Ammonium upptag

[morphriz]

Hej alla,

satt och läste igenom Lasses mollytråd idag. När jag läste den långa diskussionen om alger, ljus och näringsvärden rasslade det lite i minnesbanken. Jag pratade med Sarah L. på RC's macroforum om att göda med ammoniumnitrat(hittade tyvärr inte tråden) och hon svarade att hon testat men att ammoniumnitratet var rent "alggodis". Det är i teoribasen för sötvattens lowtech centralt att växter föredrar ammonium före nitrat. De måste ju återkonvertera nitraten till ammonium för att kunna använda den.

I sötvattens hightech har jag bara lyckats få ett akvarium att undvika ammonium/nitrat cyklingen i början en gång genom att maxxa CO2 och näringsdosering från dag 1. Lowtech experiment har jag haft på sparlåga men ska starta ett nu, behöver pengar från akvariebudgeten till annat(). För de som inte har hört termerna förut så är lowtech kar med jordbotten och lite eller ingen filtrering. Hightech är massa ljus/CO2/näring baserade.

Det jag funderar på är bakterier, alger och högre växters olika ammoniumupptagsförmåga. Efterssom det går att hoppa över nitrifikationen genom att maxxa upptaget så borde ju växter vara bättre än filterbakterier på att ta upp ammonium. Ammonium instabilitet, ex: om man rotar runt i bottensediment och frigör ammonium, är en känd faktor för algtillväxt och jag tolkar det som att alger är sämre än bakterier på att ta upp ammonium. Algtillväxten kommer ju av att filterbakterier inte hinner med att oxidera ammoniumet.

Har någon sett eller läst artiklar om ammoniumkonkurrens eller hur fort olika organismer kan ta upp ammonium och nitrat.

När jag tittar på lowtech i sötvatten och i sjögräskaren i salt så verkar det som om nitrifikation är i grunden ett dåligt sätt att ta hand om ammonium. I salt finns den extra bindningsvägen att låta koraller äta bakterierna, en som jag är ganska inne på f.n. Alternativt låta en planktonreaktor konsumera ammoniumet. Kan korallera tillgodogöra sig ammonium eller är det bättre för zoxen att få N från biomassa som korallerna fångat in?

mvh Mattias

[stigigemla]

Jag har för mig att man testat att göda ett helt korallrev med ammonium för att kolla effekter av övergödning.

Jag läste om detta i en källreferens till en artikel nästan säkert på RC.

Jag har en bok som heter "Ecogy of the planted aquarium" av Diana Walstad. ISBN 0-9673773-0-7. Den är kanske inte så märklig som Akvariebok men den har en skaplig kemidel och är helt överfylld med referenser. Så har man tillgång till att beställa litteratur genom ett universitetsbibliotek är den säkert en guldgruva.

[Lasse]

Hej

Ammonium kontra nitrat som kvävekälla för växter har diskuterats och undersöks ganska noggrant vad gäller nyttoväxter. I de kommersiella konstgödslarna så är innhållet (om jag kommer ihåg rätt) ca 12-15% ammonium och resten nitrat. För höga doser ammonium är negativt och då troligtvis pga av ammoniakbildning. Vissa växter kan motstå högre doser ammonium och får därför en konkurrensfördel där ammonium/ammoniak koncentrationen är hög. Titta kring ett utedass på landet. där finns oftast nästan en monokultur av brännässlor.

De måste ju återkonvertera nitraten till ammonium för att kunna använda den.

Detta stämmer och basen i den konverteringen är ett enzym. Vissa alger saknar eller har ett dåligt sådant enzymsystem så därförs har det framförts från flera håll att vissa alger (då gäller det phytoplankton) skulle ha en konkurrensfördel gentemot andra vad gäller höga ammonium/ammoniak nivåer.

