Aquariumplanten bemesten - deel 3

Organische voedingsstoffen, een wankel evenwicht tussen succes en frustratie
Door: Arjan de Winter, juni 2004

In dit laatste deel van de driedelige serie over aquariumplanten bemesten zal ingegaan worden op de rol van de organische voedingsstoffen stikstof en fosfor. Jarenlang zijn deze stoffen die in het aquarium vooral in de vorm van nitraat en fosfaat voorkomen een ondergeschoven kindje geweest. Traditioneel worden deze stoffen vooral in verband gebracht met algengroei in het aquarium. De nadruk bij nitraten en fosfaten heeft dan ook jarenlang gelegen in het beperken van de aanwezigheid van deze stoffen in het aquarium, waarbij enigszins voorbij gegaan werd aan de behoefte van aquariumplanten aan deze onmisbare voedingstoffen. Naarmate de techniek in plantenaquariums toenam en men hierdoor ook succesvoller werd in het beperken van nitraten en fosfaten bleken aquariums met erg lage fosfaat- en/of nitraatwaardes ook regelmatig problemen te geven met overmatige algengroei en/of een slechte plantengroei. Het eenzijdig verlagen van de nitraat en fosfaat waardes in het beplante aquarium bleek dan ook niet altijd tot het beoogde resultaat  te leiden. Naar aanleiding van deze tegenvallende resultaten begint de aandacht nu langzaam aan te verschuiven van een beperking van organische voedingstoffen naar het zoeken van een ideale balans van deze stoffen. 

De rol van stikstof en fosfor in het aquarium met betrekking tot algengroei
Traditioneel worden de stoffen stikstof en fosfor in de vorm van nitraten en fosfaten vooral in verband gebracht met algengroei in het aquarium. Ten dele is deze veronderstelling ook zeker wel gegrond, aangezien nitraten en fosfaten voor algen net zulke onmisbare voedingsstoffen zijn als voor aquariumplanten. Het is in dit verhaal dan ook onmisbaar om algengroei in het verhaal te betrekken, ondanks dat dit artikel als hoofddoel aquariumplanten bemesting heeft.

Vanwege de opvatting dat nitraten en fosfaten de belangrijkste oorzaken van algengroei in het aquarium zijn, is de rol van deze stoffen in het aquarium jarenlang nogal eenzijdig belicht en tot op heden zal in de meeste literatuur bij algenbestrijding de nadruk liggen op het verlagen van de fosfaat- en/of nitraatwaardes van het aquarium. Voor plantenaquariums werd een relatieve succesvolle algenbestrijding traditioneel toegeschreven aan een voedsel concurrentie tussen de planten en de algen in het aquarium. Hierbij zouden de algen het af moeten leggen tegen de hogere planten bij lage nitraat en fosfaat waardes, zodat een mooi algenvrij aquarium ontstaat. 

De jarenlange praktijk lijkt ook te onderschrijven dat aquariums met lage fosfaat- en nitraat waardes over het algemeen minder last hebben van overmatige algengroei dan aquariums met hoge fosfaat- en nitraat waardes. In de dagelijkse praktijk blijken er echter toch een aantal gaten in deze theorie te zitten, aangezien er aquariums zijn met zeer hoge nitraat en fosfaat waardes die praktisch algenvrij zijn en er tevens juist aquariums zijn met zeer lage nitraat en fosfaat waardes die compleet overwoekerd worden door algen en waar in de planten wegkwijnen. Vanuit de praktijk blijkt dan ook dat een lage fosfaat en nitraat waarde zeker geen garantie is voor een algenvrij aquarium en daarbij horende mooie plantengroei.

