Voedingsstoffen

1 - Algemeen

Alle organismen hebben niet alleen voedingsbestanddelen nodig die ertoe dienen om energie te krijgen, maar ook bestanddelen die voor de vervanging van lichamelijke bouwstoffen ingezet worden. Met vervanging van lichamelijke bouwstoffen bedoelt men de groei en de vorming van biomassa.

De groei van alle organismen in de tuinvijver is afhankelijk van verschillende factoren. Als een van deze factoren niet in voldoende mate beschikbaar is, wordt de groei beperkt. Men spreekt hier van een l‘limiterende factor’. Deze limiterende factor is voor verschillende organismen in de tuinvijver steeds een andere:

  • Vissen en andere dieren hebben hoogwaardige voeding nodig die rijk is aan energie en voedingsstoffen (bijv. insecten, planten, visvoer enz.), en die tegelijkertijd de groei beperkt.
  • Waterplanten hebben de voedingsstoffen stikstof (N) en fosfor (P), kooldioxide en ook licht nodig. Ze kunnen aan hun behoefte aan voedingsstoffen voldoen door datgene wat zich in het water of in de bodem bevindt. Meestal zijn de voedingsstoffen (N en P), kooldioxide of het licht de factoren die de groei beperken.
  • Algen hebben dezelfde basisbehoeftes als waterplanten. Met uitzondering van de draadalgen kunnen ze echter alleen gebruik maken van de voedingsstoffen die in het water opgelost zijn. In de regel zijn hier alleen het licht en het gehalte aan voedingsstoffen in het water de factoren die de groei beperken.
  • Micro-organismen breken in het kader van het mineralisatieproces dode organische biomassa af. De voedingsstoffen kunnen direct uit de biomassa komen of ook uit het water. De factoren die de groei hier beperken, zijn het energiegehalte en de beschikbaarheid van dode biomassa en van zuurstof.

Bij de stofwisselingsprocessen worden tussen- en eindproducten gevormd die dan ten dele als voedingsstoffen aan het water afgegeven worden. Stikstof (ammonium resp. ammoniak, nitraat, nitriet) en fosfor (fosfaat) zijn de belangrijkste voedingsstoffen.

De natuurlijke beperking van de algengroei door het gehalte aan voedingsstoffen die zich in het water bevinden, functioneert niet meer, als er extra voedingsstoffen toegevoegd worden, zoals bijv. visvoer. Dit heeft de bekende nadelen tot gevolg die wij reeds in het begin beschreven hebben.

2 - Ammonium en ammoniak

Ammonium/Ammoniak is de eerste anorganische stikstofverbinding die bij de afbraak van eiwit ontstaat en wordt door de vissen via hun kieuwen afgescheiden. Ook bij de mineralisatie van biomassa komt ammonium/ammoniak vrij. Een constant laag ammonium-/ammoniakgehalte is belangrijk voor de gezondheid van de vissen in de vijver, omdat ammoniak voor vissen een sterk vergif is.

Ammonium en ammoniak staan in een bepaalde verhouding tot elkaar.

NH4++OH-NH³+ H²O
ammonium
(niet giftig)
+ammoniak
(giftig)
+

Deze verhouding is afhankelijk van de pH-waarde van het water. Bij een verhoging van de pH-waarde verschuift het zwaartepunt naar het giftige ammoniak. Bij pH 7 bijv. bedraagt de verhouding ammonium: ammoniak 99:1. Bij een verhoging naar pH 9 verandert deze verhouding en wordt 70:30. Een verhoogd ammonium-/ammoniak gehalte wordt steeds kritieker voor de fauna in de tuinvijver, al naargelang de pH-waarde stijgt. In goed onderhouden tuinvijvers met voldoende filtercapaciteit is ammonium/ammoniak niet of nauwelijks aantoonbaar! Elk teken van ammonium/ammoniak is een alarmsignaal en bewijst dat de vijver niet voldoende biologisch gefilterd wordt.

Een methode om het giftige ammoniak/ammonium en nitriet uit de vijver te verwijderen vindt plaats met behulp van micro -organismen en wordt nitrificatie genoemd. De afbraak is in twee fasen verdeeld die door verschillende micro-organismen uitgevoerd worden.

