Minden a jótékony baktériumokról az akváriumokban

nitrogénciklus (biológiai ciklus vagy nitrifikációs folyamat) a legfontosabb folyamat az akváriumban. Amikor erről beszélünk, jó baktériumtelepek (nitrifikáló baktériumok) létrehozására utalunk, amelyek az ammóniát (NH3) nitritté (N02-) nitráttá (NO3-) alakítják. Alapvetően ez a természet módja a tápanyagok újrafeldolgozásának.

Noha a hasznos baktériumok megtelepedése az akváriumokban meglehetősen egyszerű, figyelembe kell vennünk, hogy például a hőmérséklet, a pH, az oxigén, a tartályban lévő kezdeti biolád mennyisége stb. Befolyásolhatja a jótékony baktériumok fejlődését és létét .

Ezért fontos tudni és megérteni, hogy a baktériumok hogyan működnek az akváriumokban. Ez segíthet abban, hogy elkerüljük vagy előre láthassuk a problémákat, és hogy elkészüljön a terv.

Minden további szó nélkül menjünk bele.

1. A tartályokban található jótékony baktériumok fajai

Ha úgy gondolja, hogy a jótékony baktériumoknak csak egy faja létezik - téved. Valójában sok baktériumfaj létezik, amelyek nitrogénvegyületekkel táplálkoznak.

Mindazonáltal nem akarok túl technikus lenni itt, és leegyszerűsíthetem a dolgokat azzal, hogy mindegyiket két fő kategóriába lehet sorolni:

  • oxigénre szoruló aerob baktériumok ,

  • anaerob baktériumok (heterotróf baktériumok), amelyeknek nincs szükségük oxigénre.

1.1. Baktériumok, amelyek oxigénre szorulnak

Ezek a típusok a főbbek. Ezért leginkább ebben a cikkben fogok róluk beszélni. Tartályaink abszolút többsége ezeken a hasznos baktériumokon múlik:

  • AOB (ammóniát oxidáló baktériumok, például Nitrosomonas spp., Nitrosococcus spp., Nitrosospira spp., Nitrosolobus spp., Nitrosovibrio spp. Stb.), Amelyek ammóniánkat nitritté alakítják.

  • NOB (Nitrit oxidáló baktériumok, Nitrobacter spp., Nitrospira spp, Nitrococcus spp., Nitrospina spp., Stb), amely átalakítja a nitriteket és a nitrátokat .

Hasznos baktériumok veszik fel az oxigént és oxidálják az ammóniát / nitritet, hogy energiát hozzanak létre, a szén-dioxidot pedig szénhidrátokkal és fehérjékkel építik fel.

1.2. Olyan baktériumok, amelyek nem igényelnek oxigént

Először is, miért hívom az anaerob baktériumokat - előnyös baktériumoknak? Mivel hatalmas szerepet játszhatnak a nitrogén körforgásában és az akvárium fenntartásának csökkentésében is.

Természetesen sokféle anaerob baktérium is létezik, de csak annyit kell tudnunk, hogy egyes fajok (Heterotrophic sp.) Szerves anyagok felhasználásával szintetizálhatják saját táplálékukat.

Ez azt jelenti, hogy oxigén helyett nitrátokat is használhatnak! Alapvetően ezek a baktériumok oxigén nélkül is nitrátgázzá alakíthatják.

Megjegyzés : A hasznos baktériumoknak szervetlen sókat kell használniuk energiaforrásként, és általában nem tudnak szerves anyagokat felhasználni. Az ilyen típusú baktériumok kötelező aerobok. Oxigén hiányában nem képesek szaporodni vagy átalakítani az ammóniát vagy a nitriteket.

Hol találhatunk anaerob baktériumokat?

Ezek a baktériumok természetesen a talaj alsó szintjén fordulnak elő, ahol nincs oxigén. Például finomabb talajokban (például homokban) a denitrifikáció körülbelül 5-10 cm-rel lefelé kezdődik.

2. Hol élnek jó baktériumok az akváriumokban?

A kedvező baktériumokkal kapcsolatban két népszerű tévhit létezik:

  1. A tartály vízoszlopában léteznek. Ez teljesen helytelen.

  2. A tartály szűrőjében léteznek. Ez bizonyos fokig helytelen is.

A hasznos baktériumok nem szabadon lebegő szervezetek, az akvárium bármely felületén megtalálhatóak.

Ez található a dekoráción, élő vagy hamis növényeken , uszadékfán , sziklákon, csöveken, melegítőkön, üvegen, talajon, és természetesen a tartályának szűrőjében.

