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Per svolgere i loro compiti le piante devono essere “alimentate” secondo natura.
Servono quindi:
1 - Energia luminosa
per la fotosintesi, affinché possa essere assimilata l’anidride carbonica
2 - Anidride carbonica (CO2)
per la costruzione della struttura della pianta e per eliminare sostanze nocive dall’acqua
3 - Sali minerali
che vengono assimilati da radici e foglie
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Senza le piante non c’è vita nell’acquario
Insieme ai batteri nel fondo, le piante costituiscono un efficiente sistema di depurazione. Le piante assimilano ammonio e nitrati, provenienti dagli escrementi dei pesci, depurando così l’acqua. Le piante tolgono alle alghe i loro elementi nutritivi. Durante la fotosintesi le piante prelevano l’anidride carbonica e arricchiscono l’acqua con ossigeno che è di vitale importanza per i pesci.
Le piante offrono ai pesci nascondigli che li aiutano a diminuire lo stress. Per gli avannotti è indispensabile una ricca vegetazione costituita da piante a foglie fini per poter sfuggire agli altri affamati occupanti dell’acquario. Un acquario ricco di piante rappresenta il fascino del vero mondo acquatico esotico.
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| ALTERNANTHERA - CARDINALIS |
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| BACOBA CAROLINIANA |
1 - PROCESSO DI FOTOSINTESI CLOROFILLIANA CON LUCE ARTIFICIALE
Gli organismi vegetali sono definiti "autotrofi" poiché soddisfano le proprie esigenze di proteine, carboidrati, zuccheri e vitamine partendo da elementi chimici semplici (sali minerali e anidride carbonica) a differenza degli animali, definiti perciò "eterotrofi", che devono nutrirsi di vegetali o di altri animali che a loro volta si sono nutriti di vegetali (catena alimentare).
Il processo mediante il quale le piante trasformano la CO2 in zuccheri viene chiamata "fotosintesi clorofilliana": l'anidride carbonica disciolta in acqua o miscelata nell'aria, giunge attraverso la cuticola o gli stomi ai cloroplasti (ricchi di clorofilla), organuli cellulari destinati alla fotosintesi. La prima fase del processo è definita "fase luminosa": l'energia della radiazione luminosa (solare o artificiale) viene immagazzinata in alcuni pigmenti. La seconda fase, detta "fase oscura", è esclusivamente biochimica: l'energia immagazzinata nelle prima fase viene resa disponibile per legare tra loro acqua e anidride carbonica e formare glucosio con liberazione di ossigeno come prodotto di scarto. Fotosintesi Luce + Acqua + Clorofilla ® Energia (ATP) + O2
fase luminosa Anidride carbonica + Energia (ATP) ® Glucosio + Acqua
fase oscura Respirazione
C6H12O6(glucosio « amido) + O2 à En + CO2 + H2O Affinché la fotosintesi proceda in maniera ottimale, alcuni fattori (definiti limitanti) devono essere compresi tra un minimo e un massimo al disotto e al disopra dei quali il processo si arresta. Fattori limitanti
Luce: la clorofilla assorbe la luce nel rosso e nel blu, per questo motivo vanno utilizzate in acquario lampade fitostimolanti o a luce miscelata (vedi spettri) e sostituite prima del loro effettivo esaurimento: la radiazione non sarebbe più energetica a sufficienza per innescare la reazione fotosintetica.
Temperatura: la fotosintesi aumenta con la temperatura, ma appena superato il valore ottimale (25-30 °C) il processo si arresta per inattivazione di alcuni enzimi. In acquario, a temperature superiori ai 27 °C si ha una maggiore dispersione della CO2 e quindi un calo dell'attività fotosintetica.
Anidride carbonica: valori troppo bassi arrestano la fotosintesi. Se l'acquario non è provvisto di un arricchitore di CO2, il metabolismo dei pesci ne produce a stento la quantità minima necessaria che diventa immediatamente insufficiente se si ha in funzione un aeratore o un forte movimento d'acqua in superficie.
Ossigeno: è un elemento inquinante per la fotosintesi (è infatti un prodotto di scarto); un eccessivo tenore di ossigeno in acquario arresta il processo fotosintetico.
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| CABOMBA sp. - Caroliniana |
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| CERATOPHYLLUM DEMERSUM |
2 - Se le piante acquatiche hanno a disposizione la giusta energia luminosa, dobbiamo anche mettere a loro disposizione una sufficiente quantità di CO2. Questa è indispensabile perché solo con essa la pianta può costruire durante la fotosintesi i composti organici che servono per la loro crescita.
