Por qué importa la estabilidad de los niveles de nutrientes en los acuarios plantados

Respuestas de las plantas a un entorno cambiante

Aunque a los ojos humanos las plantas parecen estáticas, están constantemente percibiendo las condiciones del entorno y ajustándose a ellas. Las plantas de acuario hacen cambios continuamente para adaptarse a los recursos disponibles en el entorno. Entre las respuestas evidentes que se pueden observar en las plantas de acuario están el alargamiento de los tallos cuando a la planta le falta luz y la producción de hojas sumergidas, más eficientes en el intercambio gaseoso, cuando la planta crece sumergida. Las plantas hacen estos cambios de adaptación para optimizar el uso de los recursos disponibles en el entorno, como la luz, el dióxido de carbono y los nutrientes.

Muchos cambios de adaptación ocurren internamente, en la bioquímica de la planta. Las plantas aumentan sus hormonas del crecimiento cuando el nitrógeno abunda, y producen hojas más grandes y crecen más rápido. Cuando hay poco nitrógeno disponible, muchas plantas adoptan formas más pequeñas y también pueden retrasar la producción de clorofila , lo que da lugar a hojas más rojas en algunas especies.

Los cambios de adaptación graduales o pequeños en el acuario ocurren la mayor parte del tiempo de forma invisible, y los acuaristas apenas les prestan atención. Muchas de las especies de plantas más fáciles son extremadamente adaptables y pueden soportar cambios importantes sin mostrar síntomas.

Sin embargo, cuando el cambio de adaptación es lo bastante grande como para provocar una respuesta de estrés en las plantas, es entonces cuando los acuaristas se dan cuenta. Algunas especies, como Rotala macrandra, producen puntas atrofiadas cuando sufren estrés de adaptación. La yema apical de la punta muere; sin embargo, la planta puede producir nuevos brotes laterales que sobreviven. En otras especies, como las Cryptocoryne o Bucephalandra, puede manifestarse como hojas que se deshacen (melt).

Las hojas más viejas tienen una capacidad limitada para adaptarse a nuevas condiciones del entorno. A menudo, las plantas abandonan las hojas más viejas a medida que se adaptan a las nuevas condiciones produciendo hojas nuevas con una maquinaria interna optimizada para el nuevo entorno. Cuando las plantas dejan de defender sus hojas más viejas y canalizan la energía hacia los brotes nuevos, las algas atacan las partes más viejas. Esto es más evidente al pasar plantas cultivadas en forma emersa a cultivo sumergido: al final, la planta descarta todas las hojas emersas a medida que produce hojas sumergidas. 

Después de introducir las plantas en un acuario nuevo, se abandonan las hojas más viejas que no están programadas para el entorno actual. La planta producirá hojas nuevas adaptadas que se mantendrán libres de algas. El resultado es una mezcla de hojas nuevas sin algas junto a hojas más viejas que atraen algas. La solución correcta en este caso es podar las hojas más viejas y dejar que las plantas se asienten, manteniendo estable el entorno. El enfoque equivocado es seguir retocando los valores de los parámetros, lo que induce aún más cambios de adaptación en las plantas y prolonga el problema. Por eso muchos acuaristas descubren que sus acuarios plantados solo se asientan sin problemas DESPUÉS de rendirse y dejar de hacer cambios en el acuario.  Muchos acuarios sufren iatrogenia.

iatrogenia - término que se aplica  cuando la acción que debería ayudar perjudica, en cambio, al paciente.

Los acuaristas experimentados tienen una enorme ventaja al gestionar acuarios nuevos, porque saben que un determinado conjunto de parámetros funcionará y pueden dejar que las plantas se estabilicen con el tiempo en lugar de seguir retocando los parámetros. Los acuaristas con menos experiencia a menudo se quedan preguntándose si podrían haber hecho algo distinto para mejorar el crecimiento de las plantas y, con frecuencia, acaban desestabilizando el sistema por hacer demasiados cambios.