Annak ellenére, hogy igaz, hogy a jó baktériumok többsége a mi szűrőrendszerünkben él - minden más felület, amely az akváriumban a baktériumok szaporodásának célpontjain belül lehet.

Megjegyzés : A hasznos baktériumok többnyire a szűrőközegben való tartózkodása (legfeljebb 70-80%) a víz áramlása. Szükségük van rá, hogy könnyebben hozzáférhessenek az oxigénhez és az ételekhez.

Ezért lenne téves azt hinni, hogy a jótékony baktériumok csak a szűrőközegben élnek  . Nagyon fontos megérteni, ha úgy dönt, hogy megváltoztat valamit az akvárium beállításában.

Például az aljzat cseréje a tartályban káros lehet a nitrogén körforgására, mert előfordulhat, hogy nem marad annyi baktérium, hogy felvegyék a többlet ammóniát. Ennek eredményeként ammónia-tüskéket kaphatunk.

3. Milyen gyorsan nőnek a hasznos baktériumok?

A jótékony baktériumok kettéválás útján szaporodnak, a tudományban bináris felosztásnak nevezik .

A tartályban lévő vízviszonyoktól függően 7-20 óránként megduplázódhatnak. Valójában nem gyors, ha figyelembe vesszük, hogy az anaerob (heterotróf) baktériumok 20 perc alatt szét tudnak hasadni.

Ám semmi sem jön ár nélkül.

Az anaerob baktériumok kevésbé hatékonyak, mint az aerob baktériumok. Fajtól függően több ezer (és még több) anaerob baktérium sejtre lesz szükség ahhoz, hogy azonos mennyiségű ammóniát dolgozzon fel, mint 1 igazi nitrifikáló baktérium sejt!

4. Hasznos baktériumok és pH

A pH befolyásolja a hasznos baktériumokat? 

A nagyon alacsony (<6,0) és nagyon magas (> 8,6) pH-szint jelentősen akadályozza a szaporodást.

Például egy tanulmány szerint

  • az ammónia-oxidáló szerek (Nitrosomonas) optimális pH-tartománya 5,8-8,5 között van.

  • a nitrit-oxidáló szerek (Nitrobacter) optimális pH-tartománya 6,5-8,5 között van

Biztos vagyok benne, hogy az olvasók egy része kifogásolja, mondván, hogy ismernek olyan példákat, amelyek pH-ja 6,0 alatt volt, és minden jó.

Igaz lehet, mert sok baktérium felelős a nitrogén körforgásáért az adott helyen és időben.

Ez azt jelenti, hogy a nitrifikáló baktériumok bizonyos típusai (úgynevezett Archaea vagy Archaebacteria) nagyon alacsony pH mellett képesek boldogulni. Az egyetlen hátrány az, hogy Archaea rendkívül lassan szaporodik! Legfeljebb 10 napra van szükségük a népesség megkétszerezéséhez!

Természetesen idővel ... sok idővel ... elég lesz az ilyen típusú baktériumokból az egyensúly. Számunkra azonban nem ez a lehetőség. Senki sem akarja, hogy akváriumunk örökké körbejárjon.

5. Hasznos baktériumok és hőmérséklet

Ezek a baktériumok érzékenyek a hőmérsékletre is. Több tanulmány szerint:

  • a nitrifikáló baktériumok szaporodásának ideális hőmérsékleti tartománya 25-30 C között van,

  • körülbelül 18 ° C-on a növekedési sebesség 50% -ra csökken,

  • 10 C hőmérsékleten a nitrifikáló baktériumok szaporodása 75% -kal csökken,

  • a nitrifikáló baktériumok hőmérsékleti határai 0 C alatt vagy 49 C felett.

Ezen eredmények alapján jobb gyakorlat lenne medencéinket az optimális tartományon belül forgatni. Ellenkező esetben számíthatunk arra, hogy a szaporodás hidegebb hőmérséklet esetén több időt vesz igénybe.

Ugyanakkor a hidegvíz rendszerekben fokozott óvatossággal kell eljárnunk a nitritek felhalmozódása tekintetében.

Megjegyzés: Ahogy az elején mondtam, a tartályainkban sokféle baktérium található. Mindegyik típus másképp reagál, például a Nitrosomonas fajok jobban tolerálják az alacsony hőmérsékletet, mint a Nitrobacter.

6. Hasznos baktériumok és oxigén

Nyilvánvaló, hogy az aerob baktériumok oxigén jelenlétére van szükségük az életükhöz. Az oldott oxigénkoncentráció hatással van a nitrifikáló mikroorganizmusok növekedési sebességére.

