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水草の肥料についてのまとめです。

以前「アクア肥料を切る!」の記事を書きましたが、その内容が結構間違っていることが分かったので、その訂正と加筆です。一応、大学の農学の教授に聞いてきたので間違ってはいないと思いますw



以下、たらたらと書いていきます。

まず、前回の記事にて、生体の排泄物により、供給されるのは、NとPとKであると書きました。これは、農業用の肥料に鶏糞、牛糞、豚糞があるのですが、その成分はすべてNとPとKを含んでいたため、おそらく魚の糞にも含まれているだろうと推測したからです。しかし、生体の排泄物に含まれる肥料分は飼料によるとのこと。主に、カリは植物の液胞内に多く存在しているため、牧草や、植物性の飼料を食べる家畜の糞には含まれているが、フィッシュミール等のタンパク質がほとんどであるアクアフードを食べている魚の糞では、カリは期待できないとのことでした。イオウも細胞中にはほとんど無いそうです。

◆Nについて
アクアフードの成分表示をみると、ほとんどの製品がタンパク質40%以上であることが分かります。タンパク質は、アミノ酸が連なった高分子窒素化合物です。アミノ酸は、アミノ基(-NH2)とカルボキシル基(-COOH)を持つ炭化水素化合物です。
よって、タンパク質が主成分であるアクアフードには、Nは豊富に含まれると考えられます。そして、魚が消化吸収できなかった分が、糞として水槽内に蓄積されます。
アクア界でよく議論されているように、植物は硝酸態窒素しか吸収することができません。魚の糞(有機物)を分解し、アンモニア態窒素となります。それを硝化し、亜硝酸態窒素を経て硝酸態窒素となります。つまり、水槽内では、Nは常に供給されます。

◆Pについて
リン酸は、主に核酸に存在しています。DNAやアデノシン三リン酸(ATP)などです。これは、すべての生物に共通するものです。フィッシュミールは、要は魚のつみれで、DNAやATPなども一緒にごりごりしていると考えられます。よって、リン酸も、エサの過剰分が、水槽内に蓄積されます。



◆植物体の構成要素
水槽内では、必須元素の何が不足して、何が足りているのかを探ります。
そのためには、まず、植物体が、「どの元素がどれくらいで構成されているか」を知ることが必要です。
植物のおおよその原形質の構成(重量比)は、

水:70%
タンパク質:16.5%
脂質:6%
炭水化物3.5%
核酸1.3%
無機塩類0.6%
その他

です。
また、元素(多量元素)ごとの構成(重量比)は

C:45%
O:45%
H:6%
N:1.5%
K:1.0%
Ca:0.5%
Mg:0.2%
P:0.2%
S:0.1%

です。
CとOとHは、CO添加の水槽では、豊富にありますので触れません。ここで注目してほしいのは、肥料の三要素であるN、P、Kです。この3つは、陸上では保証成分表示をしなければならないほど重要視されていますが、構成比上では構成量が他に比べて飛び抜けていません。これは、土壌中では、NとPとKは欠乏しやすく、可吸態(吸収される状態)のものが少ないということを示しています(植物は、Nを取り込もうとするとき硝酸態窒素のみしか吸収することができません。よって、土壌中に、亜硝酸態窒素を脱窒する硝酸菌がいなければいくらアンモニア態窒素があろうとも、植物はNを吸収することができません。)。しかし、上にも書きました通り、NもPも常に供給されています。つまり、水槽中では、陸上での土壌栽培の理論は通用しないということです。NとPとKだけを重要視するのはナンセンスなんです。それではNとP以外の元素についても見ていきましょう。


と、、、その前に、エサ以外に、必ず水槽に入れなければならないものがありますがそれはなんでしょうか?そう、それは水です。換水をしない人でも、蒸発分を足さないと干からびてしまいますよね。
実は、水道水にも、元素が入っているのです。
静岡市の水道を例にとって見ましょう。
これです。お住まいの自治体のHPなどで「○○市 水道 水質」などのワードで検索すればでてくると思います。

静岡市の上水道に含まれる多量元素は、「硝酸態窒素及び亜硝酸態窒素」のN、「カルシウム・マグネシウム等」のCa、Mgです。

微量元素は、「亜鉛及びその化合物」のZn、「鉄及びその化合物」のFe、「銅及びその化合物」のCu、「マンガン及びその化合物」のMn、「ホウ素及びその化合物」のB、「残留塩素」のClと、モリブデンは表記がありませんでしたが、それ以外はすべて含まれています。微量元素については、また今度書きますw

