Sustancias nutritivas

1 - Generalidades

Todos los seres vivos necesitan, además de los nutrientes que les sirven para generar energía, otros que se emplean para el metabolismo estructural. Por metabolismo estructural se conoce el crecimiento generador de biomasa.

El crecimiento de todos los seres vivos en el estanque del jardín depende de diferentes factores. Si uno de esos factores no está disponible en suficiente medida, se limita el crecimiento. Se habla entonces del factor limitador’. Hay un factor limitador para cada organismo del estanque del jardín:

  • Los peces y otros animales necesitan alimentos muy nutritivos y energéticos de alta calidad (por ejemplo, insectos, plantas, comida para peces etc.), que al mismo tiempo limiten su crecimiento.
  • Las plantas acuáticas necesitan sustancias nutritivas nitrógeno (N) y fósforo (P), dióxido de carbono y luz. Pueden cubrir su demanda de sustancias nutritivas desde el agua o el suelo. Los primordiales limitadores de crecimiento son en este caso las sustancias nutritivas (N y P), el dióxido de carbono o la luz.
  • Las algas tienen las mismas necesidades básicas que las plantas acuáticas. Sin embargo, sólo pueden aprovechar las sustancias nutritivas disueltas en el agua (con excepción de las algas filamentosas). Normalmente en este caso son la luz y el contenido en sustancias nutritivas del agua lo que limitan el crecimiento.
  • Los microorganismos descomponen la biomasa orgánica muerta como consecuencia de la mineralización. Las sustancias nutritivas pueden proceder directamente de la biomasa o del agua. Los limitadores de crecimiento son en este caso el contenido energético y la disponibilidad de biomasa muerta así como la disponibilidad de oxígeno.

Durante los procesos de metabolismo se forman productos intermedios y finales, que después son liberados parcialmente al agua como sustancias nutritivas. El nitrógeno (amonio o amoníaco, nitrato, nitrito) y fósforo (fosfato) son las sustancias nutritivas más importantes.

La limitación natural del crecimiento de las algas por el contenido en sustancias nutritivas del agua es anulada gracias al suministro de sustancias nutritivas adicionales como, por ejemplo, comida para peces. Esto conduce a las desventajas conocidas y descritas al principio.

2 – Amonio y amoníaco

El amonio/amoníaco es el primer compuesto de nitrógeno inorgánico, que se produce durante la descomposición de albúmina y eliminan los peces a través de las branquias. También durante la mineralización de biomasa se libera amonio/amoníaco. Un contenido en amonio/amoníaco constantemente bajo es importante para la salud de los peces en el estanque, dado que el amoníaco es un potente tóxico para los peces.

El amonio y el amoníaco están en equilibrio entre sí.

NH4++OH-NH³+ H²O
Amonio
(no tóxico)
+Amoníaco
(tóxico)
+

Este equilibrio depende del pH del agua. Con un aumento del pH, el punto de gravedad se desplaza al amoníaco tóxico. Por ejemplo, con un pH 7, la relación es amonio: amoníaco 99:1. Con un aumento al pH 9 cambia la relación a 70:30. Los contenidos elevados de amonio/amoníaco son tanto más críticos para la fauna del estanque del jardín cuanto más alto esté el pH. ¡En estanques de jardín cuidados con suficiente potencia de filtración no puede detectarse el amonio/amoníaco, o sólo a duras penas! Cualquier detección de amonio/amoníaco es una señal de alarma e indica que el estanque no tiene filtración biológica suficiente.

Una vía de intoxicación de amonio/amoníaco y nitrito tiene lugar por medio de los microorganismos y se denomina nitrificación. La descomposición se divide en dos pasos realizados por diferentes microorganismos.

El primer paso consta de la descomposición de amonio/amoníaco a nitrito. La oxidación es realizada por las bacterias denominadas “nitrificantes de primer orden”. En el segundo paso otros microorganismos —los “nitrificantes de segundo orden”— descomponen el nitrito a nitrato. Durante los dos procesos de oxidación, las bacterias extraen el oxígeno necesario del agua. La primera parte de la nitrificación transcurre más lenta que la segunda parte, dado que los nitrificantes de primer orden crecen lentamente.

La reducción más eficaz de nitrito y amonio/amoníaco pasa por el uso de culturas iniciadoras con sustancias nutritivas adicionales, como por ejemplo Biokick CWS, junto con una alimentación suficiente de oxígeno, por ejemplo, a través de Oxytex CWS.

3 - Nitrito (NO2-)

El nitrito lo forman mediante la nitrificación, que requiere una temperatura del agua de 10ºC como mínimo, microorganismos especiales durante la desintoxicación de amonio/amoníaco (cf. fig.). El nitrito es tóxico para los peces a partir de una concentración de 0,2 mg/l. ¡En estanques de jardín cuidados con suficiente potencia de filtración no puede o apenas puede detectarse el nitrito, que ha de estar siempre por debajo del valor de 0,2 mg/l! Cualquier detección de nitrito es una señal de alarma e indica que el estanque no tiene filtración biológica suficiente.
Con una población de peces deben tomarse medidas de inmediato para reducir el nitrito, como cambio de agua y adición de iniciadores de filtración. Para empezar debería suspenderse la alimentación de los peces. Los valores de nitrito deberían comprobarse en intervalos regulares, para evitar daños a los habitantes del estanque. Si los valores de nitrito son demasiado altos, se produce en los peces una necrosis branquial, por la cual las branquias ya no son capaces de absorber oxígeno, siendo inminente la muerte por asfixia.

4 - Nitrato (NO3-)

El nitrato es el producto final temporal de la descomposición natural de albúmina y se produce mediante la descomposición en etapas de amonio a través de nitrito. Se produce durante la nitrificación mediante la potencia de descomposición de los nitrificantes de segundo orden (microorganismos). El nitrato, a diferencia del amoníaco y nitrito, no es tóxico para los peces, por lo que no representa ninguna amenaza directa para ellos.

El nitrato es en realidad un abono que estimula el crecimiento de las plantas. Un contenido en nitrato creciente acarrea automáticamente un intenso crecimiento de las plantas. La consecuencia es un enturbiamiento del estanque por la proliferación de algas. Con ello el equilibrio biológico queda alterado. Las algas muertas bajan al fondo, donde son descompuestas por los microorganismos en un proceso caracterizado por un alto consumo de oxígeno. Esta descomposición libera de nuevo el nitrato previamente depositado en la célula vegetal, por lo que se provoca de nuevo un intenso crecimiento de las algas. El proceso sólo puede interrumpirse si los microorganismos convierten las sustancias nutritivas en propia biomasa o en nitrógeno de aire no disponible para las plantas.

Del tratamiento posterior del nitrato al nitrógeno de aire se encarga otro grupo de bacterias, los desnitrificantes. Por desnitrificación se entiende la descomposición de nitrato a través de nitrito (el nitrito queda ligado y no se libera) a nitrógeno gaseoso (fig. 3). El nitrógeno gaseoso es químicamente estable y ya no está disponible para las plantas y la mayoría de las algas. Mediante la desnitrificación se interrumpe eficazmente el circuito de producción y utilización de nitrato. La desnitrificación tiene lugar exclusivamente en ambientes poco oxigenados.

Fig. 3: Circuito del oxígeno y descomposición de sustancias nocivas mediante Biokick CWS