Affinché possiate comprendere meglio le esigenze delle piante dell'acquario, vogliamo presentarvi un piccolo excursus in merito. Come tutti gli esseri viventi, le piante acquatiche hanno bisogno di determinate condizioni per vivere e crescere. Tre sono i fattori importanti:
l'ambiente fisico, come la luce e la temperatura
l'ambiente biologico, come i funghi e i pesci erbivori o che scavano
l'ambiente chimico, come i macro e micronutrienti
Parlando di fertilizzazione delle piante, diamo un'occhiata ai macro e micronutrienti. Per assimilare la varietà più ampia possibile di elementi, le piante utilizzano i composti corrispondenti biologicamente disponibili, ad esempio il biossido di carbonio (CO2) come fonte di carbonio (C). Nella seguente tabella vengono illustrati i vari elementi da aggiungere con la fertilizzazione.
Macronutrienti
Elemento
Forme biologicamente disponibili
Effetto
Carenza
Nota
Carbonio, C
CO2
HCO3–
Elemento fondamentale per la vita
Senza fonte di carbonio, nessuna fotosintesi → Esaurimento delle riserve energetiche → Morte della pianta
Fare attenzione che ci sia una durezza carbonatica sufficiente (> 5 °dKH) in combinazione con valori di pH compresi tra 6,5 e 8,5; è possibile fertilizzare con CO2
Azoto, N
NH4+
NO2−
NO3−
Componente di clorofilla
La sostanza nutritiva più importante per la formazione di amminoacidi e proteine
Disturbo del metabolismo → Riduzione delle proteine → Scarsa crescita delle radici → Scolorimento e morte delle foglie
Fertilizzazione a seconda della densità della popolazione dell'acquario e dell'alimentazione: piccola aggiunta consigliata
Fosforo, P
PO43−
HPO42−
H2PO4–
Componente delle cellule
Importante per il controllo delle funzioni delle cellule
Fonte di energia
Riduzione della clorofilla, aumento del contenuto di antociani → Scolorimento delle foglie (foglie cadenti)
Fertilizzazione a seconda della densità della popolazione dell'acquario e dell'alimentazione: piccola aggiunta consigliata solo in caso di elevata densità di piante
Riduzione del trasporto di assimilati → Ingiallimento dall'esterno verso l'interno per le foglie più vecchie
Aggiunta necessaria
Sodio, Na
Na+
Regola lo sfruttamento efficiente dell'acqua
Gli ioni Na attivano il metabolismo delle piante
Nessun effetto conosciuto
Sufficiente quello presente nell'acqua del rubinetto
Magnesio, Mg
Mg2+
Componente fondamentale della clorofilla
Contribuisce alla formazione di proteine, carboidrati e vitamine (parte del processo metabolico)
Prestazioni della fotosintesi disturbate → Macchie chiare sulle foglie
Aggiunta necessaria
Calcio, Ca
Ca2+
Elemento strutturale e funzionale per la membrana cellulare
Crescita disturbata delle foglie giovani → Foglie giovani gialle, scolorite
Aggiunta necessaria
Ferro, Fe
Fe2+
Attivatore di enzimi
Funzione per la formazione di semi e germogli
Partecipazione alla fotosintesi
Riduzione della sintesi di clorofilla → Foglie giallastre con nervature verdi
Aggiunta necessaria
Zolfo, S
SO42−
HSO4−
HS
Componente degli amminoacidi essenziali per il bilanciamento della clorofilla
Importante per lo sfruttamento dell'azoto nel metabolismo
Riduzione della formazione di cloroplasti e clorofilla → Schiarimento delle foglie più giovani
Attività metabolica ridotta, sintesi proteica disturbata → Crescita stentata
Piccola aggiunta consigliata
Cloro, Cl
Cl
Controllo dell'equilibrio idrico
Nessun effetto conosciuto
Sufficiente, non deve essere aggiunto se non necessario
Micronutrienti (oligoelementi)
Elemento
Biologically available forms
Effetto
Carenza
Osservazioni
Manganese, Mn
Mn2+
Attivatore di enzimi
Favorisce la sintesi di carboidrati e proteine
Importante per l'equilibrio ormonale
Presente troppo o troppo poco → Schiarimento delle foglie, variazioni di colore nelle foglie giovani; le macchie muoiono più tardi e lasciano piccoli buchi di forma allungata
Aggiunta necessaria
Molibdeno, Mo
MoO42−
Attivatore del metabolismo enzimatico
Parte della nitrogenasi
Importante per il metabolismo energetico
Crescita ridotta → Formazione di clorosi, schiarimento delle foglie più vecchie, deformazioni nelle foglie
Aggiunta necessaria
Boro, B
HBO32−
H2BO3−
Parte della pectina della parete cellulare
Influenza le funzioni del metabolismo dei carboidrati
Importante per la divisione, la differenziazione e l'allungamento cellulare, la stabilizzazione delle pareti cellulari e la formazione dei tessuti
Blocco della crescita o dello sviluppo cellulare → Riduzione della crescita delle radici, cambiamenti nelle foglie giovani
Aggiunta necessaria
Rame, Cu
Cu2+
Parte della sintesi proteica e della fotosintesi
