Mikro i makroelementy w wodzie. Jakie są objawy niedoborów? Jakie nadmiaru?

W akwarystyce słodkowodnej, woda jest kluczowym elementem do utrzymania zdrowia i dobrej kondycji ryb i roślin. Aby zrozumieć, jak utrzymać optymalne warunki w akwarium, musimy poznać podstawy biochemii wody. Woda w akwarium składa się z różnych składników chemicznych, w tym tlenu, dwutlenku węgla, azotu i minerałów. Te składniki wpływają na jej jakość. Z tego powodu ważne jest, aby mierzyć parametry wody w akwarium i dostosowywać je do potrzeb naszych podopiecznych.

Składniki mikro w akwarium

Mikroelementy to niewielkie ilości pierwiastków chemicznych, które są niezbędne do utrzymania zdrowia i życia roślin, zwierząt i mikroorganizmów w wodzie. Chociaż mikroelementy występują w bardzo niskich stężeniach, są one niezwykle ważne dla utrzymania równowagi biologicznej w ekosystemie wodnym.

Wiele mikroelementów jest wchłaniane przez rośliny wodne. Są one bardzo istotne w każdym ekosystemie z prostego powodu – pomagają regulować nadmiar rozpuszczonych składników, które zalegając mogą wpływać m.in. na rozwój glonów, czy być wręcz toksyczne dla stworzeń żyjących w zbiorniku. Rośliny wykorzystują mikroelementy do syntezowania chlorofilu i innych związków organicznych, które są niezbędne do ich wzrostu i metabolizmu. Ponadto, mikroelementy odgrywają ważną rolę w procesie fotosyntezy, który przekształca energię słoneczną w energię chemiczną.

Mikroelementy są również niezbędne dla organizmów wodnych, w tym ryb, skorupiaków i innych bezkręgowców. Wykorzystują je do produkcji enzymów i innych związków niezbędnych do ich funkcjonowania i przystosowania do zmieniających się warunków w akwarium. Niektóre z najważniejszych mikroelementów występujących w wodzie to miedź, żelazo, mangan, cynk i molibden. Każdy z tych pierwiastków ma swoje specyficzne funkcje w ekosystemie. Na przykład, miedź jest niezbędna do produkcji hemoglobiny, która jest kluczowa dla utleniania krwi u ryb i innych organizmów. Żelazo jest niezbędne do produkcji chlorofilu w roślinach, a także do przemiany amoniaku w azot przez bakterie nitryfikacyjne.

Mimo, że mikroelementy są niezbędne dla zdrowia ekosystemów wodnych, ich nadmiar lub brak mogą prowadzić do problemów. Nadmiar miedzi, na przykład, może zaburzyć równowagę biologiczną i zabić ryby oraz bezkręgowce w akwarium. Brak żelaza może prowadzić do chlorozy roślin wodnych, co oznacza, że liście roślin stają się żółte lub białe i giną.

Składniki makro w akwarium

Makroelementy to pierwiastki chemiczne, które są niezbędne do utrzymania zdrowia i życia organizmów wodnych w większych ilościach niż mikroelementy. Te pierwiastki odgrywają ważną rolę w wielu procesach biologicznych, takich jak metabolizm, wzrost i rozwój organizmów wodnych. Istnieje kilka kluczowych makroelementów, które są szczególnie w akwarium. Wśród nich znajdują się węgiel, tlen, wodór, azot, fosfor, siarka, wapń, magnez i potas.

Węgiel, tlen i wodór to podstawowe składniki organiczne, które są niezbędne do funkcjonowania organizmów wodnych. Węgiel jest głównym składnikiem związków organicznych, takich jak cukry, tłuszcze i białka. Tlen jest kluczowy dla oddychania i utleniania związków organicznych, natomiast wodór jest niezbędny do syntezy związków organicznych.

Azot i fosfor są pierwiastkami pomagającymi produkcji białek i innych związków organicznych w organizmach wodnych. Azot jest składnikiem aminokwasów – podstawowych jednostek budujących białka, a także tzw. kofaktorem enzymów. Fosfor jest niezbędny dla syntezy kwasów nukleinowych, takich jak DNA i RNA.

