Роль грунта в жизни водных растений.

23 сентября 2008

Как-то эхинодорус флоренс, растущий в моем аквариуме, выпустил стрелку, на которой в скором времени образовалось десять отростков. Подождав, пока эти дочерние растеньица немного подрастут, я решил продать их на Птичке. Но, отделив их от стрелки, меня закрутила куча дел, и попал я на рынок лишь через 1,5 месяца. Весь этот период отростки свободно плавали в аквариуме, но при этом некоторые из них, оказавшиеся в нижней его части дотянулись корешками до грунта. Оставшиеся же отростки так и плавали на поверхности воды.

И вот на что я обратил внимание: отростки, зацепившиеся за грунт, значительно обогнали своих плавающих собратьев как по росту, так и по количеству листочков и крепости корневой системы. Хотя растения, плавающие на поверхности, и находились все это время ближе к лампе. Наверное, Вы сейчас возразите, что все верно: нижние растеньица получали питание из грунта, а верхние за это время оголодали. Но вот что удивительно: я каждый день вносил в свой аквариум особые жидкие удобрения, в которых находился комплекс необходимых растениям элементов.

Этот случай и стал подтверждением того, что развитая и крепкая корневая система растений способна обеспечить их полноценное питание, но развитие ее во многом зависит и от контакта с субстратом.

Разновидности организации грунта в аквариуме

Из вышесказанного следует, что субстрат в первую очередь должен содержать необходимые питательные соединения. При устройстве грунта в аквариуме можно использовать различные подходы. Крайностью же считается организация грунта с учетом того, что субстрат должен быть однородным и содержать лишь химические и биологически инертные материалы. К такому типу грунта можно отнести посыпку из мелкого гравия, который приобретает питательные качества по прошествии довольно продолжительного времени из остатков корма, экскрементов рыб, отмерших частиц растений и т.п.

К еще одной крайности при организации грунта в аквариуме можно отнести использование в качестве субстрата обыкновенной земли с садового участка, в которой присутствует большой процент органических веществ.

Многие добавляют в мелкий гравий латерит, глину, цеолиты, веримикулит либо торф, повышая тем самым питательность грунта и его свойства (газо- и водонепроницаемость, улучшение скорости поглощения питательных соединений и т.п.). Я в свое время перепробовал многие из этих добавок (кроме, пожалуй, садовой земли) и сделал вывод, что действительно водные растения в таких условиях растут намного лучше, но до определенного момента. Все дело в том, что со временем любой субстрат, как сложнокомпонентный, так и стерильный, в аквариуме подвергается заиливанию. Это объясняется конструкцией аквариума, представленной в виде замкнутой экосистемы, зависимой от энергозатрат.

Для ее нормального функционирования требуется подвод внешней энергии. Сюда можно отнести свет, тепло и органический материал, попадающий вместе с кормом для рыб. И если поступление света и тепла можно как-то контролировать, то спрогнозировать дозировку поступающей в аквариум органики гораздо сложнее.

Идеальный вариант, когда число аквариумных рыб равняется числу водных растений. В этом случае продукты жизнедеятельности аквариумных рыбок будут полностью усваиваться растущими в аквариуме растениями, а значит, и органических излишков скапливаться в грунте не будет. Но этот метод хорош лишь в книжках, на деле же, большинство аквариумистов не могут себя так строго ограничить и, в итоге, количество рыбок преобладает над численностью растений, следствием чего становится ситуация, в которой растения попросту не успевают усваивать все органические вещества.

Рекомендации по грамотному устройству грунта в аквариуме

Грамотно организованный грунт в аквариуме представляет сложнокомпонентное сообщество грибков, простейших, бактерий и других микроорганизмов, живущих на частичках субстрата. Их деятельность и обеспечивает первичную стадию переработки органики, делая ее тем самым усваиваемой для водных растений. В свою очередь, переработка органических веществ напрямую зависит от гармоничного соотношения микроорганизмов в грунте. Чтобы они сосуществовали должным образом, каждый из компонентов должен занять собственную экологическую нишу в данном комплексе.

«Живой» субстрат должен обеспечивать жизнь и организмам, нуждающимся в кислороде, и анаэробам, неспособным существовать в контакте с кислородом. Важнейшее значение при этом имеет точная выдержанность и баланс созданных условий, чтобы все микроорганизмы могли мирно существовать друг с другом, не подавляя какую-либо из групп.

На практике это может выглядеть следующим образом: поверхностный слой грунта, контактирующий с аквариумной водой, хорошо насыщен кислородом, а к нижнему слою воздух не поступает. Таким образом следы жизнедеятельности, проникая в верхний слой субстрата, перерабатываются и попадают на нижний слой для дальнейшего разложения анаэробами. Результатом этого процесса становится создание новых веществ, часть которых питает растения, а другая часть преобразуется в воду и газ.

Чем грозит избыток анаэробов в аквариуме?

