Бактерії в акваріумі як біофільтр та важливий елемент балансу

Чомусь так склалося, що в літературі та на багатьох Інтернет-ресурсах, коли порушується питання про бактерії та біофільтри в акваріумі, то в першу чергу пишуть про бактерії, що нітрифікують. Так, ці бактерії відіграють ключову роль у перетворенні токсичного аміаку/амонію на нітрати і це особливо важливо на етапі запуску нового акваріума, в перший місяць-два. Однак ці бактерії складають лише невелику частку мікроорганізмів в акваріумі і перетворення амонію на нітрат це лише одна функція бактерій з безлічі. Про більшість бактерій багато акваріумістів навіть не мають уявлення. У цій статті описані види та функції найважливіших представників мікрофлори водних середовищ.

Що таке біофільтр для акваріума?

Фактично бактерії є біофільтром. Помилково вважати, що якісь спеціальні наповнювачі фільтра можуть виконувати функцію біофільтра. Доки на поверхні наповнювача не оселяться бактерії, такий фільтр не може називатися біофільтром. Без бактерій такі фільтри можуть бути лише механічними, які збирають дрібні частинки. Більше того, бактеріям все одно на якій поверхні селитися. Вони розмножуються на будь-яких безпечних для них поверхнях. Це може бути не тільки наповнювач фільтра, а й ґрунт і навіть рослини. Якщо рослин багато, вони утворюють велику поверхню. Тому весь акваріум і є біофільтр.

Ще для розуміння того, як влаштований мікросвіт в акваріумі, потрібно відмовитися від думки, що бактерії це субстанція, яку можна додати в акваріум або фільтр і скільки її додаси, стільки її в акваріумі і буде. Потрібно знати дві речі:
1) Майже всі бактерії, які потрібні в акваріумі, є в ньому;
2) Бактерії розмножуються дуже швидко від мікроскопічної колонії до мільйонів.
Відповідно, додавання саме бактерій в акваріум не завжди є обов'язковим. Адже вони дуже ймовірно в ньому вже є. Вони довкола нас, у повітрі, у воді, на поверхнях. І потрібно дуже постаратися, щоби не запустити бактерії в акваріум. Тоді постає питання — а що ж міститься у всіх препаратах, запропонованих на ринку акваріумістики? Як правило, ці препарати містять харчування для бактерій, деякі ензими, що стимулюють зростання бактерій і цисти (пасивний стан) самих бактерій. Додавання цих препаратів створює сприятливі умови розвитку бактерій, які, зазвичай, вже є у акваріумі. До них належить і препарат AQUAYER Біостартер, який містить харчування для бактерій в акваріумі та цисти самих бактерій різних видів.

Тепер зрозуміло, що важливо не помістити бактерії в акваріум, а створити умови для їхнього розмноження, дати їм харчування. Саме харчування для бактерій є ключовим у розумінні біобалансу в акваріумі. І в залежності від того, яке харчування присутнє в певних зонах акваріума, в цих зонах поселяються відповідні види бактерій, кожен з яких виконує свою функцію.

Основні види бактерій в акваріумі та їх функції

До 60% бактерій в акваріумі це Actinobacteria. Ці бактерії розкладають такі органічні полімери як хітин (від безхребетних) та целюлозу (від рослин) до простих органічних сполук. В акваріумі актинобактерії формують мул, який потрібний рослинам. Більшість актинобактерій аероби, тобто для їхньої життєдіяльності потрібен кисень.Тому поселяються ці бактерії в зонах з гарною циркуляцією води: верхні шари ґрунту, фільтр (зовнішній чи внутрішній), поверхні рослин, шибок. До продуктів життєдіяльності цих бактерій відносяться органічні речовини, відповідальні за запах чорнозему і те, що деякі досвідчені акваріумісти називають запахом здорового акваріума.

10-20% бактерій в акваріумі це Betaproteobacteria, до яких також належать і нітрифікуючі бактерії. Серед цих бактерій зустрічаються аероби та факультативні анаероби (можуть застосовувати кисень, а можуть обходитися без нього). Цей вид бактерій відіграє важливу роль в азотному циклі, трансформуючи амоній у нітрит, а потім у нітрат.

Близько 10% бактерій в акваріумі – це анаероби, які можуть одержувати кисень не з газоподібного кисню, а розщеплювати молекули, що містять кисень. В акваріумі ці бактерії живуть в анаеробних зонах, зазвичай це нижні шари ґрунту, куди надходить мало кисню. Серед цих бактерій найцікавішими є Paracoccus denitrificans, оскільки вони відповідальні за низку біохімічних процесів в акваріумі. Насамперед ці бактерії можуть знижувати рівень нітратів в акваріумі, перетворюючи його на газоподібний азот. Цей процес називається денітрифікацією. Саме в процесі денітрифікації ці бактерії одержують кисень:

Властивість цих бактерій знижувати концентрацію нітратів активно використовується в морській та прісноводній акваріумістиці. Для прискорення денітрифікації в морському акваріумі як підживлення можна використовувати не що інше, як звичайну горілку. Бактерії споживають етанол як джерело вуглецю, а анаеробного дихання споживають нітрат.У цьому ще знижується рівень фосфатів, оскільки фосфати потрібні бактеріям як будівельний матеріал клітин. Нічого не додаючи в рослинний акваріум ці бактерії хоч і незначно, але знижуватимуть нітрати та фосфати, якщо для цього будуть сприятливі умови. Адже джерелом вуглецю для них можуть бути вуглеводи з клітин відмерлого листя акваріумних рослин. Для прісноводних акваріумів без рослин, наприклад, з цихлідами та іншою великою рибою, як стимуляцію денітрифікації можна використовувати AQUAYER NO3 мінус. За певного харчування ці бактерії можуть навіть підвищувати карбонатну жорсткість. Важливою корисною властивістю цих бактерій є їхня всеїдність. Вони можуть споживати як джерело вуглецю як спирти і вуглеводи, а й інші органічні сполуки, цим очищаючи воду. Це їхня властивість застосовується в процесі очищення стічних вод.