Ondanks de 'zwarte gaten' in de beschreven methode van beperking van de fosfaat- en nitraatwaardes heeft de hierboven beschreven benadering van fosfaat en nitraat in het aquarium jarenlang als standaard gefungeerd. Pas de laatste jaren lijken er mondjes maat andere benaderingen te komen op dit thema. Vooral vanwege problemen met algen in dicht beplante aquariums met zeer lage fosfaat- en/of nitraat waardes is men zich opnieuw in dit thema gaan verdiepen. Waarom dit pas de laatste jaren in gang gezet lijkt te zijn durf ik niet met zekerheid te zeggen, maar ik vermoed dat het de trend van het beperken van het aantal vissen in het aquarium (bron van fosfaat en nitraat) en het verbeteren van de groeiomstandigheden van de planten in het aquarium (de verbruikers van fosfaat en nitraat) ervoor gezorgd heeft voor het inzicht dat eenzijdig beperken van de fosfaat- en nitraatwaardes in het aquarium zeker niet altijd het beloofde resultaat oplevert.

In Nederland was Charles Buddendorf op zijn website de persoon die de zogenaamde Redfield ratio beter bekend maakte onder het grote publiek. Een uitgebreid artikel over deze ratio is terug te vinden op de website van Charles Buddendorf. In het kort komt het erop neer dat de kans op algen bepaald wordt door de verhouding tussen het stikstof en fosfor gehalte van het water, wat in het aquarium versimpeld kan worden naar de verhouding tussen nitraten en fosfaten. De optimale verhouding tussen stiksof en fosfor in het aquarium is 16:1, waarbij de kans op algen het kleinst is. Hieronder staat de Redfield ratio in tabelvorm weergegeven berekend uit de verhouding nitraat en fosfaat.

N:P RATIO BEREKEND UIT NITRAAT EN FOSFAAT

Fosfaat (mg/l)

Nitraat (mg/l)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30
0,05 14 28 42 56 70 84 98 112 126 140 210 280 350 420
0,1 7 14 21 28 35 42 48 55 62 69 105 138 175 208
0,2 3 7 10 14 17 21 24 28 31 35 53 69 88 104
0,3 2 5 7 9 12 14 16 18 21 23 35 46 58 69
0,4 2 3 5 7 9 10 12 14 16 17 26 35 44 52
0,5 1 3 4 6 7 8 10 11 12 14 21 28 35 42
0,6 1 2 3 5 6 7 8 9 10 12 18 23 29 35
0,7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30
0,8 1 2 3 3 4 5 6 7 8 9 13 17 22 26
0,9 1 2 2 3 4 5 5 6 7 8 12 15 19 23
1,0 1 1 2 3 3 4 5 6 6 7 11 14 18 21

LEGENDA

  Weinig kans op algen Ratio
  Kans op blauwe algen Ondergrens (blauwe alg): 10
  Kans op groene algen Bovengrens (groene alg: 22

Bij het gebruik van de hierboven weergegeven tabel is het naar mijn mening belangrijk om te realiseren dat de waardes in de tabel een vergrote kans op een bepaalde soort algen aangegeven. Echter zowel van blauwe als groene algen zijn er feitelijk vele verschillende soorten die naar mijn mening en ervaring zich niet altijd aan de tabel houden. Echter als uitgangspunt voor de optimale verhouding tussen nitraat en fosfaat in het aquarium is deze tabel zeker een prima start. Persoonlijk ben ik er een voorstander van om de nitraat en fosfaat waardes niet te hoog op te laten lopen in het aquarium en geef ik er de voorkeur aan om in een aquarium te streven naar een maximale nitraat waarde van 10 mg/l en een daarbij horend maximaal fosfaat gehalte van 0,5 mg/l. De praktijk heeft echter geleerd dat ook bij hogere waardes een mooi algenvrij aquarium is te krijgen, maar in verband met de vissen in het aquarium is een te hoge nitraat en fosfaat waarde naar mijn mening zeker niet iets waar men klakkeloos genoegen mee moet nemen als de algen uit blijven. 