Siarka jest kluczowa dla syntezy aminokwasów i kwasów tłuszczowych. Wapń i magnez są pierwiastkami chemicznymi pomagającymi utrzymać prawidłowy metabolizm u organizmach wodnych, a także stabilizuje pH wody. Potas jest kluczowym pierwiastkiem chemicznym, który jest niezbędny dla wielu procesów biologicznych, takich jak ruchy mięśni i funkcjonowanie układu nerwowego.

Niedobór lub nadmiar któregokolwiek z tych pierwiastków chemicznych może prowadzić do poważnych problemów w zbiorniku. Na przykład, nadmiar fosforu może prowadzić do nadmiernego rozwoju glonów. Brak wapnia może prowadzić do osłabienia kości u organizmów wodnych, a niedobór azotu może prowadzić do hamowania wzrostu roślin wodnych.

W przypadku naturalnych ekosystemów wodnych, nadmiar lub brak makroelementów może być spowodowany przez działalność człowieka, taką jak zanieczyszczenie wody lub zmiany klimatyczne. Dlatego ważne jest, aby podejmować działania w celu ochrony ekosystemów wodnych i monitorować jakość wody, aby zapewnić odpowiednie poziomy makroelementów i utrzymać zdrowy ekosystem.

Objawy nadmiaru i niedoboru mikroelementów

1. Żelazo (Fe): Niedobór żelaza jest jednym z najczęstszych problemów, z jakimi spotykają się hodowcy roślin akwariowych. Objawy niedoboru żelaza obejmują bladość liści, zanikanie koloru i przyspieszone opadanie liści. Rośliny akwariowe nie mogą produkować chlorofilu bez wystarczającej ilości żelaza, co prowadzi do spowolnienia wzrostu i rozwoju. Nadmiar żelaza może prowadzić do powstawania glonów, zwłaszcza zielonych włosków, i może negatywnie wpływać na rozwój innych mikroelementów.
2. Mangan (Mn): Niedobór manganu powoduje chlorozę liści, co oznacza, że ​​liście stają się żółte, a żyłki pozostają zielone. Rośliny akwariowe potrzebują manganu do produkcji chlorofilu i procesów fotosyntezy. Nadmiar manganu może również prowadzić do powstawania glonów, zwłaszcza zielonych włosków.
3. Cynk (Zn): Niedobór cynku prowadzi do zaniku koloru i martwicy krawędzi liści. Rośliny akwariowe potrzebują cynku do wytwarzania enzymów i białek. Nadmiar cynku może prowadzić do zahamowania wzrostu i rozwoju roślin akwariowych.
4. Miedź (Cu): Niedobór miedzi może prowadzić do bladości i deformacji liści, a także do powstawania plam na liściach. Rośliny akwariowe potrzebują miedzi do produkcji chlorofilu i enzymów. Nadmiar miedzi może prowadzić do zahamowania wzrostu i rozwoju roślin akwariowych oraz do negatywnego wpływu na zdrowie ryb i bezkręgowców.
5. Bor (B): Niedobór boru prowadzi do zahamowania wzrostu i rozwoju roślin akwariowych oraz do powstawania plam na liściach. Rośliny akwariowe potrzebują boru do wytwarzania enzymów i struktur komórkowych. Nadmiar boru może prowadzić do zahamowania wzrostu i rozwoju roślin akwariowych.
6. Molibden (Mo): Niedobór molibdenu prowadzi do bladości liści i deformacji. Rośliny akwariowe potrzebują molibdenu do produkcji enzymów, które umożliwiają przyswajanie azotu z wody. Nadmiar molibdenu nie jest zwykle problemem, ale w niektórych przypadkach może prowadzić do zaburzeń metabolicznych.
7. Chrom (Cr): Niedobór chromu powoduje chlorozę liści, a także zmniejszenie wzrostu korzeni. Rośliny akwariowe potrzebują chromu do produkcji enzymów i procesów fotosyntezy. Nadmiar chromu nie jest zwykle problemem w akwariach.
8. Nikel (Ni): Niedobór niklu prowadzi do zahamowania wzrostu i rozwoju roślin akwariowych oraz do powstawania plam na liściach. Rośliny akwariowe potrzebują niklu do wytwarzania enzymów i białek. Nadmiar niklu może prowadzić do negatywnego wpływu na zdrowie ryb.

