Ekologie rostlinného akvária

V mantinelech zdravého rozumu a kritického myšlení

246
Publikováno: 29.10.2013, Aktualizováno: 27.04.2016

Řasy a rozpuštěné organické látky (DOM)

Přemnožení řas souvisí s množstvím organických látek – pravda nebo lež?

Hypotéza:

"Velké množství "celkového organického uhlíku" (TOC) způsobuje přemnožení řas."

Řasy a rozpuštěné organické látky

"Většina lidí si neuvědomuje, že vodní rostliny uvolňují do vody velké množství produktů fotosyntézy (angl. photosynthate). Lidé se domnívají, že tok chemických látek je jen jednosměrný. Vodní rostliny však se svým prostředím vzájemně reagují. Cukry a další uhlovodany (sacharidy), stejně jako živiny, které se uvolňují z rostlin slouží za potravu bakteriím, které zase na oplátku slouží rostlinám - např. přeměňují minerály (soli) do podoby využitelné rostlinami. Rostliny si tedy v jistém smyslu opečovávají svou vlastní ZOO či zahrádku. V přírodě mají tyto produkty velmi nízkou koncentraci, především kvůli obrovské mase vody, ale v našich nádržích (které jsou v porovnání s rybníky či jezery opravdu malinké) se uvolněné produkty fotosyntézy snadno nahromadí a "zaneřádí" povrch rostlin. Nahromaděný materiál pak funguje jako bariéra, která brání účinné absorpci živin a CO2. Když se ale začnou tyto organické produkty rozkládat, přitahují řasy a povzbuzují jejich růst. Proto také není rozumné dávkovat velké množství živin, a zároveň zanedbávat údržbu. Vysoké dávky živin vyžadují velkou míru údržby, a méně častá údržba zase vyžaduje malé dávky živin. Proto když někdo říká, že nemá rád časté výměny vody, musíme mu odpovědět, že je třeba snížit dávkování hnojiv. A pokud chceme snížit množství živin, aniž bychom si koledovali o problémy, musíme zároveň s tím snížit také osvětlení. Tyto tři faktory jsou úzce propojené, a pokud to lidé nepochopí, dostanou se do problémů. Dokud tedy budou akvaristé udržovat nádrž v čistotě, mohou bez obav dávkovat prakticky jakékoli množství [anorganických] živin."

— Clive Greene, Velká Británie (soukromá korespondence)

"Obecně by se dalo říci, že soli (anorganické živiny), které přidáváme v určitém množství do svých akvárií, mají na růst řas velmi malý přímý dopad. Výjimkou jsou snad jen látky obsahující amoniak, což je také jeden z hlavních důvodů, proč zřídka kdy doporučujeme používat v akváriích jako zdroj dusíku amoniakální sloučeniny (druhým důvodem je jejich toxicita). Jak jsem zjistil, "živiny", které mají přímou souvislost s přemnožením řas, jsou živiny, které si spojujeme s "rozkladem" (hnilobou). K přemnožení řas tedy obvykle dochází kvůli metabolickým odpadům (rybím exkrementům), rozkládajícímu se nespotřebovanému krmivu, uhynulým živočichům, mrtvým koloniím bakterií apod., jejichž množství překročí schopnost systému je přímo zužitkovat nebo alespoň převést na dusičnany. Až na několik málo výjimek bývá tedy společným jmenovatelem přemnožení řas vysoké množství rozpuštěného organického materiálu (angl. DOM = dissolved organic matter, příp. DOC = dissolved organic carbon), nízká hladina kyslíku a malé nebo nestabilní množství CO2."

— Biollante, Arizona (soukromá korespondence)