Такая переработка, называемая декомпозицией, знакома каждому аквариумисту. Сперва рыбьи экскременты представляют собой «колбаски», находящиеся на поверхности грунта. Если субстрат немного копнуть, то можно увидеть, что эти продукты разложились на мелкие частицы, которые при взбалтывании образуют быстро оседающий осадок. Самый нижний слой грунта содержит мелкие частицы ила, в больших количествах препятствующего нормальному водо- и воздухообмену субстрата. Ил является продуктом не полностью разложенных органических частиц.

Избыток ила появляется в случае, если в аквариум поступает слишком много корма для рыб либо при малой численности водных растений и неправильно организованной аэрации.  Это грозит бурным размножением анаэробов. Поначалу эти микроорганизмы выполняют денитрифицирующие функции, переводя излишки нитратов в нейтральный азот и далее в его закись. Но при быстром развитии анаэробного сообщества у данных микроорганизмов начинает наблюдаться нехватка нитратов, вследствие чего они принимаются перерабатывать соединения серы, присутствующие в  рыбьем корме. Итогом этого становится накопление в субстрате сероводорода, который и является виновником закисания грунта. В таком субстрате растения постепенно чахнут, их корневая система истончается и подгнивает, а аквариум превращается в болото.

Определить избыток органических частиц в субстрате можно по состоянию эхинодорусов. Этот вид растений в нормальной среде растет очень быстро, но при образовании ила их молодые листья начинают деформироваться, а после и вовсе мельчают и распадаются. Это и есть первый признак, сообщающий о необходимости чистки аквариума.

Методы очистки аквариума

Для увеличения срока существования аквариума и его обитателей требуется свести количество скапливаемых органических частиц в грунте к минимуму. Это можно сделать двумя способами.

К первому варианту относится уравновешивание числа растений и рыб. Количество в данном случае зависит от качества и условий жизнеобеспечения аквариума.

Второе – постоянное поддерживание чистоты субстрата при помощи технических средств. Самым простым из них считается своевременное просифонивание грунта. В качестве сифонов можно использовать, как самодельные средства, имеющие насадки в виде воронки, так и специально предназначенные для чистки аквариума «пылесосы» с насосом.

Однако данный способ чистки имеет ряд недостатков:

  • Существенная трудоемкость процедуры особенно при больших объемах аквариума;
  • Трудности при чистке слишком заиленного субстрата;
  • Даже при аккуратной чистке неизбежно «перелопачивание» субстрата и повреждение мелких растеньиц типа марсилии, глоссостигмы и т.п.;
  • При взбаламучивании грунта питательные вещества высвобождаются из него, становясь добычей водорослей. Большинство аквариумистов всеми силами стараются избавиться от этой «бороды», а просифонивание грунта способствует ее резкому росту;
  • В случае просифонивания сложносоставных грунтов также возникают трудности. При этой процедуре все слои субстрата смешиваются меж собой, а самые легкие частички засасываются в сифонное устройство.

Очистку грунта можно осуществлять и при помощи специальных систем биологической фильтрации, к которым относятся RUGF- и UGF-системы. В основе принципа действия таких систем подразумевается устройство фальшдна, т.е. над дном аквариума предусматриваются перфорированные пластины, на которые насыпают слой грунта. Под фальшдном устанавливается помпа небольшой мощности, прокачивающая воду и засасывающая ее в нижний слой субстрата (система UGF)либо выталкивающая воду с нижнего слоя на поверхность аквариума (система RUGF).

 По задумке разработчиков данных систем вода, проходящая через слой субстрата, позволяет ему «дышать», препятствуя скоплению анаэробов. Анаэробные микроорганизмы, присутствующие на частичках грунта окисляют органические накопления, которые вымываются и затем засасываются в фильтр, подключаемый к насосу. Мое же мнение таково, что подобные системы не приспособлены к аквариумам с наличием водных растений. Они способны вызвать следующие проблемы:

  • По словам производителей, данные системы способны обеспечить равномерный водный проток по всей площади субстрата. Но на практике они омывают лишь малую площадь грунта, расположенную вблизи от насоса. Удаленные от помпы участки субстрата закисают столь же быстро, что и без использования этих систем.
  • В тех местах, где работает данная система, происходит голодание растений по причине того, что питательные элементы вымываются и через фильтр вновь попадают в воду, способствуя тем самым бурному развитию водорослей.
  • При работе таких систем становится невозможным использование растворимых удобрений, так как эти добавки размываются и попадают вновь в объем.
  • Также становятся неэффективными нерастворимые вещества вроде латерита, потому что водный проток вымывает из них гуминовые кислоты.
  • Мелкодисперсные добавки вымываются из субстрата.

Требования, предъявляемые к системам очистки аквариума

Из вышесказанного становится ясно, что предлагаемые магазинами приспособления для механической очистки субстрата оказываются малоэффективными. Эффективность системы очистки грунта определяется следующими требованиями:

  • Система должна настолько качественно выполнять очистку субстрата, чтобы он не закисал;
  • Она должна оставлять возможность корневого питания растений;
  • Эффективная система может использоваться для очистки сложнокомпонентных грунтов;
  • Растворимые и нерастворимые грунтовые добавки не должны вымываться из субстрата;
  • Система должна быть удобной и легкой в работе.