L’anidride carbonica (CO2) è un “prodotto di scarto” della respirazione di uomini ed animali. La CO2 eliminata dai pesci può nell’acquario essere sufficiente se abbiamo poche piante o piante a crescita molto lenta. Tuttavia spesso nell’acquario la CO2 è insufficiente. Inoltre la CO2 esce molto facilmente dall’acqua a causa del movimento dell’acqua stessa creato, per esempio, da pietre porose o da insufflatori.
Una ricca e rigogliosa vegetazione nell’acquario, costituita soprattutto da piante a crescita veloce, ha bisogno di un’ulteriore fonte di CO2. Senza l’aggiunta di CO2 spesso le piante crescono in modo molto stentato, ai pesci manca l’ossigeno, il valore pH può salire eccessivamente e le lumache si sviluppano in gran numero. La CO2 scioglie il calcio. Questo rende i gusci delle lumache fragili in modo che le lumache possono essere mangiate da diversi tipi di pesci. Meglio crescono le piante, più sostanze nutritive sottraggono alle alghe e questo ci rende molto più facile la lotta alle fastidiose alghe.
Anubias barteri - Cabomba aquatica- Nymphaea lotus
Oltre a ciò, il gas CO2 ha altri effetti positivi sul biotopo acquario. La CO2 stabilizza la durezza carbonatica, abbassa e stabilizza il valore pH desiderato.
Il fabbisogno di CO2 varia notevolmente a seconda del tipo di pianta. Piante a crescita lenta necessitano in generale di poca CO2 (per esempio Anubias). Piante a crescita veloce come per esempio la bellissima Cabomba verde o l’appariscente Nymphaea lotus richiedono moltissima CO2. Il biotopo acquario sano ha bisogno di piante a crescita veloce. Per questo motivo è anche necessaria una regolare concimazione con la CO2.
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| ECHINODORUS schlueteri |
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| ELODEA DENSA |
3 - Le piante acquatiche necessitano di sali minerali in quantità notevolmente diverse. Perciò queste sostanze sono state suddivise in 2 gruppi:
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Sali minerali principali (macroelementi)
Le piante acquatiche necessitano relativamente di grandi quantità dei seguenti elementi:
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Azoto (N)
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Fosforo (P)
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Zolfo (S)
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Potassio (K)
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Calcio (C)
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Magnesio (Mg)
L’azoto viene assimilato dalle piante sotto forma di nitrati (NO3) o ammonio (NH4+) e serve, fra l’altro, per la formazione degli aminoacidi e di conseguenza delle proteine. Il fosforo (P) viene assimilato sotto forma di fosfati (PO43-) ed ha un ruolo fondamentale per il ciclo energetico di ogni cellula vivente. Nitrati e fosfati sono spesso presenti nell’acquario in quantità eccessiva, a causa degli escrementi dei pesci, e, in concentrazioni troppo alte, favoriscono la crescita delle alghe. Per questo motivo i fertilizzanti sera non contengono tali sostanze.
Gli altri sali minerali principali Zolfo (S), Potassio (K), Calcio (C) e Magnesio (Mg) vengono utilizzati tra l’altro per una buona parte delle reazioni enzimatiche (p.es. la fotosintesi, il metabolismo e quindi la crescita). In mancanza di queste sostanze nutritive si verificano frequentemente malformazioni delle piante ed una colorazione gialla delle foglie.
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Oligoelementi (microelementi)
Di queste sostanze le piante hanno una necessità minima o molto piccola. Gli oligoelementi sono tuttavia ugualmente importanti come i macroelementi.
Gli oligoelementi più importanti sono:
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Ferro (Fe)
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Rame (Cu)
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Manganese (Mn)
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Zinco (Zn)
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Boro (B)
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Molibdeno (Mo)
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Vanadio (V)
Il ferro è un componente principale di un enzima che produce clorofilla, mentre la clorofilla stessa non contiene ferro ma bensì magnesio. Anche la mancanza di ferro si riconosce dalla colorazione gialla delle foglie (manca la clorofilla). Il molibdeno permette l’utilizzazione dei nitrati, che è molto importante in quanto con ciò le piante partecipano all’eliminazione delle sostanze nocive. Manganese e vanadio sono responsabili di una efficiente attività enzimatica. Senza queste sostanze nessuna pianta può crescere.
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| HYGROPHILA sp. - Siamensis |
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| NOMAPHILA STRICTA o Hygrophila Corymbosa |
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