К.т.н. М.А. Климовицкий
Водоросли в аквариумах
и борьба с ними
Аннотация
Любители аквариумистики знают, какая беда простейшие водоросли.
Они покрывают стекла аквариумов зеленым или бурым налетом, черные кисточки водорослей за одну ночь вырастаю на растениях и камушках. Вода цветет.
В брошюре к.т.н. Климовицкого М.А., на основании большого опыта по разведению аквариумных растений, рассказано о водорослях встречающихся в аквариумах: их происхождении, классификации, особенностях жизни.
В книжке описаны способы регулирования роста водорослей, методы устранения их.
Книжка окажется полезна широкому кругу любителей аквариумов.
Предисловие
Водоросли, т.е. растущие в воде естественно присутствуют в любительских аквариумах, палюдариумах и других искусственных водоемах, попадая туда вместе с водой, водными растениями и животными.
Водоросли являются первично-водными растениями, зародившимися в воде при возникновении жизни на Земле.
Любители аквариумных растений, в большинстве, предпочитают содержать высшие
водные и прибрежные растения, которые являются вторично-водными, т.е. прошедшими определенный путь развития на суше и вернувшиеся к жизни в воде. Чаще это наблюдается в пресных водах. В морях по-прежнему царствуют водоросли.
После сказанного надо отметить, что в аквариумной практике, начинающие любители часто называют всю аквариумную растительность –водорослями. Это неправильно.
Водоросли зачастую являются нежелательными гостями аквариумов и других искусственных водоемов. Они вызывают «цветение» воды, образуют обрастания на водных растениях, стенках аквариума, на аквариумном грунте, ухудшают видимость, препятствуют росту водных растений. Если не принимать меры, заполнят весь аквариум, т.е. победят, как первично-водные.
В тоже время ряд видов водорослей обладают декоративными свойствами и могут украсить аквариумы. Например, «зеленые бархатные шары», которые часто предлагают на зоорынках. Они бывают величиной с яблоко и больше. Эти шары-колонии водоросли эгагропилы, но они могут быть опутанными и другими водорослями зелеными и сине-зелеными. Ниже мы остановимся на этом подробнее.
Важно отметить, что большинство аквариумных рыбок ест водоросли, а некоторые рыбки являются водорослеедами. Благодаря этому аквариумисты могут оставить аквариумы с рыбками на неделю другую без подкормки и все будет в порядке.
Но все - таки общее мнение аквариумистов и авторов аквариумной литературы:
водоросли нежелательные гости аквариума!
Некоторые зарубежные исследователи водных растений (Редфилд, Боде) даже ввели понятие «здоровье водоема» в зависимости от количества водорослей.
Водоросли в природе
Водоросли появились на планете Земля около миллиарда лет тому. Они были среди первых вестников жизни- прокариотов. От зеленых водорослей произошли современные сосудистые растения. Многие классы водорослей сохранились до сих пор.
Например, сине-зеленые водоросли, часто встречающиеся в аквариумах. Другое их название – циановые бактерии, что они появились в глубокой древности на грани разделения царств растений и животных.
Как следует из названия, водоросли живут преимущественно в воде, но некоторые виды встречаются на суше: на почве, в сырых местах, на коре деревьев, на скалах и даже на ледниках.
У водорослей нет опорного аппарата, поэтому под водой они прикрепляются к стеблям и листьям водных растений. Проходя берегом моря или реки, вы наверняка видели, выброшенные волнами на берег, кучи водорослей. У пресных водоемов в этих кучах легко заметить, знакомые аквариумистам растения: элодею, рдесты, нимфеи и др., опутанные нитчатыми водорослями и со щетками водорослей на листьях. (Тоже бывает в аквариумах).
Водоросли играют большую роль в жизни природы, как фотоавтотрофные организмы, использующие энергию солнечных лучей для химических реакций фотосинтеза органических веществ и выделения кислорода необходимого для дыхания водных организмов.
В воде водоросли являются создателями органического вещества, поэтому для всего водного населения являются первым звеном в пищевых цепях.
Существуют съедобные водоросли и идущие на приготовление лекарственных и биологически активных веществ.
Отрицательное значение водорослей связано с цветением воды в водохранилищах и каналах, засорением фильтров и замором рыб. С этими явлениями приходится сталкиваться и аквариумистам в их небольших пресных водоемах.
Какие же водоросли живут вы аквариумах? На этот вопрос нам поможет ответить наука о водорослях фитология.
Классификация водорослей
Систематика водорослей в современной биологии базируется на двух научных подходах:
1. Водоросли систематизируются, как низшие растения и входят в Ботаническую систематику.
2. Водоросли систематизируются отдельно - Фитологическмя систематика.
Два подхода существует потому, что одноклеточные водоросли относят к Царству
Простейших – протистов, а многоклеточные водоросли- прародители растений к Царству Растений –Плант.
В качестве главного классификационного признака определения групп (таксонов) водорослей принята окраска таллома (слоевища). По этому признаку выделены следующие отделы (классы) водорослей:
; Сине-зеленые водоросли - Cynophceae
; Красные водоросли - Rhodophceae
; Зеленые водоросли - Chlorophceae
; Золотистые водоросли - Chrysophceae
; Желто-зеленые водоросли - Xantophceae
; Диатомные водоросли - Diatomeae
; Бурые водоросли - Phaeophceae
Мы ограничимся этими классами водорослей, встречающихся в аквариумах.