A kérdés mennyi?

  • Az oxigénfelvételi arány normálisnak tekinthető 5-15 mg / l oxigénkoncentráció mellett.

Megjegyzés: Az nitrogénezõknek minden milligramm transzformált nitrogénhez legalább 4,5 milligramm (vagy 4,5 ppm) oldott oxigénre van szükségük.

  • 15 mg / l vagy annál nagyobb koncentráció esetén a koncentráció túl magas lesz a felszívódáshoz. Sőt, az ilyen koncentráció még mérgező is lehet a nitrogénező baktériumokra.

  • Az 1-2 mg / L alatti oxigénkoncentráció (vagy kb. 10-20% telítettség) káros vagy végzetes az aerob életre. Ez a küszöb azonban fajonként és életszakaszonként változik, sok faj életben marad, ha oxigénkoncentrációja 2 mg / l vagy annál alacsonyabb

Alapvetően a nitrifikációs sebesség akkor áll fenn, ha az oldott oxigénszint meghaladja az 5 milligrammot (vagy 5 ppm-et).

Megjegyzés: A hőmérséklethez hasonlóan a Nitrosomonas fajok jobban tolerálják az alacsony oxigénkoncentrációt, mint a Nitrobacter.

Az akváriumi víz oldott oxigéntartalmát oxigénteszt készlettel vagy oxigénmérővel (túl drága!) Lehet mérni  .

6.1 Meddig élhetnek a nitrifikáló baktériumok oxigén nélkül?

Képzelje el azt a helyzetet, amikor a tartályban leáll az áram. Mennyi ideig vagy egyáltalán képesek túlélni a jó baktériumok a szűrőben, ha a víz leáll a keringéssel?

Nos, ne aggódj; a legtöbb szűrő több órán keresztül teljesen rendben lesz. Például áramkimaradás után a tartályszűrőm 12 órán át kikapcsolt volt, és vízminőségi problémám nem volt.

Megjegyzés: Még akkor is, ha az aerob baktériumok levegőnek vannak kitéve, nem halnak meg egyszerre. A hőmérséklet és a páratartalom függvényében a probléma 10-30 percen belül jelentkezik, ha oxigénnel telített víz nem halad át rajta. Ezért a szűrőközeg nedvesen tartása elegendő lesz a baktériumok túléléséhez.

6.2 Mi történik oxigén nélküli nitrogénező baktériumokkal? Mit esznek?

A rövid válasz az, hogy oxigént nitrifikáló baktériumok hibernált állapotba kerülnek, jelentősen lelassítva anyagcseréjüket. Legfeljebb néhány hónapig maradhatnak ebben az állapotban!

Ami az ételt illeti, hibernált állapotban saját táplálék-tartalékaikból élnek, és hónapokig megtehetik. 

7. Nitrifikáló baktériumok - Természetes (hosszú) ciklus vs gyors ciklus

Minden új akváriumnak meg kell felelnie a szaporodás folyamatának, hogy megtalálja az egyensúlyt. 

A szaporodási folyamat általában 4-8 hétig tart. Ebben az időszakban a hasznos baktériumok odáig szaporodnak, hogy a káros ammóniát és nitriteket képesek felszívni, amilyen gyorsan keletkeznek.

Tehát van-e valódi különbség az akvárium természetes szaporodás és az igazi nitrifikáló baktériumok üvegből történő felhasználása között (úgynevezett gyors ciklus)? 

Személy szerint nem gondolom.

Teljesen lényegtelen, hol nőttek és szaporodtak a baktériumok. Ez sem természetesebb, mint a másik. 

Végül is a biológiai szűrés csak a baktériumok számáról szól, nem az időről !

A gyors ciklus rendkívül fontos, amikor a karanténtartályt nagyon gyorsan kell felszerelnünk. 4-8 héthez képest néhány nap „azonnali” -nak tekinthető. ”

Figyelem: A gyors ciklus rendkívül ellentmondásos téma. Vannak olyan akvaristák, akik különböző termékeket teszteltek, és soha egyikükkel sem értek el sikert. Nagyon nehéz megmondani az okát, de feltételezném, hogy a palackozott baktériumok nem élnek annyit, amennyit hirdetnek.

Tehát ne hagyatkozzon teljesen a termékre! Ellenőrizze a víz paramétereit, és végezzen gyakori vízcserét, ha valami nem megfelelő.