Koloběh živin

Ryby a rostliny (ale i krmení) jsou zdrojem organických odpadních látek (výkaly, detrit, tlející listy a uhynulí živočichové). Tyto organické látky podléhají v akváriu rozkladným procesům (dekompozici či mineralizaci), při kterých je rozkladači (aerobní i anaerobní bakterie a houby) přeměňují na látky anorganické (oxid uhličitý, vodu a živiny). Důležitými kroky v procesu dekompozice jsou fragmentace (rozklad detritu na menší částečky), louhování (vysrážení ve vodě rozpustných anorganických živin do substrátu), katabolismus (bakteriální a enzymatický rozklad organického detritu na jednodušší anorganické látky → kyselinu mléčnou, kyselinu octovou, oxid uhličitý, amoniak a močovinu), humifikace (přeměna organických látek v humus, který je vysoce odolný proti mikrobiální činnosti a extrémně pomalu prochází dekompozicí, a který díky své koloidní povaze slouží jako zásobárna živin) a mineralizace (proces, při kterém se činností mikroorganismů uvolňují z humusu anorganické živiny). Všechny tyto kroky v procesu dekompozice detritu probíhají současně. Dekompozice je procesem, který zpravidla vyžaduje velké množství kyslíku. Jeden z výsledných produktů dekompozice → amoniak (NH3), pak nitrifikační bakterie dále přeměňují nejprve na dusitany (NO2), a poté na dusičnany (NO3). Podobně bakterie přeměňují také organické sloučeniny fosforu na anorganické ortofosfáty (PO43-), kterým se zjednodušeně říká často jen fosfáty. Teprve tyto anorganické látky (dusičnany a fosforečnany) slouží za potravu rostlinám. Narozdíl od rostlin patří ale celá řada sladkovodních druhů řas mezi tzv. mixotrofní organismy. To znamená, že řasy se dokáží živit jak anorganickou, tak i organickou potravou! Zatímco tedy rostliny ke svému životu potřebují bakterie, které jim složité organické sloučeniny převedou na jednoduché anorganické živiny, řasy si za určitých okolností vystačí i bez nich. Přestože jsou tedy řasy (podobně jako rostliny) fototrofními organismy [které si energii získávají ze světla prostřednictvím fotosyntézy, a takto získanou energii pak využívají k tomu, aby si z živin, které získají z vody (CO2, dusičnany, fosforečnany, apod.), vyrobily stavební látky pro svůj růst (= cukry)], za určitých podmínek se dokážou přeorientovat na heterotrofní způsob života, kdy uhlík (základní stavební látku pro tvorbu vlastních organických látek) získávají z organických látek vytvořených jinými organismy.

Z výše uvedeného je zřejmé, že při přemnožení řas mohou svou roli sehrát jak anorganické, tak i organické látky. Určitá souvislost mezi zvýšeným množstvím rozpuštěných organických látek (angl. DOM = dissolved organic matter) a přemnožením řas, byla vypozorována i mnohými akvaristy. Je docela možné, že zvýšená hladina rozpuštěných organických látek může fungovat i jako signál, podle kterého řasy "vycítí", že nastala vhodná chvíle k jejich přemnožení. Dalším faktorem, který může přemnožení řas "nastartovat", je amoniak (NH3). Ten vzniká při rozkladných procesech, a mohl by do značné míry fungovat i jako urychlovač (katalyzátor), neboť je pro řasy (i rostliny) nejlépe stravitelným zdrojem dusíku. Jeho množství v nádrži však bývá obvykle zanedbatelné, protože ho dokážou poměrně rychle odbourat buď nitrifikační bakterie (v substrátu či ve filtru) nebo samotné rostliny.

Poznámka: Akvaristické testy, které se používají k měření koncentrací různých látek (živin) ve vodě, detekují pouze anorganické živiny ! Většina látek na bázi dusíku a fosforu je však v akváriu přítomná v podobě organických sloučenin.

Kromě toho je dobré pamatovat také na to, že velké množství organických látek ve vodě vede k rapidnímu poklesu koncentrace kyslíku ve vodě (neboť při dekompozici spotřebovávají aerobní bakterie velké množství kyslíku) → viz následující rovnice remineralizace organického materiálu na oxidované anorganické minerály:

(C106H124O36)(NH3)16(H3PO4) + 150 O2 106 CO2 + 78 H2O + H3PO4 + 16 HNO3 + energie
organická sloučenina (cukr) kyslík oxid uhličitý voda fosfát dusičnan

Výsledky analýzy, kterou prováděl Jeffrey K. Funk, PhD.