Stikstof en fosfor in het aquarium met betrekking tot de plantengroei
Voor de juiste verhouding van nitraat en fosfaat in het aquarium is het verstandig om naar dezelfde waardes te streven als in de bovenstaande tabel in verband met algengroei. Algengroei in het aquarium heeft nu eenmaal een slechte invloed op de groei en het uiterlijk van de planten. Voor een gezonde groei van de planten is dan ook een algen arm aquarium het beste uitgangspunt. Gezien de lage nitraat en fosfaat waardes die in een plantenaquarium voor kunnen komen is het voor een beplant aquarium echter ook van belang om rekening te houden met een minimaal vereist fosfaat en nitraat gehalte. 

Het opgeven van minimale waardes voor nitraat en fosfaat in het aquarium is echter een lastig onderwerp. Als uitgangspunt is het vaak gebruikelijk om naar de waardes in natuurlijke wateren te verwijzen. Het water op de natuurlijke groeiplaatsen van veel aquariumplanten zijn over het algemeen arm aan nitraat en fosfaat en regelmatig zijn deze stoffen zelfs niet aantoonbaar met meetsets. Nitraat waardes van 5 mg/l en fosfaat waardes van 0,1 mg/l zijn voor natuurlijke wateren extreem rijk aan nitraat en fosfaat, terwijl dit in een aquarium juist relatief lage waardes genoemd worden. Mede door de extreem lage fosfaat en nitraatwaardes in natuurlijke wateren wordt vaak aangenomen dat in een aquarium nauwelijks een gebrek kan voorkomen aan fosfaat en nitraat voor de planten, aangezien deze waardes in het aquarium bijna altijd veel hoger zijn dan in de natuur. 

Ik ben er dan ook van overtuigd dat zelfs zeer lage fosfaat en nitraat waardes die niet goed meer aantoonbaar zijn voor meetsets voldoende kunnen zijn voor een gezonde plantengroei in het aquarium, maar het blijft naar mijn menig gevaarlijk om de gegevens van een natuurlijke biotoop blindelings over te nemen op die voor een kunstmatige biotoop zoals het aquarium. Terwijl natuurlijke biotopen door een omvang zeer stabiele waterwaardes hebben, zijn aquariums redelijk onstabiel door de het relatief kleine watervolume. Terwijl in een natuurlijke biotoop kleine veranderingen nauwelijks invloed hebben op de nitraat en fosfaat waardes, zal een kleine verandering in een aquarium met betrekking tot de planten of vissen een veel duidelijke effect hebben op de nitraat en fosfaat waardes in het aquarium. Naar mijn mening is het toverwoord voor het beplante aquarium dan ook vooral naar stabiele fosfaat- en nitraatwaardes te streven, waarbij voorkomen wordt dat er nulwaardes ontstaan voor fosfaat en nitraat. 

Als voorbeeld kan ik mijn huidige aquarium aanhalen, waarmee ik zeer veel problemen gehad heb met de plantengroei (en algengroei), waarbij zowel de fosfaat en nitraatwaardes zeer onstabiel waren. Vooral de fosfaatwaardes daalden zo snel dat deze zeer vaak onmeetbaar waren, terwijl de nitraatwaarde met bij bemesten nog redelijk stabiel rond de 2,5 mg/l te houden was met uitschieters naar beneden en boven van 1 mg/l en 5 mg/l. Ondanks dat hierbij theoretisch een groene algenplaag zou horen, heb ik in dit aquarium vooral veel problemen met blauwe algen gehad in deze periode. Pas nadat de nitraat waarde in dit aquarium een stabiele waarde van 2,5 tot 5 mg/l kreeg en enkel nog een onstabiele fosfaat waarde aanwezig was is de plantengroei sterk verbeterd en zijn ook de meerderheid van de algen verdwenen. Als nog is in dit aquarium de fosfaat waarde erg onstabiel en is nog steeds een bijna dagelijkse verhoging van 0,05 tot 0,1 mg/l fosfaat nodig om het bereiken van een nulwaarde te voorkomen.

