Mineralisatie

Vissen scheiden natuurlijk niet alleen ammoniak en ammonium uit via de kieuwen. Ook in de ontlasting is nog stikstof aanwezig. Op de bodem en in het filter wordt de ontlasting door bacteriën omgezet van ingewikkelde organische moleculen naar eenvoudige chemische moleculen zoals Ammoniak en Ammonium. Dit proces noemen we mineralisatie. Het schema hieronder geeft de stappen weer waaruit dit proces bestaat.

Bij deze bacteriële processen komt H+ vrij en er wordt tevens CO2 bij gevormd. Mineralisatie heeft een dalend effect op de pH.

Nou is alleen nog de vraag……wordt alle ontlasting dan omgezet in mineralen??

Het antwoord is het vage….Dat ligt eraan….

Sommige aquarianen moeten gewoon elke week hun bodem schoonmaken en afhevelen. Andere aquarianen hoeven dat bijna nooit! Met het afhevelen verdwijnen natuurlijk ook de nodige mineralen uit de bak die de planten e.d. misschien wel goed hadden kunnen gebruiken.

De vraag is dan, hoe komt het dat sommige bakken vrijwel geen vuil op de bodem kennen en andere bakken juist wel? Het antwoord daarop is dat het wel of geen vuil op de bodem hebben voor een groot deel wordt bepaald door de C:N ratio. De verhouding tussen koolstof en stikstof atomen.

Weer een ratio?, ja inderdaad, ditmaal is er nog geen officiële naam voor zoals bij de Redfield Ratio. We houden het voorlopig dus maar even op de C/N of C:N ratio.

Bij naar verhouding veel koolstof atomen en weinig stikstof atomen, dus een hoge C:N verhouding, zal er sprake zijn van vuilophoping. Dit proces wordt ook wel immobilisatie genoemd. Deze vuilophoping vindt vooral plaats bij een C:N verhouding groter dan 30:1

Bij weinig koolstof en veel stikstof is er sprake van een lage C:N ratio, en is er geen sprake meer van vuilophoping. Vuil op de bodem zal dan snel worden omgezet door bacteriën en de bodem blijft schoon. Er is dan sprake van mineralisatie. Dit proces vind vooral plaats bij een C:N verhouding lager dan 20:1

Compostering in het aquarium

Het mineralisatieproces waar we het hier over hebben kennen wij ook op het droge. En dat proces is compostering….

Bij compostering worden organische stoffen afgebroken in anorganische, oftewel gemineraliseerd. En zoals misschien wel bekend in een compost ton kun je ook niet alles ingooien.

Ook hier geldt weer de C:N ratio.

Teveel koolstof en er is geen sprake meer van een goede compostering (bijvoorbeeld veel koffiedik op de composthoop is niet goed). Teveel stikstof en de mineralisatie wordt zo sterk bevorderd dat de composthoop begint te stinken. Daarom verloopt het composteren optimaal bij een C:N verhouding van 25-30:1) zo wordt er toch nog goed gemineraliseerd zonder grote stankproblemen.

In onze bakken is er geen stankprobleem als al het voer mineraliseerd. Dan komen juist alle voedingsstoffen weer terug in de kringloop en dus ook bij onze planten. In een aquarium kunnen we dus wel een lagere C:N verhouding dan die 25-30:1 aanhouden.

En werkt dit verhaal nu ook in de dagelijkse praktijk bij een aquarium??

Het antwoord is, Ja blijkbaar wel!!

Zelf ben ik erachter gekomen door wat voerexperimenten. Vroeger voerde ik veel droogvoer, muggenlarven, enzovoorts. En op de bodem verzamelde zich aardig wat rotzooi, of netter gezegd detritus, die ik 1-2x per maand dan weer keurig van de bodem afhevelde.

Om m’n nitraatgehalte in de bak wat te laten stijgen (was bijna 0 mg/ltr) ben ik wat meer mysis en bosminen e.d. gaan voeren. En vanaf dat moment viel ook op dat de bodem gewoon veel en veel schoner bleef en ook de planten het wat beter deden. (Dat laatste ook voor een deel doordat er meer nitraat in de bak kwam).

Afijn, die schone bodem viel me echt op en dan ga je puzzelen hoe dat nou kan….Snuffelen in wat Limnologie boeken bracht de C:N ratio in beeld. Denk dus niet dat ik de eerste ben die dit ontdekt, want het verschijnsel is al veel langer bekend. (Bij compostering!) Wellicht is dit wel de eerste toepassing van het C:N ratio principe in een aquarium

Zo is er bijvoorbeeld een onderzoek gedaan naar de mineralisatie van bladeren in rivierstroompjes. En inderdaad wat blijkt. Hoe lager de C:N ratio des te sneller wordt het blad gemineraliseerd. Pffff…..zit ik gelukkig geen onzin te vertellen.

