Может ли CO2 быть лимитирующим фактором роста?

Не дает мне последнее время покоя этот рецепт: Echinodorus "Вероника"

сообщение Петр Ковалев
Собственно эти рецепты давно известны. Бедный, нейтральный грунт с еженедельной тчательной сифонкой, мощный свет, до 1-2 вт/л, с упором на синюю составляющую, для красных эхинодорусов, с добавлением красного спектра, длительность светового дня не более 10 часов, лучше 8. Жидкие качественные микроудобрения с упором на железо и кобальт. Никакого углекислого газа, азот, фосфор, калий на нижних границах нормы, если есть рыбы макроудобрения не лить вообще. Светом и удобрениями нужно "играть, " когда растения начинают "жировать", - убавлять, начинают деградировать, - увеличивать.

Что здесь является лимитирующим фотором (явно не свет)? СО2? УДО?
Если СО2 (скорее всего), то почему растения не покрываются карбонатными солями жесткости (или вода не должна их содержать)?
Если УДО (мало вероятно), то почему это не сказывается на внешнем виде растений?
Оба являются, СО2 + УДО лимитируют единым фронтом?
Второстепенный вопрос, а что на это скажут водоросли?
Ну и технические вопросы:
Как определить ту "нижнюю границу нормы"? "Играть" светом в пределах "1-2 вт/л" или больше длительностью светового дня? Т.е если пошли в рост (начинают "жировать") уменьшить свет до 1вт/л и совсем уменьшить УДО, ниже "нижних границах нормы"? А если начали "деградировать", то свет до 2вт/л и прибавить УДО аж до "нижних границах нормы"?

Склоняюсь что лимитирующим фактором в данном случае выступает CO2, но у меня, как всегда, одни вопросы. Может ли кто пролить свет, как это все возможно?

С уважением А.А.

AlexAlex

ИМХО может.
На сколько я понимаю, осаждение кальция на листьях побочный продукт лишь одного из путей
получения водными растениями(не всеми) СО2 из бикарбоната, зависит это от вида растений,
Рн воды и его суточных колебаний, состава грунта и др. факторов...
Кое что можно почитать здесь , но
химию процесса я сам слабо понимаю, поэтому так же очень интересно почитать компитентные мнения.

С уважением, Андрей.



Изменено 30.9.11 автор Sovel

AlexAlex
Если речь идёт о конкретном методе, то он (метод) должен быть описан и многократно апробирован независимыми тестерами. Иначе подозреваю наличие рояля в кустах, о котором может не подозревать даже автор метода. В этом случае в названии темы надо добавить "в данном методе".

В общем случае - конечно, может, и даже является часто таковым. Например, мой лимонник в горшке, хоть и перерос уже за полметра, но за это же время в аквариуме с цеодва он нагенерировал в разы больше биомассы. То есть, растёт на воздухе медленно. При этом никаких подкормок, просто обычный полив по мере высыхания, как всех горшечных (только испаряет он гораздо больше, чем обычный сушняк).
Вначале, когда я "всё делал, как надо", то есть, хороший свет, частые подмены, умеренная сифонка - всё просто глобально загибалось, еле-еле росла только валлиснерия. Борода процветала. Потом, когда мне всё это надоело, я уменьшил свет и вдул цеодва - картина резко переменилась. Из потребителя растений я в одночасье превратился в поставщика. Майяка дохла как и раньше, но почесуха пёрла - просто одуреть. Удобрениями я тогда ещё не заморачивался, но иногда плюхал в аквариум на пробу какие-нибудь унифлоры. Борода ютилась останками на задах и в углах. Проблемы с растениями, конечно же, были, но они перешли в другую плоскость и за счёт бешеного роста на них можно было просто не обращать внимания. Знай себе, коси вершки. Потом мне всё это надоело и я начал искать нечто среднее между дурной подачей цеодва и хорошим качеством травы, к тому же хочется и майяку всё-таки вырастить в должном габитусе (хотя думаю, здесь роялем явится осмос и без него мне это сделать не удастся). Опять вернул свет к возможному (конструктивно) максимуму и экспериментирую с удо.

