Создание подводного сада, полного пышной растительности и красивых, здоровых рыб, часто пугает аквариумистов. Однако на самом деле это несложно; достаточно просто понять и ознакомиться с основными взаимосвязями и процессами, происходящими в замкнутой подводной экосистеме. Каждому растению для процветания необходимы оптимальные параметры освещения, воды и субстрата. Каждый из этих параметров может либо стимулировать, либо подавлять рост, поэтому поддержание правильного баланса имеет решающее значение.
Свет и фотосинтез растений. Фотосинтез — один из фундаментальных биохимических процессов в растениях, в ходе которого с использованием поглощенной солнечной энергии образуются богатые энергией химические соединения. Цель реакции — образование молекулы, способной накапливать энергию. Во время фотосинтеза молекула H2O распадается, и атомы кислорода высвобождаются в окружающую среду в виде молекул O2. Глюкоза является первым продуктом фотосинтеза и может быть преобразована в другие соединения, имеющие решающее значение для роста и развития растений. Факторы, влияющие на интенсивность фотосинтеза, включают: концентрацию CO2, температуру окружающей среды, интенсивность излучения и фотоингибирование. В отсутствие света растения выделяют CO2, образующийся в процессе клеточного дыхания. При очень низкой интенсивности света выделение CO2 в процессе клеточного дыхания превышает фотосинтетическую фиксацию CO2, и растение продолжает выделять углекислый газ. При определенной интенсивности света, специфичной для вида растения и преобладающих условий, поглощение CO2 во время фотосинтеза и выделение CO2 во время дыхания равны. Эта точка называется точкой световой компенсации. При интенсивности света выше точки световой компенсации фотосинтез усиливается. При определенной интенсивности света, специфичной для каждого растения, фотосинтез насыщается светом. В этот момент фотосинтез начинает замедляться из-за явления фотоингибирования. Вкратце, интенсивность света ускоряет рост растений, но только до определенного предела.
Физико-химические свойства воды. Вода, лучший в мире растворитель, переносит не только основные элементы, такие как калий, азот и фосфор, но и ряд элементов, которые растениям необходимы лишь в микроэлементах. В природе элементы попадают в водоемы из осадков, поверхностного стока и других речных притоков. Без макро- и микроэлементов наши растения не будут расти и выглядеть здоровыми. Макроэлементы — это элементы, составляющие не менее 0,01% сухого веса. К ним относятся так называемые биогенные элементы, то есть те, которые играют ключевую роль в структуре растений, фотосинтезе и цикле Кальвина. Другие микроэлементы также играют ключевую роль, в том числе в формировании окраски. Растениям необходимо соответствующее питание, предоставляемое в усваиваемой форме и в пропорциях, соответствующих виду.
Каждый вид растений имеет разные потребности в питательных веществах. Как только запасы определенного минерала истощаются, растение сначала проявляет дефицит, а затем погибает. Необходимо постоянно поддерживать сбалансированное соотношение микро- и микроэлементов, поскольку как избыток, так и дефицит могут препятствовать росту растений.
Субстрат. Субстрат играет ключевую роль в аквариуме с растениями. Именно здесь происходят процессы трансформации соединений, которые впоследствии могут быть поглощены растениями. Субстрат нейтрализует избыток соединений, содержащихся в воде. Он также служит источником микроэлементов для нашей флоры. Для корневых растений в нижних слоях происходит симбиотическое взаимодействие между растениями и бактериями. В наших аквариумах с замкнутой экосистемой рыбы выделяют продукты метаболизма, и именно в субстрате азот преобразуется из неперевариваемой формы в форму, которая может быть поглощена водными растениями, в основном в виде нитрат-аниона NO3- и катиона NH4+. Поэтому важно избегать анаэробных зон в субстрате, где может возникнуть корневая гниль растений. Кроме того, нижний слой субстрата должен иметь структуру, которая способствует и стимулирует рост аэробных бактерий, живущих в симбиозе с корнями. Хороший субстрат в аквариуме будет действовать как фильтр, хранилище токсичных соединений, будет стимулировать симбиоз между растением и микроорганизмами и будет регулярно снабжать растения макро- и микроэлементами.
Растения. Трудно представить аквариум без водных растений. Водные растения оказывают огромное влияние на внешний вид водоема. Они могут придать аквариуму неповторимый характер. Растения позволяют идеально оформить любой аквариум и воссоздать естественный биотоп. Декоративная роль водных растений неоспорима, но они выполняют гораздо более важную функцию. Они помогают поддерживать биологический баланс в водоеме и, следовательно, способность воды к самоочищению, являясь фундаментальным компонентом зоны регенерации. Правильно функционирующая экосистема в аквариуме с растениями поддерживает параметры воды на постоянном уровне, а также отвечает за внешний вид воды (кристально чистая, прозрачная). Правильный рост растений значительно ограничивает рост водорослей и цианобактерий, уничтожает опасные бактерии, удаляет токсичные соединения из воды и создает оптимальные условия для процветания фауны. Зная основные стимуляторы роста растений, кратко упомянутые выше, следует выбирать растения для нашего аквариума, убедившись, что они имеют схожие требования к температуре, pH и жесткости. Также следует помнить, что с увеличением интенсивности света мы должны обеспечивать растение необходимыми питательными веществами для нормального роста. Чем лучше субстрат, тем больше запас прочности, компенсирующий наши ошибки. В аквариумах необходимо внимательно следить за развитием растений и тщательно реагировать на отдельные недостатки, добавляя соответствующие удобрения.
Тема минерального питания растений, освещения и полива еще не исчерпана, и мы, вероятно, еще не раз к ней вернемся.