Простий експеримент – «біо вибух» в акваріумі.

Для того щоб оцінити як бактерії у вашому акваріумі можуть вплинути на баланс елементів в акваріумі, можна провести експеримент із цукром. 1 чайна ложка цукру на 100 літрів акваріумної води різко збільшить популяцію багатьох видів бактерій в акваріумі. Цукор це найлегше для засвоювання бактеріями джерело вуглецю. В результаті такого експерименту в акваріумі протягом тижня пройде низка процесів:
1) Аеробні бактерії зменшать рівень кисню і ви можете помітити нестачу кисню у риб.
2) Аероби-нітрифікатори знизить рівень амонію та нітриту, якщо такі є у воді.
3) Анаеробні бактерії знизять рівень нітратів та фосфатів.
4) Трохи виросте концентрація СО2 як продукту переробки цукру бактеріями.
Наступним етапом бактерії, як швидко збільшать населення також швидко її і зменшать, адже цукор вони вже весь з'їли. При цьому вода насититься продуктами їхнього розпаду (органіка), які згодом переробляються знову ж таки бактеріями. Такий метод використовують для зниження рівня нітратів та фосфатів у цихлідниках. А щоб не порушити баланс і не вводити в такий стрес життя в акваріумі, цукор додається меншими порціями – не разово 1 чайну ложку на тиждень, а розбивши її на 7 днів.

Як не нашкодити бактеріям в акваріумі і що робити, якщо нашкодили.

Що може скоротити популяцію бактерій та порушити баланс в акваріумі?
1) Нестача кисню. Навіть якщо це рослинний акваріум, потрібно розуміти, що рослини не завжди виділяють багато кисню. Якщо їх позбавити живлення, фотосинтез сильно сповільнюється. У результаті різко знизитися рівень розчиненого кисню у питній воді. У міру зниження рівня кисню знижуватиметься популяція бактерій аеробів. Це своє чергу призведе до накопичення тих речовин, які служили їжею цих бактерій.
Концентрація кисню у рослинному акваріумі коливається протягом доби. При 25 о С вода насичується киснем до 8 мг/л, але в акваріумах з великою кількістю рослин та активним їх фотосинтезом може пересичуватися та досягати до вечора 10 мг/л. Вночі концентрація кисню падає до 4-5 мг/л навіть за включеної аерації, оскільки повітря містить лише 23% кисню, а споживання кисню вночі збільшується. Слід уникати зниження концентрації кисню до 2 мг/л. Найменше хвилювання поверхні води забезпечує підтримку концентрації кисню протягом ночі лише на рівні не нижче 4 мг/л.
2) Передозування СО2 та зниження рН.Кисла вода є антисептиком, чим нижче рН, тим вище її антисептичні властивості. Не всім бактеріям це подобатися, тому краще стежити, щоб рН не був нижчим від значення 6.0.
3) Застосування дезінфекторів. На жаль, препарати, якими акваріумісти лікують риб або борються з водоростями, є дезінфекторами і вони сильно порушують біофільтрацію в акваріумі. Після їх застосування краще провести курс відновлення за допомогою біостертерів, які вже згадувалися у статті.

Конкуренція бактерій, водоростей та рослин.

Не лише рослини та водорості є конкурентами. Бактерії споживають такі ж макро-і мікроелементи, як і рослини з водоростями. Тому в акваріумі з працюючим біофільтром рідше виникають проблеми з водоростями. Бактерії з рослинами просто позбавляють живлення водоростей. Якщо ж рослини з якоїсь причини зупинилися у зростанні, або популяція бактерій була знижена, наприклад, дією дезінфекторів, то акваріум з'являється вільне харчування для водоростей. Загалом, якщо один із цих трьох учасників біобалансу різко зменшує свою біомасу, решта учасників може прискорити зростання.

Читати ще на тему: біостартер, бактерії, бактерії в акваріумі, біофільтр, біофільтр для акваріума, бактерії для акваріума, баланс

Як підтримувати чистоту води в акваріумі

Співавтор(и): Craig Morton. Крейг Мортон - виконавчий директор компанії Aquarium Doctor Inc., розташованої в Хантінгтон-Біч, Каліфорнія, і діє в округах Оріндж, Лос-Анджелес та агломерації Внутрішня Імперія. Має більше 30 років досвіду в акваріумістиці, спеціалізується на індивідуальному дизайні акваріумів поряд з їх встановленням та обслуговуванням. Компанія Aquarium Doctor працює з такими виробниками та продуктами, як Clear for Life, Sea Clear, Bubble Magus, Tropic Marine Centre, Salifert, ReeFlo, Little Giant, Coralife та Kent Marine.

Кількість джерел, використаних у цій статті: 11. Ви знайдете їх список унизу сторінки.

Кількість переглядів цієї статті: 16 250.