardní množství vhodné pro založení akvária o půdorysu 60x36 cm (tloušťka substrátu bude v tomto případě tvořit 4 cm). Po napuštění akvária bude voda chvíli zakalená. Zákal můžete odstranit buď okamžitě pomocí výměny vody nebo postupně pomocí filtrace. Tento substrát obsahuje valounky a části rostlin, což jsou materiály běžně se vyskytující v každé půdě. Nepoužívejte společně s tímto produktem půdní filtr. Pro pěstování vodních rostlin doporučujeme používat vnější kanystrový filtr. Protože tento produkt přirozeně okyseluje vodu a snižuje její tvrdost, není vhodný pro tropické ryby, které preferují zásaditou vodu. Tento produkt rovněž není vhodný pro ryby, které rozrývají dno. Při použití substrátu Amazonia mohou prosáknout do vody organické látky (huminové kyseliny) a způsobit její žluté nebo hnědé zabarvení, pokud má místní pitná voda vysokou hodnotu pH. Zabarvení vody zmizí, až se vodní rostliny rozrostou a pokryjí celý substrát. Dokud se rostliny plně nerozrostou, provádějte časté výměny vody a používejte také volitelně jako filtrační médium aktivní uhlí. Výstup z filtru by neměl být namířen přímo do substrátu, aby ho nevířil. Nasávání filtru by nemělo být těsně u substrátu, aby se částečky substrátu nenasávaly do filtru.

Charakteristika analyzovaného substrátu:
Obchodní názevAqua Soil Amazonia [New]
Balení9L
Zrnitost4-5 mm
Hmotnost0,73 kg/L
Země nákupu Bulharsko [Georgi Chaushev]
Stavnový, nikdy nepoužitý
Datum nákupu: 07/2012
Datum rozboru: 08/2014
Výsledky laboratorního rozboru:
ParametrHodnotaJednotkaPoznámka
pH4,62silně kyselá reakce
uhličitany [CO3]0,2 %nízký obsah
N-celkový3 850   mg/kgsoučet všech forem anorganicky a organicky vázaného dusíku (dusík amoniakální, dusitanový, dusičnanový a organický)
98-99% dusíku se v půdě nachází ve formě organické a jen malá část ve formě minerální.
Dusík vázaný v organické formě představuje zásobní formu N, kterou rostliny mohou využít až po mineralizaci.
N-NH4+ minerál.n/amg/kg
N-NO3- minerálnín/amg/kg
P-přístupný<2   mg/kgnízký obsah
K-přístupný66   mg/kgnízký obsah
Ca-přístupný348   mg/kgnízký obsah
Mg-přístupný36   mg/kgnízký obsah
Fe-celkové34 100   mg/kg(průměrný obsah)
Mn-celkovýn/amg/kg
CEC26,88mM/100gvysoká kationtová výměnná kapacita
Výměnný H+35,3 mM/100gvodík, který je v tom sorpčním komplexu
Cox4,29%velmi vysoký obsah (celkový organický uhlík oxidovatelný)
humusn/a%velmi vysoký obsah (stabilní organická složka substrátu)
Jíl [Zrnitost I]15,6 %→ lehká, hlinitopísčitá půda
Prach [Zrnitost II]24,7 %
Písek [Zrnitost III]59,7 %
Substrát ADA Aqua Soil Amazonia patří do kategorie lehkých, hlinitopísčitých půd (podíl jílu 15%) s vysokým obsahem organického uhlíku (4%) a vysokou sorpční kapacitou (CEC = 27 mM/100g). Má silně kyselou reakci (pH 4,6) a obsahuje velmi vysoké množství výměnného vodíku (35 mM/100g). Obsah přístupných živin (fosfor, draslík, vápník a hořčík) je nízký. Obsah železa je průměrný (34 g/kg) a odpovídá hodnotám běžným ve většině půd.