Каждый класс характеризуется специфическим набором пигментов, запасным продуктом, откладывающимся в клетках в процессе фотосинтеза. ( «Альгология» Горбунова Н.П..)
Сине-зеленые водоросли
Систематики относят сине-зеленые водоросли к циановым бактериям, которые возникли на пороге Жизни миллиарды лет назад. Цианобактерии относятся к Царству Монера (Monera) – первичных одноклеточных организмов. Цианобактерии обитают в поверхностном слое пресных и морских водоемов. Надо отметить, что цианобактерии очень маленькие организмы: 2 - 10 микрон, но могут, объединятся в цепи длиной до метра.
Цианобактерии одни из первых, появившихся на Земле, сохранились до сих пор и распространены во всех средах, но больше в воде. Когда цианбактерии теряют способность регулировать свою плотность, например, при перепадах температур или нарушениях кислородного обмена, они всплывают на поверхность и вызывают, так называемое «цветение» воды. (Это явление я часто наблюдал в аквариумах.). При этом цианобактерии выделяют химические вещества токсичные для других организмов и приводившие к их массовой гибели. (Вспомним, что циан – CN4, ядовитый газ.)
Сине-зеленые водоросли родов: Microcystis, Oscillatoria, Anabaena, способны к смешанному, фотогетеротрофному питанию, то есть совмещают фотосинтез с поглощением готовых органических веществ, что обеспечивает возможность их существования даже в темноте и вдвое увеличивает скорость их размножения. У сине-зеленых водорослей также как и у красных водорослей (багрянок) имеется фотосинтетический пигмент – фикоцианин. Поэтому эти виды водорослей конкурируют между собой.
Сине-зеленые водоросли покрывают стекла и водные растения скользким темно-зеленым налетом. Их появление – свидетельство общего заболевания аквариума как экологической системы.
У водных растений, покрытых этими водорослями, замедлен фотосинтез, они плохо усваивают минеральные вещества и в результате ослабевают и отстают в росте. Развитие сине-зеленых водорослей на грунте приводит к застойным явлениям и снижению редокс - потенциала, потому что в грунте под ними накапливаются токсичные продукты их обмена веществ: аммиак, нитриты, сероводород, метан и пр. Они сдвигают значение рН воды в щелочную сторону. Развиваются они и в слабощелочной воде (оптимум рН 7,5 – 9,5), поэтому их присутствие может в некоторых случаев (которые не стоит допускать) служить биологическим индикатором рН среды. В последнее время установлена токсическая природа веществ, выделяемых в воду сине-зелеными водорослями, что делает их присутствие в ограниченном объеме аквариума особенно нежелательным.
Сине-зеленые водоросли замедляют развитие зеленых водорослей и некоторых высших растений. Отдельные представители родов сине-зеленых водорослей вызывают гибель дафний, трубочников, мальков, а в случаях «цветения воды», т.е. бурного развития микроскопических зеленых водорослей, даже взрослых рыб.
Есть много причин неожиданного, на первый взгляд, взрыва численности сине-зеленых водорослей. Прежде всего, это повышенное содержание в воде низкомолекулярных органических веществ (аминокислот, углеводов и др.). Избыток же органических веществ в аквариуме появляется, например, вследствие разложения не съеденного корма. Поэтому очень важно педантично соблюдать правила аквариумной гигиены и в первую очередь аккуратно кормить рыб (лучше понемногу, но часто), регулярно подменивать воду.
Другая причина – слабощелочная среда (рН 7,5 – 9,5). Сине-зеленые, как и другие водоросли, очень чувствительны к содержанию в воде микроэлементов, к которым относятся, в частности, отдельные металлы: железо, марганец, цинк, медь и др. Содержание их в воде находится в зависимости от показателя рН. В щелочной среде, в которой соли указанных металлов плохо растворимы, обеспечивается необходимая концентрация этих элементов, превышение которой (в кислой среде) для водорослей губительно.
Развитию сине-зеленых водорослей способствует также малое содержание кислорода в воде и низкое значение редокс-потенциала. Интенсивная аэрация и циркуляция воды губительны для водорослей, так как при окислении веществ клеточной оболочки они гибнут.
Еще одна причина бурного развития сине-зеленых – увеличение биогенных элементов (углерода, азота, фосфора) в воде. Углерод водоросли поглощают как из органических соединений, так и из углекислого газа. Интересна их способность к фотосинтетическому поглощению углерода в форме гидрокарбоната, что является приспособительным свойством к развитию в щелочной среде. Повышенное содержание соединений азота в воде происходит в основном при разложении большого количества органических веществ. Но больше всего развитию водорослей способствует повышенное содержание фосфора, поступающего в воду или с разлагающейся органикой, или с минеральной подкормкой для растений.
Интенсивное освещение, особенно определенного спектрального состава (солнечный свет), также увеличивает продуктивность фотосинтеза сине-зеленых водорослей, что приводит к их ускоренному массовому развитию. В некоторых случаях «взрыв» численности сине-зеленых наблюдается и в присутствии гуминовых кислот. Очевидно, причиной является то, что гуминовые кислоты играют роль желтого светофильтра, а желтый свет благоприятствует развитию этих водорослей.
