עמוד הבית פורומים דגים צמחים לוח יד 2 גלריה מדריכים מחלות דגים מחשבונים צור קשר הרשמה / כניסה

מאמר- בקטריה באקווריום

Doron - מגדל מומחה







בקטריה באקווריום מים מתוקים





במאמר זה נדון בקצרה על החיידקים הקשורים למה שאנחנו קוראים
"סייקל" (באנגלית
Nitogen Cycle
שפירושו "מחזור החנקן"). המידע הנכתב במאמר זה הינו סיכום של נתונים
מדעיים ומעשיים ממקורות שונים, בגלל המאמר הארוך אני יחלק אותו לשלושה חלקים. העץ
יהיה נעול עד שאני יפרסם הכל ואז יהיה ניתן להגיב. (אם משהו דחוף, ניתן לדבר
בהודעות פרטיות).




הבקטריות (במאמר זה יופיעו כחיידקים) הינם
דבר חיובי לחיים על פני כדור הארץ, הם קיימים בכל מקום, רק במ"ל אחד של מים
מתוקים נמצאים מיליון תאים של חיידקים, בלתי נראים לעין בלתי מזוינת. השם
"בקטריה" הינו שם בלשון רבים של המילה בקטריום (
Bacterium), שהיא הגרסא היוונית
לבקטריון-
Bakterion (בקטריה) מה שאומר מקל או קנה, שנקרא כך משום שהחיידקים
הראשונים שנתגלו היו בצורת מוט. הם נקראים פרוקריוטימים (
Prokaryotes) מיקרואורגניזמים, פרוקריוטים הינם
יצורים חסרי גרעין תא. החיידקים מתרחשים בשתי צורות, האוטוטרוניק
(Autotrophic)  וגם היטארוטרופיק (Heterotrophic).




חיידקי האוטוטרוניק מסנתזים את האוכל שלהם,
והם דורשים חמצן ולכן הם נקראים אירוביים (
Aerobic). חלקם עושים זאת באמצעות פוטוסינתזה
באמצעות אור השמש, חמצן ומים. אחרים משתמשים כימוסינתזה, תהליך שבו הם מייצרים פחמימות
מפחמן דו חמצני (
CO2) ומים באמצעות חומרים
מזינים כימיים ולא אור שמש כמקור האנגריה. מדעי החברה מאמינים כימוסינתזה שזה מה
שאפשר להתחיל חיים על פני כדור הארץ, תצוגה נתמכת על ידי הגילוי החדש יחסית של
המערכות האקולוגיות יוצאות דופן סביב הפתחים בקרקעית האוקיינוס שאין להם שום קשר
עם אור השמש. תנאים מאוד דומים לאלה שהיו קיימים בתחילתו של כדור הארץ במשך מאות
מיליוני שנים לפני שכל צורה שהיא של חיים הופיעה בו.




חיידקי ההיטארוטרופיק לא יכולים לסנתז את
האוכל שלהם ולכן הם צריכים חומר אורגני כגון פסולת דגים, חיידקים מתים, דגים וחומר
צמחי, וכו', ואילו חלקם אירובי (
Aerobic), רבים הם אנאירוביים
הפקולטטיביים, כלומר, הם יכולים לשרוד בנוכחות או היעדרות חמצן חופשי.

אנאירוביים הם אורגניזמים שאינם דורשים חמצן חופשי לצמיחה. יש לכך השלכות
משמעותיות באקווריום.




את חיידקי מחזור החנקן (סייקל) באקווריום הם ליסוטרופיק
(
Lithotrophic) המגיע מהיוונים:

ליסוס
(Lithos)= סלע

טרופ (
Troph)= צרכן

ולכן, פשוטו כמשמעו, זה אומר "אוכל סלע". באופן מעשי, זה אומר שחיידקים
אלה מתיישבים במשטחים. התהליכים המדעיים שגורמים לזה הכי פשוט יכול להיות מתוארים
כחיידקים שנמשכו מהמים על ידי מספר פעולות המתרחשות על פני השטח. חיידקים דביקים,
מפרישים ציפויי חלבון המאפשר להם לבנות קרום חלקלק שאנחנו קוראים לו ביאופילמ (
Biofilm).  שגם גורמים למשיכה ואגידה של פטריות ואצות.

חלזונות, שרימפסים ודגים נראו מלחכים שטיחים אלו וניזונים מהיצורים המיקרוסקופים
והאצות שחיים שם. אבל זה לא התפקיד החשוב ביותר שלהם
; הביאופילמ הינם חיוניים ביותר לאקווריום בריא בגלל החיידקים
שהם מכילים.