Vzorek Al B Cu Fe K Mn Mo Sr Zn Ca Mg GH KNK TOC1) CO2 Řasy*
CA zdrojová voda 0.03 n/a 0.04 < 3.3 < < 0.23 0.12 48   11   9.3°dGH 10°dKH 2.9 - -
CA zdr.vod.+subst. 0.08 n/a < 0.10 35   < 0.01 0.15 0.03 26   6.7 5.2°dGH 4.1°dKH 8.9 - -
CA reverz.osmóza1 < n/a < < 1.1 < < 0.03 < 6.6 1.6 1.3°dGH 2.6°dKH 1.8 - -
CA reverz.osmóza2 < <0.10 < < <2.0 < < < < <1.0 <1.0 <0.5°dGH <0.5°dKH 1.8 - -
CA Tank (01.09.2013) < n/a < 0.04 41   < < 0.25 0.41 48   12   9.5°dGH 9.9°dKH 12.1 BBA
CA Tank (12.09.2013) < n/a < 0.04 36   < < 0.17 0.27 27   7.4 5.5°dGH 5.9°dKH 9.3 BBA
CA Tank (02.10.2013) 0.06 n/a < 0.03 33   < 0.01 0.14 0.03 26   7.1 5.3°dGH 5.2°dKH 10.6 BBA
CA Tank (18.10.2013) 0.02 0.12 < 0.30 28   < < 0.09 0.09 16   4.5 8.6°dGH 4.4°dKH 11.0 BBA
CA Tank (23.10.2013) < 0.13 < 0.03 36   < < 0.09 24   5.8 4.7°dGH 13.1 → před VV
CA Tank (23.10.2013) < 0.12 < 0.14 28   < < 0.08 16   4.6 3.2°dGH 12.1 → po VV
CA Tank (30.10.2013) < 0.13 < 0.20 34   < < 0.27 22   5.3 4.3°dGH 13.0 → před VV
CA Tank (30.10.2013) < 0.10 < 0.02 26   < < 0.03 15   4.1 3.1°dGH 9.9 → po VV
CA Tank (13.11.2013) < 0.13 < 0.05 31   < < 0.03 18   4.6 3.6°dGH 10.4 → před VV
CA Tank (22.11.2013) < 0.12 < 0.13 32   < < 0.03 18   4.2 3.5°dGH 8.0 → před VV
CA Tank (12.12.2013) < 0.12 < 0.01 33   < < 0.05 20   4.2 3.8°dGH 8.9 → před VV
TG zdrojová voda 0.02 n/a 0.01 < 3.3 < < 0.27 0.19 41   11   8.4°dGH 5.9°dKH 1.7 - -
TG 20g (12.10.2013) < n/a < < 57   < 0.01 0.26 0.02 35   10   7.5°dGH 4.2°dKH 1.6 žádná BBA
TG 40g (12.10.2013) < n/a < 0.03 70   < 0.01 0.25 < 39   11   8.0°dGH 5.4°dKH 3.3 žádná BBA
RJ zdrojová voda < <0.10 0.01 0.02 2.6 < < 0.10 0.07 32   8.0 6.3°dGH 9.4°dKH 3.1 - -
RJ 75g (14.10.2013) < 0.19 0.02 1.70 66   < 0.02 0.20 0.07 52   9.9 9.6°dGH 6.9°dKH 7.6 trochu BBA
BM zdrojová voda 0.02 0.16 < < 7.0 < < 0.54 < 36   4.0 6.1°dGH 5.3°dKH 8.1 - -
BM (17.10.2013) 0.04 0.26 0.02 2.70 73   < 0.01 0.53 0.10 33   11   7.2°dGH 3.8°dKH 10.4 GSA,GDA,BrA
AT zdrojová voda1 0.01 n/a < < 9.7 0.32 < 0.41 0.05 29   18   8.2°dGH 2.5°dKH 1.0 - -
AT zdrojová voda2 0.02 n/a 0.01 < 2.0 < < 0.07 0.01 19   5.2 3.8°dGH 4.9°dKH 1.7 - -
AT reverz.osmóza < n/a < < <1.0 < < < < 1.3 <1.0 <0.5°dGH 0.6°dKH <1.0 - -
AT 30-B (01.09.2013) 0.06 n/a 0.01 0.01 140   < < 0.51 0.01 110   32   23.0°dGH 17°dKH 7.8 ?
AT 90-P(01.09.2013) 0.02 n/a 0.05 1.60 100   < < 0.10 0.05 33   10   7.0°dGH 5.2°dKH 10.6 ?
AT 90-P (18.09.2013) 0.01 n/a 0.08 1.20 68   < < 0.21 0.04 3.6 10   7.5°dGH 5.1°dKH 12.9 ?
MT zdroj.voda1 < n/a 0.01 < 1.9 < < 0.10 < 39   9.2 7.6°dGH 9.4°dKH 1.5 - -
MT zdroj.voda2 < n/a 0.01 < <1.0 < < 0.06 < 20   7.8 4.6°dGH 7.0°dKH 1.3 - -
MT zdroj.voda3 < n/a 0.06 < 6.7 < < 0.24 0.10 59   19   13.0°dGH 11°dKH 2.5 - -
MT 90g3 (7.10.2013) < n/a 0.04 0.14 <1.0 < < 0.27 0.18 20   7.4 4.5°dGH 7.3°dKH 4.2 ?
MT 90g2 (7.10.2013) < n/a 0.26 0.01 23   0.01 < 0.06 0.03 54   19   12.0°dGH 7.7°dKH 5.6 ?
MT 180g (7.10.2013) < n/a 0.02 < <2.0 < < < < 1.9 1.3 0.6°dGH 1.2°dKH 5.1 ? hodně BBA
KW 12g (20.10.2013) 0.07 <0.10 < 0.03 3.7 < < 0.06 < 17   5.9 2.4°dGH 0.8°dKH 5.0 trochu BBA
KW 33g (20.10.2013) 0.05 <0.10 < 0.02 3.9 < < 0.07 < 16   6.5 3.7°dGH 0.9°dKH 7.8 trochu BBA
KW 50g (20.10.2013) 0.10 <0.10 < 0.05 2.0 < < 0.04 < 9.6 4.7 3.7°dGH 1.1°dKH 8.3 hodně BBA
KW 75g (20.10.2013) 0.02 <0.10 < 0.04 4.1 < < 0.07 < 16   6.8 3.7°dGH 2.4°dKH 6.6 hodně BBA
UDGags zdroj.voda < < 0.04 < 2.8 < < 0.01 18   29 8.8°dGH 1.2
UDGags (13.01.2014) 0.05 1.5  0.18 11    78 0.03 0.09 0.57 20   26 9.2°dGH 22.4 → před VV
1) TOC se udává v mg uhlíku na 1ℓ vody (mg/ℓ C)
* Řasy:
BBA = černá štětičková řasa (audouinella)
GSA = zelená flekovitá řasa (coleochaete)
GDA = zelená prachová řasa (chlamydomonas, ankistrodesmus, chlorococcum)
BrA = hnědá řasa (diatoms)
VV = výměna vody