換水をするときに、必ず入れるものがありますよね?はい、ハイポです。カルキ(次亜塩素酸ナトリウム)を中和します。実は、これも大切な肥料になるのです。
ハイポは、チオ硫酸ナトリウムです。
Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O →2NaCl + 2H2SO4 + 6HCl
この反応により、硫酸が出来ます。この硫酸イオンが、必須元素のSとなります。それに微量元素のClも含まれますね。


さて、これでK以外の元素の出所は分かりました。
換水に追肥の効果があったとは驚きです。



次回は、それぞれの元素の元素の供給量と消費量の関係を考察します。
そして、本当に添加すべき元素は何なのかを導きます。

次回をお楽しみに♪



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こんにちは。

水草水槽をやっている人は、一度は、肥料について考えたことがあるとおもいます。
私もそのうちの一人でして、素人なりにいろいろ考えてみました。そこで、農業の観点から、今日当たり前になっているアクア肥料について、一言モノ申します!!!(違



多量元素と微量元素


◆多量元素
多量元素とは、炭素、酸素、水素、窒素、リン、イオウ、カリウム、カルシウム、マグネシウムの9種類。微量で足りる微量元素に対して、多量元素と呼ばれている。

◆微量元素
微量元素とは、鉄、亜鉛、マンガン、銅、ホウ素、モリブデン、塩素の7種類。この7種類は微量で足りる。

多量元素と微量元素を必須元素といいます。



それではもう少し詳しくみていきましょう。

◆炭素C・酸素O・水素H
これらは、化合して植物体を作る炭水化物となる。また、炭水化物は、成長のためのエネルギー源となる。炭素は炭酸ガスからとり、酸素と水素は水からとる。

◆窒素N
原形質を構成する成分であるアミノ酸、タンパク質、補酵素類、核酸、クロロフィルなどには、すべて窒素が含まれる。窒素が欠乏すると、葉の黄化、離層の形成などの老化現象が進む。窒素が多すぎると、葉は深緑となり、成熟が遅れ、病害の発生など、いろいろの災害を引き起こす。窒素の過剰はリン欠乏症に似る。土中では欠乏しやすい

◆リンP
リン酸イオンの形で吸収される。体内では、核酸、リン脂質、糖リン酸エステル、ATP、NAD}Pなどを構成している。リン酸は細胞液中に大量に存在し、浸透調節や液胞中のpHを調節する緩衝作用に重要な働きをしている。土中では欠乏しやすい

◆イオウS
イオウは、システイン、シスチン、メチオニンなどの、含Sアミノ酸に含まれている。これらのアミノ酸はチオール構造によって、タンパク質の構造を保っているため、イオウは不可欠である。土中には十分に含まれているので欠乏症状は一般には現れない。これが欠乏すると、葉は退色し、黄色となる。

◆カリウムK
植物体の構成成分ではないが、でんぷんやタンパク質などの高分子合成反応に影響する。カリウムは、細胞の液胞液に大量に存在し、細胞の浸透圧の調節に重要な役割を持っている。これが欠乏すると、呼吸、光合成、クロロフィル生成というようないろいろな面に影響する。土中では欠乏しやすい

◆カルシウムCa
大部分は不溶性のシュウ酸カルシウムとして、液胞中にあり、また、不溶性の塩として、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸カルシウムなどとして液胞や葉の移管束の中にある。カルシウムが欠乏すると、同化物質の転流に支障をきたし、芽の成長が抑制される。土中に十分含まれている。

◆マグネシウムMg
クロロフィルの形成に必須。光合成において、ATPの分解酵素を活性化し、ATPと結合して酵素の働きを助ける。タンパク質合成にも必須である。マグネシウムが欠乏すると、クロロフィル生成が阻害され、葉が黄化する。まず古い葉の葉脈間が黄変し、次第に黄色の部分が拡大し、壊死する。土中に十分含まれている。