Om een optimale situatie voor de plantengroei in het aquarium te krijgen is het naar mijn idee het meest optimaal om naar een biologisch evenwicht in het aquarium te streven, waarbij slechts marginaal extra fosfaten en/of nitraten toegevoegd moeten worden om een juiste balans voor deze stoffen in het aquarium te krijgen. Om al te extreme fluctuaties in de fosfaat en nitraat waardes te voorkomen is het naar mijn idee raadzaam om te streven naar een minimale fosfaat waarde van 0,1 tot 0,2 mg/l en een daarbij horende nitraat waarde van 2 tot 5 mg/l. Voor de plantengroei zijn lagere waardes naar mijn idee geen probleem, maar in dit geval is het wel van belang dat het aquarium biologisch goed in balans is, zodat er geen nulwaardes ontstaan voor fosfaat en nitraat. 

Het beïnvloeden van de fosfaat- en nitraatwaardes in het aquarium
Wanneer men actief aan de slag gaat met de fosfaat- en nitraatwaardes in het aquarium is het van belang om gebruik te maken van meetsets die goed afleesbaar voor lage fosfaat- en nitraatwaardes. Helaas zijn veel meetsets juist in het lage bereik moeilijk afleesbaar, waardoor niet alle verkrijgbare meetsets even goed geschikt zijn voor dit doel. Voor mijn eigen aquarium heb ik redelijk wat verschillende testen gebruikt waarbij de fosfaat test van Seachem naar mijn mening het best geschikt is voor gebruik met lage fosfaatwaardes. Voor het meten van lage nitraat waardes geef ik sterk de voorkeur aan de nitraat test van Salifert die goed afleesbaar is in het bereik van 1 tot 10 mg/l nitraat. Ook de meetsets van Sera en Seachem voor nitraat zijn redelijk bruikbaar, maar deze zijn niet zo goed afleesbaar als die van Salifert in het lage bereik.

Voor de beïnvloeding van het nitraat en fosfaat gehalte in het aquarium zijn meerdere methodes beschikbaar. Globaal kunnen deze methodes opgedeeld worden in een indirecte invloed en een directe invloed. Voor het bereiken van een biologische balans in het aquarium is het vooral aan te raden om de indirecte invloeden zodanig aan te passen dat een juiste balans ontstaat. Directe methodes zoals het toevoegen van nitraten en fosfaten aan het water zijn naar mijn mening voor aan te raden ter ondersteuning in de periode dat er nog een balans gevonden moet worden en om de nitraat en fosfaat waardes licht bij te sturen in verband met algengroei in het aquarium. Voor een gezonde plantengroei in het aquarium is het echter wenselijker om een goed stabiel milieu te creëren, waarbij zo min mogelijk 'kunstmatig' ingrijpen vereist is. Hieronder staan de verschillende indirecte en directe methodes beschreven voor de controle van fosfaten en nitraten in een plantenaquarium.

