Аквариумные растения

PDF

      Предисловие
      Аквариумом называется искусственный водоем, предназначенный для содержания и разведения водных животных и растений, а также для наблюдения за их жизнью. За последние годы в нашей стране повысился интерес к аквариумистике. Организовано много кружков и клубов аквариумистов, возрос спрос покупателей на литературу, освещающую вопросы выращивания и размножения водной фауны и флоры. В настоящее время нет, пожалуй, ни одного школьного или дошкольного учреждения без уголка живой природы и, в частности, без аквариума. Аквариумы имеются во многих клубах и домах культуры, в учреждениях.
      Среди многочисленных любителей аквариума — люди самых различных возрастов и профессий. Среди них немало исследователей водной, болотной и прибрежной растительности. Однако аквариумистам постоянно приходится сталкиваться с затруднениями, возникающими из-за отсутствия специальных руководств. Настоящая книга является попыткой автора восполнить пробел в литературе по водным растениям.
      Растения приближают среду аквариума к естественной среде его обитателей. Без растений рыбки, которых содержат в домашних условиях, становятся раздражительными и пугливыми. Некоторым икромечущим рыбам растения служат материалом для постройки гнезда. Бурно развивающиеся высшие растения препятствуют размножению низших растений, которые нежелательны в аквариуме. Высокорастущие и плавающие растения могут служить естественной ширмой для аквариумов, установленных в светлых помещениях. Художественно правильно оформленный аквариум является украшением помещения. В школах при прохождении курса биологии аквариумные растения дают возможность преподавателю иллюстрировать материал и проводить наблюдения за их развитием в условиях, приближающихся к естественным, а в научноисследовательских учреждениях — ставить эксперименты в области гидробиологии.
      Аквариум позволяет не только наблюдать многие, часто скрытые от нас жизненные процессы, но и помогает решать важные практические задачи. Высшая водная флора играет важную роль в рыбном хозяйстве. Некоторые растения служат пищей для рыб, местом обитания и нереста определенных видов, а также убежищем для молоди. Кроме того, они поглощают углекислый газ и выделяют на свету кислород, необходимый для дыхания водных организмов. Однако чрезмерное развитие водной растительности ухудшает гидрохимический режим водоема.
      В связи с этим его регулирование приобретает большое практическое значение.
      Среди разнообразных форм декоративных растений, культивируемых в ботанических садах, мало используются водные растения, в то время как водоемы являются одним из главных декоративных элементов в садах и парках. Бассейны, украшенные растениями, всегда привлекают внимание, оживляют открытые экспозиции и затененные участки, придают красоту ландшафту.
      Чтобы удовлетворить растущие потребности в озеленении наших городов, необходимо создать специальные хозяйства по водному цветоводству. Задачей такого хозяйства является культивирование декоративных видов водных растений, селекция и размножение наиболее красивых из них, их распространение в парках, скверах и садах. При решении этих задач большую роль могут сыграть аквариумные растения.
      В состав аквариумной флоры включены: подводные, плавающие и надводные растения. Большинство видов растений описано по живым экземплярам. Рекомендации по их содержанию и размножению основаны на личной многолетней практике автора.
      Описание видов растений ведется в такой последовательности: географический район распространения, условия произрастания на родине, морфология, условия содержания, размножение.
     
      Глава первая
      Конструкции, установка и оборудование аквариумов
      Выбор аквариума. Аквариумом может служить любой сосуд, сделанный из стекла или плексигласа. По конструкции аквариумы делятся на каркасные и бескаркасные. Каркасные изготовляют из металлического уголка и стекла. Бескаркасные делают из плексигласа или цельностеклянных сосудов. Аквариумы из плексигласа обеспечивают наибольшую чистоту воды, выглядят современно и декоративно. Однако они имеют недостатки: по мере заполнения водой их стенки прогибаются, кроме того, при чистке необходимо соблюдать большую осторожность во избежание появления царапин.
      Величина аквариума измеряется его емкостью. В зависимости от емкости комнатные аквариумы делятся на малые (до 25 л), средние (25 — 100 л) и большие (100—250 л). Аквариумы емкостью более 250 л могут быть использованы в клубах или учреждениях с большой площадью, для комнат они не рекомендуются.