Сочетание данных качеств возможно только в случае организации 2-хслойной системы грунта. Глубинный его слой при этом никоим образом не будет подвергаться очистке, поэтому его можно выполнять из глинистых грунтов и удобрять. А поверхностный слой субстрата будет просасываться таким образом, чтобы избежать масштабного попадания осадков органики в нижний слой.

Я организовал систему очистки так. Сперва уложил в качестве глубинного слоя состав из вермикулита и аквамарина, который подсыпал тончайшим слоем латерита. В этом слое я разместил дренажную систему из 6 трубок ПВХ, которые поочередно подключаются к канистровому фильтру марки «Eheim-2260» большой мощности. Трубки имеют шаг укладки в 6см и обладают щелевые пропилы, направленные вверх по диагонали. Сверху эти трубки подсыпаны цеолитным гравием с толщиной слоя около 3см и слоем аквариумного грунта толщиной в 2см.

По задней стенке было размещено корытце из пластика (электрокороб), имеющее еще одну трубку с пропилами, направленными по диагонали вниз. Эту конструкцию я решил ничем не присыпать и оставить открытой. Трубка с одного конца подсоединена к канистре марки «Fluval-203», с другой стороны – к фильтру канистрового типа марки «Rena FilStar XP3».

Потоки воды, выгоняемые из фильтров, увлекают осадки, взвешенные в воде, к заднему корытцу и после засасываются через оголенную трубку в канистры. Оставшаяся часть осадка попадает в дренажные трубы сквозь поверхностный слой субстрата и засасывается в фильтр «Eheim».

В целях повышения мощности всасывания трубки подсоединяются к фильтру по очереди. При помощи трубчатых уголков и переходников их следует вывести по раздельности за пределы аквариума и подключить через двухходовые краники к разветвляющей гребенке, подсоединенной непосредственно к фильтру.

В определенный момент времени только один краник из шести должен быть открыт. Переключение между ними достаточно производить пару раз в сутки – вечером и утром. Такая система дает возможность засасываться в фильтр не всем осадкам сразу, так как они какое-то время должны провести в поверхностном слое для обработки «дышащими» микробами. После чего часть их выводится в фильтр, а остаток попадает к анаэробным микроорганизмам. По моему мнению мощности «Eheim» и 6-сантиметрового зазора меж дренажными трубками вполне достаточно, чтобы обеспечить эффективную очистку дна аквариума по всей площади.

Переключающее устройство может модернизироваться путем подсоединения вместо краников самих трубок к общему крану. В случае объединения ротора данного крана с электромотором при помощи редуктора появляется возможность устроить автоматизированное функционирование всей системы очистки.

Данную систему я использую уже второй год, то есть уже больше года субстрат в аквариуме не требует просифонивания. Все присутствующие растения (розе, барта, парвифилорус, криптокорин, эхинодорусы флоренс и другие) чувствуют себя просто замечательно. В летний сезон, пока я был в отъезде, система очистки прошла жесткую проверку на качество очистки. Под влиянием жары в аквариуме случился замор рыбешек. За несколько часов погибло около 35 особей при изначальном количестве в 6 десятков рыб. Мертвая рыба 10 дней провела в аквариуме, что привело к резкому скачку возрастания органических соединений. Эта неприятность спровоцировала бурное развитие бурых, сине-зеленых и других водорослей.

Данную проблему я решил простой подменой воды, после чего водоросли исчезли буквально за 10 дней. Эта история еще раз подтвердила, что субстрат все это время оставался достаточно чистым, чтобы не послужить кормом для водорослей. В то же время в нем оказалось достаточно питательных элементов, позволивших всем растениям в кратчайшие сроки восстановиться и продолжить свое развитие.

Что же касается «бороды», упоминаемой мной немного выше, то специалисты считают, что она может сохраняться в аквариуме продолжительное время в качестве спор и т.п. Однако, хотя летние неприятности и поспособствовали резкому развитию водорослей, но при этом «бороды» я в них не наблюдал. Из этого я сделал вывод, что появление данной водоросли происходит из-за просифонивания субстрата. А значит, чтобы избежать роста этих водных «сорняков» достаточно поддерживать грунт в чистоте. При сифонной очистке субстрата органические частицы, в нем содержащиеся, попадали в объем, что и способствовало росту «бороды». Разработанная же мной система позволила очистить субстрат без высвобождения органики.

Что касается минусов разработанной системы, то на сегодняшний день я наблюдаю их два. Первый – это вложение крупной денежной суммы для приобретения необходимого оборудования (фильтров и т.п.) и сложность организации такой системы. Относительно сложностей в организации устройства очистки я могу сказать, что здесь меня выручило такое качество, как фантазия и желание реализовать задуманное. Поэтому и вся работа была мне только в радость.

Если же посмотреть на данную систему с материальной стороны, то можно использовать более бюджетный вариант, не требующий приобретения дорогостоящих фильтров. Организовать это можно путем слива воды при процедуре подмены прямо через дренажные трубки. В этом случае субстрат будет также эффективно просасываться. Еще больше можно упростить устройство, если при установке отказаться от оголенного заднего корытца с трубкой, так как оно не играет решающей роли в процедуре очистки грунта.