На этом свой графоманский порыв заканчиваю и с удовольствием буду ждать комментариев и откровениев специалистов по выращиванию растений.

сообщение AlexAlex
Не дает мне последнее время покоя этот рецепт: Echinodorus "Вероника"

ИМХО, без СО2 полная фигня получается - изначально запрограммирован перекос. С такими условиями эхинодорусы будут стоять как в инее, углерод это 90% начинки растения, и с таким светом за ним эхинодорус потянется в первую очередь.

Есть у меня дома две баночки. Разница у них - подача газа.В одной просто его нет. Ну так вот, в банке без газа, вливание удо не ускоряет рост растений! Только вспышки водорослей. Ставил опыт по подаче газа в банку с пустым грунтом - растения сразу трогаются в рост.
Есть такое правило: света много не бывает. На практике очень даже бывает.Нет смысла увеличивать больше полутора ватт. Об этом также заявляет наш химик Sebb. В этом случае практически вся "почесуха" становится почвопокровкой. Имел опыт, когда бакопа каролинская просто стелилась как в полюдариуме.
Вобщем я для себя уяснил следующее: грунт питательный и только pmmas, ни каких кальцинированных глин в виде фирменных грунтов, свет ватт на литр, микро деннерли, макро самомес, умеренная подача со2.

Crossover.С маякой у меня первый опыт был неудачный. Но тут по случаю взял на птичке и теперь радуюсь. Правда рост у неё странный.Ветки растут во все стороны, переплетаются, к верху не стремятся. Гораздо медленней растёт в воде 18 градусов общей жёсткости.

сообщение Crossover
...Если речь идёт о конкретном методе, ... В этом случае в названии темы надо добавить "в данном методе"...

Может быть в первую очередь о конкретном, но с другой стороны, интересно рассмотреть и саму идею (реальность, возможность, технику) такого лимита, или же это не возможно в принципе, а в данном примере лимитом является что-то иное? Короче - все интересно. На правах топикстартера предлагаю рассмотреть шире, и саму такую возможность, например на растениях не обладающих способностью извлекать углерод из карбонатов, так и что является основным лимитирующим фактором в рецепте Петра Ковалева.

... На этом свой графоманский порыв заканчиваю ...

Подхвачу эстафетную палочку графоманского порыва. Обычно присутствует одновременно несколько лимитирующих факторов. При чем в банках со светом, более условных 0.4 вт/л, без принудительной подачи СО2, часто именно он становится одним из основных, пусть и не самым-самым основным лимитирующим фактором. ИМХО На данный момент знаю два самых распространенных подхода в создания "гармонии лимитов".

Подход первый, это подогнать остальные факторы под имеющийся основной лимитирующий. Обычно это не разогнанные банки. Свет подбирается (уменьшается-увеличивается) под СО2 и естественное удо (температуру воды и ее параметры пока опущу). Скорее под удо, т.к. небольшой избыток СО2 вреда не принесет, а одним из второстепенных лимитирующих станет меньше. Т.е. если CO2 "больше" чем удо, а свет под удо, то должны получить нормальный рост высших, без особых проблем с низшими. ИМХО Если окажется что удо "больше" чем СО2, то одним светом получит "гармонию лимитов" уже не получится. Подгоняя свет под СО2 получим избыток удо (со всеми вытекающими), а под удо подогнать не получится, т.к. основным лимитирующим станет СО2. Выход или уменьшить удо "ниже" (рядом) СО2 и под них подогнать свет, или плавно переходим к второму подходу.

Подход второй, вычисляем основной лимитирующий, и пытаемся его устранить. Опять же, на мой взгляд, надо привести в соответствие свет и удо, а СО2 дать с запасом (рыб и др. в данном контексте не рассматриваем). Тогда, в зависимости от поставленной задачи, можно увеличивать свет и удо пока не достигнем какого-то биологического предела. Способ не простой, на первое место выходит состав удо, воды, ... . Но речь сейчас как бы не об этом, а о самом методе.

