(koloběh živin v přírodě)

Vladimír Pelikán
© 2000 - 2001

Poslední aktualizace: 06-2001
 

   V následujícím textu budou popsány základní přírodní principy, které považuji za důležité znát již při zakládání (nejen okrasného) akvária. Pomohou při orientaci v problematice chovu akvarijních ryb, pěstování akvarijních rostlin a leccos napoví také milovníkům okrasných sladkovodních akvárií o bezproblémovém soužití ryb, rostlin a ostatních drobných živočichů v omezeném prostoru akvarijního "ekosystému". Upozorním na chyby, jichž se akvaristé nejčastěji dopouštějí a doporučím vhodné postupy, jak se vyhnout zbytečnému zklamání z neúspěchu. (Viz také Zakládání okrasného akvária)

  Obvyklou příčinou mnoha nezdarů je pohled na akvárium jako na jakousi "instantní směs" namíchanou podle doporučení obchodníka či výrobce (v návodu k použití), kde se namíchané "složky" (technika, voda, organismy, krmiva, světlo atd.) budou chovat "podle plánu". Mnozí čtenáři mají své zkušenosti krušných začátků již za sebou a vědí, že k této pomyslné směsi zakoupené v obchodě nebylo přibaleno to nejdůležitější: informace o souvislostech. Uplatňování základních znalostí přírody a respektování biologických a biochemických procesů probíhajících v živých přírodních systémech je prvním předpokladem schopnosti cílenými zásahy udržovat v akváriu podmínky pro přežití, nebo také úspěšné rozmnožování rostlin i živočichů. V poměrech často velmi odlišných od jejich přírodních biotopů. Někdy i lepších.

   Zelené rostliny (producenti) vytvářejí z anorganických látek za přítomnosti světla a přiměřené teploty látky organické. Patří mezi organismy autotrofní. Na produkci rostlinné organické hmoty jsou závislí všichni zástupci živočišné říše (konzumenti) ať už přímo (např. býložravci), nebo nepřímo - zařazeni v potravním řetězci (např. dravci). Organickou hmotu zbylou po předchozích skupinách rozkládají bakterie (destruenti) zpět na látky anorganické, které mohou opět využít rostliny ke svému životu.Všechny tyto organismy závislé na energii a výživě z organických látek biomasy jsou nazývány heterotrofní . Konečnému rozkladu (dekompozici) organických zbytků rostlin a živočichů na anorganické (minerální) "prvočinitele" se také říká mineralizace. V tomto "recyklačním oběhu" probíhá život na naší planetě a koloběh základních prvků nutných pro výstavbu rostlinných a živočišných organismů (viz biogenní prvky) již mnoho stovek milionů let.

   Prvek, jehož význam je pro život na Zemi klíčový, je C (carboneum) - uhlík. Rostliny jej získávají z CO₂ - oxidu uhličitého při procesu zvaném fotosyntéza. Uhlík zabudovaný do organických částí rostlinného těla přechází potravním řetězcem do živočišné říše, odkud se částečně vrací k rostlinám jako produkt výměny látkové (metabolismu) opět v plynné formě CO₂ nebo rozpuštěný ve vodním roztoku. Společně s dalšími biogenními prvky (C, H, O, N, S, P) má uhlík objemově největší podíl na koloběhu látek v živé přírodě.

   Skutečnost, že CO₂ je základní "potravou" rostlin, je akvaristy zanedbávána. Příčinou je mechanické přenášení postupů známých ze zemědělství a pěstování květin v domácnostech, kde se standardní péče (kromě přípravy půdního substrátu) omezuje na pravidelné zalévání vodou s občasným přihnojením. Oxid uhličitý je samozřejmou součástí okolního vzduchu, jeho koncentrace v atmosféře je víceméně stálá (přibližně 0,036 %). Mnozí lidé si proto ani neuvědomují, že nejdůležitější hnojivo rostlin sami vydechují. Difuzní rychlost (rychlost pohybu molekul) plynů je vysoká a společně s přenosem (konvekcí) pohybem vzduchu zajišťují dostatečný přísun CO₂ k asimilujícím rostlinám. Stav, kdy emerzně (na suchu) pěstované rostlinné kultury trpí nedostatečným přísunem oxidu uhličitého, je velmi vzácný. Nastat může pravděpodobně pouze v umělých uzavřených prostorách vybudovaných člověkem.