微量元素については、軽くふれます。
・鉄Fe クロロフィル合成に関与する酵素を活性化させる。欠乏すると、若い葉が黄化する。
・銅Cu 欠乏すると、若い葉が脱落する。
・マンガンMn 多くの酵素を活性化する。光合成では、酸素の放出する反応に関与。
・亜鉛Zn 欠乏すると、節間がつまる。
・モリブデンMo 硝酸をアンモニアに還元する反応に必要。窒素の固定にも必要で、窒素ガスの固定を触媒するニトロゲナーゼに含まれている。
・ホウ素B 欠乏すると成長中の組織の中心部が壊死する。
・塩素Cl 光合成を促進する。

必須元素以外の元素としてケイ素Si、ナトリウムNa、コバルトCo アルミニウムAlがあります。

参考『栽培総説』



さて、園芸店などで肥料をみたとき、N-P-K 12-12-12という表示を見たことはありませんか?これは、、保証成分といって、肥料の三要素である窒素、リン酸、カリの含有率を示したものです。ちなみに、この表示をしなければ、肥料とは認められません。アクア界で肥料と謳っている添加剤は保証成分表示がないため、肥料とは呼ぶことができません。

ところで、なぜ窒素、リン酸、カリが三要素とされているのでしょう。
それは、上記の各元素に表示してありますが、この3つは土中では欠乏しやすいからなのです。陸上で栽培することを前提としており、土中ではよく与えてあげないと育たないからなのです。

アクアリウムではどうでしょうか。生体のウ○コは、アンモニアのイメージからか、窒素が多量に含まれていると思われがちですが、実は窒素、リン、カリウムすべてが含まれています。生体の種類やエサによっても変わりますが、どれかがとびぬけて多いということはないようです。多くても5~15倍程度です。

ほかの元素についても検討しましょう。
・炭素 完全に水中にある水草は、大気中の炭酸ガスを少量しか取り込むことができませんが、炭酸ガス強制添加という方法がすでにあります。
・酸素 水に多量に含まれています。
・水素 水に多量に含まれています。
・イオウ 供給源がありません
・カルシウム 供給源がありません。
・マグネシウム 供給源がありません。

これらをまとめると、アクアリウムにおいて欠乏しやすい多量元素は、炭素C、イオウS、カルシウムCa、マグネシウムMgとなります。


つまり、CO2添加を前提としてアクアリウムにおける三要素はイオウS、カルシウムCa、マグネシウムMgということになります。


微量元素は、園芸用として売られているものを、たまに与えるだけで良いと思います。ほかに注意すべきこととして、カルシウムを多量に添加すると水質がアルカリとなり、金属元素の欠乏となります。また、カリウムが多すぎると、カルシウム、マグネシウムの欠乏症を引き起こします。


ソイルを使うと調子が良いのは、土を焼き固めたものなので必須元素がほどよくそろっているためです。あらかじめ含まれていた元素を消費しきると、ソイルの寿命ということになります。




今後は、イオウ肥料、カルシウム肥料、マグネシウム肥料をつくり、検討していきます。


ちなみに、私は農学の専門家ではありません。素人の付け焼刃程度の知識ですので、もし間違えがありましたら是非教えて下さい<(_ _)>とくに、イオウが生体の排泄物にどれほど含まれるのかが曖昧です。よろしくお願いします。
今日のDIYは、自作カリウム肥料です。
保証成分 N-P-K 0-0-10 です。


必要なもの

k2co3_01.jpg
炭酸カリウムK2CO3

通販にて購入しました。
JK! 重曹&クエン酸販売さん。商品が袋詰めにされて封筒で届くので、家に不在のときでもポストインで安心確実です。支払いも、コンビニで払える振込用紙での後払いなので、大変楽でした。
画像は、ボトルに詰め替えた後のものです。

k2co3_02.jpg
精製水500ml

薬局のコンタクト用品売り場にあります。純水ではないですが、水道水よりはましですw
画像のボトルにははすでに炭酸カリウム水溶液が入ってますw
中身を移し変えたときはちゃんとわかるように、ペンで書いておきましょう。

k2co3_03.jpg
プッシュボトル

これは100均です。適当な容器でOKです。


つくりかた。

・精製水500mlから、50mlだけ捨てます。
・残った450mlに、炭酸カリウム50gを投入!
・発熱します。あったか~~い。必ず、水に炭酸カリウムを入れるようにしてください。
・プッシュボトルに移し変えます。

カリウム肥料(0-0-10)完成!


さあ、水槽の中がどうなっていくのやら、これから楽しみですヽ( ´¬`)ノ
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