Повышение температуры воды на несколько градусов также способствует массовому развитию сине-зеленых. Это объясняется тем, что активизируются обменные процессы и происходит быстрое (по сравнению с другими растениями) деление клеток.
Рис. 2. Сине-зеленые водоросли на грунте
Таким образом, вспышка развития сине-зеленых водорослей обусловливается комплексом причин, и борьбу с ними желательно также вести комплексно. Поэтому лучшие результаты может дать сочетание нескольких из предлагаемых ниже методов:
- механический метод – очистка стекол и растений от налета водорослей, регулярное рыхление грунта. Затемнение от прямых (если есть) солнечных лучей. Полностью избавиться от водорослей не удается, но все же развитие сине-зеленых можно значительно ограничить. Как правило, эти меры применяются при еженедельной уборке аквариума,
- биологический метод очень интересен, но не всегда эффективен. Суть его в том, что другие обитатели аквариума способны влиять на количество сине-зеленых водорослей. Так, брюхоногие моллюски активно потребляют срезанные и побуревшие водоросли, но скорость прироста водорослей преобладает над их потреблением,
- биохимический метод заключается в применении лекарственных средств или химических препаратов для уничтожения водорослей. После чистки аквариума можно растворить в нем антибиотики или антисептики.
Диатомовые водоросли – Diatomeae
Эта группа одноклеточных водорослей часто встречается в аквариумах.
В природе диатомные водоросли –диатомии являются важным компонентом фитопланктона, главным источником пищи для пресноводных и морских животных.
Диатомовые водоросли отличаются уникальными панцирями или клеточными стенками. Эти тонкие двустворчатые панцири образованы опаловым кремнеземом, что придает водорослям бурый оттенок.
В вакуолях диатомит в большом количестве обитают симбиотические азотофиксирующие бактерии. Такое сосуществование вносит важный вклад в продуктивность вод, бедных питательными веществами.
Однако, при плохом освещении в аквариумах, диатомеи образуют плотный бурый налет на стенках, грунте и листьях, нарушая их питание. Налет этот, шершавый на ощупь, плотно соединен с поверхностью, на которой он образовался, и снять его не трудно скребком или губкой на ранней стадии. Но следом на этом налете нарастают красные водоросли и зеленые, и дело осложняется.
Таким образом, диатомные водоросли первыми поселяются в аквариумах в недостаточно освещенных местах.
Рис. 3.Диатомные водоросли
Красные водоросли - багрянки
Красные водоросли многоклеточные организмы и имеют сложный жизненный цикл. Характерную окраску красным водорослям придают фикобилины - пигменты маскирующие цвет хлорофилла. Их хлоропласты, предполагается, произошли от цианобактерий, что роднит их с сине-зелеными водорослями, с которыми они сходны по биохимическим параметрам. Хлоропласты производят хлорофилл. Это - тот же самый хлорофилл, но зеленый цвет замаскирован фотосинтезирующим вспомогательным пигментом – фикоеритрином (phycoerythrin), который является уникальным пигментом содержащимся в «красных водорослях». Пигменты phycoerythrin и phycobilin абсорбируют синий свет и отражают красный, который придает многим красным водорослям явный бронзово-красный оттенок (хорошо заметный на «просвет») и черный при обычном свете.
Рост нитчатых багрянок начинается от куполообразной апикальной клетки, которая последовательно делится, образуя ось водоросли.
Почти все красные водоросли произрастают в море. В маленькой группе пресноводных красных водорослей, уровень фикоэретрина (phycoerythrin) уменьшен. Поэтому черные «заросли» иногда смотрятся, как серые или даже чуть зеленоватые.
Известно, что при погружении этих водорослей в ацетон или растворитель, окраска их меняется с черной окраски на красно-рыжую окраску, отсюда и название.
Багрянки представлены в аквариуме водорослями рода Сompоspоgon (черная борода) длина нитей: 5-10 мм. Иногда за очень короткое время (день, два). Их темно-зеленные почти черные кисточки появляются кругом: на грунте, стенках, (ковровые разрастания), вспомогательных устройствах, стеблях и листьях растений.
И родом Audeuinella (вьетнамка) у которых длинные нити 5-50 мм и более. Эти водоросли прикрепляются по краям растений, начиная с верхушки листа, и темной траурной каймой окружают их. В «запущенных, как старый неухоженный сад» аквариумах плотность разных водорослей столь велика, что даже опытному аквариумисту трудно порой разобраться, где кто.
КОМПСОПОГОН
Водоросли рода COMPSOPOGON часто встречаются в аквариумах наших любителей.
Известно 11 видов данного рода: C. сoerules, C. aeruginosus, C. lusitanicus,
C. hookerii, C. iyengarii, C. indicus, C. chlybeus и др., из них 5-обитатели Индии.
У нас (в СНГ) пока встречаются первые два вида: C. coerules, C. aeruginosus. Кустики и палочки, как называет их Ирина Колесникова (Сов. акв. № 7 2002).
Хотя и первый и второй виды компсопогона могут образовывать сплошные ковровые заросли.