Warto pamiętać, że niedobór lub nadmiar każdego z pierwiastków może wpłynąć na inne mikroelementy w akwarium, a także na rośliny i ryby. Dlatego tak ważne jest utrzymywanie właściwego poziomu każdego z pierwiastków. Regularne testowanie wody jest kluczowe, aby zapobiec niedoborom i nadmiarom. W przypadku niedoboru któregoś z pierwiastków, należy zastosować odpowiednie nawozy, zwykle dostępne w sklepach zoologicznych. W przypadku nadmiaru należy ograniczyć ilość dodawanych nawozów. Wszystkie zmiany należy wprowadzać stopniowo, ponieważ gwałtowne zmiany mogą prowadzić do jeszcze większych problemów.

Objawy nadmiaru i niedoboru makroelementów

Makroelementy to pierwiastki, których rośliny akwariowe potrzebują w większych ilościach niż mikroelementów. Niedobór lub nadmiar każdego z nich może wpłynąć na wzrost i zdrowie roślin, a także na jakość wody i zdrowie ryb. Oto najważniejsze makroelementy w akwarium i ich wpływ na rośliny i ryby:

1. Węgiel (C): Węgiel jest kluczowym składnikiem do fotosyntezy. Rośliny akwariowe pobierają dwutlenek węgla z wody i wytwarzają tlen. Niedobór węgla prowadzi do zahamowania wzrostu roślin i słabego rozwoju liści. Nadmiar węgla może prowadzić do zakwaszenia wody i zmniejszenia pH, co może zaszkodzić rybom.
2. Tlen (O): Tlen jest kluczowym składnikiem potrzebnym do oddychania ryb i roślin. Niedobór tlenu prowadzi do zahamowania wzrostu roślin i może prowadzić do tzw. przyduchy. Nadmiar tlenu nie jest zwykle problemem w akwariach, ale w niektórych przypadkach może prowadzić do zwiększonego wzrostu glonów.
3. Azot (N): Azot jest jednym z najważniejszych pierwiastków w akwarium, wpływając na wzrost roślin, a także na procesy biologiczne, takie jak cykl azotowy. W formie azotanów (NO3-) jest jednym z głównych źródeł azotu dla roślin, które wykorzystują go do syntezy białek i innych związków organicznych. Jednakże, nadmierna ilość azotu w wodzie może prowadzić do nadmiernego wzrostu glonów i innych roślin wodnych, a także do utraty tlenu w nocy, co może spowodować stres dla ryb i innych organizmów wodnych. W cyklu azotowym, azot wchodzi do akwarium w postaci amoniaku (NH3) lub amonu (NH4+), który powstaje w wyniku rozkładu odpadów organicznych, resztek jedzenia, i innych związków azotowych. Bakterie nitryfikacyjne przetwarzają amoniak i amon na azotyny (NO2-) i azotany (NO3-), które są łatwiejsze do wykorzystania przez rośliny. Bakterie denitryfikacyjne przetwarzają azotany z powrotem w gazowy azot (N2), co jest procesem ważnym dla zachowania równowagi biologicznej w akwarium. Niedobór azotu może prowadzić do opóźnionego wzrostu roślin i słabej kondycji ryb, co może wpłynąć na ich zdrowie i kondycję. Jednakże, nadmiar azotu może powodować szybki wzrost glonów, szczególnie jeśli woda jest zbyt dobrze oświetlona, a także może spowodować obniżenie pH i przyduchę w nocy. Aby utrzymać odpowiednie ilości azotu w akwarium, ważne jest regularne czyszczenie filtra i usuwanie odpadów organicznych, stosowanie nawozów zawierających azot, a także kontrolowanie oświetlenia i pH wody.