BBA = Černá štětičková řasa (rod Audouinella)

Poznámka: Všechny výsledky jsou v jednotkách mg/ℓ (ppm). Analýza kovů byla prováděna na přístroji ICP-OES . Tento přístroj měří všechny uhlíkaté sloučeniny ve vaší vodě, a to tak, že je převede na oxid uhličitý, který pak měření pomocí infračerveného snímače. V podstatě to má dva kroky. V prvním kroku se vzorek okyselí. Tím se veškerý anorganický uhlík (HCO3- and CO32-) převede na CO2, jehož množství se změří. Tato část nám tedy změří celkový anorganický uhlík (TIC). Ve druhém kroku se ke vzorku přidá oxidační činidlo, které rozloží veškerý organický uhlík na oxid uhličitý, jehož množství je opět změřeno. Tato část nám změří celkový organický uhlík (TOC). Výsledky analýzy TIC a TOC byly analyzovány metodou SM 3510 C - termická oxidace persulfátem. Celková tvrdost (GH) je v jednotkách °dGH vypočtených z mg/ℓ CaCO3 eq (přepočet). Vezměte prosím na vědomí, že tyto vzorky prošly pouze omezenou kontrolou jakosti/kvality, takže výsledky této analýzy jsou určeny pouze pro osobní potřebu. Tyto výsledky se nesmí používat v žádných oficiálních výkazech ani pro testování shody (jehož výsledkem je prohlášení o shodě). Rovněž pamatujte na to, že pokud někdo do akvária přidává hodně hnojiva, jako je třeba Excel, Flourish Fe, Flourish Nitrogen atd., které v sobě obsahují velké množství organických látek, tak se dá rozhodně očekávat, že budou mít tyto výrobky vliv i na výsledky této analýzy. Pokud byste chtěli zjistit, jak velký vliv na vaši nádrž a výsledky analýzy konkrétně mají, museli byste odebrat více vzorků a provést další testování. Další věc, na kterou byste neměli zapomínat, je, že TOC měří pouze organické látky ve vodním sloupci. Pokud máte tedy opravdu znečištěnou nádrž se spoustou živočišných odpadních produktů, pak většina těchto organických látek se ve vodě nerozpustí, a při analýze TOC se tudíž nezohlední. Dá se předpokládat, že organické zbytky obsahují nějaké organické sloučeniny, které se budou uvolňovat do vodního sloupce, což pak může být provázeno zvýšením hladiny TOC při analýze.

Zdroj: Organics Analysis, str.7

TOC & Flourish Excel

Ruducha na listu rostliny Anubias (40x zvětšeno)

Výsledky laboratorní analýzy produktu Seachem Flourish Excel prováděné Jeffrey K. Funk, PhD.:

| 0.06% roztok Excelu |  9.007 mg/ℓ TOC |
|  0.1% roztok Excelu | 14.397 mg/ℓ TOC |
|  0.2% roztok Excelu | 27.965 mg/ℓ TOC |

Velmi zhruba bychom mohli říct, že rozdíl činí přibližně 13.5 mg/ℓ na 0.1% Excelu, takže čistá koncetrance TOC ve výrobku Flourish Excel bude kolem 13 500 mg/ℓ TOC (= 13,500 ppm).

