@boro1
Postaram się prosto i w skrócie opisać o co chodzi. Cała zabawa zaczyna się od badań niejakiego Alfreda Clarencea Redfielda, który odkrył, że proporcje zawartości związków w organizmach roślin i zwierząt wodnych są identyczne do proporcji tych związków w wodzie, w której organizmy żyją. Odkryty stosunek C:N:P wynosił 106:16:1. Proporcje w organizmach są stałe, ale te w wodzie mogą się zmieniać. Jeśli proporcje w wodzie ulegną zachwianiu, będzie to miało wpływ na rozkład biomasy w badanym zbiorniku aż do osiągnięcia limitu dostępności danego związku. To spostrzeżenie jest rozwinięciem prawa minimum Liebiga, mówiącego, że czynnik, którego jest najmniej działa limitująco na organizm lub populację. Stosunek Redfielda został w dalszych badaniach uzupełniony przez prof. Brzezińskiego do formuły C:Si:N:P i wartości 106:15:16:1.
Powyższy opis w praktyce oznacza, że w zbiorniku zawsze występują wszystkie typy organizmów w równowadze - glony, bakterie, pierwotniaki, rośliny wyższe, wszystkie są obecne, ale proporcje ich występowania są zrównoważone. Tak się dzieje, jeśli dostęp do związków kluczowych nie jest limitowany a ich wzajemne proporcje pozostają w stosunku odkrytym przez Redfielda. Jeśli jednak proporcje ulegną zaburzeniu, równowaga załamie się i jakiś typ organizmów może zacząć dominować, "przejmować teren" kosztem innych organizmów.
Bazując na pracach Redfielda holenderscy akwaryści Adriaan Briene i Charles Buddendorf zaczęli jako pierwsi przyglądać się, jak powyższa zasada może być wykorzystana do zapanowania nad równowagą biologiczną w akwarium. Briene był motorem napędowym tego zespołu. Prowadził dużo zaawansowanych badań nad równowagą biochemiczną w akwariach. Interesowały go parametry wody, bilans CO2, oświetlenie, pracował nad autorskim systemem filtracji hydroponicznej z wykorzystaniem mangrowca czerwonego, oraz prowadził podobno bardzo udane eksperymenty dotyczące budowania akwariów ze sklejki. Opublikował sporo zaawansowanych artykułów, które do teraz uznawane są za cenne i są podstawą do dalszych badań. Większość wyników swoich badan publikował na własnej stronie WWW. Niestety, w 2010 Briene zginął tragicznie w wypadku. Po śmierci strona została zamknięta a cały jego dorobek praktycznie utracony. Zachowały się pojedyncze artykuły i trochę cytatów na forach i blogach.
Briene tocząc w swoim zbiorniku walkę z sinicami szybko doszedł do wniosku, że ich pojawianie się musi mieć przyczynę w chemii wody. Okazało się jednak, że nikt takich badań przed nim nie prowadził. Sam również nie był w stanie przeprowadzić dogłębnych badań mają do dyspozycji jedynie skromne środki i wyposażenie. Podczas wakacji trafił nad nadmorską plażę, zamkniętą z powodu zakwitu sinic. Wtedy dostał olśnienia, że powinien zacząć przyglądać się badaniom z zakresu oceanografii. Tak właśnie dotarł do prac Redfielda. Postanowił sprawdzić, czy to co opisał Redfield ma zastosowanie również w akwarystyce. Natrafił na sporo problemów - nie był np. w stanie zbadać składu cytoplazmy sinic. Nie miał też dostępu do sprzętu laboratoryjnego pozwalającego na precyzyjne badanie wody. Opracował więc własną metodę testowania opartą o testy Sera (bo miały największy zakres pomiaru, oraz polecił mu je znajomy oceanograf). Miał poważne problemy z mierzeniem węgla, więc ograniczył się tylko do azotu i fosforu. Prowadząc eksperymenty w specjalnie przeznaczonym do tego zbiorniku szybko doczekał się efektów. Poprzez odpowiednią zmianę proporcji N:P potrafił powodować zakwity sinic i różnych typów glonów "na zawołanie", potrafił również pozbyć się zakwitów tylko przez zmianę parametrów wody. Badania te doprowadziły do powstania pierwszej wersji tabeli pokazującej jak utrzymać najlepsze proporcje N:P i unikać zarówno sinic jak i glonów. Prace trwały nadal a ich zwieńczeniem była tabela Buddy'ego, w której stosunek Redfielda i ilości molowe czystych pierwiastków zostały zastąpione wartościami wagowymi dla azotanów i fosforanów, co znacząco uprościło jej użycie.