4. Fosfor (P): Fosfor jest składnikiem niezbędnym do rozwoju roślin i mikroorganizmów, które są ważnym elementem w procesie utrzymywania zdrowego ekosystemu w akwarium. Rośliny potrzebują fosforu do produkcji ATP, które jest źródłem energii niezbędnej do ich wzrostu i funkcjonowania. Mikroorganizmy potrzebują fosforu do produkcji DNA i białek. Przeczytaj też artykuł o prawidłowym stosunku Azotu i Fosforu w akwarium. Główne źródła fosforu w akwarium to pokarm dla ryb, organiczne zanieczyszczenia, nawozy dla roślin oraz substrat w podłożu. Wiele pokarmów dla ryb, takich jak pokarm suchy i mrożony, zawiera fosfor w postaci fosforanów organicznych, które są trudne do strawienia przez ryby. Niestrawiony fosfor wydzielany jest z odchodami ryb, co prowadzi do zanieczyszczenia wody. Niedobór fosforu w akwarium może prowadzić do zahamowania wzrostu roślin, blednięcia liści i zahamowania fotosyntezy. W przypadku braku fosforu, rośliny nie są w stanie wytworzyć wystarczającej ilości ATP, co prowadzi do zahamowania ich wzrostu i rozwoju. Nadmierne zjawisko wytrącania się fosforanów w akwarium prowadzi do powstawania osadów na dnie akwarium. Nadmiar fosforu w akwarium może prowadzić do wzrostu glonów, których rozwój staje się niekontrolowany i może prowadzić do zasłonięcia roślin i degradacji wody.Nadmiar fosforu może również wpłynąć na zdrowie ryb, powodując stres i zaburzenia równowagi wodnej. Może to również prowadzić do powstania zakwitów glonów, które zwiększają ryzyko wystąpienia chorób u ryb. Fosfor wpływa na pH w akwarium poprzez wprowadzanie jonów fosforanowych, które mogą zwiększać pH. Nadmiar fosforu może prowadzić do wzrostu pH, co jest szczególnie niebezpieczne dla ryb, ponieważ może prowadzić do zahamowania ich wzrostu i rozwoju.
5. Potas (K): Potas jest kluczowym składnikiem potrzebnym do produkcji energii i utrzymania równowagi jonowej. Niedobór potasu prowadzi do zahamowania wzrostu roślin, zwijania się liści, zahamowania fotosyntezy i dziurawienia liści. Nadmiar potasu może prowadzić do zaburzeń równowagi jonowej i zwiększonego ryzyka chorób ryb.
6. Magnez (Mg): Magnez jest kluczowym składnikiem potrzebnym do produkcji chlorofilu. Niedobór magnezu prowadzi do chlorozy liści, zblednięcia i zahamowania wzrostu roślin. Nadmiar magnezu nie jest zwykle problemem w akwariach.
7. Wapń (Ca): Wapń jest kluczowym składnikiem potrzebnym do tworzenia mocnej struktury komórkowej. Niedobór wapnia prowadzi do zahamowania wzrostu roślin, deformacji i wykrzywienia liści, a także do osłabienia szkieletów ryb. W domowych akwariach najczęściej występuje dość twarda woda z dużą ilością rozpuszczonego wapnia.
8. Siarka (S): Siarka jest kluczowym składnikiem potrzebnym do produkcji białek. Niedobór siarki prowadzi do zahamowania wzrostu roślin, zblednięcia liści i zahamowania fotosyntezy. Nadmiar siarki nie jest zwykle problemem w akwariach.

Warto pamiętać, że składniki te wpływają na siebie nawzajem i niedobór jednego składnika może prowadzić do niedoboru innych.

Źródła:

• Diab, A. M., & Amin, A. (2018). Aquatic macrophytes as bioindicator for nutrient status in Lake Nasser, Egypt. Environmental monitoring and assessment
• Li, Y., Wang, Z., Li, J., Li, W., Li, Y., & Ye, Z. (2020). Effect of different levels of phosphorus on the growth and nutrients uptake of Hydrilla verticillata
• Kowalski, R. K., Miazek, W., & Pawlik-Skowrońska, B. (2016). Changes in phosphorus forms during the decomposition of fish and fish food in a freshwater system. Archives of environmental contamination and toxicology
• Tuncer, S., & Tuncer, S. (2019). Effects of nitrogen and phosphorus on growth of some aquatic macrophytes in different water qualities. Ecological Engineering,
• Rabin, J. M., & Selden, R. L. (2018). Nutrient dynamics in a subtropical constructed wetland: nitrogen and phosphorus mass balance. Ecological Engineering,
• Bhatnagar, A., & Devi, P. (2018). Microbial nitrification and denitrification as tools for bioremediation of wastewater. In Microbial Biodegradation and Bioremediation