А вот с предложенным рецептом (третий подход?), мне как раз и не очень понятно. По идее все бы было ничего, если бы растения не пытались при таком интенсивном освещении добыть углерод любой ценой, пусть не все растения умеют его добывать таким путем (из карбонатов), но очень многие, включая эхи, умеют это делать. Т.е. если бы не образующаяся карбонатная корка (путь хоть и более энергозатратный, но при таком освещении растения всю "лишнюю" энергию как раз туда и направят), то все бы было нормально. Света достаточно, но больше чем есть СО2, его (свет) для фотосинтеза не используешь, т.о. вроде бы подогнав удо под имеющийся СО2 можно использовать его как основной лимитирующий, имея компактные растения с хорошим габитусом, если бы не одно но, о котором и упомянули выше.

Может оркестр в кустах, это состав воды, режим подмен и температура? Думаю о температуре самое время вспомнить. Держа ее на нижнем пределе, можно свести потребность растений в СО2 к минимуму, даже при сильном свете? Т.о. образом возвращаемся к совокупности лимитирующих факторов, где основным станет температура, вторым СО2, а состав воды с уменьшенной карбонатной жесткостью будет третьим (точнее составной частью второго, при этом сохраняя "достойных" внешний вид растений)?

На сем свой графоманский порыв пока удовлетворил, готов передать эстафету желающим.

С уважением А.А.

сообщение AlexAlex
На сем свой графоманский порыв пока удовлетворил, готов передать эстафету желающим.

Процесс употребления СО2 из гидрокарбонатов мало изучен. Можно ИМХО выделить три основных способа.
1. Некоторые растения, типа валлиснерии, потребляют их целиком, прокачивают в листья и там расщепляют. Карбонатная корка при этом не образуется???.
2. Другие потребители (элодея, анубиас, эх) расщепляют их на поверхности листа с помощью ферментов с образованием карбонатного налёта.
3. Третий??? способ присущ всем растениям. На освещённой поверхности листа окислительно-восстановительные реакции идут в сторону восстановления - энергия накапливается. Расходуются электроны. Создаётся избыток протонов. Протоны - это ионы водорода, увеличение которых ведёт к локальному падению РН. РН падает и реакция смещается от гидрокарбонатов в сторону углекислоты, которая потребляется естественным образом.

Третий способ при ярком свете может преобладать над вторым и это может объяснить отсутствие карбонатного налёта. Если бы третьего способа не было, то большинство растений не смогли бы расти в обычных условиях. Это всё мои домыслы... Ограничивать рост растений я пока не умею, - либо активный рост с еженедельной прополкой, либо полный ступор с водорослями - третьего не получается. "Давно известный рецепт" кажется трудно воспроизводимым.

сообщение e99

3. Третий??? способ присущ всем растениям. На освещённой поверхности листа окислительно-восстановительные реакции идут в сторону восстановления - энергия накапливается. Расходуются электроны. Создаётся избыток протонов. Протоны - это ионы водорода, увеличение которых ведёт к локальному падению РН. РН падает и реакция смещается от гидрокарбонатов в сторону углекислоты, которая потребляется естественным образом.

Третий способ при ярком свете может преобладать над вторым и это может объяснить отсутствие карбонатного налёта.

ИМХО как раз при этом способе кальций должен концентрироваться на листьях.




" Протоны накачиваются из листьев и окисляют абаксиальные поверхности листа, где бикарбонат преобразуется в CO2. Адксиальные стороны часто являются субстратом для осаждения карбоната кальция."

или Вы что то другое имели в виду?