Při doporučené výchozí dávce 5 mℓ Excelu na 40ℓ akvárium bude výsledné TOC 1,7 mg/ℓ TOC
[13500 x 5 mℓ / (40ℓ / 1000)].

Při doporučené následné dávce 5 mℓ Excelu na 200ℓ akvárium bude výsledné TOC 0,3 mg/ℓ TOC
[13500 x 5 mℓ / (200ℓ / 1000)].

Zdroj: Organics Analysis, str.12

Můžeme předpokládat, že TOC lze považovat za přibližný (nebo ne zas až tak přibližný) ukazatel hromadících se 'organických látek' v našich nádržích?

"TOC je míra 'organických látek' ve vaší vodě. Problém organických látek spočívá obecně ve skutečnosti, že (1) existuje více způsobů, jak 'organické látky' měřit → jako TOC (celkový organický uhlík), ChSK (chemická spotřeba kyslíku, angl. COD), BSK (biochemická spotřeba kyslíku, angl. BOD), (2) pro akvaristy neexistuje žádný jednoduchý způsob, jak by si mohli organické znečištění změřit doma (tj. neexistuje žádná testovací sada Seachem, ELOS nebo API pro analýzu organických látek), a (3) kvůli problému č.2 neexistuje příliš mnoho srovnávacích údajů, podle kterých by se dalo usuzovat, jaké hodnoty TOC/ChSK/BSK jsou vlastně 'přijatelné'. Jaké hodnoty TOC/ChSK/BSK jsou považovány za normální pro pitnou vodu? Jaké hodnoty TOC/ChSK/BSK jsou považovány za "vysoké" s ohledem na organické nečistoty v akváriu? A jaké za "střední" nebo "nízké"? Jakožto akvaristé bychom moc rádi řekli: "Hodnota TOC/ChSK/BSK nad úroveň X je už považována za příliš vysokou a bude mít za následek přemnožení řasy Y (přičemž Y bude s největší pravděpodobností ruducha)". Každá z těchto technik je platným a užitečným měřítkem organického znečištění, ale nemusí být nutně vzájemně zaměnitelné.

ChSK je pravděpodobně nejznámější metodou z těch tří (TOC, ChSK, BSK), ale není to analýza, kterou bych zrovna rád dělal ... protože test ChSK je velmi nebezpečný. Tento test vyžaduje použití solí rtuti, stříbra, chrómu, a také koncentrované kyseliny sírové. Jediný člověk (o němž vím), který běžně "analyzuje" organické znečištění jakožto ChSK, je Amano, a abych pravdu řekl, nemám nejmenší ponětí, na jakém principu ten jeho 'ADA Pack Checker COD' vůbec funguje. Protože se ale postup stanovení 'ChSK' pomocí 'ADA Pack Checker COD' nepodobá (ani zdaleka) oficiální metodě pro laboratorní analýzu ChSK, nejsem si ani jistý, zda se dá těmto výsledkům věřit.

A proto hlavním problémem u analýzy TOC je fakt, že prostě nemáme moc velkou sbírku dat, ze kterých bychom mohli čerpat a říci (1) jaký je ideální rozsah hodnot TOC, a (2) jaká hodnota TOC už je vysoká/problematická. Pokud vím, tak to mi zatím nikdo nemůže říct. Dokonce i lidé, kteří hlásají, jak špatné organické látky jsou, nejsou často schopni uvést konkrétní rozsah hodnot (pokud někdo může, ať nám dá prosím vědět!). Abychom tento problém vyřešili, budeme prostě muset analyzovat další vzorky a publikovat výsledky, abychom při pohledu na ně z toho mohli něco užitečného vyvodit."

– Jeffrey K. Funk, PhD.

Nový pohled na látkové bilance v akvaristice

Autor: Karel Rataj (1990)

Za příčinu zakalené vody, stagnujících nažloutlých rostlin porostlých řasou a malátných pohybů ryb bývá nejčastěji považováno nadbytečné hromadění minerálních látek. Vznikají bakteriálním rozkladem exkrementů ryb, zbytků rostlin a potravy. Z takových minerálií mají pro biologické pochody v akváriu největší význam dusičnany a fosforečnany.

Při chemických rozborech jsme zjistili, že koncentrace dusičnanů a fosforečnanů v zakalených zařasených nádržích je téměř nulová. Naopak nádrže, které v porovnání s akvárii ve vyloženě špatném stavu vykazovaly až desetinásobné koncentrace sledovaných látek, měly křišťálovou vodu s pěknými rostlinami.