Cómo distinguir las “carencias de nutrientes” de los niveles de nutrientes inestables

Las plantas sufren carencias de nutrientes cuando no reciben suficientes nutrientes para crecer. Las plantas sufren estrés de reprogramación cuando reciben suficientes nutrientes para crecer, pero los niveles de nutrientes son inestables.

Carencias de nutrientes

• El crecimiento general es débil y notablemente lento
• Se caracteriza por brotes nuevos más pequeños y una mala formación de las hojas nuevas
• El tamaño de la planta tiende a reducirse con el tiempo
• Suele tardar algo en manifestarse, ya que las plantas pueden almacenar nutrientes para usarlos más adelante
• El cambio es gradual, no repentino

Niveles de nutrientes inestables

• El crecimiento sigue siendo fuerte
• Los brotes nuevos tienen un tamaño normal y buena coloración
  
• Las algas atacan la planta a pesar de que crece bien
• Los problemas de crecimiento o de algas aparecen de repente, no de forma gradual
  

La Rotala florida muestra una buena forma y un buen color. Un pico de 10ppm en el nivel de nitratos de este acuario provocó suficiente estrés de adaptación como para que las algas atacaran la planta. Mucha gente cree que echar más nutrientes siempre hace que las plantas estén más sanas, y eso solo funciona hasta cierto punto. La estabilidad de los niveles de nutrientes también es importante para evitar la reprogramación de las plantas. 

Algas en las partes más viejas de Micranthemum “Monte Carlo”. ¿Le falta algún nutriente a la planta? ¿O simplemente está abandonando las partes viejas mientras los brotes nuevos siguen libres de algas? Las plantas pueden sufrir estrés de adaptación por muchísimos motivos: fluctuaciones de CO2, inestabilidades biológicas, etc. No todas las formas de estrés de adaptación tienen que resolverse aumentando los nutrientes. La mayoría de las veces, si los brotes nuevos están bien formados, basta con podar o arrancar las partes viejas y replantar los brotes nuevos para resolver el problema.

Unos niveles de nutrientes estables son la clave para conservar las hojas más viejas y maximizar las partes viejas libres de algas. Además, muchas plantas solo alcanzan todo su color en condiciones de crecimiento estables.

¿Importa más un nutriente que otro?

En lo que respecta a las plantas de acuario, no todos los factores que influyen en el crecimiento provocan estrés de adaptación. Los niveles de luz, por ejemplo, tienen una gran influencia en el crecimiento, pero la mayoría de las plantas parecen capaces de sobrellevar sin problemas cambios relativamente grandes en los niveles de luz. Del mismo modo, los aumentos de los niveles de CO2 no parecen tener ningún impacto negativo en las plantas, mientras que las bajadas de los niveles de CO2 sí provocan un estrés importante en las plantas. 

No todos los nutrientes influyen igual en el crecimiento. Aparte de la disponibilidad de carbono, la disponibilidad de nitrógeno es lo que más estimula el crecimiento de las plantas. Quizá se deba a que las plantas usan más nitrógeno para crecer que cualquier otro nutriente aparte del carbono. En los sistemas en los que el nitrógeno está fácilmente disponible, las plantas aceleran su ritmo de crecimiento. Cuando el acceso al nitrógeno es escaso, las plantas crecen considerablemente más despacio y, a menudo, también con formas de crecimiento más pequeñas, y esto ocurre incluso si los demás nutrientes están en exceso. 

Aunque todos los nutrientes son importantes de algún modo, para que este artículo no se alargue hasta el infinito, hablaremos sobre todo de la estabilidad de los niveles de nutrientes tomando como ejemplo los niveles de nitrógeno. Las plantas obtienen nitrógeno a través del nitrógeno amoniacal de los sustratos nutritivos (soil) y de los nitratos y el amonio de la columna de agua. Que los picos de nitrógeno por la vía del sustrato causen problemas es raro y suele limitarse a quienes usan “osmocote” de forma casera, con “osmocote” terrestre que libera su contenido demasiado rápido. Los niveles de nitratos en la columna de agua son un factor con mucho más impacto.