Výpočet nasycenosti substrátu

CEC = "Potenciální" sorpční kapacita (tj. teoretická kapacita)
Zjišťuje se tím, že se z koloidních částic vytěsní všechen výměnný vodík (H+), a pak se změří jeho množství.
Toto množství pak představuje potenciální kapacitu substrátu přijmout do sebe různé bazické kationty (především Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Al3+).
Převod mg/kg → mM/kg:
1) zjistit obsah látky v substrátu (mg/kg)
2) zjistit molární hmotnost látky (g/mol)
3) obsah látky v substrátu (mg/kg) vydělit molární hmotností látky (MH)
ADA Aqua Soil Amazonia
Vzorec pro výpočet nasycenosti: Nasycenost = T(CEC) - H+
U kyselých půd se ale nasycenost nedá takto jednoduše vypočítat, protože u těchto typů půd bývá v substrátu vyšší množství výměnného vodíku (H+). V takovém případě se dá přibližná nasycenost substrátu vypočítat jako rozdíl mezi celkovou sorpční kapacitou (CEC) a součtem obsahu hlavních bazických kationtů přítomných v substrátu (K+, Ca2+, Mg2+).
CEC (celková sorpční kapacita)   = 269 mM/kg (26.9 mM/100g)
Do CEC se započítávají pouze kationty (K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+/Fe3+, NH4+), nikoli anionty (NO3-, PO43-, SO42-).
Draslík (K+)       =    66 mg/kg =   2 mM/kg (   66 g ÷ 39 g/mol)
Vápník  (Ca+)      =   348 mg/kg =  17 mM/kg (  348 g ÷ 20 g/mol)
Hořčík  (Mg+)      =    36 mg/kg =   3 mM/kg (   36 g ÷ 12 g/mol)
                                    22 mM/kg (K+, Ca2+, Mg2+)
Molární hmotnost Ca2+ = 40 g/mol (dvoumocný vápník)
Molární hmotnost Ca+   = 20 g/mol (jednomocný vápník)
Ve výsledcích laboratorního rozboru jsou uváděny hodnoty pro jednomocný vápník (Ca+) !
Proto se obsah vápníku v substrátu (resp. roztoku) nedělí 40 g/mol, ale pouze poloviční hodnotou (tj. 20 g/mol) !
Totéž platí i pro hořčík.
Železo  (Fe2+/3+)  = 34100 mg/kg = 610 mM/kg (34100 g ÷ 56 g/mol)
Dusík (celkový)    =  3850 mg/kg = 275 mM/kg ( 3850 g ÷ 14 g/mol)
Železo ani dusík (a to ani ten amoniakální) se do CEC obvykle nezapočítávají.
Výsledek:
Potenciálně volná sorpční kapacita = Celková sorpční kapacita (CEC) – Nasycená sorpční kapacita (součet K, Ca, Mg)
Potenciálně volná sorpční kapacita = 247 mM/kg (269 - 22)
Ze všech výše uvedených dat a výpočtů je možné odvodit, že se jedná o kyselý, nenasycený (hladový) substrát, což potvrzují i četné praktické zkušenosti s jeho použitím v rostlinných akváriích, kde po několik týdnů až měsíců rapidně snižuje tvrdost vody a zároveň ji okyseluje, v důsledku čehož klesá i její alkalita. To je způsobeno tím, že obsahuje relativně velké množství humusových látek (s vyšším podílem fulvokyselin), z nichž se uvolňuje do vody velké množství vodíkových iontů (H+) a na jejich místo se ve velkém množství vážou bazické kationty z vody (K+, Ca2+, Mg2+). Velké množství vodíkových iontů ve vodě pak vede zcela logicky i k poklesu pH a celkové alkality (část vodíkových iontů je totiž neutralizována hydrogenuhličitany, jejichž koncentrace ve vodě klesá).
  ADA Aqua Soil Amazonia Powder