Bližším zkoumáním jsme zjistili, že intenzivní mineralizace (tj. aerobní mikrobiální rozklad exkrementů ryb až na minerální látky, který musí být doprovázen nárustem elektrické vodivosti) probíhá jen zřídka, a to ještě většinou krátce po založení nádrže. Se stagnací mineralizace potom úzce souvisí negativní jevy jako je bujení řas, zpomalení růstu rostlin, jejich žloutnutí a zákaly vody.

Kromě chemických odlišností bylo možno mezi jednotlivými variantami pozorovat i značné odlišnosti biologické. V nádržích se zeolitem a u kontroly došlo asi po 14 dnech ke stagnaci rostlin i k intenzivnímu růstu řas. Voda v nádržích byla zakalená a na písku se hromadily nánosy detritu. Rostliny byly zakrslé a na konci pokusu zcela porostlé řasami. Naproti tomu v nádržích, kde byl používán Lewatit (selektivní anexový ionex, který z vody vyměňuje anionty anorganických kyselin a anionty huminových a organických látek za anionty chloridové), byly rostliny svěže zelené, zcela bez řas a sinic, které se neobjevily ani na sklech akvárií. Voda byla po celou dobu pokusu křišťálově čistá, na písku nebyly ani stopy detritu. Na základě pozorovaných jevů a naměřených hodnot docházíme k těmto závěrům:

Stagnace rostlin, doprovázená intenzivním vývojem řas a sinic, zákaly vody a hromadění detritu v některých z našich testovacích nádržích nebyly doprovázeny stoupáním elektrické vodivosti a tedy ani zvyšováním koncentrace dusičnanů. Intenzivně ale přibývalo oxidovatelných organických látek. Svěží růst rostlin a všeobecně optimální podmínky v nádrži s Lewatitem byly charakterizovány opačnými vztahy. Zvyšovaly se hodnoty elektrické vodivosti a to na konci pokusu až dvakrát, zatímco oxidovatelnost byla přibližně čtyřikrát nižší.

Tyto rozdíly vysvětlujeme různou intenzitou mikrobiální mineralizace v jednotlivých variantách. Dostatečně intenzivní mineralizace probíhá totiž jen v určitých optimálních podmínkách. K tomu patří především dostatek kyslíku ve vodě i v sedimentu, vhodné pH a přítomnost některých látek (mikroprvky, vitamíny, snadno rozložitelné energeticky bohaté organické substráty). Dalším limitujícím faktorem může být přítomnost některých inhibičně nebo toxicky působících látek ve vodě jako např. chlór, pesticidy, detergenty a fenoly.

Pokud shora uvedené podmínky splněny nejsou, a ve většině akvárií tomu tak není, pak probíhá mineralizace nedostatečně nebo místo ní nastává kvašení. Mikrobi při těchto pochodech získávají energii rozkladem organických substrátů na látky jednodušší, ale ne až na látky minerální. Takto vzniklé sloučeniny působí inhibičně na ryby i rostliny.

V důsledku narušené mineralizace chybí rostlinám přísun živin, proto žloutnou a zastavují růst. Místo vyšších rostlin rostou řasy, které nejsou tak citlivé na znečištění organickými látkami a dokáží prosperovat i při nižších hladinách živin, hlavně uhlíku a železa. Navíc oslabené rostliny v mnohém menší míře vylučují algicidní látky, které byly prokázány u zdravých rostlin.

Na zvyšující se koncentraci organických látek se váže velké množství kyslíku a to nadále zhoršuje podmínky pro mineralizaci. Výsledkem nepříznivě působících, vzájemně se umocňujících faktorů je narušení biologické rovnováhy se všemi z toho plynoucích důsledků.

K vyloučení těchto faktorů je nepochybně třeba:

  1. Optimalizovat růst rostlin plynulým přidáváním potřebných živin ve vhodné formě, což nahradí nedostatečnou mineralizaci.
  2. Optimalizovat podmínky pro činnost aerobních mineralizačních bakterií.

Problémy s pěstováním rostlin

Autor: Karel Rataj (2000-2001)

Při našich experimentech s rostlinami jsme došli k závěru, že hlavní příčinou, proč většina akvárií nevypadá podle našich představ, je nedostatečná činnost mikrobů. A to především těch, kteří mineralizují organický odpad. V důsledku toho vznikají minerální látky (dusičnany, oxid uhličitý aj.), které rostliny přijímají jako živiny. Ale špatná kvalita vodovodní vody a nevhodný způsob filtrace minimalizují blahodárnou činnost mikrobů. Jako východisko z této situace jsme nabídli tzv. biologickou filtraci. Jaké jsou další možnosti jak popohnat "líné" bakterie?

