Tiếp nối bài viết dinh dưỡng cho cây thủy sinh
Cây thủy sinh cần các chất đa lượng với số lượng lớn và chúng quan trọng với nhiều chức năng của cây. Không có chúng, cây không thể tăng trưởng, phục hồi hay duy trì sức khỏe. Nhiều chất đa lượng đã có sẵn trong hồ; chẳng hạn ô-xy và hy-dro thường hiện diện trên mức cần thiết, trong khi can-xi và ni-tơ cũng luôn có mặt. Trong nước rất mềm, lượng can-xi rất thấp, và ni-tơ được cây hấp thu dưới dạng nitrate và ammonium, những chất phát sinh từ môi trường lọc sinh học hay từ chất thải của cá. Do vậy, những chất đa lượng mà cây thực sự cần là cac-bon, ma-nhê, phốt-pho, lưu huỳnh và kali.
Can-xi
Can-xi là nguyên tố sống còn đối với cây thủy sinh trong việc hình thành cấu trúc vách tế bào và để duy trì sự thẩm thấu của tế bào. Có lẽ chúng cũng kích hoạt một số enzyme. Mặc dù can-xi thường có đủ trong hầu hết mọi nguồn nước, chất này sẽ thiếu nếu hồ chỉ dùng nước mưa và nước qua bộ lọc thẩm thấu ngược. Nhiều nền trộn sỏi (hay thạch anh) có chứa can-xi và điều này, kết hợp với việc sử dụng một phần nước máy, sẽ cung cấp đủ lượng can-xi cho đa số cây thủy sinh. Trong hầu hết trường hợp, không nên cung cấp can-xi cho hồ một cách nhân tạo vì dư lượng sẽ hạn chế công dụng của những dưỡng chất khác và gia tăng độ cứng của nước. Tuy nhiên, nhiều cây thủy sinh xuất xứ từ vùng nước cứng sẽ cần nồng độ can-xi cao. Bởi vì chất này luôn sẵn có trong môi trường tự nhiên của chúng nên những cây “nước cứng” này không hấp thu can-xi một cách hiệu quả trong môi trường nồng độ thấp.
Hy-dro
Hy-dro được sử dụng dưới dạng nước (H2O), chủ yếu là thành phần cấu trúc của tế bào, hỗ trợ và làm phương tiện vận chuyển các chất trong cây. Rõ ràng, hy-dro dưới dạng H2O luôn có sẵn trong hồ và không cần phải bổ sung thêm.
Cac-bon
Cac-bon được tất cả các sinh vật sống sử dụng như là “khối” cấu trúc cơ bản và chiếm đến 40-50% trọng lượng khô của cây. Về mặt số lượng, cac-bon là chất quan trọng nhất. Cây hấp thu cac-bon từ khí CO2, mà chúng bị phân tách thành ô-xy (O2) và cac-bon thông qua quá trình quang hợp. Mặc dù cây hấp thu cả ô-xy lẫn cac-bon, lượng ô-xy tiêu thụ so với cac-bon là rất nhỏ, vì vậy đa phần ô-xy bị trục xuất thành những bọt khí trên bề mặt lá.
CO2 là chất khí vì vậy nồng độ trong nước bị ảnh hưởng bởi sự trao đổi không khí/nước. Nếu nước xao động mạnh ở bề mặt thì lượng trao đổi khí gia tăng và nồng độ CO2 trong nước sẽ tăng hoặc giảm tùy thuộc vào nồng độ CO2 tức thời của không khí. Để cây thu được đủ CO2, nồng độ CO2 trong nước phải cao hơn nhiều so với trong không khí. Điều này có nghĩa rằng CO2 phải được cung cấp cho nước từ nguồn khác (không phải từ không khí). Trong tự nhiên cũng như trong hồ thủy sinh, CO2 xuất hiện trong nước là kết quả của việc vi khuẩn phân hủy các chất hữu cơ và bởi sự hô hấp của cây và động vật.