Výrobce: ADA Aqua Design Amano

Marketingový popis substrátu: viz předchozí produkt

Doporučené použití: viz předchozí produkt

Charakteristika analyzovaného substrátu:
Obchodní názevAqua Soil Amazonia [Powder]
Balení3ℓ, 9ℓ
Zrnitost2-3 mm
Hmotnost0,7? kg/ℓ
Země nákupu Česká republika
Stavnový, originálně balený
Výsledky laboratorního rozboru:
ParametrHodnotaJednotkaPoznámka
pH4,66silně kyselá reakce
uhličitany [CO3]0,2 %nízký obsah
N-celkový3 170   mg/kgsoučet všech forem anorganicky a organicky vázaného dusíku (dusík amoniakální, dusitanový, dusičnanový a organický)
98-99% dusíku se v půdě nachází ve formě organické a jen malá část ve formě minerální.
Dusík vázaný v organické formě představuje zásobní formu N, kterou rostliny mohou využít až po mineralizaci.
N-NH4+ minerál.148,18mg/kgvysoký
N-NO3- minerální58,24mg/kg
P-přístupný24,3 mg/kgnízký obsah
K-přístupný250   mg/kgvyhovující obsah
Ca-přístupný1 371   mg/kgnízký obsah
Mg-přístupný178   mg/kgvyhovující obsah
Fe-celkové41 000   mg/kg(průměrný obsah)
Mn-celkový1 043   mg/kg
CEC25,71mM/100gvysoká kationtová výměnná kapacita
Výměnný H+34,5 mM/100gvodík, který je v tom sorpčním komplexu
Cox4,54%velmi vysoký obsah (celkový organický uhlík oxidovatelný)
humus7,8 %velmi vysoký obsah (stabilní organická složka substrátu)
Jíl [Zrnitost I]53,5 %→ těžká, jílovitohlinitá půda
Prach [Zrnitost II]26,6 %
Písek [Zrnitost III]19,9 %
  ADA Aqua Soil Amazonia (starý)

Výrobce: ADA Aqua Design Amano

Marketingový popis substrátu: viz popis produktu ADA Aqua Soil Amazonia

Doporučené použití: viz popis produktu ADA Aqua Soil Amazonia

Charakteristika analyzovaného substrátu:
Obchodní názevAqua Soil Amazonia
Aqua Soil Amazonia [Powder]
Balení3ℓ, 9ℓ
Zrnitost2-5 mm
Hmotnost0.7? kg/ℓ
Země of nákupu Česká republika
Stav1-3 roky starý
Výsledky laboratorního rozboru:
ParametrHodnotaJednotkaPoznámka
pH5,83mírně kyselá reakce
uhličitany [CO3]0,1 %nízký obsah
N-celkový4 770   mg/kgsoučet všech forem anorganicky a organicky vázaného dusíku (dusík amoniakální, dusitanový, dusičnanový a organický)
98-99% dusíku se v půdě achází ve formě organické a jen malá část ve formě minerální.
Dusík vázaný v organické formě představuje zásobní formu N, kterou rostliny mohou využít až po mineralizaci.
N-NH4+ minerál.7,14mg/kgnízký
N-NO3- minerální5,97mg/kg
P-přístupný26,6 mg/kgnízký obsah
K-přístupný151   mg/kgvyhovující obsah
Ca-přístupný2 503   mg/kgdobrý obsah
Mg-přístupný680   mg/kgvelmi vysoký obsah
Fe-celkové62 300   mg/kg(průměrný obsah)
Mn-celkový1 207   mg/kg
CECmM/100gvysoká kationtová výměnná kapacita
Výměnný H+ mM/100gvodík, který je v tom sorpčním komplexu
Cox5,61%velmi vysoký obsah (celkový organický uhlík oxidovatelný)
humus9,7 %velmi vysoký obsah (stabilní organická složka substrátu)
Jíl [Zrnitost I]33,8 %→ střední, hlinitá půda
Prach [Zrnitost II]27,8 %
Písek [Zrnitost III]38,4 %
  Substrát pro vodní rostliny

Výrobce: Rašelina a.s.

Marketingový popis substrátu:

Substrát pro vodní rostliny je připraven pro pěstování vodních rostlin. Je vyroben z tříděného říčního písku, tříděných rašelin přechodových, slatinných a „bílých“, s přídavkem minerálních vícesložkových a vápenatých hnojiv. Obsahuje všechny hlavní i stopové živiny. Zabraňuje tvorbě vodních řas. Podporuje růst nových výhonků rostlin.

Doporučené použití:

Substrát používáme pro pěstování vodních a pobřežních rostlin (např.: blatouch bahenní, ďáblík bahenní (kala), leknín, šípatka vodní, zblochan vodní a dalších) v sázecích koších do rybníčků, ve vědrech a žlabech (korytech).