Pro další úvahy mne inspiroval článek Michaela Kempa a Laury Murray v odborném časopise Aquatic Botany. Tito vědci zkoumali aktivitu mineralizačních bakterií v sedimentu přírodních jezer. Zjistili přitom, že aktivita těchto bakterií je několikanásobně větší v sedimentu, který je prokořeněn vodními rostlinami (Potamogeton perfoliatus). Čím lze tento jev vysvětlit?

Mezi rostlinami a mikroby existuje velmi úzká symbióza. Pro rostliny je životně důležité, aby mikrobi rozkládali organický odpad na živiny. V opačném případě vznikají látky, které jsou pro rostliny toxické. Dochází k hnití kořenů a rostlina stagnuje. Rostlina se proto snaží ty mikroby, kteří jsou pro ni užiteční, podporovat. A to tak, že produkuje řadu látek, kterými optimalizuje své těsné okolí.

Které látky to jsou? V prvé řadě se jedná o kyslík. Když pozorujeme akvárium s dobře rostoucími rostlinami, uvidíme [hlavně v odpoledních hodinách] unikat z rostlin tenký provázek bublinek. Je to kyslík, který rostliny tvoří při fotosyntéze. Existence těchto bublinek je důkaz, že naše rostliny rostou opravdu dobře. Takto vytvořený kyslík rostliny neuvolňují jenom listy. Pomocí vzdušných pletiv, kterými je vyplněna většina akvarijních rostlin, tlačí kyslík velmi účinně i do kořenové zóny a vytváří tak optimální podmínky pro činnost bakterií, které ho nutně potřebují pro mineralizaci organické hmoty.

V této souvislosti bych chtěl zdůraznit dva nesmírně důležité aspekty. Výše popsaný jev (tzn. mohutně vyvinuté vzdušné pletivo umožňující transportovat kyslík do kořenové zóny) je nutno chápat jako přizpůsobení rostlin rostoucích v bahnitém a na kyslík chudém sedimentu. Proto ani v takových podmínkách kořeny rostlin nehnijí. Pokud kořeny rostlin hnijí a černají, není to ulehlostí a malým prokysličením akvarijního dna, ale tím, že rostlinám něco chybí, proto málo asimilují a málo produkují kyslík. Uhnilé kořeny jsou příznakem chyby ve výživě rostlin a nemalého obsahu kyslíku v akvarijním dně jako celku!

Kromě kyslíku ovšem rostlina produkuje řadu dalších látek, které mají blahodárný vliv na činnost užitečných mikrobů. Jedná se o různé cukry, aminokyseliny, vitamíny, enzymy a jiné "dobroty". Z těchto důvodů zdravá rostlina mikroby doslova přitahuje a jejich množství na jejích kořenech i listech je mnohem větší než v okolní vodě. S trochou nadsázky by se symbióza rostlin a mikrobů dala přirovnat ke kvetoucímu stromu obalenému včelami. Strom láká včely svými sladkými květy a ty ho na oplátku opylují.

Vitální rostliny podporují činnost užitečných bakterií, které se postarají o to, že v akváriu se nehromadí organický odpad, který je toxický pro rostliny i pro ryby. Povzbuzení mikrobi ovšem zpětně aktivují rostlinu tím, že produkují látky, které rostlina přijímá jako živiny. Správnou péčí o rostliny vlastně všestranně zlepšujeme podmínky v celém akváriu. Proto by se například dobré hnojivo na rostliny mohlo s trochou nadsázky jmenovat "Hnojivo na ryby". Tomuto jevu říkáme zpětná vazba. Pochopení všech důsledků vazby rostliny - mikrobi - ryby má zásadní význam pro ovlivňování procesů probíhajících v akváriu.

Závěry ohledně výživy rostlin:

  1. V důsledku nevhodných technologických postupů (špatná filtrace aj.) se převážná většina akvárií potýká se slabou mineralizační činností bakterií. Rostliny pak postrádají hlavně tyto živiny: hořčík (Mg), draslík (K), a z mikroprvků převážně železo (Fe) a mangan (Mn).
  2. Řasy se vykytují vždy tam, kde je špatná činnost bakterií a kde špatně rostou rostliny. Vznikají při přebytku nedostatečně rozložených organických látek, které působí v akváriu toxicky, a tam kde rostliny mají špatné podmínky (hlavně nedostatek CO2).
  3. Nadbytek nitrátů a fosfátů, které se mohou objevit v dobře filtrovaných, nedostatečně zarostlých a přerybněných nádržích, působí toxicky na rostliny a může za určitých podmínek způsobit bujení řas. Nicméně zdůrazňuji: při rozborech jsme zjistili, že se řasy často vyskytují v akváriích, kde je hladina nitrátů a fostorečnanů mnohem nižší než v akváriích, kde rostliny rostly krásně a řasy se nevyskytovaly. To znamená, že mezi hladinou nitrátů a výskytem řas není přímá spojitost!
  4. Mnozí akvaristé tvrdí, že jim rostliny nerostou, protože mají příliš tvrdou vodu (vodu s velkým obsahem minerálů). Ani toto tvrzení ovšem není přesné. Rostliny, alespoň některé druhy, v tvrdé vodě nerostou ne proto, že obsahuje nadbytek minerálů, ale proto, že má [kvůli vysoké hladině vápníku (Ca) a uhličitanů] příliš vysoké pH. To blokuje příjem mikroprvků a CO2. Nevěřícím doporučuji podívat se do Bojnice, kde [v uhličitanových termálních pramenech] ne rostou, ale přímo bují takové rostliny jako např. Cabomba nebo Rotala. Důvod je prostý. Termální vody obsahují dostatečné množství CO2 (minerálka), který snižuje pH tak, že to vyhovuje i těmto poměrně náročným rostlinám.
  5. Za základní opatření, jak optimalizovat výživu rostlin, považuji kvalitní biologickou filtraci, která zabrání hromadění toxického organického odpadu a zajistí rostlinám přísun živin.

Řasy v akváriu nikdo nevidí rád. Jejich výskyt signalizuje, že v nádrži není vše tak, jak by mělo být. Proč se řasy v akváriu náhle objeví, je otázka která trápí mnoho akvaristů.

Nejčastěji nabízené vysvětlení je následující. Řasy se v akváriu objeví v důsledku přebytku živin, hlavně dusičnanů. Dusičnany vznikají bakteriálním rozkladem výkalů ryb a jiných organických zbytků. Řekněme si: "Mám v akváriu prostě příliš živin." Je to skutečně tak? Následující pozorování tomu nenasvědčuje:

Při experimentu, který jsme podrobně popsali výše jsme sledovali, jak typ filtru ovlivňuje množství živin v akváriu. K našemu překvapení jsme zjistili, že se ve většině akvárií koncentrace dusičnanů nezvyšovala, a přesto v nich bujela řasa. V těchto nádržích jsme naopak naměřili intenzivní nárust organických látek (naměřeno jako ChSK = chemická spotřeba kyslíku).

Organické látky mají podle všeho na řasy přímý vliv:
Na začátkuPo 80 dnech
Koncentrace NO345 mg/ℓ48 mg/ℓ
Množství org.látek (ChSK)1.1 mg/ℓ4.8 mg/ℓ
Řasy-Ano

Dusičnany a fosforečnany přímý vliv na řasy nemají:
Akvárium s řasouAkvárium bez řasy
NO33 mg/ℓ3 mg/ℓ
PO40.08 mg/ℓ0.09 mg/ℓ

Na základě výše uvedených pokusů a pozorování si dovolím tvrdit, že nadbytek dusičnanů a dalších živin nemá přímou souvislost s výskytem řas. Naopak. Pokud v nádrži přibývají v rozumné míře živiny, bakterie dobře "spalují" organické zbytky v nádrži. Tyto poměry jsou charakterizovány průzračnou, mírně nažloutlou vodou, dobrým růstem rostlin a minimálním výskytem řas.

Pokud je činnost mineralizačních bakterií narušena, dojde k nedokonalému odbourávání organických nečistot, které se začnou v akváriu hromadit (stoupá tzv. ChSK jako v našem pokusu). Organické zbytky působí toxicky na rostliny, kterým navíc chybí přísun živin, ty zastavují růst, žloutnou a hnijí. Voda v akváriu ztrácí svoji průzračnost a začínají se objevovat řasy.

Nedokonalá činnost mineralizačních bakterií a následné hromadění toxických organických látek ve vodě
je tedy podle našeho názoru hlavním důvodem, proč se v akváriu začínají objevovat řasy!

Jak tedy výskyt řas v akváriu omezit? Jde o pět aspektů provozu akvária:

  • Biologický způsob filtrace a optimální množství ryb
  • Správná výměna vody
  • Správná péče o rostliny
  • Využití některých druhů ryb a korýšů (řasožravci)
  • Chemický boj

"K přemnožení řas dochází často kvůli nadměrnému množství organických látek ve vodě v důsledku špatně fungujícího biologického filtru. Dobrým řešením, jak omezit zátěž biologického filtru a odstranit organické látky, které zapříčiňují přemnožení řas, je nahradit dočasně část filtračního média aktivním uhlím." (ADA)