Рис. 3. Комсопогон (борода) на листьях кринума
Вообще, компсопогон широко распространился во многих теплых регионах Земли (возможно именно из аквариумов): Новой Зеландии, Бразилии, Италии, Испании, Австралии и др. На родине в Индии водоросль растет круглый год как эпифит на нитях кладофоры, камнях и др. субстратах при наличии течения. Морфология и анатомия компсопогона очень интересна и во многом загадочна. Так, Горбунова (каф. гидроботаники ДГУ) еще в 1969 году подробно изучала этот вопрос для C. сoerules . Ею впервые описаны бесцветные многоклеточные ризоидальные нити, врастающие внутрь таллома (слоевище водоросли) в расширенных участках, которые начинаются как от корковых, так и внутренних клеток стенки таллома. Корковые клетки покрыты толстой не ослизненной оболочкой, которая окрашивается рутениумом красным в розовый цвет. Эти клетки имеют по одному пристеночному ядру, также пристеночные хроматофоры различной формы (от лентовидной до дисковидной). Строение и свойства хроматофора изучены с помощью электронного микроскопа.
Молярное соотношение фотосинтетических пигментов фикокоэритрина (ФЭ), фикоцианина (ФЦ) и аллофикоцианина (АФЦ) в фикобилисоме - 0,7 : 2,4 :1,0.
Наличие множества форм фикоцианина сближает компсопогон с сине-зелеными водорослями. Максимумы флуоресценции этих пигментов (позволяющие судить о благоприятном для развития водоросли спектральном составе света) составили ФЭ – 578 нм (зеленый свет), ФЦ и АФЦ – 618,630, 648 и 652 нм (желтый). Продолжая рассматривать морфологию таллома (слоевища) компсопогона, обратимся к другом распространенному (и в аквариумах) виду C. aeruginosus var. Catenatum. Слоевища представлены прямостоячими нитями, прикрепленными к субстрату дисковидным основанием. Ветвление густое: главные оси шириной 40 –50 мкм, центральная часть –из округлых клеток. Ветви, одно- и много - осевые, образуют микроапланоспоры и моноапланоспоры (предназначены для вегетативного размножения). Первые - треугольные или тетрагональные, 6-10мкм диаметром, образуются в сорусах коровой части слоевища. Крючковидные придатки, которым ранее придавали таксономическое значение, оказались молодыми развивающимися ветвями (размер у основания 40-150 мкм, на верхушке – 10-15 мкм).
Полового размножения не обнаружено. Как отмечалось, бесполое размножение идет при помощи апланоспор, которые образуются в течении
2 дней, а на следующий – оседают на дно и через 5 дней прорастают; на 4 день достигают четырех - клеточной стадии.
Как известно, способ питания компсопогона – микотрофный (органическими остатками), и вообще-то, присутствуя в аквариуме в небольшом количестве (что всегда имеет место в гидробиоценозах Индии), особого вреда большинству гидрофитов водоросль не причинит. Однако вряд ли найдется любитель аквариумистики, преднамеренно культивирующий эту водоросль: ее присутствие портит ему жизнь (наверное, сильнее, чем растениям). Поэтому издавна аквариумисты пытаются бороться с «черной бородой».
По данным М.Цирлинга губительными для «бороды» являются условия: DH> 8 гр. , pH > 7, хотя имеются данные (Томас,1981), что в ручьях Испании водоросль развивается при pH = 7,5 – 8, большой буфферности раствора.
Наши рекомендации:
Постоянное удаление избытка органики из аквариума. Не следует помещать рыб взмучивающих грунт.
Замену воды следует производить до прорастания водоросли через 3-4 дня, просасывая дно.
Временно при освещении использовать лампы синего спектра < 600 нм.
И последнее, не следует создавать в аквариумах сильное течение воды.
Род Аудоуинелла
Известно несколько видов этой представительницы красных водорослей (Rhodophyta): Audouinella investiens (Lenorm.) Audouinella membranacea (Magnus) Papenf, Audouinella microscopica . Считается, что занести ее можно с новым растением, рыбой, водой, кормом и т.д. и не обязательно водоросль должна быть видна, споры ее очень малы.
Попав в благоприятную среду - воду богатую нитратами, фосфатами, всегда в избытке присутствующих в объемах любителей аквариумов, «вьетнамка» начинает разрастаться. Через месяц, а иногда и раньше ландшафт аквариума меняется до неузнаваемости.
Надо сказать, что некоторым людям нравятся «декоративные» свойства «бороды» и они даже не торопятся с ней расставаться. В объеме, где нет живых растений с присутствием водоросли можно и смириться, если она не вредит его декоративности.
Но если присутствие «бороды» нежелательно, то можно порекомендовать ряд мер. Основная и самая радикальная это перезапустить объем, при этом все листья живых растений, а иногда и растения, на которых замечена водоросль, подлежат уничтожению. А сам объем полной промывке с солью, содой и другими антисептиками. Методы мы рассмотрим далее.
Зеленые водоросли
Зеленые водоросли - самая разнообразная группа (отдел) из всех водорослей, как по строению, так и по жизненному циклу. Она объединяет около 7000 видов, большинство из которых обитает в воде, но некоторые: на поверхности снега, стволов деревьев, в почве, в симбиотических соединениях с лишайником и другими организмами.
Некоторые зеленые водоросли для защиты от яркого света образуют красные пигменты и из-за этого выглядят красными и оранжевыми.