Charakteristika analyzovaného substrátu:
Obchodní názevSubstr. pro vodní rostliny
Balení5ℓ
Zrnitostrůznorodá (půdní substrát)
Hmotnost0,6? kg/ℓ
Země of nákupu Česká republika
Stavnový, originálně balený
Výsledky laboratorní analýzy:
ParametrHodnotaJednotkaPoznámka
pH5,45kyselá reakce
uhličitany [CO3]<0,1 %nízký obsah
N-celkový3 920   mg/kgsoučet všech forem anorganicky a organicky vázaného dusíku (dusík amoniakální, dusitanový, dusičnanový a organický)
98-99% dusíku se v půdě nachází ve formě organické a jen malá část ve formě minerální.
Dusík vázaný v organické formě představuje zásobní formu N, kterou rostliny mohou využít až po mineralizaci.
N-NH4+ minerál.6,87mg/kg(velmi) vysoký
N-NO3- minerální444,05mg/kg
P-přístupný56,0 mg/kgvyhovující obsah
K-přístupný109   mg/kgvyhovující obsah
Ca-přístupný3 671   mg/kgvysoký obsah
Mg-přístupný523   mg/kgvelmi vysoký obsah
Fe-celkové5 100   mg/kg(relativně nízký obsah)
Mn-celkový125   mg/kg
CECmM/100gvelmi vysoká kationtová výměnná kapacita
Výměnný H+ mM/100gvodík, který je v tom sorpčním komplexu
Stupeň nasycení   %
Cox6,97%velmi vysoký obsah (celkový organický uhlík oxidovatelný)
humus12,0 %velmi vysoký obsah (stabilní organická složka substrátu)
Jíl [Zrnitost I]11,7 %→ lehká, hlinitopísčitá půda
Prach [Zrnitost II]13,4 %
Písek [Zrnitost III]74,9 %
  Agro AQUAplants (substrát pro vodní rostliny)

Výrobce: Agro CS a.s.

Marketingový popis substrátu:

Substrát speciálně vyvinutý pro pěstování vodních a bahenních rostlin, který jim dokáže zajistit ideální podmínky k růstu. Obsahuje kvalitní kompost, písek, jíl, a má upravenou reakci. Vyšší obsah jílových částic přispívá k lepšímu zásobení rostlin živinami.

Doporučené použití: blíže nespecifikováno

Charakteristika analyzovaného substrátu:
Obchodní názevAQUAplants
Balení20ℓ
Zrnitostrůznorodá (půdní substrát)
Hmotnost0,6 kg/ℓ
Země nákupu Česká republika
Stavnový, originálně balený
Výsledky laboratorního rozboru:
ParametrHodnotaJednotkaPoznámka
pH5,55kyselá reakce
uhličitany [CO3]<0,1 %nízký obsah
N-celkový2 860   mg/kgsoučet všech forem anorganicky a organicky vázaného dusíku (dusík amoniakální, dusitanový, dusičnanový a organický)
98-99% dusíku se v půdě nachází ve formě organické a jen malá část ve formě minerální.
Dusík vázaný v organické formě představuje zásobní formu N, kterou rostliny mohou využít až po mineralizaci.
N-NH4+ minerál.6,89mg/kgnízký
N-NO3- minerální2,72mg/kg
P-přístupný69,9 mg/kgvyhovující obsah
K-přístupný362   mg/kgvysoký obsah
Ca-přístupný3 012   mg/kgvysoký obsah
Mg-přístupný1 028   mg/kgvelmi vysoký obsah
Fe-celkové5 200   mg/kg(relativně nízký obsah)
Mn-celkový218   mg/kg
CEC45,54mM/100gvelmi vysoká kationtová výměnná kapacita
Výměnný H+19,1 mM/100gvodík, který je v tom sorpčním komplexu
Stupeň nasycení58   %
Cox10,19%velmi vysoký obsah (celkový organický uhlík oxidovatelný)
humus17,5 %velmi vysoký obsah (stabilní organická složka substrátu)
Jíl [Zrnitost I]12,1 %→ lehká, hlinitopísčitá půda
Prach [Zrnitost II]8,9 %
Písek [Zrnitost III]79,0 %
  Tropica Aquarium Soil

Výrobce: Tropica.com

Marketingový popis substrátu:

Jedná se o kompletní substrát, který lze používat bez jakékoli další vrstvy (ať už podkladové/zásobní nebo horní/krycí). Zajišťuje správný růst a stimuluje červené vybarvení rostlin. Snižuje hodnotu pH a mírně ovlivňuje chemismus vody. Díky jemné zrnitosti se do něj snadno sází rostliny.