De eerste fase houdt in dat ammoniak/ammonium tot nitriet afgebroken wordt. Deze oxidatie gebeurt door bacteriën die „nitrificanten van de eerste orde“ worden genoemd. In de tweede fase wordt het nitriet door andere micro-organismen - „de nitrificanten van de tweede orde" - tot nitraat afgebroken. Bij beide oxidatieprocessen onttrekken de bacteriën de nodige zuurstof aan het water. De eerste fase van de nitrificatie verloopt langzamer dan de tweede omdat de nitrificanten van de eerste orde slechts langzaam groeien.

De meest effectieve vermindering van nitriet en ammonium/ammoniak wordt bereikt door starterculturen met extra voedingsstoffen, zoals bijv. Biokick CWS, in te zetten en door het water tevens van voldoende zuurstof te voorzien, bijvoorbeeld door de Oxytex CWS.

3 - Nitriet (NO2-)

Nitriet wordt door de nitrificatie, waarvoor een watertemperatuur van minstens 10°C vereist is, door speciale micro-organismen gevormd bij het verwijderen van het giftige ammonium/ammoniak. (verg. afb.). Nitriet is giftig voor vissen vanaf een concentratie van 0,2 mg/l. In een goed onderhouden tuinvijver met voldoende filtercapaciteit is nitriet niet of nauwelijks aantoonbaar en blijft steeds onder de waarde van 0,2 mg/l! Elk teken van nitriet is een alarmsignaal en bewijst dat de vijver niet voldoende biologisch gefilterd wordt. Als zich vissen in de vijver bevinden, moeten onmiddellijk maatregelen worden genomen om het nitrietgehalte te verlagen, zoals bijv. water vervangen en filterstarter toevoegen. De vissen mogen voorlopig niet meer gevoerd worden. De nitrietwaarden moeten regelmatig gecontroleerd worden om schade aan de vijverbewoners te vermijden. Als de nitrietwaarden te hoog zijn, ontstaat bij de vissen kieuwnecrose, waardoor de kieuwen niet meer in staat zijn om zuurstof op te nemen en de vissen dus dreigen te stikken.

Nitraat (NO3-)

Nitraat is het voorlopige eindproduct van de afbraak van eiwit en ontstaat door de trapsgewijze afbraak van ammonium via nitriet. Het wordt bij de nitrificatie gevormd door de afbraakprestaties van de nitrificanten van de tweede orde (micro-organismen). Nitraat is in tegenstelling tot ammoniak en nitriet niet giftig voor vissen en vormt dan ook geen directe bedreiging voor de vispopulatie.

Nitraat is veeleer een meststof die de groei van de planten stimuleert. Een verhoging van het nitraatgehalte heeft automatisch een sterkere plantengroei tot gevolg. Het gevolg daarvan is een vertroebeling van de vijver door algengroei. Daardoor is het biologische evenwicht verstoord. De afgestorven algen zinken naar de bodem en worden daar door de micro-organismen afgebroken, die daarvoor echter veel zuurstof verbruiken. Bij dit afbraakproces komt nitraat vrij dat van tevoren in de plantaardige cellen opgenomen was; hierdoor wordt weer een sterkere algengroei veroorzaakt. Dit proces kan uitsluitend onderbroken worden, als de micro-organismen de voedingsstoffen omzetten in eigen biomassa of in stikstof in de lucht, die niet beschikbaar is voor planten.

Een andere groep bacteriën, de denitrificanten, zorgt ervoor dat het nitraat verder wordt omgevormd tot stikstof in de lucht. Met denitrificatie bedoelt men de afbraak van nitraat via nitriet (nitriet blijft in gebonden toestand en komt niet vrij) tot gasvormige stikstof (afb. 3). Gasvormige stikstof is chemisch stabiel en is niet meer bruikbaar voor planten en de meeste algen. Door de denitrificatie wordt de kringloop van nitraatproductie en -verwerking met succes onderbroken Denitrificatie vindt uitsluitend in een zuurstofarme omgeving plaats.

Afbeelding 3: Stikstofkringloop en afbraak van de schadelijke stoffen door middel van Biokick CWS