Un acuario bien plantado y con CO2 inyectado puede absorber entre 1 y 8ppm de nitratos en un periodo de 24 horas. En un acuario con una carga de peces moderada, los desechos de los peces producen unas 1-4ppm de nitrato al día. Los acuarios con poca carga de peces y poca alimentación pueden producir solo 0.5ppm de nitrato al día. Además, la mayoría de los acuaristas aportan nitratos al fertilizar la columna de agua.

Veamos con algunos ejemplos simplificados cómo se puede acumular el nitrato (NO3). (ppm) significa partes por millón. En la mayoría de los acuarios, una oscilación de 10-15ppm de NO3 basta para provocar la reprogramación de las plantas y un pico de algas.

Dosificación y acumulación de nutrientes en los acuarios

Acuario de ejemplo 1. 

El acuario empieza la semana con 0ppm de NO3. Dosis diaria de 2ppm de NO3. La tasa de absorción de las plantas del acuario es de 2ppm de NO3. En el acuario se miden de forma constante niveles residuales de 0ppm de NO3 en la columna de agua. Es un ejemplo de abonado moderado, que da lugar a niveles residuales de nutrientes constantes (un NO3 residual en la columna de agua de cero o casi cero). Es un ejemplo de estabilidad en cero (zero-bound stability), ya que la cantidad de nitrógeno disponible para las plantas cada día es constante.

Acuario de ejemplo 2.

El acuario empieza la semana con 0ppm de NO3. Dosis diaria de 4ppm de NO3. La tasa de absorción de las plantas del acuario es de 1ppm de NO3 al día. Esto provoca una acumulación neta de 3ppm de NO3 al día. El acuario empieza la semana con 0ppm de NO3 residual y sube a 21ppm de NO3 residual al cabo de 7 días. Es un ejemplo de dosificación abundante, pero con niveles residuales de nutrientes irregulares. La planta, que empezó adaptada a crecer con niveles residuales de nitrato de 0ppm, empezará a adaptarse al final de la semana a una alta disponibilidad de nitrógeno debido al pico de los niveles de NO3. Esto inducirá una respuesta de adaptación brusca en algunas plantas y provocará algas.

Acuario de ejemplo 3.

El acuario empieza la semana con 15ppm de NO3 en la columna de agua. Dosis diaria de 3ppm de NO3. La tasa de absorción de las plantas del acuario es de 3ppm de NO3 al día. En el acuario se miden de forma constante 15ppm de NO3 en la columna de agua. Las plantas se adaptan a tener 15ppm de NO3 en la columna de agua. Es un ejemplo en el que los nutrientes residuales en la columna de agua son altos, pero constantes. Es un entorno de crecimiento estable.

Estabilidad en cero / acuario con limitación de nitratos (acuario de ejemplo 1)

Este es un enfoque fácil de aplicar para mantener constantes los niveles de nitrógeno en la columna de agua: usar un sustrato rico y dosificar de forma más bien moderada. De ahí ha surgido la observación de que algunas especies de plantas parecen más fáciles de cultivar en sustratos nutritivos ricos. Sin embargo, el mecanismo por el que funciona es que resulta más fácil mantener niveles de nutrientes bajos y estables en la columna de agua cuando las plantas pueden alimentarse de un sustrato rico.

Usamos un ejemplo en el que las tasas de absorción de las plantas igualan o superan cada día las tasas de dosificación de fertilizante (usando el nitrato como referencia). Un sistema así no tendrá una acumulación neta de nitratos en la columna de agua. Esto significa que las plantas absorben por completo todo el nitrato que se dosifica. Acumulación de nutrientes = fertilizante dosificado - absorción de las plantas. La tasa de acumulación de nitratos en este acuario es de 0ppm al día, así que las barras de acumulación de nutrientes de abajo se quedan en cero.