Doporučené použití:

Substrát se nasype na dno akvária ve 4-5 cm tlusté vrstvě a během prvních 4 týdnů po založení akvária se minimálně 2x týdně mění 25-50% vody.

Charakteristika analyzovaného substrátu:
Obchodní názevTropica Aquarium Soil
Balení3ℓ, 9ℓ
Zrnitost2-3 mm
Hmotnost1,0 kg/ℓ
Země nákupu Česká republika
Stavnový, originálně balený
Výsledky laboratorního rozboru:
ParametrHodnotaJednotkaPoznámka
pH5,11kyselá reakce
uhličitany [CO3]0,2 %nízký obsah
N-celkový2 530   mg/kgsoučet všech forem anorganicky a organicky vázaného dusíku (dusík amoniakální, dusitanový, dusičnanový a organický)
98-99% dusíku se v půdě nachází ve formě organické a jen malá část ve formě minerální.
Dusík vázaný v organické formě představuje zásobní formu N, kterou rostliny mohou využít až po mineralizaci.
N-NH4+ minerál.4,61mg/kgstřední
N-NO3- minerální25,12mg/kg
P-přístupný21,8 mg/kgnízký obsah
K-přístupný360   mg/kgvysoký obsah
Ca-přístupný1 459   mg/kgvyhovující obsah
Mg-přístupný247   mg/kgvysoký obsah
Fe-celkové47 200   mg/kg(průměrný obsah)
Mn-celkový971   mg/kg
CEC28,08mM/100gvysoká kationtová výměnná kapacita
Výměnný H+33,5 mM/100gvodík, který je v tom sorpčním komplexu
Cox4,55%velmi vysoký obsah (celkový organický uhlík oxidovatelný)
humus7,8 %velmi vysoký obsah (stabilní organická složka substrátu)
Jíl [Zrnitost I]13,8 %→ lehká, hlinitopísčitá půda
Prach [Zrnitost II]34,4 %
Písek [Zrnitost III]51,7 %
  Tropica Plant Growth Substrate

Výrobce: Tropica.com

Marketingový popis substrátu:

Jedná se o koncentrát, který se při zakládání akvária klade pod štěrkopísek. Zajišťuje zdravý a dlouhodobý růst vodních rostlin. Je neutrální a neovlivňuje hodnoty KH ani pH vody. Absorbuje živiny a činí je dostupnými pro kořeny rostlin.

Doporučené použití:

Substrát se rozprostře na dno akvária ve vrstvě tlusté 1 cm, která se překryje minimálně 3-4 cm tlustou vrstvou štěrkopísku (ta slouží jako bariéra mezi koncentrovaným substrátem a vodou).

Charakteristika analyzovaného substrátu:
Obchodní názevTropica Plant Growth Substrate
Balení1ℓ, 2.5ℓ
Zrnitostrůznorodá (půdní substrát)
Hmotnost1,25 kg/ℓ
Země nákupu Česká republika
Stavnový, originálně balený
Výsledky laboratorního rozboru:
ParametrHodnotaJednotkaPoznámka
pH7,21neutrální reakce
uhličitany [CO3]1,5 %střední obsah
N-celkový2 310   mg/kgsoučet všech forem anorganicky a organicky vázaného dusíku (dusík amoniakální, dusitanový, dusičnanový a organický)
98-99% dusíku se v půdě nachází ve formě organické a jen malá část ve formě minerální.
Dusík vázaný v organické formě představuje zásobní formu N, kterou rostliny mohou využít až po mineralizaci.
N-NH4+ minerál.171,17mg/kgvysoký
N-NO3- minerální1,01mg/kg
P-přístupný67,7 mg/kgvyhovující obsah
K-přístupný407   mg/kgvysoký obsah
Ca-přístupný4 890   mg/kgvysoký obsah
Mg-přístupný234   mg/kgdobrý obsah
Fe-celkové75 500   mg/kg(vysoký obsah)
Mn-celkový494   mg/kg
CEC19,37mM/100gvyšší střední kationtová výměnná kapacita
Výměnný H+3,2 mM/100gvodík, který je v tom sorpčním komplexu
Stupeň nasycení83   %
Cox2,62%vysoký obsah (celkový organický uhlík oxidovatelný)
humus4,5 %vysoký obsah (stabilní organická složka substrátu)
Jíl [Zrnitost I]32,3 %→ střední, hlinitá půda
Prach [Zrnitost II]16,8 %
Písek [Zrnitost III]50,9 %
  Shirakura Red Bee Sand

Výrobce: Hirose s.r.o.