Cây có thể thu thập CO2 mà chúng cần bằng một số cách, bao gồm hấp thu trực tiếp từ nền đáy thông qua rễ, hấp thu trực tiếp từ nước thông qua lá, “tái sử dụng” CO2 từ quá trình hô hấp, và qua việc phân hủy chất bi-cac-bo-nat trong nước. Mặc dù nồng độ CO2 trong nền đáy cao nhất (vì có một lượng lớn chất hữu cơ) nó không hề khuếch tán vào nước và do đó không thể được tiêu thụ với số lượng lớn ở vùng xung quanh rễ. Cách dễ nhất là cây thu thập CO2 trực tiếp từ nước và xung quanh lá. Trong một số hồ, nồng độ CO2 đầy đủ để cây tăng trưởng tốt mặc dù trong hầu hết trường hợp, sự tăng trưởng bị giới hạn bởi nồng độ CO2. Luôn phải cung cấp thêm CO2 để tối ưu hóa quá trình quang hợp và có đủ lượng cac-bon cho cây. Có nhiều phương pháp cung cấp CO2 cho nước và chúng được thảo luận ở trên.
Ma-nhê
Ma-nhê là chất đa lượng sống còn đối với mọi loài cây, có vai trò trong một số chức năng quan trọng, và là thành phần quan trọng của chất diệp lục. Ma-nhê cũng được sử dụng để kích hoạt một số enzyme cấu thành chất béo, dầu và tinh bột. Ma-nhê là dưỡng chất “nước cứng” và thường được phát hiện ở nồng độ tương đương với can-xi. Tuy nhiên nồng độ ma-nhê trong nước máy rất biến thiên tùy thuộc vào điều kiện địa phương, vì vậy thật khó để nhận biết khi nào cần phải bổ sung. Nhà máy nước có thể cung cấp nồng độ và cũng có thể đo nồng độ ma-nhê bằng bộ thử. Nồng độ ma-nhê lý tưởng cho hồ thủy sinh vào khoảng 5-25 mg/lít, mặc dù ngoài tự nhiên nhiều cây có nhu cầu vượt quá tầm này. Nhìn chung, ở vùng nước cứng thì nước máy luôn có đầy đủ chất ma-nhê. Sử dụng chất phụ gia giàu dưỡng chất hay nền đất trồng cây để cung cấp ma-nhê đều đặn cho nước hồ. Thêm nữa, bạn có thể sử dụng cả phân nước, chất này đặc biệt cần thiết đối với hồ thủy sinh nước mềm. Nhiều phân nước chứa MgSO4 (thường được gọi là muối Epsom) chất này rất lý tưởng vì nó cung cấp cả ma-nhê lẫn lưu huỳnh. Nên nhớ rằng nồng độ ma-nhê trong nước quá cao sẽ ngăn cản cây hấp thu các chất khác, đặc biệt là kali. Trên thực tế, việc thiếu chất kali thường là do có quá nhiều ma-nhê.
Ni-tơ
Ni-tơ là một trong những dưỡng chất chính mà cả cây thủy sinh lẫn cây trên cạn đều cần để tăng trưởng tốt và mạnh khỏe. Nó là thành phần chủ yếu trong các chất đạm (protein) và a-xit nucleic, và chiếm khoảng 1-2% trọng lượng khô của cây. Cây không thể hấp thu ni-tơ dưới dạng khí “nguyên chất” (N2) mà qua một số dạng khác, bao gồm ammonia (NH3), ammonium (NH4+), nitrite (NO2-) và nitrate (NO3-). Hầu hết cây hấp thu ni-tơ dưới dạng ammonium và nitrate, và mặc dù mức độ ưu tiên tùy vào mỗi loài nhưng ammonium được tiêu thụ nhiều hơn là nitrate. Lý do chính là vì cây sử dụng ammonium để tổng hợp chất đạm và nếu ni-tơ được hấp thu dưới dạng nitrate thì cây phải tốn năng lượng để chuyển đổi thành ammonium. Trong hồ thủy sinh, ammonium phát sinh từ chất thải của cá và là kết quả của quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Chúng thường được các vi khuẩn trong bộ lọc sinh học chuyển hóa thành nitrite trước rồi sau đó mới thành nitrate. Nhiều cây hấp thu ammonium trước khi vi khuẩn phân kịp hủy chúng, dù cả hai đều cạnh tranh ammonia với nhau. Tuy nhiên, đừng cố gắng giảm chế độ lọc sinh học để làm tăng lượng ammonium cần cho cây. Trong nước mềm, có tính a-xit, ammonium không nguy hiểm đối với cá, nhưng trong nước cứng với pH trên 7, ammonium chuyển hóa thành ammonia, chất rất độc đối với cả với cá lẫn cây, điều khiến cho bộ lọc sinh học trở nên cực kỳ quan trọng trong hồ thủy sinh nước cứng.
