Для чего подают углекислый газ (СО2)? Как устроены природные реки и озера?

Стоит ли подавать углекислый газ в аквариум с растениями и насколько это рискованно?

Характерный для новичков вопрос – «на природных водоемах отсутствуют приспособления для постоянной подачи углекислого газа для роста флоры, так зачем его закачивать в искусственные резервуары?».

Дело в том, что в среднем концентрация растворенного углекислого газа в емкостях для искусственного возделывания растений гораздо ниже (2-3ppm), чем содержание углекислоты в естественной водной среде, в которой происходит обильный рост водных растений.

Естественная среда, необходимая для энергичного роста растений, как правила имеет сравнительно богатое содержание углекислого газа (10 - 40+ ppm) вследствие разложения органики и выхода СО2 из-под земли. В грунтовых водах, из которых углекислый газ не может беспрепятственно улетучиваться, его содержание зачастую достигает довольно высокой концентрации. По этой причине практически любая родниковая вода богата СО2. Во время весеннего паводка уровень СО2 может достигать 40-50 ppm, постепенно снижаясь по мере течения талых вод, и после этого интенсивность роста растений снижается. Этот процесс в некоторых регионах используется при выращивании ряда сельскохозяйственных культур.

Такие показатели СО2 намного выше, чем стандартные 2-3ppm, характерные для обычных аквариумов, в которые не подается СО2 (этот показатель соответствует атмосферной концентрации углекислого газа).

В естественной водной среде содержание СО2, как правило, возрастает в ночной период и быстро используется водными растениями, как только появляется солнечный свет. В крошечных водоемах концентрация углекислого газа и РН колеблются с огромной амплитудой, когда встает солнце и начинается фотосинтез.

Многие водные растения обитают в быстротекущих потоках и на мелководье, где площадь поверхности огромна в отношении к глубине и количеству воды, и растения могут получать СО2 из воды, текущей мимо них.

Существуют также виды растений, приспособившихся жить при минимальном содержании растворенного в воде углекислого газа. И они будут хорошо расти даже без насыщения воды СО2.

Кроме того, некоторые растения могут удовлетворять свои потребности в углероде иными способами. Например, получая его из карбонатов и бикарбонатов, расщепляемых в водной среде (например, такие виды, как виды Valisneria и Ceratophyllum). Такая флора более характерна для более щелочных вод. Однако этот процесс очень энергоемок по сравнению с извлечением растворенного в воде СО2.

Многие аквариумные растения, которые мы выращиваем в резервуарах, способны удовлетворять свои потребности в СО2, получая его в основном из воздуха.

Эффект от подачи углекислого газа

Подача СО2 повышает темпы роста в 5-10 раз по сравнению с ростом без присутствия дополнительного источника углекислого газа. Это крайне полезно при выращивании ковровых и цветковых растений. А сами растения в среде с оптимальным содержанием СО2 приобретают наилучшую форму, цвет и здоровье. Тонкие стебли, чахлые листья, нездоровый цвет – все это признаки того, что уровень СО2 недостаточен для оптимального развития растений. Скорость их роста – это не единственное преимущество, обеспечиваемое обогащением СО2.

40-50% сухой массы растений состоит из углерода

Поскольку углерод является основным компонентом растительной ткани, он оказывает наибольшее влияние на рост растений. И хотя мы считаем АФК (азот, фосфор, калий) важными компонентами для развития растений, они составляют небольшую часть растительной массы по сравнению с углеродом. Растение использует в десять раз больше этого элемента по массе, чем все остальные макроэлементы вместе взятые.

В фито-аквариуме подача углекислого газа повышает интенсивность роста и качество растений, оно оказывает сильное воздействие независимо от того, используете ли вы резкое или мягкое освещение. Вопреки распространенному заблуждению, не обязательно применять яркий свет, чтобы получить максимальный эффект от подачи СО2.

Адаптация водных растений в природе

В природе большинство водных растений – это болотные виды, которые способны жить либо под водой (погруженный рост) либо над водой (надводный рост). Если имеется выбор, то растение, как правило, предпочитает возвышаться над уровнем воды, чтобы иметь доступ к газообразному СО2. Поскольку диффузия газа в воде в 10000 раз медленнее, чем в воздухе, растениям легче «дышать» в воздушной среде. Их потребности в углероде гораздо лучше удовлетворяются при надводном росте. Примером этого могут служить растения рода Anubias, стремящееся кверху, вырастая на скалах.

Погруженный VS надводный: особенности роста

Вода – не идеальная среда для растений, поскольку диффузия газа в ней происходит гораздо медленнее, чем в воздухе. Из-за этого многие водные растения адаптируются с целью обеспечить себе наилучший газообмен, например, путем значительного изменения собственной формы.

Например, растущие в воде листья часто имеют рассеченную форму. Это создает дополнительную площадь для поглощения углекислого газа и фотосинтеза. Подводные виды растений лишены внешней защитной оболочки, необходимой наземной флоре для ограничения потерь воды. Поверхностные клетки водных растений способны поглощать воду, питательные вещества и растворенные газы непосредственно из окружающей воды, тогда как внутренняя система капилляров (ксилема), которая обычно транспортирует воду от корней ко всем частям растения, часто заметно сокращается.

Это значит, что если эти подводные растения вынуть из воды, они очень быстро увянут. Это связано с тем, что их система внутреннего транспорта воды недоразвита.

Это ясно видно на примере одного и того же растения Ludwigia inclinata Cuba в трех различных формах роста. Слева - надводная форма в длительных сухих условиях. В центре - надводная форма во влажных условиях. Справа - погруженная в воду водная форма.Имея возможность, большинство аквариумных растений будут расти над поверхностью воды.

Если СО2 настолько важен, используют ли его на фермах?

Растениеводческие фермы, поставляющие водные растения на продажу, предпочитают выращивать их в надводной форме. Это сокращает потребность в подаче углекислого газа в воду, к тому же многие надводные виды оказываются более крепкими (растение в надводном положении должно прочно удерживать собственный вес, а подводные виды обитают в поддерживающей их водной среде). Следовательно, надводные виды легче выращивать и транспортировать.

 На рисунке изображен питомник водных растений германской компании Dennerle.

В нашем каталоге вы найдете большой выбор систем подачи CO2 для аквариумов любых объемов, а также аксессуаров, препаратов и кормов для рыб.