Marketingový popis substrátu:

Tento substrát (zemina) byl speciálně vyvinutý pro chov krevetek chovatelem Takayuki Shirakura. Jedná se o substrát vytvořený speciálním (patentovaným) způsobem z různých druhů pálené zeminy, který při výměnách 20% vody každé 2 týdny vydrží zhruba 1 rok trvale snižovat tvrdost, alkalitu a pH akvarijní vody. Neobsahuje žádné přídavky hnojiv. Jeho vysoce porézní struktura poskytuje velký povrch pro osídlení důležitými mikroorganismy. Mezi jeho další výhody patří omezení růstu řas, zelenější vybarvení mechů, čistší voda, přirozená barva (černo-hnědá). Podle výrobce se v substrátu při použití půdního filtru vytvoří maximální populace bakterií v případě, když filtrem proteče objem celé nádrže 1x za 5 minut.

Doporučené použití:

Doporučená výška substrátu je alespoň 4 cm. Před prvním použitím by se substrát neměl propírat (oplachovat ve vodě). Ideální podmínky pro biologickou filtraci a dokonalé pročišťování vody bude substrát plnit v kombinaci s půdním filtrem. Důležité ale je, aby byl substrát na půdním filtru rovnoměrně rozprostřen, tak aby skrze něj mohla voda proudit na všech místech stejně (kopce, svahy a podobné terénní nerovnosti nejsou pro správnou funkci půdního filtru vhodné, protože voda pak proudí jen těmi místy, kde čelí nejmenšímu odporu).

Charakteristika analyzovaného substrátu:
Obchodní názevShirakura Red Bee Sand
Balení4 kg, 8 kg
Zrnitost2-4 mm
Hmotnost1 kg/ℓ
Země nákupu Německo
Stavnový
Výsledky laboratorního rozboru:
ParametrHodnotaJednotkaPoznámka
pH5,4 
uhličitany [CO3]n/a%
N-celkovýn/amg/kgsoučet všech forem anorganicky a organicky vázaného dusíku (dusík amoniakální, dusitanový, dusičnanový a organický)
98-99% dusíku se v půdě nachází ve formě organické a jen malá část ve formě minerální.
Dusík vázaný v organické formě představuje zásobní formu N, kterou rostliny mohou využít až po mineralizaci.
N-NH4+ minerál.2,8 mg/kg
N-NO3- minerální7,4 mg/kg
P-přístupný<1   mg/kg
K-přístupný8   mg/kg
Ca-přístupnýn/amg/kg
Mg-přístupný16   mg/kg
Fe-EDTA120   mg/kg
Mn-celkový7,1 mg/kg
CECn/amM/100g
Výměnný H+n/amM/100gvodík, který je v tom sorpčním komplexu
Coxn/a%(celkový organický uhlík oxidovatelný)
humus7,1 %velmi vysoký obsah (stabilní organická složka substrátu)
Jíl [Zrnitost I]n/a%
Prach [Zrnitost II]n/a%
Písek [Zrnitost III]n/a%
Analyzoval: Institut für Boden und Umwelt, 8/2009 (převzato ze stránek shirakura-shop.de)

Srovnání

Zde se můžete podívat, jaké je běžné složení vodních substrátů (dnových sedimentů) v řekách, nádržích a jezerech:

Příklad chemického složení dnových sedimentů ze tří vodárenských nádrží na Slovensku:
Ukazatel (jednotka)Min.Max.Průměr
organický podíl (%)2,4613,075,26
uhličitany (%)11,2534,620,3
N-celkový (g/kg)2,546,864,54
P-celkový (g/kg)0,331,51,03
hodnota pH6,657,57,15
ORP (mV)-188-246-210
S výjimkou hodnoty pH a ORP se údaje vztahují na sušinu.
Složení dnových sedimentů čtyř šumavských jezer (analyzována byla svrchní vrstva v tloušťce 5 cm):
Ukazatel (jednotka)Min.Max.Průměr
hodnota pH6,16,26,15
ztráta žíháním sušiny (%)55,365,764,0
P-celkový (g/kg)1,84,02,6
železo (g/kg)10,033,423,1
hliník (g/kg)39,847,643,0
vápník (g/kg)1,52,72,2
S výjimkou hodnoty pH se údaje vztahují na sušinu.
Příklad složení svrchní vrstvy sedimentů (0-1 cm) ve 37 tatranských jezerech (údaje jsou v g/kg):
PrvekMin.Max.Průměr
C18,02408,34124,90
N1,4040,8811,06
P0,563,901,89
Ca0,526,412,85
Mg0,905,013,06
K0,592,191,45
Al6,2150,1831,30
Fe3,3587,1322,34
Mn0,0534,281,76
Koncentrace vybraných kovů a celkového fosforu v sušině sedimentů ve 12 profilech Labe v roce 2001 (údaje jsou v g/kg):
UkazatelMin.Max.Průměr
Cu0,060,310,14
Fe18,9045,7030,97
Mn0,156,211,30
Ni0,030,100,05
Zn0,252,280,78
P-celkový1,205,002,88

Obsah N-celkový se pohybuje v průměru kolem 4,5 g/kg (přičemž v nejsvrchnější vrstvě může být i vyšší). V ornici bývá průměrně 1-3 g/kg N (z toho 1-2% v přístupné, minerální formě).
Obsah P-celkový se pohybuje v průměru kolem 1-3 g/kg, ale množství přístupného P bude samozřejmě mnohonásobně nižší.
Obsah Fe-celkové se pohybuje v průměru kolem 20-30 g/kg.
Obsah Ca se pohybuje v průměru kolem 2-3 g/kg.
Hodnota pH je obvykle slabě kyselá nebo neutrální.

Nyní výše uvedené hodnoty srovnejte s obsahem živin ve vybraných akvarijních substrátech:

Na akvaristických internetových fórech můžete dost často narazit na tvrzení, že pokud to s pěstováním rostlin myslíte vážně, měli byste zapomenout na ostatní substráty a pořídit si ADA Aqua Soil, který je doslova nadupaný živinami.

Srovnáte-li výsledky laboratorních analýz s obsahem živin v dnových sedimentech nebo běžné zemědělské ornici, zjistíte, že většina akvarijních substrátů za nimi značně pokulhává. Doufám, že tyto údaje pomohou zbořit další mýtus (o domnělé nadřazenosti některých akvarijních substrátů) a nastolit opět vládu zdravého rozumu.

Většina testovaných akvarijních substrátů má poměrně kyselé pH s vysokým obsahem kyselých iontů H+, a vysokou kationtovou sorpční kapacitou. Obsah humusu se pohybuje kolem 7-12% (výjimečně i více). Co je u většiny testovaných substrátů podobné, je hodnota pH (~5), obsah humusu (7-12%), obsah celkového dusíku (2-4%) a celkového železa (4-7%). Co se naopak výrazněji liší je obsah většiny přístupných minerálních látek (NH4+, NO3-, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn).

Zatímco substráty ADA Aqua Soil Amazonia a Tropica Plant Growth Substrate mají relativně vysoký obsah amoniakálního dusíku (148, resp. 171 mg/kg N-NH4+), Substrát pro vodní rostliny od firmy Rašelina.cz má zase relativně vysoký obsah dusičnanového dusíku (444 mg/kg N-NO3-). To může být sice výhodné pro vydatnější počáteční výživu rostlin, ale rizikové pro živočichy, neboť se dá předpokládat, že budou mít tyto živiny po zalití substrátu vodou tendenci přecházet poměrně rychle do půdního roztoku a odtud následně i do vodního sloupce. Vyšší obsah minerálního dusíku proto vydrží v substrátu zpravidla jen po relativně krátkou dobu (odhadem několik týdnů až měsíců). Nutno dodat, že i obsah celkového dusíku je ve srovnání s vodními sedimenty spíše podprůměrný.