La desventaja de mantener un sistema así es que las especies menos competitivas podrían quedarse sin nutrientes si la dosis queda muy por debajo de lo necesario. Los acuaristas tienen que observar sus plantas de cerca para detectar si están dosificando de menos. La forma de evitarlo es usar un sustrato rico del que las plantas puedan obtener N adicional si lo necesitan.

ADA es conocida por trabajar sobre todo con sistemas de estabilidad en cero combinados con su sustrato nutritivo rico. En estos montajes, las plantas moderan su propio ritmo de crecimiento de forma natural a medida que el acuario se va cubriendo de vegetación y más plantas compiten por los nutrientes disponibles. Esto da longevidad a muchas composiciones en comparación con los acuarios en los que todas las plantas están siempre bien alimentadas y enseguida desbordan su espacio. Las plantas de los sistemas pobres en nutrientes crecen más despacio y además requieren menos mantenimiento de poda y replantado. Los sistemas de estabilidad en cero son muy estables y fáciles de gestionar a corto plazo, sobre todo si se combinan con plantas fáciles de cultivar. Por eso los sistemas comerciales como el sistema ADA han ganado una gran popularidad. 

La principal desventaja de estos acuarios es que las especies más exigentes o con mayores necesidades se verán desplazadas por especies capaces de captar nutrientes de forma más agresiva. Una observación es que, aunque muchas composiciones de ADA empiezan con muchas especies interesantes, cuanto más tiempo funcionan los acuarios, menos especies quedan, porque las más débiles van quedando desplazadas. Sin un seguimiento cuidadoso, muchas plantas se debilitan con el tiempo a medida que la composición madura y aumenta la competencia por unos nutrientes escasos. Esto puede llevar a un punto de inflexión en el que el acuario colapsa con facilidad porque todas las plantas están en un estado de fragilidad crónica. Sin embargo, como estos colapsos tardan mucho en producirse, muchos seguidores de este enfoque simplemente aprovechan la ocasión para renovar la composición.

Estas desventajas se pueden contrarrestar si los acuaristas vigilan de forma más activa el crecimiento de cada especie y lo compensan dosificando más o enriqueciendo activamente zonas del sustrato nutritivo donde haga falta. Muchos de los acuarios de 2Hr Aquarist también funcionan con el enfoque de estabilidad en cero, pero gracias a una gestión más activa podemos cultivar bien una gama de especies exigentes mucho más amplia que la que consigue la galería de ADA.

En la práctica, las tasas de absorción de las plantas pueden no coincidir con las tasas de dosificación de fertilizante. Además, mucha gente puede querer dosificar al menos un poco en exceso por miedo a dosificar de menos. Si dosificamos un poco más que la tasa de absorción media de nuestros acuarios, podemos gestionar fácilmente los niveles de nutrientes con un gran cambio de agua al final de la semana que los reinicie. Un gráfico de acumulación de nutrientes más realista sería como el de abajo, en el que la absorción de las plantas fluctúa dentro de una franja aunque la dosificación de nutrientes se mantenga constante. Cada semana se hace un gran cambio de agua (80%) para reiniciar los niveles. Si siempre dosificas ligeramente en exceso, es muy recomendable hacer un gran cambio de agua cada semana (bastante más del 50%) para reiniciar los niveles. Acumulación de nutrientes = fertilizante dosificado - absorción de las plantas (acumulada). La tasa de acumulación de nitratos en este ejemplo varía en un rango de 0-0.8ppm al día.

En el ejemplo de arriba, los niveles acumulados de nitratos se mantienen de forma constante por debajo de 5ppm, con cierto margen de error. Es un ejemplo de sistema en el que hay un ligero exceso, pero la disponibilidad de nitratos nunca sube lo suficiente como para que se produzca la reprogramación de las plantas.

Ejemplo de dosificación inestable (acuario de ejemplo 2)

Este es un ejemplo de un acuario que se dosifica 3 veces por semana con una dosis alta de nitratos. Después, al final de la semana, se le hace un cambio de agua del 50%.