Indirecte methodes om fosfaat en nitraat waardes aan te passen

Aanpassen van de verlichting: Voor een plantenaquarium is de verlichting de brandstof voor het aquarium. Naarmate een aquarium sterker verlicht is zal ook de behoefte aan voedingsstoffen van de planten hoger worden. In een sterk verlicht aquarium zijn dan ook eerder problemen met een lage fosfaat en nitraat waarde te verwachten als in een zwak verlicht aquarium. Door het verlagen van de verlichtingsintensiteit boven het aquarium zal de vraag van planten naar voedingsstoffen lager zijn, waardoor mogelijk net die balans gevonden wordt waarbij de fosfaat- en/of nitraat waardes niet naar een nulwaarde zakken. Bij wijzigingen in de verlichting moet echter ook altijd rekening gehouden worden met de lichtbehoefte van de gebruikte planten in het aquarium. Deze methode heeft effect op zowel de nitraat- als fosfaatwaarde. De nitraat- en fosfaat waarde zijn niet afzonderlijk van elkaar te controleren met deze methode.
Aanpassen van de hoeveelheid vissen: De vissen in het aquarium zijn met hun afvalstoffen de grootste bron van nitraten en fosfaten in het aquarium. Door de grote van de visbevolking in het aquarium aan te passen worden ook de nitraat- en fosfaatwaardes dan wel verhoogt of verlaagd. Zeker bij aankoop van nieuwe vissen is het wel belangrijk om te realiseren dat de gekochte vissen vaak nog veel zullen groeien en dat de belasting per vis in het aquarium hiermee ook zal toenemen. Met het oog op een juiste biologische balans is het dan ook van belang rekening te houden met de groei van de vissen en niet direct naar het effect op de korte termijn. Deze methode heeft effect op zowel de nitraat- als fosfaatwaarde. De nitraat- en fosfaat waarde zijn niet afzonderlijk van elkaar te controleren met deze methode.
Aanpassen van het plantenbestand: Planten in het aquarium zijn de grootste gebruikers van nitraten en fosfaten (tenzij er zeer veel algen in een aquarium zitten). Het aanpassen van het aantal planten zal dan ook een direct effect hebben op de nitraat- en fosfaatwaardes in het aquarium. Naast het aantal planten is bij planten ook de groeisnelheid van belang op het effect op de nitraat- en fosfaatwaardes. Snel groeiende planten zullen veel meer fosfaten- en nitraten consumeren dan langzaam groeiende planten. Bij een tekort aan nitraten en fosfaten in het water kan dan ook het vervangen van snel groeiende plantensoorten door langzaam groeiende plantensoorten helpen bij het bereiken van een biologische balans. Bij een te hoge fosfaat- en nitraatwaardes is juist het omgekeerde aan te bevelen. De plantengroei heeft zowel een direct effect op de fosfaat- als de nitraatwaardes van het water. Naar gelang de soort moet het wel mogelijk zijn om verhoudingsgewijs een licht verschil in het effect op fosfaten of nitraten te verwezenlijken, maar over het algemeen zijn deze eigenschappen van aquariumplanten niet algemeen bekend.
Aanpassen van het visvoer: Door de hoeveelheid voer voor de vissen te vermeerderen of verminderen kunnen de hoeveelheid nitraten en fosfaten in het water ook beïnvloed worden. Hierbij moet echter rekening gehouden worden met de vissen in het aquarium, want het mag absoluut niet de bedoeling zijn om de vissen te verhongeren of juist vet te mesten. Wanneer enkel de fosfaat- of nitraatwaarde beïnvloed moet worden kan ook het soort voer verschil uit maken. Diepvriesvoer en muggenlarve staan erom bekend veel fosfaten te bevatten, waardoor het gebruik van dit voedsel de verhouding fosfaten in het water wat toe kan laten nemen. Door de keuze van het juiste voedsel kan hierdoor de verhouding tussen fosfaat en nitraat in het water licht bijgestuurd worden. Helaas is het lang niet altijd bekend in wat voor verhouding fosfaten en nitraten in het voer voorkomen, waardoor deze methode in de praktijk niet altijd even makkelijk uitvoerbaar is.
 