České substráty pro vodní rostliny (Agro CS i Rašelina.cz) mají v porovnání s ostatními testovanými substráty podstatně nižší obsah celkového železa (Fe) a manganu (Mn), což ale nemusí nutně svědčit o nízkém obsahu přístupného železa a manganu.

Zatímco u substrátů Tropica (Aquarium Soil), Agro (AQUA plants) i Shirakura je pH kyselé, u substrátů ADA (Amazonia) je už silně kyselé. Tyto substráty jsou vyráběny pravděpodobně z kyselých půd vyznačujících se nenasycenou formou humusu s převahou fulvokyselin. Neutrální reakci (pH 5,7-8,3) mívají převážně černozemě vyznačující se nasycenou formou humusu. Ve srovnání s vodními sedimenty mají testované akvarijní substráty (až na jednu výjimku) mnohem nižší pH.

Kationtová výměnná kapacita (angl. CEC) je vysoká prakticky u všech testovaných substrátů, s výjimkou zásobních substrátů Tropica Plant Growth Substrate (kde je 'vyšší střední') a Agro AQUAplants (kde je dokonce 'velmi vysoká'). Substráty ADA Aqua Soil Amazonia a Tropica Aquarium Soil mají také velmi vysoký obsah výměnného vodíku (H+) – vyšší než kationtovou výměnnou kapacitu (CEC) – což znamená, že jsou velmi kyselé a "hladové". Při jejich použití v akváriu bude docházet k rapidnímu poklesu pH (okyselení vody), a to do té doby, dokud nebude většina vodíku ze substrátu vytěsněna a nahrazena draslíkem, vápníkem a/nebo hořčíkem, čímž se substrát z větší části nasytí. Tento proces se samozřejmě urychlí při použití tvrdší vody s vyšším obsahem iontů K+, Ca2+ nebo Mg2+. Nejvíce nasyceným substrátem (z více než 80%) je zásobní substrát Tropica Plant Growth Substrate, který má také (jako jediný) nepatrně zásadité pH.

Srovnáte-li nové substráty ADA (sloupce 1 a 2) s několik let starým, používaným substrátem ADA (sloupec 3), který je směsicí obou předchozích substrátů, zjistíte, že u tohoto substrátu stoupá časem pH a celkový obsah humusu (pravděpodobně v důsledku postupného nasycení a také hromadění detritu). V substrátu se také časem zvyšuje koncentrace většiny přístupných látek (nejvíce vápníku a hořčíku). Kromě toho se zdá být tento substrát doslova "lapačem" železa (obsah celkového Fe stoupl za 2-3 roky zhruba o 65%).

Komentář

Zabíhání s půdními substráty, které mají nízký obsah minerálního (amoniakálního či dusičnanového) dusíku, bude pravděpodobně více bezproblémové, protože se z nich bude do vodního sloupce vyplavovat jen malé množství této živiny. Na druhou stranu substráty s vyšším obsahem těchto látek mohou být vhodnější pro počáteční "rozjezd" rostlin v rostlinných akváriích, kterým v prvních několika týdnech bude poskytovat dostatečně vysoké množství minerálního dusíku.

V případě komerčních substrátů je zajímavé, jak snadno se dá z obyčejného (někdy až podprůměrného) půdního substrátu udělat vhodným marketingem něco výjimečného. Přečte-li si člověk reklamní popis substrátů ADA nebo Tropica, snadno nabyde dojmu, že je to natolik výjimečný produkt, že za ty nekřesťanské peníze určitě stojí. Naproti tomu, po přečtení popisu "obyčejného" Substrátu pro vodní rostliny nebo Agro AQUAplants získá akvarista dojem, že s podobným substrátem snad ani nemá smysl si v akváriu špinit ruce. Ve skutečnosti však tyto "obyčejné" půdní substráty oba zmiňované komerční produkty ve většině nutričních parametrů strčí hravě do kapsy.

Pokud bych měl akvaristům něco doporučit, pak to, aby používali zdravý selský rozum a nedali se ošálit líbivými reklamními slogany. To platí samozřejmě nejen u substrátů, ale i ostatních věcí, které v rostlinných akváriích používáme.