      Малые аквариумы изготовляют из плексигласа или из различных по форме цельностеклянных сосудов. Они бывают цилиндрические, квадратные и прямоугольные. Средние и большие аквариумы делают из стекла в металлическом каркасе или из плексигласа. Они распространены наиболее широко. Самыми удобными являются аквариумы двух размеров: длиной 50—80 см, шириной и высотой до 30 см или длиной 90— 130 см, шириной и высотой до 40 см. Для высоко-растущих видов растений необходимы аквариумы глубиной до 60 см, а для низкорастущих, обитающих в мелководье, — до 20 см. В неглубоких аквариумах, сделанных в виде влажной оранжереи, рекомендуется культивировать растения полузакрытого грунта.
      Установка аквариума. При установке аквариума должна учитываться экономическая сторона (расход электроэнергии), освещенность, а также удобство его обслуживания. В комнате с окнами, обращенными к северу, аквариум рекомендуется устанавливать у стены перпендикулярной окну, на расстоянии от него не более 1 м. Стены комнаты желательно оклеивать светлыми обоями — это способствует увеличению света в комнате и аквариуме. В комнате, выходящей окнами на юг, аквариум следует поставить у стены перпендикулярной или противоположной окну. В практике известны различные варианты установки аквариумов на стойках, изготовленных из металлических труб или уголка. Размещение аквариумов в комнате показано на рис. 1, 2.
      Для проращивания семян, выращивания рассады, содержания плавающих растений и растений, произрастающих в полузакрытом грунте, могут быть использованы небольшие стеклянные сосуды, различные по величине и форме плошки.
      Для проведения опытов, выращивания и зимовки растений возможно изготовление небольших комнатных оранжерей, которые могут успешно использоваться в различное время года. Комнатная оранжерея должна быть относительно герметична, что необходимо для создания влажной среды.
      Растения, содержащиеся в оранжерее, должны быть надежно защищены от прямых солнечных лучей.
      Затенение аквариума. В летнее время года во избежание перегрева аквариума от прямых солнечных лучей следует применять искусственное затенение, особенно в том случае, когда аквариум установлен в комнате, где окно обращено
      к югу. Для затенения аквариума можно использовать плавающие растения, а также посадить высокорастущие с боковых и задней сторон аквариума. Если этого недостаточно, необходимо использовать для этих целей сетчатые или плотные шторы из материи.
      Искусственное освещение. Нормальное углеродное питание и формирование растений под действием оптического излучения — одна из основ их существования.
      Для небольших аквариумов желательно применять боковое освещение, а для аквариумов емкостью более 75 л и глубиной более 30 см — комбинированное: верхнее и боковое. Применение для таких аквариумов только верхнего освещения недостаточно: растения при росте
      непропорционально увеличиваются в высоту, а увеличение мощности светильника приводит к обрастанию аквариума водорослями. При боковом же освещении все растения поворачиваются в сторону освещенной стороны.
      Источниками искусственного оптического излучения в светокультуре растений служат электрические лампы различных типов. Для успешного выращивания растений желательно, чтобы эти источники удовлетворяли следующим требованиям:
      1. Спектральный состав излучения ламп должен в наибольшей степени способствовать осуществлению основных физиологических процессов, протекающих в растениях. Для этого необходимо, чтобы в спектре были все участки видимого излучения с преобладанием красных, должны быть экономичны, т. е. создавать достаточную фотосинтетически активную облученность при возможно меньшем потреблении электроэнергии.
      4. Лампы и арматура должны лишь слегка затенять растения от естественного излучения, которое даже в самые темные месяцы приносит им большую пользу.
      5. Размещать лампы и арматуру следует так, чтобы они, не мешая эксплуатации аквариума или оранжереи, обеспечивали равномерное облучение растений.
      6. Лампы и арматура должны соответствовать требованиям техники безопасности при работе в условиях высокой влажности воздуха.
      В настоящее время в аквариумистике наиболее распространены люминесцентные лампы и лампы накаливания.
      Люминесцентные лампы1. Это весьма распространенный тип газоразрядных ламп низкого давления, используемых для облучения растений. Они представляют собой тонкие белые стеклянные трубочки, диаметр и длина которых зависят от мощности ламп. Размеры люминесцентных ламп (в мм) приведены в табл. 1.