מחזור החנקן (סייקל)-




החנקן מהווה כ-80% מהאטמוספרה שלנו, וכל צורת חיים על פני כדור הארץ
עובדת קשה כדי לרכוש אותו. באקווריום, החנקן קיים בארבע צורות: אמוניה (
NH3), אמוניום (NH4), ניטריט (NO2) וניטראט (NO3).



אמוניה היא תוצר הלוואי של חילוף החומרים של כל דג, חילזון, חסר
חוליות, פטריות, עובש וחיידקים
; היא מתרחשת באופן טבעי
מתהליכים ביולוגיים רציפים ואורגניזמים חיים בכל האקווריום, ואפילו ברמות נמוכות
מאוד האמוניה הינה רעילה מאוד לכל היצורים החיים. ברמות שבין 0.5 ל-1
PPM יכול להיות נזק קבוע לזימים לטווח ארוך או קבוע.

האמוניה בחיים לא בריאה ברמות שיכולות להיבחן על ידי ערכות הבדיקה הסטנדרטיות
שלנו, וברוב המקרים יהיו אפקטים שלילים על הדגים.



הספיגה המהירה ביותר של האמוניה באקווריום
מתרחשת עם צמחים חיים
; האמוניה יכולה להיות גם מתבוללת (כחומר מזין בצורת אמוניום המיונן)
ולהילקח (כרעל,
NH3) על ידי הצמחייה.

אבל האמוניה נלקחת גם (אם כי בקצב איטי יותר) על ידי חיידקי ניטיריפיקציה מסוימים,
וזה מייצר צורה אחרת של חנקן ניטריט, שהוא גם רעיל מאוד לכל צורות החיים ברמות
נמוכות מאוד. דגים סופגים ניטריט מהמים והוא משתלב עם המוגלובין בדם שלהם, מרכיב
מאסאימוגלובין (
Methaemoglobin). כתוצאה מכך, הדם לא
יכול להעביר חמצן בקלות וזה יכול להוות בעיה רצינית וקטלנית.

ברמה של 0.25
PPM ניטריט, הוא מתחיל להשפיע
על דגים לאחר תקופה קצרה, ברמה של 0.5
PPM זה הופך להיות מסוכן וב1.0 PPM זה לעיטים קרובות קטלני.



קבוצה נוספת של חיידקים הלוקחת את הניטריט,
נקראת ניטראט, שהוא עדיין רעיל אם כי הרבה פחות. רמות גבוהות של ניטראט, מעל 40
PPM, הוכחו להאט את צמיחת הדגים, לדכא רבייה, ומדכא את המערכת
החיסונית של הדג שגורם לדג להיות הרבה יותר רגיש למחלות. רמה מתחת ל-20
PPM מומלץ, ועדיף מתחת ל-10PPM. אחרי הכל, רוב הדגים שלנו חיים במים עם ניטראט
מהסיבה שבקושי ניתן למדוד אותו ברמות נמוכות. צמחים חיים ומים חלקים
רגילים משנים את העבודה שלהם כדי להשיג את המצב הרצוי
לאקווריום מאוזן.



החיידקים האחראים לתהליך זה של המרת אמוניה
ניטריפיקציה לניטריט לניטראט מכונים ניטריפיקציה (
Nitrifying). אבל מחזור החנקן (סייקל) מסתיים
באקווריום רק כאשר הוא כולל דא-ניטריפיקציה (
De-nitrification); בשלב זה, חיידקי
"בקטריה" שונים, המכונים דאניפטריקפליין (
Denitriflying) ממירים ניטראט לגז ניטרוגן אשר
משוחרר בחזרה לאטמוספרה. מרכיב נוסף של מחזור החנקן המלא בטבע, אך לא נמצא אצלנו
באקווריום נקרא "תיקון" של ניטרוגן האטמוספרי על ידי סיאנובאקטריה (
Cyanobacteria) וצורות חיים אחרות.     



 



חיידקי ניטיריפיקציה-


הניטריפיקציה הינה החמצון של האמוניה \ אמוניום לניטריט ולאחר מכן לניטראט, זה מתבצע על ידי שתי קבוצות של חיידקים הידועים יחד כחיידקי ניטיריפיקציה או ניטריפאיירס (Nitrifiers). 
חיידקי ניטיריפיקציה אמיתיים הם האטוטרופס
; הם משתמשים בכמוסינטזה כדי לייצר את האנרגיה שלהם על ידי שימוש בחמצן בתוספת פסולת חנקנית (אמוניה או ניטריט) ופחמן (מ-CO2). ישנם מספר זנים שונים המעורבים, כולם ממשפחת ה"ניטרובאקטארסא" (Nitrobacteraceae), אשר מבצעים את התפקידים האלו בקרקעית, והמחשבה היית שאלו, היו חיידקי הניטריפיקציה במים מתוקים. אבל ד"ר טימותי הובאנס נתם צורת מחשבה אחרת לצוות מדענים שהוכיח שזאת היית מחשבה מוטעה.
אמוניה מומרת לניטריט על ידי חיידקים מהזן כמו במרינה- ניטרוסונומאס וניטריט מומר לניטראט על ידי חיידקים הקשורים באופן הדוק לחיידק מהמרינה- ניטרודפירה מודקוביאנסיס. לאחר מספר מחקרים מדעיים על ידי מדענים אחרים אושר שנתונים אלו נכונים ומקובלים כיום.