Зеленые водоросли по строению и другим признакам напоминают растения. Они содержат хлорофиллы А и Б, накапливают запасной крахмал внутри пластид, имеют жесткие клеточные стенки, образованные у некоторых видов целлюлозой. Эти аргументы подтверждают происхождение растений от зеленых водорослей.
Мы рассмотрим рода и виды, встречающиеся в аквариумах.
Род Спирогира (Spirogyra) этот род неразветвленных, нитчатых водорослей, часто образует пенистые, слизистые скопления в пресноводных водоемах и в аквариумах.
Крошечные (до 0,005 мм), шаровидные водоросли рода протококус (Protococus), которые образуют светло-зеленый, немного слизистый настил на стеклах аквариума и легко удаляемый стеклоочистителем.
Сифоновые водоросли (Siphonales) образуют на освещенных солнцем стенках аквариума плотный, темно-зеленый настил из разветвленных нитей. Легко удаляются стеклоочистителем.
Светло-зеленые, слизистые и тонкие нити улотрикс (Ulothrix) образуют клубки, которые соединяются и покрывают настилом грунт и освещенные солнцем стенки аквариума. Их удаляют, наматывая на шероховатую палочку, и они через некоторое время, после бурного развития, они исчезают.
Цветение воды
Многие виды микроскопических водорослей, плавающие во взвешенном состоянии, окрашивают воду в зеленый, желтовато-зеленый или кирпично-зеленый цвет. Помогает полное затемнение аквариума, а иногда, использование большого количества дафний или несколько двустворчатых моллюсков (положить в пластмассовую коробку без крышки, чтобы не расползались), которые поедают некоторые из этих водорослей.
Водоросль зеленый шар (Aegagropila sauteri) состоит из колонии тонких разветвленных нитей и достигает в диаметре 12 см. При температуре более 22 Ц после бурного роста через 2-3 месяца распадается, а затем из каждой части медленно образуется новый шар. Размножается делением, служит естественным фильтром. Кладофора, при определенных условиях, образует шарообразные разрастания ( до 10 см в диаметре), бархатно-зеленые, очень красивые.
М. Пришвин называл эти шары, встречающиеся на уральских озерах, « зеленое сердце Земли».
В холодноводном аквариуме они очень экзотичны. Если на шарах собирается грязь, их можно промыть и опять поместить в подводный сад. Шары не следует разрывать, они отпочковываются сами.
Кладофора (Cladophora) прикрепляется к твердой подложке (камни, коряги, листья и т.п.), образуя на ней от серого до нежно-зеленого цвета ветвящиеся кусты высотой до 2-3 см.
Очень похожи на зеленые, водоросли Коньюгаты (Conjugateae). Среди них наиболее известна нитчатая водоросль или спирогира (Spirogura), которая своими тонкими длинными нитями светло-зеленого цвета опутывает растения. Она чаще всего появляется при очень сильном освещении аквариума., иногда водоросль исчезает сама.
Рис. 4. Зеленые водоросли на стеклах
Рис. 5. Зеленая водоросль- кладофора на листьях
Один из самых интересных родов колониальных зеленых водорослей – вольвокс.
Когда вольвокс, кружась, перемещается в воде (при цветении воды), он кажется вращающийся Галактикой из множества звезд.
3. Методы регулирования роста водорослей в аквариумах
3.1. Технические методы
Водоросли, растущие мелкими островками на стекле, считаются нормальными для аквариума с растениями и легко контролируются с помощью бритвы или специального скребка. Если у вас аквариумы из органического стекла, то лучше это делать губкой. Обычно это нужно делать на переднем стекле. Задние и боковые стекла в декоративных целях можно не чистить.
Листья и стебли растений сильно пораженные красными водорослями лучше отсечь ножницами.
Каладофора удаляется пинцетом.
Спирогиру удаляют, наматывая на шероховатую деревянную палочку, в некоторых случаях помогает бициллин-5.
Ступенчатый метод освещения аквариума с растениями.
Предлагается (Л.Денерлле), как способ предотвращения роста водорослей, например, в виде перерыва освещения аквариума в середине дня на два-три часа. Сейчас используется более эффективный метод, всемерно воздействующий на биоравновесие в аквариуме с растениями и дающий намного лучшие и более стабильные результаты. Время освещения аквариума при этом традиционные 10-12 часов непрерывно, но в начале и в конце светового дня интенсивность освещения аквариума уменьшается наполовину. Ступенчатый режим освещения даёт сильный свет растениям только тогда, когда они способны полностью утилизировать сильный свет, для своего роста используя малый буфер PO4 и NO3.
Фосфаты быстро абсорбируются из воды и накапливаются растениями про запас. Водоросли напротив, не могут хранить их запаса и быстро вымирают при отсутствии PO4 в воде. При 10-12ч сильного освещения растения быстро исчерпают свой запас PO4 в листьях и воде, поэтому при малейшем недостатке NO3 сразу появятся проблемы с водорослями, ведь растения перестанут потреблять микроэлементы и PO4.