En hoe beïnvloed ik nu die C:N ratio??

Da’s dus simpel. Door te voeren met voer dat uit weinig koolstof en veel stikstof bestaat. Dus voer met een lage C:N ratio. Zo had de mysis die ik voerde een C/N verhouding van 10. En de bosmiden een verhouding van 5. In de voerlijst (Hier te vinden) is ook de C:N ratio opgenomen. En wat zien we? Alle plankton uit zee- en zoetwater heeft een erg lage C:N ratio!!. Het gemiddelde voor zeeplankton ligt bijvoorbeeld rond de 6,6:1 en dus zal al dit voer goed mineraliseren.

Is dat zo?? mineraliseren al die voedseldieren wel zo goed?

Nou, voer met een lage C:N ratio dat op de bodem terecht komt en blijft liggen zal zeer goed mineraliseren. Daar blijft niks van over. Een positief gegeven dus!

Als het voer door vis gegeten wordt is het natuurlijk een ander verhaal. Een deel van het voedsel wordt gebruikt en een ander deel wordt weer uitgescheiden. De C:N ratio van de uitscheidingsprodukten van een vis is niet gelijk aan de C:N ratio van het ingenomen voedsel. Het gaat wat te ver om er hier diep op in te gaan maar samenvattend kun je zeggen dat de C:N ratio van de uitscheidingsprodukten inderdaad hoger zal liggen. Hoeveel hoger is afhankelijk van Metabolisme, Groeifase, Soort vis, Seizoensfaktoren, etc.

Wel is te zeggen dat het voeren met een hoge of lage C:N ratio een zichtbaar effekt heeft. Navraag bij een aantal andere aquarianen leerde dat ook daar dezelfde effekten zichtbaar werden (minder vuil op de bodem) als er anders werd gevoerd of als er extra nitraat (toevoegen N) werd gedoseerd. Even tijdelijk weer overgegaan op droogvoer e.d. en jawel, de bak vervuilde toch weer iets meer.

Heeft de C:N ratio nog meer consequenties??

Het antwoord is ja……een heleboel!

De belangrijkste is…..Bij een hoge C:N ratio loopt de nitrificatie terug!

In de aquaristiek schijnt dit fenomeen nog onbekend te zijn. Ik heb er tenminste in aquariumboeken nooit wat over gelezen. Maar in de limnologie is het verschijnsel sinds eind/midden van de 90’er jaren bekend. Veel organische koolstof verhinderd een goede nitrificatie omdat dan snelgroeiende heterotrofe bacteriën de overhand krijgen op de nitrificerende. En zo blijkt dat wat je voert ook van invloed te zijn op de werking van het filter.

Ook deze wil ik u niet onthouden, bij een lage C:N ratio is er naar verhouding weinig koolstof aanwezig en da’s een element dat vissen en planten nodig hebben om te groeien. Vissen krijgen genoeg koolstof binnen via het voer. planten via mineralisatie van voedselresten en het CO2. Maar ook sporenelementen zijn in het voer aanwezig. Door nu een goede mineralisatie te verkrijgen komen alle sporenelementen in het voedsel vrij voor de planten. En zo ontstaat door een lage C:N ratio een klimaat waarbij sporen- en macro-elementen goed in de kringloop worden meegenomen zonder dat ze al in een vroeg stadium door ons aquarianen worden afgeheveld met de mulm op de bodem.

Als een plant niet voldoende sporenelementen (Fe, Mn, Cu) of macro-elementen (K, Ca, Mg) ter beschikking heeft dan zal de plant niet goed groeien. Algen grijpen hun kans. Ook als de N:P ratio (Redfield) goed is!

Nu kunnen we tekorten aan elementen wel opheffen door allerlei dure of minder dure toevoegingen. Maar als dat door middel van het voer zelf kan is dat natuurlijk wel gemakkelijker, natuurlijker, geeft een rechtgeaard aquariaan meer voldoening en het is goedkoper.

Samen met de N:P ratio is dus ook de C:N ratio een belangrijke factor in het goed functioneren van een aquarium.

Is dan de C:N ratio te meten?

Ehhhhh……mjjaaa, niet met een testkitje uit de handel. Wel als je een lab ter beschikking hebt. Maar ach, t’is toch ook te zien?? Gewoon de bodem in de gaten houden….