      В зависимости от химического состава люминофора излучение ламп может быть разного цвета: белого, синего,
      зеленого, розового, красного. По цветности излучения их подразделяют на лампы дневного света — ЛД (с улучшенной цветопередачей — ЛДЦ); холоднобелого света — ЛХБ; белого света — ЛБ; тепло-белые — ЛТБ. Лампы ЛД имеют цветовую температуру 6500 К (соответствует цвету голубого неба без солнца); ЛХБ — 4800 К ( соответствует цвету неба, покрытого тонким слоем белых облаков); ЛБ — 4200 К (соответствует цвету неба в солнечный день); ЛТБ — 2800 К (соответствует цветности лампы накаливания). Совпадение цветовой температуры не означает, однако, полного совпадения со спектральным составом излучения. В светокультуре растений большое распространение имеют лампы ЛДЦ и Л Б (рис. 3), в спектре излучения которых варьируют различные оттенки рассеянного дневного света в летний день. Люминесцентные лампы тонко реагируют на падение напряжения в сети. Например, лампы с номинальным напряжением 220 В не загораются при падении напряжения в сети до 190 В.
      Срок службы люминесцентных ламп по ГОСТ 6825—70 составляет 10 000 ч. Частое включение и выключение ламп быстро сокращает его. Необходимо помнить, что по мере эксплуатации ламп их световой поток постепенно уменьшается. По этой причине через каждые 2000 ч горения рекомендуется старые лампы заменять новыми, а использованные применять в аквариумах или оранжереях, где достаточно естественного света.
      Световой поток люминесцентных ламп увеличивается с повышением их мощности. При равных затратах электроэнергии крупные лампы излучают больше света, чем мелкие. Светотехнические и электрические характеристики люминесцентных ламп приведены в табл. 2.
      При светофизиологических исследованиях иногда используют цветные люминесцентные лампы с широким спектром излучения: красные (Л-37) с максимумом излучения 560—620 нм, синие (Л-30) — 430—540 нм, зеленые (К-35) — 530 нм и др.
      За последние годы в ряде стран на базе обычных люминесцентных ламп начали выпускать для выращивания растений лампы с особым люминофором — фитолампы. Спектральные кривые их излучения близки к спектральным кривым фотосинтеза и синтеза хлорофилла, особенно в зонах 400—500 и 600—700 нм. В СССР к люминесцентным лампам подобного типа относятся лампы ЛФ-40-1 и ЛФ-40-2. Предварительные исследования показали, что эффективность фитоламп на 20—30% выше, чем ламп типа ЛДЦ или ЛБ той же мощности.
      В светокультуре растений известны и другие газоразрядные лампы физиологически активного излучения (ДРЛ, ксе-ноновые, неоновые и др.), но из-за большой потребляемой мощности и больших габаритов в аквариумистике они не используются.
      Люминесцентные лампы — достаточно хороший источник искусственного излучения: растения, облученные ими, вырастают, как правило, прямостоячими, крепкими, с нормальными по длине междоузлиями и толстыми стеблями, а листья у них имеют нормальную форму, размеры и темно-зеленый цвет.
      Однако многие исследователи отмечают, что из-за малой доли оранжевокрасной части спектра в излучении этих ламп сильно задерживаются рост осевых органов растений (стеблей и черешков листьев) и накопление сухого вещества, а у отдельных растений замедляется репродуктивное развитие. Для устранения этих недостатков в некоторых любительских аквариумных клубах и секциях применяют комплексное облучение растений — люминесцентными лампами и лампами накаливания. Оба типа ламп в большинстве случаев работают в независимых электрических схемах, причем лампы накаливания используют только для увеличения общего лучистого потока
      и обогащения его длинноволновым излучением. Люминесцентными лампами типа ЛД растения облучают сверху, а лампами накаливания — сбоку. Лучшие по всем показателям результаты получают в варианте, где соотношение мощности люминесцентных ламп и ламп накаливания 3,4:1.
      Прежде чем выбрать необходимую для освещения аквариума мощность тех или других ламп, важно знать изменение облученности в комнате в точках, расположенных на различном расстоянии от окна. Если облученность за окном принять за 100%, то в комнате, где установлен аквариум, на расстоянии от окна 0,5 м она составляет (в %) 29,9, на расстоянии 1 м — 18, на 1,5 м — 11,6 и на расстоянии 2 м — 7,6.
      При выращивании водных и болотных аквариумных растений наилучшие результаты получают, когда растения облучают лампами двух типов — люминесцентными и лампами накаливания. В качестве положительного можно привести пример, когда водные растения выращивались в аквариуме размером 120x40x40, установленном у стены перпендикулярной окну, обращенному на восток и на расстоянии от него не более 1 м. Сверху над аквариумом был установлен светильник с двумя люминесцентными лампами типа ЛДЦ, каждая по 40 Вт, а с торцов аквариум облучался двумя светильниками с лампами накаливания (криптоновыми) мощностью по 40 Вт. Эти лампы были соединены между собой последовательно и работали вполнакала. Это дало возможность увеличить долю оранжево-красной части спектра и инфракрасное ближнее излучение. Оба типа ламп включались и выключались независимо друг от друга. Растения освещались 5—7 ч в сутки.