Если интенсивный период освещения всего 2-5 часов, то малого буфера PO4 в растениях (от концентрации в воде PO4=0.1ppm) вполне хватит для короткого интенсивного освещения. Поэтому при освещении по такому методу можно поддерживать PO4=0.1-0.5ppm (а не 0.5-2.0ppm ) и много NO3. И в том и в другом случае интенсивно освещаемый аквариум будет без водорослей, но при короткой фазе яркого света по ( Takashi Amano) вероятность полного исчерпания PO4 и быстрого появления водорослей будет гораздо ниже. 12 часов яркого света это нормально, но в этом нет необходимости. 6 часов нормально, но некоторые виды не будут процветать. Растениям нужны питательные вещества в зависимости от количества света и CO2. Большее количество света означает большую концентрацию удобрений и CO2 в воде, что при малейшем дисбалансе питательных веществ, приводит к росту водорослей.
В летний период в аквариумах, установленных близко от окон, особенно, на юг и восток, вода может приобретать зеленый оттенок и мутнеть. Это –признаки бурного размножения одноклеточных зеленых водорослей. Явление это называют цветением воды. То же самое можно наблюдать в любое время года при чрезмерном освещении аквариума.
Для борьбы с «цветением» воды аквариум нужно полностью затемнить на 2-4 дня, установить компрессор для подачи воздуха, чтобы рыбки не задохнулись (в темноте растения не выделяют кислород) и не менять воду. Подмена воды вызывает вспышку роста зеленных водорослей. Через несколько дней проверить прозрачность воды и, если надо, процедуру повторить.
Можно сказать, что полное затемнение аквариума на несколько дней, является универсальным методом борьбы с водорослями, а высшие растения, при этом в большинстве выживают, а затем идут в рост.
Еженедельный дренаж грунта, при смене части воды. Замена количества воды вопрос вариантный и в каждом случае в зависимости от видов рыб, мощности и продуктивности фильтров и т.д, с непременным контролем ситуации с помощью тестов на фосфаты и нитраты, при соблюдении чистоты в полостях фильтров, даже при наличии хороших фильтров или выносных канистровых фильтров Eheim, Hagen и т.д. Дренаж естественно не следует применять в аквариумах с заложенной под грунт питательной смесью.
Смена некоторых видов люминесцентных ламп должна осуществляться не реже двух раз в год. Желательно применение ламп со спектром предпочтительным для растений, таких фирм как: Hagen, Arcadia и подобные.
Было замечено, что израсходовавшие свой срок лампы, даже провоцировали рост водорослей.
Металлогалоидные лампы сейчас выходят на первое место. Но, как и во всем в природе, должно быть равновесие, поэтому при изменении света (освещенности аквариума) необходимо контролировать уровень углекислого газа CO2. При недостатке СО2 возникает еще одно часто встречающееся явление для растений, - «кальцирование» листьев (белый осадок на листьях растений) на который, потом с легкостью «садится» водоросль аудоуинелла.
Подача углекислого газа в аквариум Уровень СО2 должен быть 10-20 мг\л, при рН 6.0-6,5 . Этот вариант имеет за и против, по этому в каждом отдельном случае достигается экспериментально. Виды рыб, их размеры и количество напрямую влияют на содержание СО2 в воде и наоборот уровень СО2 не должен превышать допустимый критический уровень для определенных видов рыб, даже если ведется борьба с водорослями. В этом случае хорошо справляются фирменные системы подачи СО2, оснащенные также обязательным одновременным контроллером рН в аквариуме (Dupla, AquaMedic). Не стоит забывать также про продувку (в разумных пределах) и температурный режим 24-27 Цельсия.
Стабильность факторов залог успеха. Если вы внесли углекислоту, и рН стал 6,0, а через промежуток времени опять восстановился до уровня 7,5-7,8, то ни о какой стабильности говорить не приходится, мало того, такие мероприятия могут повести за собой гибель многих аквариумных обитателей.
Оправдано применение специальных (торфяных) наполнителей фильтров - они помогут поддерживать рН, в режиме, неблагоприятном для обрастаний или «рН-буферов», а также «отсекателей» фосфатов и нитратов, желательно известных западных фирм. Например, Nitra Zorb и Phos Zorb от Aquarium Pharmaceuticals или препараты от AquaMedic зарекомендовавшие себя в морской аквариумистике, где недопущение распространения вредных водорослей иногда вопрос жизни и смерти для некоторых беспозвоночных.
Рекламируемые ранее в книгах подкормки для комнатных растений не советую применять аквариумистам, в особенности начинающим, из-за незнания некоторых аспектов, а также большим содержанием нитратов и фосфатов в большинстве садовых подкормок, которые лишь способствуют интенсивному росту водорослей. При развитии зоорынка за последние 10 лет, нет смысла делать, самодельные растворы и составы.
Применение альгицидов, оправдано лишь, в случае, если не помогают ранее перечисленные методы борьбы с нежелательными водорослями. В любом случае применение такого рода препаратов приносит лишь временное улучшение, а иногда совершенно бесполезно и является «палкой о двух концах». Практически все виды растений, так или иначе, страдают от применения альгицидов.
3.2. Биологические методы борьбы с водорослями
Растительный способ
Любители аквариумных растения ,вероятно, замечали: когда лист растения прикоснется к стенке аквариума обросшей водорослями, через некоторое время водоросли исчезают под листом. Между водорослями и высшими растениями в аквариуме постоянно идет борьба за выживание. При чем быстрорастущие растения часто побеждают
Поэтому известен способ борьбы с водорослями за счет помещения в аквариум большой массы плавающих растений, например, роголистника , или высаживания быстрорастущих и поглощающих избыток углекислого газа длинно – стебельных растений: роталл, людвигий и др. Количество длинно –стебельных необходимо подбирать, оно должно быть пропорциональным. А также с декоративной точки зрения.