Cây phụ thuộc chủ yếu vào nitrate hơn là ammonium như là nguồn cung cấp ni-tơ trong hồ nước cứng. Mặc dù cây chỉ sử dụng nitrate một khi ammonium được tiêu thụ hết, nên nhớ rằng, nitrate là nguồn ni-tơ an toàn hơn rất nhiều đối với cá, đặc biệt là với nước cứng. Nhiều phân nước có chứa thành phần nitrate, nhưng điều quan trọng là cần phải kiểm tra nồng độ nitrate trong hồ thường xuyên. Trong hầu hết trường hợp, cây nhận đủ lượng ni-tơ từ nguồn nitrate tự nhiên tạo ra từ bộ lọc sinh học với chất thải (chủ yếu từ cá và gián tiếp từ thức ăn thừa). Kiểm tra nồng độ nitrate rất dễ và có rất nhiều bộ test đơn giản dành cho mục đích này. Nồng độ nitrate lý tưởng nên ở mức dưới 25 mg/lít. Nhiều loài cá cảnh nhiệt đới có thể thích nghi với nồng độ cao hơn, nhưng trong điều kiện tự nhiên, cây không bao giờ ở tình trạng nồng độ cao hơn 2 mg/lít và nồng độ cao hơn 30 mg/lít có thể gây hại.
Ô-xy
Ô-xy được cây hấp thu dưới dạng khí (O2) từ nước (H2O) và CO2. Ô-xy là thành phần cấu trúc chủ chốt của tế bào và được sử dụng trong quá trình quang hợp, mặc dù nó cũng là sản phẩm của quá trình này. Cây thu ô-xy qua rễ và qua quá trình hô hấp (nó cũng nhả khí từ rễ). Cây thủy sinh có những mao mạch lớn mà chúng chiếm phần lớn cấu trúc của cây. Chúng được sử dụng để vận chuyển ô-xy đi khắp cây, mà chủ yếu là đến rễ. Một khi ô-xy được vận chuyển đến, và thoát ra từ rễ, nó kết hợp với cac-bon và/hay các chất hữu cơ ở nền đáy, để tạo ra CO2 cần thiết cho quá trình quang hợp. Việc ô-xy thoát ra từ rễ cũng giúp ngăn ngừa tình trạng yếm khí khiến rễ bị hư hại.
Mặc dù tiêu thụ và thải ra nhiều ô-xy, cây lại không thích hợp với môi trường giàu ô-xy và chỉ cần một lượng ô-xy hòa tan (D.O) nhỏ. Đấy là vì khi lượng ô-xy hòa tan cao, một lượng dưỡng chất, đặc biệt là sắt (Fe) bị ô-xy hóa và trở nên quá lớn để cây có thể hấp thu. Nồng độ ô-xy cao cũng ngăn cản cây hấp thu các dưỡng chất quan trọng khác một cách đầy đủ. Vào ban ngày, cây quang hợp và thải ra ô-xy, vì vậy không hề có vấn đề thiếu ô-xy vào ban ngày. Chỉ vào ban đên lượng ô-xy mới giảm vì cây ngừng quang hợp nhưng lại sử dụng ô-xy để hô hấp. Trong hồ mật độ cây cao với chuyển động nước ít hay có nhiều thực vật nổi, lượng trao đổi không khí/nước giảm và nồng độ ô-xy hòa tan tụt xuống một cách đột ngột. Tuy nhiên, nồng độ hiếm khi nào tụt xuống quá thấp đối với cây mà chủ yếu tụt xuống quá mức cần thiết của cá. Trong đa số trường hợp, không cần phải cung cấp ô-xy và/hay sục khí trong hồ thủy sinh.