Responsabile della stabilizzazione dello stelo
Attivatore di enzimi
Blocco della divisione cellulare e inibizione delle prestazioni della fotosintesi → Arrotolamento delle foglie più giovani, seguito dalla loro morte
Aggiunta necessaria
Zinco, Zn
Zn2+
Aumenta la resistenza alle malattie
Parte degli enzimi e influenza le reazioni enzimatiche
Varie malattie successive come crescita inibita, scolorimento o deformazione delle foglie
Aggiunta necessaria
Cobalto, Co
Co2+
Fissazione dell'azoto
Attivatore enzimatico
Elemento fondamentale della vitamina B12
Assorbimento di azoto ridotto → Variazioni di colore nelle foglie, crescita ridotta (stessi sintomi della mancanza di azoto)
Piccola aggiunta
Nichel, Ni
Ni2+
Elemento fondamentale nella trasformazione dell'azoto
Riduzione dell'utilizzo dell'azoto → Scurimento e morte delle punte delle foglie
Piccola aggiunta
Iodio, I
I−
Stimola la crescita
Parte dei meccanismi di difesa
Nessun effetto conosciuto, segni di avvelenamento con concentrazioni molto elevate
Piccola aggiunta
A questo elenco potrebbero essere aggiunti molti altri elementi. Ad esempio, il titanio (Ti) o il cromo (Cr), sebbene non siano essenziali, sono sorprendenti nel loro effetto perché influiscono in modo significativo sulla colorazione intensa sia delle piante emerse (aria) che sommerse (acqua).
Per la tecnologia di fertilizzazione, è necessario conoscere la legge del minimo e dell'optimum, in modo da poter mantenere al meglio le piante e prevenire la crescita di alghe. Questo perché tutte le sostanze nutritive che non vengono assimilate dalle piante rimangono a disposizione di potenziali alghe.
La legge del minimo
Questa legge stabilisce che l'assimilazione e la trasformazione di tutte le sostanze nutritive di ogni essere vivente sono limitate alla sostanza nutritiva più scarsa. Ad esempio, se il ferro è in proporzione l'elemento meno disponibile, anche l'assimilazione di tutte le altre sostanze nutritive è limitata/ridotta di conseguenza.
Per chiarire questo punto, vi illustriamo la legge del minimo con l'aiuto delle seguenti figure. Il primo grafico mostra la situazione iniziale. Si vedono diversi elementi (asse x) e il fattore luce (in arancione) con il corrispondente fabbisogno (asse y) della pianta. L'optimum è indicato in relazione al fabbisogno (in blu) e alla disponibilità del fabbisogno della pianta (in giallo). Nel nostro esempio, la differenza tra l'optimum e la disponibilità al fabbisogno di CO2 è relativamente maggiore.
Figura 1:
Nella figura due vediamo gli effetti della situazione iniziale. L'assimilazione di tutti gli elementi necessari viene ridotta in proporzione all'elemento disponibile in minor quantità (CO2). L'assimilazione effettiva si riduce in modo proporzionale (in viola).
L'area presente tra il viola e il giallo rimane a disposizione di potenziali alghe, in quanto non può essere assorbita dalla pianta.
Figura 2:
La legge dell'optimum
Nella terza figura viene illustrata la legge dell'optimum e mostrato come può essere utilizzata nell'acquario di casa. Una pianta può trasformare solo una quantità limitata di sostanze nutritive (l'optimum, mostrato in blu nell'esempio) per raggiungere il suo tasso di crescita più elevato e tutto il resto rimane nell'acqua.
Questa condizione è praticamente impossibile da realizzare negli acquari di comunità, pertanto l'obiettivo dovrebbe essere una "diminuzione" uniforme di tutte le sostanze nutritive. In questo caso non si verificano carenze e la crescita delle alghe viene fortemente ridotta. Tutti gli elementi sono ridotti in modo proporzionale (i rapporti tra l'optimum e la disponibilità al fabbisogno sono uguali).
Figura 3:
Composizione di una pianta acquatica
Un orientamento del fabbisogno delle piante acquatiche è dato dal "rapporto di Redfield", dal nome del suo scopritore, che descrive la composizione atomica del fitoplancton (C, H, O, N e P) e che ad oggi è stato ampliato con altri elementi:
Da questa composizione si possono ricavare diversi fatti:
CO2 e H2O sono i principali "alimenti" per le piante. Questi sono i componenti più presenti. → (C106H263O110N16P1)1000
Il rapporto tra N e P è 16: 1. Tuttavia, poiché in acqua si trova nei composti nitrato (NO3) e fosfato (PO4), bisognerebbe mantenere un rapporto di 11: 1.
Gli oligoelementi sono necessari con concentrazioni molto basse, ma sono comunque parte integrante. → Fe8Mn14Zn0.8Cu0.4Co0.2Cd0.2[xy]
Gli elementi sopra indicati sono presenti nell'habitat naturale delle piante acquatiche. Pertanto, in un sistema artificiale come l'acquario, è d'importanza vitale aggiungere oligoelementi quali rame o zinco.