Сообщалось об экзотических способах борьбы с водорослями за счет помещения в аквариум свежесрезанных веточек ивы, ячменной соломки, соломы. На это счет я когда-то в шутку написал:
В полях соломы не осталось,
Корова бедная валялась,
А рыбки прыгали в пруду!
В соломе, путаясь в бреду!
Способ борьбы с водорослями с помощью водных животных
Эффективными методами борьбы с водорослями и поддержание в аквариумах биологического равновесия является поселение в аквариум некоторых видов улиток, рыб водорослеедов, креветок и других животных.
Водоросли охотно едят более трех десятков рыб различных видов. Например, всем известные, живородящие – моллиенезии, пецилии, меченосцы – готовы целыми днями обклевывать зеленую нитчатку, диатомеи и даже «бороду» особенно если держать их впроголодь .
Но чтобы обросшие листья растений и камни очистить, потребуется усилия десятков живородок. Более эффективно и качественно для борьбы с водорослями привлечь рыб, ротовой аппарат которых специально приспособлен для соскабливания обрастаний. Но и эти рыбы: гиринохейлусы, анцитрусы и птеригоплихты часто изменяют свои пищевые привычки и вместо водорослей принимаются за листья высших растений, оставляя на них бороздки, дырочки и потертости. Аквариумисту бывает нелегко разобраться, кто наносит вред растениям.
В.Ковалев «Живая природа» писал «Есть два вида рыб- водорослеедов, которые, насколько мне известно, не были уличены в порче растений, это сиамский водорослеед и отоцинклюс. Этих рыб я рекомендую держать всем аквариумистам».
Сиамские водорослееды – кроссохейлусы хорошо справляются даже с бородой (компсапогоном) и вьетнамкой (аудоиенела). У меня в аквариуме предназначенном для криптокорин борода постоянно возникала и я убирал ее буквально руками много лет. И вот кроссохейлус, которого я с утра ничем не подкармливал избавил меня от нее.
Вообще вид кроссохейлуса, таскающего в зубах пучок бороды, словно бульдог, радует глаз старого аквариумиста!
Отоцинклюсы это небольшие (4см) спокойные рыбки из отряда панцирных сомов. Они также не требовательны к кислороду и если вдруг в аквариуме делается душно, отоцинклюсы начинают регулярно всплывать к поверхности воды и захватывать пузырек воздуха.. Это позволяет рыбе выживать в суровых условиях Амозонки.
Отоцинклюсы готовы есть диатомовые (бурые) водоросли день и ночь. Эти трудяги даже без света не прекращают свою полезную работу. 3-4 рыбки способны содержать в чистоте 200 л аквариум. Поэтому, несмотря на дороговизну, рекомендую приобрести их для биологического равновесия вашего питомника.
Не только рыбки могут успешно бороться с водорослями. С этой ролью неплохо справляются прудовые креветки, но при этом сами и их потомство могут послужить прекрасным живым кормом рыбкам. Так что перед их применением рыбок лучше удалить
На начальных стадиях, против водорослей, иногда помогают улитки ампулярии (но они могут повредить мягкие виды растений), очень неплохо зарекомендовали себя креветка Caridina japonica, однако надо заметить, что последние не всегда полностью справляются со старой жесткой бородой, а иногда вообще не желают поедать ее, выбирая лишь более мягкие волоски зеленых обрастаний. Здесь важен фактор численности, так как при посадке в сильно заросший бородой 100 л аквариум можно бесконечно долго ждать результатов от пары кроссохейлусов или трех каридин. Очень здорово расправляются с «бородой» цихлиды: трофеусы, а также некоторые малавийские представители, но эти рыбы могут легко переключиться на высшие растения, особенно длинно-стебельные виды, поэтому доверить очистку от обрастаний им можно только при отсутствии «мягких» растений. Получив результат, важно внимательно наблюдать за рыбами, на случай, если те попытаются избавить вас от эхинодорусов или других растений.
3.3. Химические методы
Определение здоровья аквариумных растений
Пропорция Редфилда
Пропорция Редфилда - это пропорция между азотом [N] и фосфором [P] в воде.
Это важно для понимания баланса экосистемы аквариума и поддержания отсутствия водорослей.
Исследователей использовали это соотношение, чтобы определить влияние этих двух элементов на появление тех или иных видов водорослей в водоемах.
Похоже, что большие шансы получить зеленые нитчатые водоросли в аквариуме есть при сравнительно большом количестве азота (N>5мг/л) по отношению к фосфатам в воде. Или, наоборот, малое
Оптимальное соотношение азот-фосфор, то есть пропорция Редфилда (Redfield ratio, RR) примерно 1:16, допустимое 1:10-20.
Бадди преобразовал сложный расчет по фосфору и азоту пропорции Редфилда, основанный на точных количествах азота в нитрате, нитрите, аммиаке, аммонии и фосфора в фосфатах, в более практичную для аквариумистов пропорцию, основанную на нитрате и фосфате NO3/PO и назвал эту пропорцию Buddy ratio - пропорция
Перевести Redfield ratio в Buddy ratio очень просто: Redfield=Buddy x 1,45. Идеальное Buddy ratio 23, допустимое 15-30.