Phốt-pho
Phốt-pho đóng vai trò chủ chốt trong việc chuyển hóa năng lượng và là một thành phần “quan trọng” của các hợp chất và enzyme di truyền. Sự phát triển mạnh khỏe của rễ và việc hình thành hoa cũng phụ thuộc vào lượng phốt-pho có trong cây. Phốt-pho được cây hấp thu qua rễ dưới dạng phốt-phát (PO4-) mà chúng hiện diện trong nền cao hơn nhiều so với trong nước. Đấy là bởi vì phốt-phát phản ứng với ô-xít kim loại – được biết là ô-xít sắt – rất mạnh trong nước, tạo ra một dạng kết tủa, chẳng hạn như phốt-phát sắt mà cây không thể hấp thu được. Trong nước có rất nhiều chuyển động và hòa trộn, vì vậy tiếp xúc giữa phốt-phát và ô-xít kim loại gia tăng. Tiếp xúc này không xảy ra nhiều ở nền, nơi mà phốt-phát vẫn hiện diện dưới dạng hữu dụng. Trong một số trường hợp, CO2 thoát ra từ rễ cây trong quá trình hô hấp có thể phá vỡ liên kết bên trong hợp chất phốt-phát kết tủa và giúp cây có thể hấp thu được phốt-phát.
Phốt-phát thường hiện diện trong thức ăn của cá vì vậy nồng độ của nó trong hồ thủy sinh hiếm khi không đủ. Nồng độ phốt-phát trung bình trong một hồ thủy sinh thường là 1-3 mg/lít, trong khi nồng độ ngoài tự nhiên chỉ khoảng 0.0052-0.02 mg/lít. Hiếm khi nào nồng độ phốt-phát thấp nhưng nếu quá cao thì có thể làm tảo bùng phát. Để phát triển khỏe mạnh, tảo cần nồng độ phốt-phát trên 0.03 mg/lít, bởi vì hạn mực này thường bị vượt quá dẫn đến kết quả là tảo bùng phát trong hồ thủy sinh. Trong điều kiện bình thường, hầu hết phốt-phát đều bị “khóa” trong nền đáy và vô dụng đối với tảo. Không nên bón thêm phốt-phát cho hồ thủy sinh bởi vì nó có thể đã có sẵn trong một số nền đa dưỡng và nền đất trồng cây.
Kali
Kali là một dưỡng chất rất quan trọng không thể bỏ qua đối với hồ thủy sinh. Đó là thành phần chủ chốt trong hệ thống sinh lý của cây và được dùng trong việc tổng hợp chất đạm, mở và đóng các mao mạch (stomata), phát triển hạt, tạo rễ, kháng bệnh và quang hợp. Thiếu kali sẽ khiến sự tăng trưởng và sắc diện của cây bị suy giảm toàn diện cũng như ngăn cản quá trình quang hợp.
Cây hấp thu kali dưới dạng i-on (K+) từ nước hơn là từ nền cả tronng hồ thủy sinh lẫn ngoài tự nhiên, hầu hết kali thoát ra từ đất trồng hay nền. Chúng ta không hoàn toàn hiểu rõ tại sao lại như vậy nhưng nếu có nhiều kali trong đất thì lượng ammonium cần cho rễ cây sẽ cao. Vì nước máy có rất ít kali nên cần phải bón nhân tạo chất này cho hồ thủy sinh, bằng phân nước hay cách thông dụng hơn, trộn vào nền đa dưỡng và nền đất trồng cây. Phân bồ-tạt và/hay bột đá gra-nít thường được trộn với nền đa dưỡng để cung cấp kali.
Lưu huỳnh
Lưu huỳnh được sử dụng trong việc sản xuất các a-xít a-min, đạm và chất diệp lục, và thường có đủ trong nước máy. Cây hấp thu lưu huỳnh dưới dạng sun-phát (SO42-) và nhiều nền đất trồng cây có sẵn sun-phát đủ lượng cần thiết cho cây. Một vài loại phân bón cũng chứa các loại sun-phát. Nước mưa cũng chứa lượng sun-phát khá cao nhưng thường không ổn định. Một trong những lý do mà bạn phải lưu ý khi sử dụng nước mưa đó là lượng lưu huỳnh rất cao trong vài phút đầu tiên khi bắt đầu mưa. Lưu huỳnh ở dạng nguyên chất là chất độc và không nên dùng nhiều cho hồ thủy sinh.