Изменено 6.10.11 автор Sovel

Sovel

Эта схема и статья, где она опубликована как раз меня в своё время и заинтересовали. Теория понравилась, но она не объясняет тот факт, что растения многими успешно выращиваются при высоком показателе рН и без карбонатного налёта. Те, у кого такое происходит, обычно здесь всем советуют увеличить свет... Роталлы Валлиха у них м.б. у них и нет, но растения, судя по фото, выглядят прилично. Как такое может быть?

Стрелку на схеме во вне с ОН- я бы убрал. Или разделил бы процессы во времени, проведя горизонтальную черту, сверху бы написал - ночь, снизу - день.

Это известно достоверно:
Из всех хим. реакций в качестве энергетических растения используют только окислительно-восстановительные. Окисление с точки зрения физики — это процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом, восстановление - процесс присоединения электронов.

При окислении энергия выделяется. Работает Закон неуменьшения энтропии. Железо вероятнее всего окислится до трёхвалентного, азот - до нитрата и т.д. Энтропия растёт, система стремится к хаосу, но это уже философия...

Для восстановления нужна энергия. Это энергия Света. Это фотосинтез. Когда идёт процесс присоединения электронов, то с трудом верится, что электроны в качестве гидроксид-ионов будут покидать пределы листа. По крайней мере, в световой фазе.

Изменено 6.10.11 автор e99

сообщение e99

Sovel

Когда идёт процесс присоединения электронов, то с трудом верится, что электроны в качестве гидроксид-ионов будут покидать пределы листа. По крайней мере, в световой фазе.

вот и мне верится с трудом, но версия о осаждении кальция под действием ферментов для меня более фантастична(где можно об этом
почитать?)
...как я понимаю под действием энергии света пигмент(1) передает электроны на акцептор, каторый в свою очередь по электрон-транспортной цепи передает электроны на другой пегмент(2), от каторого под дейсвием света так же отрывается пара электронов идущих уже в синтез АТФ и НАДФН, пигмен(1) восстанавливается за счет фотолиза, в действительности все электроны в деле(?), но все эти манипуляции растение осуществляют через кучу белков и
ферментов содержажих С(углерод), а если его не хватает(недостатачно ферментов), то возможно получить избыток электронов(как и протонов)? каторые и будут покидать лист в качестве гидроксид-ионов, делает ли это растение "сознательно" либо это побочный эффект избытка света/дефицита СО2? Все это конечно теория и ИМХО и как я уже говорил сам не понимаю химизм процесса
Тем не мение фотолиз паралельный процеес фотосинтезу и почему бы ему активно не происходить в листе с подавленным фотосинтезом?
Почему же иногда образование кальция на листьях не происходит? Возможно здесь ответ кроется в составе воды, ее Рн и редокс-потенциале...

п.с. еще одно ИМХО:растение в среде без исскуственного насыщения СО2(медленный травник) можно сравнить с человеком, каторый
делат вкалд в банк с целью получения дивидентов, у растения в разогнанном аквариуме есть высокооплачиваемая работа и ему нет нужды
делать вклад в банк с целью улучшения своей жизни то есть с лимитом по СО2 растение тратит много энергии для поддержания
своего состаяния в норме, без лимита по СО2 растение расходует энергию в большей степени на рост.

Изменено 7.10.11 автор Sovel

e99
Теория понравилась, но она не объясняет тот факт, что растения многими успешно выращиваются при высоком показателе рН и без карбонатного налёта. Те, у кого такое происходит, обычно здесь всем советуют увеличить свет...
Как бы в подтверждение слов довольно старая статья, сохранившаяся в запасниках (Eng.):
http://crossover.uco...
Смысл её в двух словах (для тех, кто не шпрехает по аглицки) - в жёсткой воде нужно увеличить свет плюс подбор растений по принципу "не растёт - в унитаз".

сообщение Sovel
вот и мне верится с трудом, но версия о осаждении кальция под действием ферментов для меня более фантастична(где можно об этом
почитать?)