В аквариумах Такаши Амано сохраняется уровень фосфатов не более 0,1мг/л, а нитратов не более 1мг/л. Это в точности соответствует Redfield ratio! Более высокие концентрации фосфатов, 0,2мг/л тоже возможны, но это не исключает роста водорослей полностью, и их отсутствие не настолько стабильно.
Примечание:
Соблюдение Redfield ratio не поможет при концентрации нитратов более 10мг/л и фосфатов более 0,2мг/л - водоросли будут присутствовать в аквариуме, хотя если рост растений будет быстрым, их будет совсем немного. Бадди приводит пример стабильной пропорции PO4=0.2 и NO3=5 мг/л в прекрасном аквариуме-чемпионе конкурса Голландии, которая поддерживалась годами.
Tрофик
Кроме Redfield ratio существует методика определения здоровья природных водоемов по так называемому Trophic State. При этом тоже используется соотношение Азот:Фосфор.
Если водоем с низким количеством питательных веществ, то говорят что у него низкий Trophic level - то есть он Oligotrophic (малая питательная база). Если питательных веществ достаточно но не избыточно - Mesotrophic (среднее количесвто), и водоемы с избытком пищи - Eutrophic (слишком много).
Считается что соотношение азота (сумма NO3 + NH3) к фосфору 10:1 уменьшает рост водорослей, причем добавление азота будет стимулировать их рост. Соотношение между 10:1 и 15:1 считается переходным; а при пропорции более 15:1 считается, что в водоеме не хватает фосфора, причем, при таком и выше соотношении увеличение доли фосфора усиливает рост водорослей. В принципе это соответствует сказанному выше. Фосфор считается главным лимитирующим фактором роста водорослей, в тоже время очень низкая концентрация азота в воде не гарантирует такого сдерживания роста водорослей, как недостаток фосфора. Таким образом, считается, что следует больше ограничивать поступление фосфора в водоем, нежели азота. Нашествие сине- зеленызх водорослей происходит от очень малого количества азота в водоеме, и более высокие концентрации нитратов даже лучше - другие виды водорослей подавят синез- еленые, что существенно улучшит состояние водоема.
NO3<0.3mg/l - Oligotrophic
- водоем в общем чистый, глубокий и свободен от растений и вспышек роста водорослей. Хотя он и красив, в нем мало питательных веществ для поддержания больших популяций рыб. Тем не менее Oligotrophic водоемы часто развивают хорошую пищевую цепь способную поддерживать желаемую популяцию для больших хищных рыб (fishery for large game fish).
NO3=0.5-1.5mg/l - Eutrophic
- в водоеме много питательных веществ и он может поддерживать большую биомассу (много животных и растений). В них обычно растут водоросли или часто случаются их нашествия. В них много рыбы, но они подвержены дефициту кислорода. Небольшие, мелкие Eutrophic водоемы особенно подвержены зимним морам, которые могут уменьшить количество и разнообразие видов рыб. Часто в них живут выносливые рыбы. Лишенные кислорода поздним летом, hypolimnions (нижний слой водоема) более глубоких Eutophic водоемов ограничивают число холодноводных рыб, и служит причиной высвобождения фосфора из осадка.
NO3=0.3-0.5mg/l - Mesotrophic
- занимает промужуточное положение между стадиями Oligotrophic и Eutrophic.
NO3>1.5mg/l - Hypereutrophic
- слишком большое количество питательных веществ приводит к полному зарастанию водорослями.
Эволюция растений и водорослей
Водоросли это первые растения появившиеся на Земле в океанах и водоемах. Водоросли произошли от бактерий, которые могли быть занесены на Землю из Космоса. Водоросли и бактерии благодаря процессам фотосинтеза поглощают энергию солнечных лучей, выделяют кислород для жизни на Земле.
Водоросли являются первым звеном в пищевой цепи океана. Океан кормит сушу.
В процессе эволюции водоросли вышли на сушу. От зеленых водорослей произошли первые сосудистые растения: мхи, хвощи, папоротники, а затем более сложные хвойные и цветковые растения. В процессе эволюции растения не раз возвращались в воду. Мы сегодня видим в аквариумах: водяные мхи и папоротники, а также содержим цветковые растения.
Возвращаясь к жизни в воде, растения столкнулись в борьбе за ресурсы с исконными обитателями –водорослями. Водоросли, не имеющие скелетной (сосудистой) структуры, всегда ищут субстрат, к которому можно прикрепится в толще воды. Так что растения им очень подходят для прикрепления. В пресноводных водоемах водоросли так опутывают водные растения, что растения гибнут. Кроме того, в воде идет борьба за углекислый газ (его в воде в 100 раз меньше), свет и минеральные ресурсы. Тоже происходит в аквариумах, с чем приходится сталкиваться аквариумистам, невольно вмешиваясь в ход эволюции.
1.Климовицкий М.А. Борода ты моя борода… ”Aquarium magazine”№1,2004 2.Климовицкий М.А. Сине-зеленые водоросли.”Aquarium magazine” №2, 2005