Det här med konvertering är intressant eftersom en förvandling från NO3 (nitrat) till NH4 (ammonium) innefattar ett upptag av vätejoner. Rent teoretiskt skulle det innebära att alger/växter som i första hand får ammonium inte skulle driva upp pH lika högt som om de fått i huvudsak nitrat. Jag gjorde några förberedande försök för några år sedan med en svävalg (scenedesmus). Jag hade två behållare där kvävekällan i huvudsak var ammonium och två behållare där vattnet var fullständigt nitrifierat. Tillväxten var ungefär lika bra i bägge men de med ammonium drev upp pH till ca 9 och de med nitrat lyckades skicka upp pH:t några enheter till. Detta försök skulle indikera att konverteringen från nitrat till ammonium är en delförklaring till höga pH vid tillväxt tillsammans med koldioxidförbrukningen. Jag gick tyvärr inte vidare med detta och har inte heller sett något annat skrivit som byggts på samma teori.

Det jag funderar på är bakterier, alger och högre växters olika ammoniumupptagsförmåga. Efterssom det går att hoppa över nitrifikationen genom att maxxa upptaget så borde ju växter vara bättre än filterbakterier på att ta upp ammonium.

Här tror jag du har fel om man ser till likvärdig utgångsmängd av biomassa och tillväxt av den. Tillväxttakten för alger är enligt min erfarenhet en fördubbling på ca 24 timmar. För de för bakterier långsama nitrifierarna är fördubblingstiden ca 13 timmar. Nästa 2 gånger snabbare än alger.Växter (även de mest snabbväxande) är betydligt långsammare.

Ammonium instabilitet, ex: om man rotar runt i bottensediment och frigör ammonium, är en känd faktor för algtillväxt och jag tolkar det som att alger är sämre än bakterier på att ta upp ammonium. Algtillväxten kommer ju av att filterbakterier inte hinner med att oxidera ammoniumet.

hmm. I ett syresatt sediment har du ingen fri ammonium - du kan dock ha det i ett syrefritt sediment som ett resultat av de anaeroba bakteriernas nedbrytning av organiskt material. Eftersom det inte är syresatt så nitrifieras det inte och om du rör upp det så frisläpper du en momentan ammoniumbelastning som ingen organism hinner med på. Algernas tillväxt i detta fall tror jag i första hand beror på att du dessutom får en "fosforbomb" frigjord.

Kan korallera tillgodogöra sig ammonium eller är det bättre för zoxen att få N från biomassa som korallerna fångat in?

Detta tror jag skiljer sig från korall till korall och även från tidpunkt till tidpunkt. Det finns även ideer om att koraller kan binda upp bakterier i slemmet och på det sätt uttnyttja deras metabolism på samma sätt som med zooanthellerna.

MVH Lasse

[stigigemla]

I boken "Ecology of the planted aquarium" listas ett antal sötvattensväxter - fanerogamer och kryptogamer och vilken kvävekälla de föredrar. Det är bara ett fåtal växter i listan från extremt näringsfattiga miljöer som föredrar nitrat före ammonium. Författaren tar för självklart att alger föredrar ammonium. Jag har själv uppfattat som att det gäller sumpväxter.

Beträffande upptag av koldioxid - bikarbonat eller karbonatjon finns det enstaka växter som bara kan ta upp koldioxid. De flesta kan ta upp koldioxid + bikarbonatjoner och ett fåtal t.ex Vallisneria kan ta upp både bikarbonat och karbonatjoner.

I samma bok ser författaren omrört bottenslam som fosforbomb precis som Lasse.

Det finns ett antal olika symbiosalger i koraller och det är inte alla som har klorofyll som fotosyntesdrivare.

Men vad jag läst på nätet också skall koraller föredra ammonium som kväve källa.

Det var bland annat ett akvarieförsök (Waikiki aquarium??) med en korallart och ett antal småakvarier med tillsatt ammonium + nitrat. Och Ammoniumen försvann först. Men var jag hittade det kommer jag inte i håg. (Advanced Aquarist??)