ברגע שהוקמה אוכלוסייתם של החיידקים האלו באקווריום, היא תתאים ביחס ישיר לכמות האמוניה או הניטריט. חיידקי ניטיריפיקציה דורשים 12-32 שעות להתרבות, שהם עושים זאת על ידי חלוקה בינארית (כל חיידק מתחלק לשניים). 
ניטרוקומונאס מתרבה כל 12 שעות,
ניטרוספירה דורש זמן רב יותר, 32 שעות.
באקווריום חדש, זה יכול לקחת עד שמונה שבועות להקים אוכלוסיות חיידקים שיגיעו לרמה שמסוגלת לחסל את האמוניה והניטריט.

מחקרים מדעיים הוכיחו כי הניטרוספירה הם מעוקבים ולא יכולים להתרבות במים המכילים ריכוז משמעותי של אמוניה, וקיימת הוכחה המצביעה על כך שאוכלוסיות קיימות של ניטרוספירה בעצם נכנסות לסוג של תרדמת כאשר יש ריכוז גבוה של אמוניה במים. קים את אל. (2006) קבע שאם רמת האמוניה הפעילה (NH3) היא על 0.7 PPM, חיידקי הניטרוספירה יורדים ב50% מהאפקטיביות שלהם וכתוצאה מכך מצטבר ריכוז גבוה של ניטריט.

לחומציות המים (PH) יש השפעה ישירה על חיידקי הניטיריפיקציה. חיידקים אלה יעילים ב100% בPH ברמה 8.3, רמת היעילות יורדת ככול שרמת חומציות המים יורדת. ב7.0 PH היעילות רק 50%, ב6.5 רק 30%, וב6.0 רק 10%.
מתחת 6.0 
PH הבקטריה נכנסת למצב תרדמת ומפסיקה לתפקד. למרבה המזל, במים חומציים (PH מתחת 7.0) האמוניה מתיוננת (לא בטוח במילה בעברית, ionizesבאופן אוטומטי לאמוניום שהוא בעצם לא מזיק. ומיכיוון שהניטריט לא יופק כאשר חיידקי האמוניה נמצאים ב"מצב שינה", ירידה זו באפקטיות שלהם, לא מהווה סכנה מיידית לדגים או לכל יצור חיי אחר.

הטמפרטורה גם משפיעה על קצת הצמחיה של חיידקי הניטיריפיקציה. זה יהיה אופטימלי בטמפרטורה שבין 20-30 מעלות צלזיוס. בטמפרטורה של 18 מעלות צלזיוס זה יהיה 50%. מעל 35 מעלות צלזיוס לחיידקים יהיה קושי קיצוני. בשני המעלות האלו, 0 (הקפאה) ו100 (רותח) החיידקים ימותו.

חיידקים אלו לא יכולים לשרוד ללא מים. מי ברז עם כלור או כלורין יהרגו את החיידקים האלו. תרופות אנטי בקטריאליות ישפיעו לרעה על חיידקי הניטיריפקציה בדרגות שונות  Coppersafe לא ישפיע (סוג של תרופה לנקודות הלבנות).


חיידקי דניטריפינג (Denitrifyin)-

לחיידקים אלו ישנם כמה מינים, הם מנצלים את ניטראט בכך שהם צורכים את החמצן בתוך הניטראט ומשחררים גז ניטרוגן. הם לא דורשים חמצן נקי במים ולכן הם אנאירוביים פקולטטיביים, ובדרך כלל הם מתרחשים במה שאנחנו מכנים "נקודות מתות", אשר נוצרים כשתנועת המים מופסקת ואין חמצן זמין. אלו הם "החבר'ה הטובים" בקרב ההיטרוטרופס (Heterotrophs), שכן הניטריפיקציה חשובה באקווריום בריא.
והם מתרחשים באופן טבעי בתחתית המצע כמו שיוסבר להלן.