Первые два способа из той статьи, откуда схема. «Две противоположные модели могут объяснить»… Фраза «на поверхности листа» не корректная получилась, точнее было бы «в листе, в зоне контакта с водой», в отличие от валлиснерии (где в толще листа), которая не образует поляризованных листьев и, видимо, не покрывается налётом. Известно, что эти механизмы имеются у небольшой части растений, а что же у остальных?, они как-то растут. Схема в статье ИМХО не очень соответствует тексту, в котором ферменты упоминаются, а на схеме – игнорируются… Потому, из двух способов у меня три получились .

Информации об углеродном питании растений очень мало, но кое что попадается в самых неожиданных местах. Например, можно почитать споры о радио-углеродном датировании. Радио-углеродный анализ исходит из того, что весь углерод в растениях – атмосферный (он отличается от почвенного). Корневое питание углеродом ранее учёными отвергалось. Сейчас это поставлено под сомнение. Точность датирования – тоже. Есть информация о проведённых исследованиях с мечеными изотопами углерода, которые из почвы попадали в растения. Аквариумные растения тоже могли бы…

...но все эти манипуляции растение осуществляют через кучу белков и
ферментов содержажих С(углерод), а если его не хватает(недостатачно ферментов), то возможно получить избыток электронов(как и протонов)? каторые и будут покидать лист в качестве гидроксид-ионов, делает ли это растение "сознательно" либо это побочный эффект избытка света/дефицита СО2? Все это конечно теория и ИМХО и как я уже говорил сам не понимаю химизм процесса

Отсюда можно сделать вывод, что возможно получить либо избыток электронов, либо избыток протонов, а не одновременно, как на схеме. Т.к. между зарядами должно быть равновесие, лишние будут покидать лист. В зависимости от того, будут ли ими гидроксид-ионы или протоны и будет образовываться или нет карбонатный налёт.
Как-то так.

сообщение Sovel
Возможно здесь ответ кроется в составе воды, ее Рн и редокс-потенциале...

Возможно. Есть сложная связь между редокс-потенциалом, рН и окисляемостью (подобная, как СО2-кН-рН). Я разобраться не смог. В этих двух цепочках рН является общим звеном и в совокупности их м.б. и не постичь . Эти показатели оказывают большое влияние и на растения и на водоросли. Ими же ИМХО и объясняется неповторимость каждого аквариума.

p.s. Не путаем редокс-потенциал с показателем редокс-потенциала по Цирлингу.

ИМХО. Все, о чем здесь говорят, касается вод с высокой общей и карбонатной жесткостью, у некоторых еще и с высокой соленостью (минерализацией). Не все растения могут жить и развиваться в данных условиях. Именно поэтому, ни углекислый газ, ни макро, ни микроэлементы, ни свет не дают, в таком случае, нужного эффекта. Выходит, что лимитирующий фактор здесь сама вода. На это начали обращать внимание только в последнее время. Поэтому прежде чем выращивать определенную группу растений, например эхинодорусы, нужно подобрать для них главный параметр окружающей среды, свойства воды, а уж затем подбирать остальные. Мне могут возразить, но ведь раньше, В СССР, таких проблем вроде как не было, все более или менее росло. Думаю, что причина здесь кроется в том, что в те времена и высокотохнологичных аквариумов не было. Т.е. чем более высокотехнологична система тем более она требовательна к параметрам. Получается, что если при слабом свете, без углекислоты и массивных доз удобрений, растения могут жить, например в интервале от 2 до 20 dGH/ 4-10 KH и 6.5-8 pH .....то при интенсивных способах выращивания границы этих параметров значительно сужаются. Обеспечить их мы не в состоянии или просто об этом не задумываемся, вот растения не растут, как нам хотелось бы, или деградируют.
Впрочем, это всего лишь мысли вслух, поэтому ни каких ссылок на авторитетные источники приводить не буду. Философия, она и есть философия.

Изменено 19.11.11 автор Петр Ковалев

Изменено 19.11.11 автор Петр Ковалев