   U submerzních (ponořených - pod vodní hladinou žijících) rostlin (hydrofyta) je situace odlišná. Rychlost pohybu molekul - difuzní rychlost ve vodě - je zhruba o čtyři řády nižší (10 000 x) než v atmosféře, tedy pro přísun rozpouštěním plynu z atmosféry do vody a pronikáním bez pohybu vodního sloupce zcela nedostačující zejména pro intenzívně asimilující submerzní rostlinný porost. Omezena je také rozpustnost plynů ve vodě.
Viz výživa akvarijních rostlin.

   Kyslík (oxygenium) vytváří vodní prostředí společně s vodíkem. Současně s vodou je rostlinami přijímán v "potravě" rostlin - oxidu uhličitém. Je součástí koloběhu uhlíku v přírodě a volně v ovzduší se na Zemi vyskytuje jen díky asimilační činnosti rostlin - fotosyntéze. Koncentrace kyslíku v atmosféře dosahuje zhruba 21 %. Je nutný pro živočichy k dýchání, aerobní mikroorganismy jej spotřebovávají při rozkladu odumřelé biomasy. Pokud by ve vodním prostředí došlo k jeho vyčerpání, uhynuly by ryby a rozkladné procesy by se změnily na anaerobní. Do vody se rozpouští difuzí na hladině, v akvaristice je jeho úbytek doplňován provzdušňováním (také asimilační činností rostlin) nebo čeřením hladiny akvária pomocí čerpadla. Vyčerpání kyslíku z vody v akváriu vede obvykle k celkovému kolapsu vyšších živočichů a bez dalšího zásahu člověka mohou uhynout i rostliny. Viz také Provzdušňování vody

   Dusík (nitrogenium) tvoří základní a převažující složku zemské atmosféry. Jeho koncentrace ve vzduchu je přibližně 78 %. Sloučeniny dusíku se uplatňují při všech biologických procesech probíhajících ve vodě. Vodní prostředí jej obsahuje jednak jako rozpuštěný plyn, ve formě anorganických sloučenin (čpavek, dusitany, dusičnany) v roztoku a organicky vázaný v rozpuštěných org. látkách a v rostlinné a živočišné biomase. Amoniakální dusík (čpavek NH₃ popř. amonium NH₄OH) je primárním produktem rozkladu organických látek ve vodním prostředí. Produkty mineralizace organických sloučenin, zejména čpavek a dusitany mohou být pro živočichy, ale i pro rostliny (ve vyšších koncentracích) toxické. Toxicita čpavku pro ryby je značně závislá na pH vody.

   NITRIFIKACE
je proces, při kterém je čpavek (amoniak) nitrifikačními bakteriemi oxidován na dusitany (nitrity) a v dalším stupni pak na dusičnany (nitráty). Tento proces se podílí na odčerpávání kyslíku z vodního prostředí (viz biochemická spotřeba kyslíku BSK). Může také dojít k poklesu pH vodního prostředí. Dusičnany jsou konečným produktem aerobní mineralizace organických látek.

   DENITRIFIKACE
je proces, při kterém v anaerobních podmínkách (bez přístupu kyslíku) bakterie redukují dusičnany a dusitany na plynný dusík nebo jeho oxidy ( N₂O, NO ). Při pH vyšším než 6 převažuje produkce plynného dusíku. Tímto procesem je možno vodu zcela zbavit rozpuštěných dusitanů i dusičnanů. Nejčastěji je využíván v mořské akvaristice. Lze jej však využít i ve sladkovodních nádržích - ve speciálních případech. Udržet správný režim denitrifikační kolony nebývá jednoduché a ekonomicky je ve většině případů výhodnější (částečná - pravidelná) výměna vody v akváriu.
Viz také Filtry a filtrace vody.

Vladimír Pelikán

 
K dobrému růstu akvarijních rostlin není zapotřebí žádné "alchymie" ani drahé techniky.
Bez světla a "hnojení" od ryb se však neobejdete. Poslouží neonky i terčovci:

Foto: © 2000 Vladimír Pelikán