[Lasse]

Beträffande upptag av koldioxid - bikarbonat eller karbonatjon finns det enstaka växter som bara kan ta upp koldioxid. De flesta kan ta upp koldioxid + bikarbonatjoner och ett fåtal t.ex Vallisneria kan ta upp både bikarbonat och karbonatjoner.

Stig - vi skall inte disk. detta här men jag har sett dessa uppgifter men jag tvivlar överhuvudtaget på att någon växt eller alg tar upp bikarbonat eller karbonat direkt. Varför - jo om de tog upp bikarbonat skulle inte pH påverkas alls. Upptaget bikarbonat skulle ersättas från kolsyra (+ en proton) samt från karbonat (- en proton) = plus minus noll. Upptag av karbonat skulle innebära en vandring från kolsyra (+ en proton) till bikarbonat (+ en proton) = pH säkning. Alla växter (och alger) vad jag känner till ger en pH höjning vid tillväxt. Däremot tror jag på teorin att de flesta växter är kapabla till att skapa ett mikroklimat med lägre pH och därmed mer tillgänglig fri kolsyra som sedan konsumeras.

Men som sagt - detfår vi diskutera någon annan stans

MVH Lasse

[morphriz]

Alla växter (och alger) vad jag känner till ger en pH höjning vid tillväxt. Däremot tror jag på teorin att de flesta växter är kapabla till att skapa ett mikroklimat med lägre pH och därmed mer tillgänglig fri kolsyra som sedan konsumeras.

Intressant. Detta är ju hett diskuterat f.n. i mist debatten. Varför mist, lägga små bubblor CO2 på undersidan växternas blad, är bättre än "traditionell" CO2 som är löst i vattnen.

Hursomhelst, jag har letat en massa ang detta och Lasses inlägg verkar vara den mest konktreta källan hittils. En fundering dock, max nivån av ammonium för en given växt, det beror väl på att någon annan del av växten störs av den höga ammonium halten? Dvs växternas N upptag tar hellre ammonium men andra nödvändiga processer stannar av pga ammoniumet. Brännnäslorna et.al. som tål mer de har uttvecklat ett specifikt försvar mot just för mycket ammonium. Motsatsen är väl att växterna behöver nitraten för något specifikt, dvs nitratupptaget är del i någon annan kedja där kanske en fri H+ behövs.

Jag har f.n. trubbel i ett av mina nyflyttade sötvattenskar. Där jag förlorade lite för mycket filterbakterier i flytten. Jag slängde på en CO2 flaska och doserade lite micronäring och slurp så var all ammonium borta. Detta var med inkörd men flyttat filtermaterial. Jag har cyclat ett nytt kar på detta sätt, hög CO2/näring och högt KH(~10). Halterna av ammonium och nitrit var aldrig mätbara. Undrar om det går att cycla ett saltvattenskar på samma sätt?

mvh Mattias

[stigigemla]

Ja, ett standardtips mot ammonium och nitrit i sötvatten är att slänga på ett ordentligt lager flytväxter occh lägga på bra med ljus. De flesta flytväxter skall då kunna ta upp CO2 direkt ur luften och den övriga näringen ur vattnet.

Beträffande hur växter tar upp koldioxid, bikarbonat, eller karbonat i vatten går de vanliga teorierna ut på att kolla vid vilket pH växterna klarar sitt upptag. Vallisneria till exempel som är känd för att ofta konkurrera ut alla andra växter i akvarier genom att driva upp pH i ett kar en bra bit över 8 medan det det finns andra växter som dör när pH går över 7,5. Åt andra hållet finns det växter som utvecklas i pH under 4 medan Vallisnerian brukar dö vid pH 6 ungefär. Upptag av bikarbonat är inte pH-neutralt varken vid pH 4 eller 8,8.

[Lasse]

Upptag av bikarbonat är inte pH-neutralt varken vid pH 4 eller 8,8.

Varför då då?

MVH Lasse

[morphriz]

bump?

[Lasse]

bump?

Det verkar så

MVH Lasse