8. Mi képes megölni a nitrifikáló baktériumokat?

Mint már korábban említettük, a rendkívül magas és alacsony hőmérsékletek (0 ° C vagy 49 ° C), valamint a nem megfelelő oxigénkoncentráció, a klór és a klóramin elpusztíthatják a nitrogénező baktériumokat, amelyek stabilan és egészségesen tartják a tartályt.

Megjegyzés : Nem találtam olyan tudományos tanulmányokat, amelyek segíthetnek abban, hogy megtudjuk, a klór és a klóramin milyen koncentrációja befolyásolja a hasznos baktériumokat. Tapasztalatok szerint némi időre (órákra) van szükség a károkozáshoz.  

8.1 A magas ammónia megöli a hasznos baktériumokat?

Egyes akvaristák úgy vélik, hogy a 6-7 ppm-nél magasabb ammóniaszint összeomlik a szaporodási folyamat, vagy negatív hatással van a jótékony baktériumokra.

Nos, ez nem teljesen igaz.

A vizsgálat szerint az ammónia (NH3) és az ammónium (NH4) 8,5 pH-értéken és 60 mg / l (vagy 60 ppm!) Összkoncentráció mellett nem volt gátló hatása a nitrifikáció sebességére.

Ez arra utal, hogy az ammónia koncentrációja nem befolyásolja a nitrifikáló baktériumok aktivitását.

A lényeg az, hogy különböző ammónia-oxidáló baktériumok vannak különböző ammónia-szinten!

8.2 Az alacsony ammóniamennyiség megöli-e a hasznos baktériumokat?

Sokszor láttam olyan embereket, akik azt mondták, hogy a baktériumoknak minden nap enniük kell, különben a baktériumok éhezni fognak.

Ne hidd el ezt sem. Ez egy másik mítosz.

A hasznos baktériumoknak nem kell minden nap enniük a túléléshez. Az emberektől eltérően könnyen élhetnek több hónapig - sok évig étkezés nélkül.

A tanulmány szerint a Nitrosomonas europaea sejtek hetekig, hónapokig vagy akár egy évig éheztették az ammóniumot, és percek alatt képesek voltak visszanyerni ammóniát oxidáló aktivitásukat.

9. Milyen gyakran adjunk baktériumokat az akváriumokhoz

Amikor a nitrifikációs folyamat természetes (hosszú ciklus), még baktériumokat sem kell hozzáadnunk az akváriumhoz.

Ha úgy döntünk, hogy fokozzuk a folyamatot palackozott nitrifikáló baktériumok segítségével a ciklus elindításához, ebben az esetben egy idő elegendő.

A legfontosabb itt az ammónia mennyiségének és a meglévő nitrifikáló baktériumok egyensúlyának megteremtése. Például, 

  • 4 liter/ adjon hozzá 1-2 csepp ammóniát, és ne többet.

  • Ammónia hozzáadása addig nem szükséges, amíg 2 ppm értéket nem kap (ahogy egyesek ajánlják). Ez nagyon nagy koncentráció!

Szóval, most csodálkozhat, tartsa ki magát, de mi a helyzet azzal a vizsgálattal, ahol még az ammónia magas koncentrációja sem gátolta a nitrifikáció sebességét?

Nincs ellentmondás.

Annak ellenére, hogy a nitrifikációs folyamat mindenképpen folytatódik, egyszerűen több időbe telik, amíg a baktériumok ammóniát nitritté alakítják. Ennek a munkának elvégzéséhez elegendő baktériumnak kell lennie, és a szaporodáshoz idő kell.

10. Hasznos baktériumok és mini-ciklus

A mini ciklus az akváriumban meglévő biológához képest nem elegendő mennyiségű hasznos baktérium eredménye.

Mini ciklust kaphatunk újonnan felállított akváriumokban (túl sok hal hozzáadásával egyszerre), vagy amikor eltávolítjuk a nitrifikáló baktériumtelepek egy részét a tartályból (például szubsztrátcserével , szűrés tisztításával stb.) .

Mindenesetre a mini-ciklusok addig tartanak, amíg elegendő jótékony baktérium nem lesz elegendő a meglévő biológ feldolgozásához az akváriumban. A helyzettől függően néhány naptól néhány hétig tarthat. 

Megjegyzés: Haltartályok esetében ajánlott a végleges halterhelés 10–20% -ával kezdeni. A garnélák tartásában ez általában nem jelent problémát, mert a garnélarák nem hoz sok hulladékot.

Következtetésképpen

A hasznos baktériumok döntő szerepet játszanak a nitrifikációs folyamatban. Éppen ezért a jótékony baktériumok határainak megértése és a megfelelő feltételek biztosítása számukra minden hobbi számára elsődleges prioritás.