Es un ejemplo en el que una dosificación abundante en la columna de agua, en relación con las tasas de absorción de las plantas, hace que los niveles de nitratos del acuario fluctúen en un rango amplio, lo que causa una reprogramación importante de las plantas. A menudo, esto da lugar a picos de algas y a puntas atrofiadas en las especies sensibles. En la mayoría de los acuarios plantados, un aumento o una bajada de 10ppm de nitratos es un cambio lo bastante importante como para estresar a las plantas sensibles.

En los acuarios con niveles de nutrientes inestables, las plantas pueden recibir suficientes nutrientes para seguir creciendo y producir hojas nuevas de buen tamaño, pero aumenta mucho la probabilidad de que el estrés de reprogramación de las plantas haga que las algas se fijen en las partes más viejas. El estrés de reprogramación también provoca un deterioro más rápido de las hojas más viejas, que se abandonan cuando su maquinaria interna no se corresponde con los niveles de recursos del entorno.

A continuación se describe una forma mejor de mantener de forma estable una alta disponibilidad de nutrientes en la columna de agua.

Dosificación de tipo Índice Estimativo (EI) de forma estable (acuario de ejemplo 3)

En este ejemplo, dosificaremos la misma cantidad de nutrientes por semana que en el ejemplo inestable de arriba (ejemplo 2). La tasa de absorción de las plantas también se mantiene parecida a la de arriba. Sin embargo, la forma de repartir la dosis cambia considerablemente. En lugar de dosificar 9ppm tres veces por semana como arriba, ahora repartimos la dosis en 3ppm al día. Sin embargo, el último día de la semana hacemos un gran cambio de agua y una dosis triple para reponer los nutrientes que hemos retirado con el cambio de agua. Acumulación de nutrientes = fertilizante dosificado - absorción de las plantas (acumulada). La tasa de acumulación de nitratos en este acuario es de 1ppm al día.

Aunque en ambos ejemplos se dosifica la misma cantidad de fertilizante a lo largo de la semana, con este enfoque hemos conseguido que la acumulación de nutrientes sea uniforme a lo largo de la semana.

La clave aquí es que la dosis diaria de nutrientes debe seguir estando cerca de la tasa de absorción diaria de las plantas; sin embargo, en cada cambio de agua, los niveles de nutrientes se recalibran a un punto más alto en lugar de intentar llegar a cero.

La ventaja de tener abundantes nutrientes en la columna de agua es que todas las plantas crecen más rápido. Para los acuaristas que empiezan, esto ofrece una confirmación más rápida de que están haciendo las cosas bien. Cuando tienes la certeza de que las plantas pueden tomar nutrientes libremente de la columna de agua, quedas libre para centrarte en ajustar otros aspectos, como los niveles de CO2. Las plantas recién trasplantadas se adaptarán más rápido, y esto puede dar ventaja en el cultivo de especies difíciles.

La principal desventaja de este enfoque es que a muchos acuaristas les puede resultar difícil encontrar una pauta de dosificación que mantenga niveles estables. Los tests para acuaristas no ofrecen gran precisión para afinar las tasas de dosificación. La mayoría de los acuaristas necesitan mucho ensayo y error para encontrar un régimen de dosificación que funcione en un acuario concreto. Muchos acuaristas pasan años ajustando su forma de dosificar, pero siguen teniendo problemas por la precisión que exige este enfoque. 

La mayoría de los tests para acuaristas ofrecen poca precisión al leer los niveles de nitratos. Los equipos de gama alta, como el Hanna Nutrient Analysis Photometer, son precisos, pero cuestan mucho.

Los acuarios con una dosificación abundante en la columna de agua también sufren problemas de algas más graves cuando estas se desencadenan, sobre todo en montajes nuevos o cuando el acuario no tiene suficiente masa vegetal. Esto puede ser muy duro para los acuaristas que empiezan y no están acostumbrados a lidiar con las algas.