Directe methodes om fosfaat en nitraat waardes aan te passen

Nitraten toevoegen aan het water: Vooral bij een onbalans in het biologisch evenwicht in het aquarium kan er gekozen worden om nitraten kunstmatig toe te voegen aan het water. Op deze manier is het direct mogelijk om het nitraat gehalte van het water aan te passen, waarbij dit onafhankelijk van het fosfaat gehalte kan gebeuren. Een veel gebruikte methode is het gebruik van kaliumnitraat wat verkrijgbaar is bij apotheken op te lossen in (osmose)water. Persoonlijk heb ik geen ervaring met deze methode. Meer informatie over deze methode is terug te vinden op de website van Charles Buddendorf. Persoonlijk maak ik voor mijn eigen aquarium gebruik van het product Nitrogen van Seachem wat een oplossing is van nitraten en complex ammonium. Persoonlijk vermoed ik dat het goedkoper is om zelf een kaliumnitraat oplossing te maken, maar ik ben wat dat betreft wat lui aangelegd en koop ik liever een kant en klaar product.
Fosfaten toevoegen aan het water: Vooral bij een onbalans in het biologisch evenwicht in het aquarium kan er gekozen worden om nitraten kunstmatig toe te voegen aan het water. Op deze manier is het direct mogelijk om het nitraat gehalte van het water aan te passen, waarbij dit onafhankelijk van het fosfaat gehalte kan gebeuren. Een veel gebruikte methode is het gebruik van kaliumfosfaat wat verkrijgbaar is bij apotheken op te lossen in (osmose)water. Persoonlijk heb ik geen ervaring met deze methode. Meer informatie over deze methode is terug te vinden op de website van Charles Buddendorf. Persoonlijk maak ik voor mijn eigen aquarium gebruik van het product Phosphorus van Seachem wat naar mijn weten ook een oplossing is van kaliumfosfaat. Persoonlijk vermoed ik dat het goedkoper is om zelf een kaliumfosfaat oplossing te maken, maar ik ben wat dat betreft wat lui aangelegd en koop ik liever een kant en klaar product.
Deel van het water wisselen: Bij te hoge fosfaat en nitraatwaardes is het verwisselen van een deel van het aquariumwater een goede methode om snel de fosfaat en nitraat waardes omlaag te halen (mits het gebruikte water fosfaat en nitraat arm is). Een regelmatige waterwisseling kan dan ook helpen de fosfaat en nitraat waardes binnen de perken te houden. Overigens is het voor de gezondheid van de vissen sowieso aan te raden regelmatig een deel van het aquariumwater te verversen.
Gebruik van nitraat of fosfaat absorberende middelen Er zijn diverse commerciële producten te koop die fosfaat en/of nitraat uit het water binden. Het meest bekend zijn de speciale filtermaterialen die vaak of fosfaat of nitraat aan zich kunnen binden, maar er zijn ook vloeistoffen die aan het aquariumwater toegevoegd kunnen worden en fosfaten of nitraten in het water aan zich binden. Persoonlijk ben ik niet zo een voorstander van het gebruik van deze middelen, maar in geval van aanhoudende problemen kunnen dit soort producten soms nuttig zijn om een overdaad aan fosfaat en nitraat uit het aquariumwater te verwijderen. Beter is het echter om de bevolking van het aquarium zo te kiezen dat een overdaad aan fosfaat en nitraat binnen de perken is te houden met een regelmatige waterwisseling. 

Conclusie
Zoals in het bovenstaande artikel te lezen is kan het aanpassen van de nitraat- en/of fosfaatwaardes in het aquarium een sterke invloed hebben op de planten- en algengroei in een aquarium. Deze methode is naar mijn idee vooral van belang om de puntjes op de 'i' te zetten in een aquarium waarin problemen zijn. Het is echter belangrijk om te realiseren dat de plantengroei (en algengroei) niet alleen afhankelijk zijn van de nitraat- en fosfaatwaardes van het aquarium. Het blijft ten alle tijde belangrijk dat aan alle groeivoorwaarden van de planten voldaan wordt, waarbij de verlichting, sporenelementen en de beschikbare hoeveelheid CO2 net zo belangrijk zijn om een mooi geheel te krijgen. Echter door de nitraat- en fosfaat waardes beter te betrekken in dit samenspel is het zeker mogelijk om problemen met de planten en algen in het aquarium beter onder controle te krijgen of preventief te voorkomen.

 

Terug naar de hoofdpagina