Upraszczając powyższą historię, wszystko sprowadza się do stosunku N:P. Jeśli te związki są w proporcji 16:1, to mamy sytuację idealną - będą rosły rośliny wyższe, glony i sinice będą pod kontrolą. Jeśli azotu zrobi się zbyt dużo w stosunku do fosforu, zaczną się pojawiać zakwity glonów. Jeśli fosforu będzie zbyt dużo w stosunku do azotu, zaczną się pojawiać zakwity sinic. Proste i co więcej skuteczne - cała masa akwarystów przekonała się na własnym przykładzie, że kontrola tej proporcji zwyczajnie działa i pozwala na kontrolę glonów i sinic.
Żeby nie było tak prosto, to wszystko co napisałem wyżej jest baaardzo grubym uproszczeniem. Bo najgorsze jest to, że metoda nie zawsze działa i nie zawsze jest łatwa w użyciu. Nie zawsze działa, bo trochę z konieczności a trochę z wyboru Briene pominął w wyliczeniach węgiel. Okazuje się jednak, że jego ilość też ma ogromne znaczenie. Niestety nie da się go łatwo mierzyć, więc można tylko mieć nadzieję, że jest na dobrym poziomie. Niemniej może się zdarzyć, że mimo ustawienia proporcji N:P na wartości 16:1 nadal są problemy z sinicami albo glonami. Wtedy problemem jest najczęściej właśnie węgiel - jego niedobór (za mało CO2) albo nadmiar (DOC). Pominięty został również krzem, na którego znaczenie wskazywały badania Brzezińskiego.
Drugi problem to dokładność pomiarów. Wszystko jest OK, jeśli trzymamy azot wysoko ze względu na rośliny. Jeśli jednak mamy wodę z niską zawartością azotu, to pomiar fosforu staje się praktycznie niemożliwy - proporcja 16:1 powoduje, że musielibyśmy potrafić mierzyć naprawdę małe stężenia związków fosforu.
Kolejny problem to odpowiedź na pytanie, co tak naprawdę mierzymy. Stosunek Redfielda mówi o związkach atomowych - węglu, azocie i fosforze. Tabela Buddy'ego mówi jednak nie o pierwiastkach, tylko o NO3 i PO4 a to nie jest to samo co pierwiastki. Tak naprawdę powinniśmy mierzyć azot całkowity, czyli NH3/NH4+, NO2, NO3 oraz wszystkie inne formy azotu. To samo dotyczy fosforu. No i mamy problem, bo nie potrafimy domowymi sposobami zmierzyć ani całkowitego azotu, ani fosforu. Tak więc znów okazuje się, że tabela to przybliżenie, które czasami może nie działać, bo zwyczajnie nie potrafimy czegoś zmierzyć.
Metoda pomija również wpływ pH na pomiary. Dotyczy to zwłaszcza fosforu, który występuje w wodzie w różniej formie, forma ta jest natomiast mocno zależna od pH i co najgorsze, wpływa na wynik testów.
Reasumując, zakwity glonów i sinic są bezpośrednio związane z proporcjami azotu i fosforu. Można machnąć ręką na całą opowieść jak czyni to wielu akwarystów, twierdząc że niedokładność pomiaru i tak nie pozwala na sensowne działania, więc olejmy sprawę i zróbmy restart.
Można jednak machnąć ręką na niedokładności pomiaru i wyciągnąć wnioski z samej zasady - jeśli są sinice, to znaczy, że coś się nie tak zadziało z proporcją. To pozwala na obranie właściwego kierunku i podjęcie walki, nawet bez pomiarów. Podniesienie azotu można zawsze zrobić, o ile nie masz już NO3 blisko górnej granicy. Można też podnieść zapobiegawczo węgiel, zwłaszcza w przypadku dość nowego zbiornika. Można próbować obniżać fosfor, jeśli w testach wyszedł faktycznie wysoki. Eksperymenty, małe kroki, cierpliwość i obserwacja - skoro znamy zasady, to nawet bez pomiarów da się tym sposobem osiągnąć sensowne efekty.