Los brotes de algas, una vez desencadenados, son mucho más intensos cuando los nutrientes de la columna de agua están elevados. Un acuario recién montado puede sufrir brotes espectaculares de diatomeas (algas marrones) cuando se combinan muchos nutrientes con mucha luz. Foto del acuario: Nate B. 

Cómo conseguir niveles de nutrientes estables con tests para acuaristas

Para tener niveles de nutrientes estables, el objetivo es obtener el mismo tono de color al usar un test de nitratos en tu acuario en cualquier momento de la semana. 

Con algunos tests puede costar distinguir entre ciertos colores de la tabla. Los acuaristas pueden diluir 1 parte de agua del acuario con 1 parte de agua destilada o de ósmosis (RO) para reducir las lecturas a la mitad. Por ejemplo, en el test de NO3 de API, los colores de la tabla para 10ppm y 20ppm pueden ser difíciles de distinguir. Si crees que tienes una lectura de 20ppm con el test de nitratos de API, puedes diluir 1 parte de la muestra de agua del acuario con 1 parte de agua destilada o de ósmosis (RO), lo que reduce a la mitad el nivel de nitratos de la muestra, y volver a hacer el test. Si la muestra diluida se parece más a 5ppm que a 10ppm, sabrás que tu muestra original está más cerca de 10ppm que de 20ppm de NO3.

Para ello, primero necesitas un método estable para dosificar nutrientes a diario. Al medir si los nutrientes se acumulan o se agotan a lo largo de la semana, sabrás si tu tasa de dosificación diaria es mayor o menor que la tasa de absorción de nutrientes de tu acuario.

Para comprobarlo, haz mediciones con el test a lo largo de la semana. Haz las fotos siempre en el mismo sitio y guárdalas en tu teléfono o tu computadora para comparar las lecturas a lo largo de la semana. Si tus tests de nitratos muestran colores más claros al final de la semana que el primer día, significa que tu tasa de dosificación es inferior a la tasa de absorción de tu acuario. En los acuarios en los que la diferencia entre las tasas de absorción y de dosificación es pequeña, puede que la diferencia solo se aprecie al comparar los colores del primer y el último día de la semana. En los acuarios en los que las tasas de dosificación diarias difieren mucho de las tasas de absorción del acuario, puede apreciarse una diferencia de color a mitad de semana.

Si usas el método de dosificación EI, el día del cambio de agua sirve para reiniciar los niveles de nutrientes. Una forma de alcanzar al momento tu nivel de saturación objetivo sin usar tests es cambiar el 100% del agua y dosificar exactamente las ppm de nutrientes que quieras.

Si haces, por ejemplo, un cambio de agua del 50% y tu agua tiene 20ppm de nitratos antes del cambio, tendrías que volver a dosificar 10ppm de nitratos para mantener los niveles de nutrientes estables en 20ppm. Si, en cambio, tu nivel objetivo es de 15ppm de nitratos, después de un cambio de agua del 50% (que retira 10ppm de las 20ppm), tendrás que volver a dosificar 5ppm de nitratos. A largo plazo, el objetivo debe ser mantener los mismos niveles antes y después de los cambios de agua.

Si, en cambio, usas el enfoque de estabilidad en cero para dosificar los nutrientes, el objetivo es simplemente mantener los nitratos en 5ppm o menos después de los cambios de agua. Si los niveles de nutrientes han subido mucho durante la semana, por ejemplo hasta 10ppm, haz simplemente un cambio de agua más grande (80-100%).

Conclusiones

Ciertos estilos se adaptan mejor a los sistemas de estabilidad en cero, como los aquascapes de estilo Nature con plantas fáciles y adaptables o los aquascapes Iwagumi que usan solo plantas tapizantes enraizadas. La estabilidad general y el crecimiento más lento del abonado moderado en la columna de agua permiten que estos aquascapes maduren sin problemas ni sobresaltos. El sistema de ADA y sus franquicias en todo el mundo han demostrado este enfoque de forma muy eficaz.