חיידקים השולטים על הפסולת-

מינים אלה של חיידקי היטרוטרופיק ( heterotrophic) שוברים חומר אורגני מת כמו צואת דגים, דגים מתים או חומר צמחי, מזון שלא נאכל על ידי הדגים, חיידקים מתים, וכו'.
חלקם אירוביים, אך מינים רבים הם אנאירוביים פקולטטיבים, אשר יוכלו לחיות עם או בלי חמצן. כמו כל החיידקים, הם מתיישבים על משטחים, והם נפוצים במצע ובמדיות בפילטר. מינים רבים יכולים לשרוד ייבוש מלא, וזה מאפשר להם להישאר חזקים גם כאשר המדיות בפילטר הישן שלנו, התייבשו לחלוטין.
לחיידקים אלו יש רק בקשה אחת כדי לשרוד ולהתקיים: חומרים אורגניים. הם מתחרים עם חיידקי האוטוטרופיק (
Autotrophic) על החמצן והשטח מחייה; מחקרים מראים שגם בסביבות נקיות יחסית, הם תופסים יותר מ50% מהשטח הזמין. ובהתחשב בעובדה שהם יכולים להתרבות בתוך 15-60 דקות, בהשוואה ל12-32 שעות אשר נדרשות לחיידקי הניטיריפיקציה להתרבות- אפשר לראות באיזו קלות חיידקי ההיטרוטרופיק יכולים להציף את המערכת. בפילטר, אם יש רפש עם אפשרות שהכמות תגדל (כשלא מנקים אותו), חיידקי ההיטרוטרופיק יתרבו כל כך מהר שהם בעצם יחנקו ויהרגו את חיידקי הניטיריפיקציה.

הדרך הטובה ביותר לשלוט על חיידקים אלו היא להגביל את החומרים האורגניים. באקווריום לא שטול (צמחייה חייה) זה קריטי יותר, וכאן הפחם בפילטר עוזר, מכיוון שזה פחמן אדסורבס (Adsorbsאורגני שהוא חיוני לחיידקים אלו. 
החלפות מים חלקיות קבועות, האכלה מינימאלית, הסרת כל דג \ חסר חולייה \ צמח מת, ניקוי המדיות בפילטר לעיתים קרובות, אף פעם לא להשתמש במוצרים אשר אמורים להפחית את הרפש ולהעלימו--- כל אלו יסייעו בשליטה על חיידקי ההיטרוטרופיק.
צמחים חיים היא אחת השיטות הטובות ביותר
; החמצן משתחרר לתוך המצע, והצמחים מעכלים את החומרים האורגניים.


חיידקי מצע-

האוכלוסייה הגדולה ביותר של החיידקים באקווריום בריא מתקיימת במצע, לא בפילטר.
פלוק או הומיק קומפוסט (
Floc or Humic) מתאספים במצע והמארחים עבור הביאופילמס (Biofilms- ירוקת; זו הסיבה שלא נוגעים או מוזיזים בכלל את המצע באקווריום שטול בצמחייה, ואקווריומי סטים רבים מיישמים את זה גם על אקווריומים שאינם שטולים בצמחייה חייה.

במונחים כללים, הניטריפיקציה האירובית מתרחשת ב1-2 הס"מ העליונים של המצע; ניטריפיקציה אנאירובית מתרחשת כ2-4 ס"מ במצע התחתון, וחיידקים אנאירובים אשר מפיקים מימן גופרתי מתקיימים עמוק יותר מ3-4 ס"מ. בכל שלושת המקרים, זה יהיה עמוק יותר במצעים גסים (כמו חצץ עבה יותר) ויותר רדוד במצעים עדינים כמו חול. הכללות אלה גם משתנים עם הנוכחות של שורשי הצמחים ושל "חופרי מצע" כגון תולעים וחלזונות, שכן גורמים אלו גורמים ליותר חמצן הזמין במצע, צמצום פעילות חיידקים אנאירוביים. רמת חמצן במצע אשר קטנה מ1PPM מקדם את הפחתת החנקן ולא הפחתת הגופרית.

שמירה על מצע חולי או חצץ לא עמוק יותר מ4 ס"מ תהיה בסדר, שיש צמחים חיים אשר משרשים במצע, ושמירה על חלזונות מלזיה הן השיטות הטובות ביותר והבטוחות ביותר לספק מערכת ביולוגית בריאה לחיידקים אנאירוביים ואירוביים.














 · 
11 אנשים אהבו את זה

עומרי - מנהל


המאמר חובר. ניתן להגיב 

 · 

Ori


איך לטפל במים עכורים באקווריום צמחייה אחרי שיגור אקווריום?

 · 

Ori


סליחה!אקווריום 40 ליטר לדגי נוי.

 · 
הצטרף לפישי על מנת להגיב,
הרישום קל ופשוט !


או, הרשם באופן ידני

* אנא שמור על שפה מנומסת · קרא את כללי ההתנהגות בפישי.

 

 

חזרה לראש העמוד