      Растения, выращенные под вышеуказанными лампами, отличались от растений, выращенных под люминесцентными лампами или под лампами накаливания, большими размерами, более интенсивной окраской листьев и большим количеством молодых побегов.
      Лампы накаливания. Несмотря на явные преимущества газоразрядных ламп, аквариумисты чаще применяют лампы накаливания. Объясняется это простотой обращения с ними, а также возможностью получить достаточную облученность, особенно при использовании светофильтров. Во всех лампах источником излучения служит вольфрамовая нить, раскаленная до 2355—3350 К. В видимой части спектра преобладает желтое и красное излучение и мало синего и фиолетового.
      Для искусственного освещения аквариума следует применять следующие электролампы накаливания с напряжением 127 и 220 В: обыкновенные мощностью 15, 25, 40, 60 Вт; криптоновые (наиболее эффективные) мощностью 40, 60, 100 Вт; опаловые мощностью 25, 40, 60 Вт.
      Рис. 4 Виды обогревателей:
      1 — солевой с контактным терморегулятором; 2 — солевой обыкновенный; 3 — спиральный
      Обычные лампы накаливания относятся к так называемым точечным источникам света, поэтому интенсивность облучения и освещения под ними быстро уменьшается с увеличением расстояния от растения до лампы. В большинстве случаев облученность растений под лампами накаливания неравномерна. В центре аквариума, над которым висит лампа, она в 5—7 раз больше, чем у краев. Эту особенность необходимо учитывать при посадке растений в аквариум.
      Обогревание и измерение температуры вода. Для обогревания воды аквариума используются электрообогреватели двух видов — солевые и спиральные (рис. 4), а также обычные электролампы накаливания.
      Электрическая мощность солевого обогревателя зависит от геометрических размеров обогревателя и плотности электролита. С увеличением размеров обогревателя и плотности электролита увеличивается мощность обогревателя. Электрообогреватели должны нагревать воду аквариума не выше заданной оптимальной или высшей допустимой температуры. Для большинства видов тропических растений в зимнее время эта температура равняется 18—24°С, а в летнее 24—30°С. Для измерения температуры воды используют ртутные или спиртовые термометры.
      В практике содержания водных растений приходится обращаться к иностранной литературе, в которой для измерения температуры воды и воздуха пользуются различными шкалами. Поэтому целесообразно привести их перевод в шкалу Цельсия: шкала Реомюра — t°R=4/5t°C; шкала Фаренгейта — t°F=9/5t°C+32; шкала Кельвина — T К =f С + Т =f С + + 273. Шкала Цельсия через градусы Реомюра, Фаренгейта и Кельвина t°C= 5/4t°R= 5/9 (t°F- 32) = ГК—273.
      Фильтры аквариума. По устройству, назначению и наполнению они различны (рис. 5), но принцип их действия одинаков. Все виды фильтров работают от компрессора, который нагнетает воздух в воду аквариума. Пузырьки воздуха, поднимаясь по стеклянной трубке, увлекают за собой воду, уровень которой в трубке становится выше уровня поверхности воды в аквариуме.
      Наполняются фильтры в зависимости от назначения различными веществами: крупнозернистым речным песком, мелким гравием, перлоновой тканью, активированным углем, торфом, пермутитом. Речной песок, мелкий гравий и перлоновая ткань хорошо задерживают взвешенные в воде мелкие частицы, поэтому фильтры с этими наполнителями называют механическими. При их эксплуатации наполнители необходимо заменять через месяц. Активированный уголь поглощает из воды продукты распада органических веществ (хлор, метан, красящие вещества). Фильтры с углем пригодны для холодных аквариумов, т. е. таких, которые мало нуждаются в органических кислотах. Перед наполнением уголь вываривают, чтобы освободить его от воздуха. В качестве фильтрового наполнителя может быть использован и березовый уголь. Угольный фильтр эксплуатируется в холодноводном аквариуме 2—3 ч в сутки. В тропическом аквариуме его необходимо применять при появлении характерного болотного запаха. Заменяют такой фильтр через полгода эксплуатации.
      Фильтр с торфяным наполнителем служит для подкисления воды. Его используют в аквариумах, где растения произрастают в среде с рН 6,8 и более кислой. Для смягчения воды применяют пермутитовые фильтры.
      Компрессоры. Для обеспечения механического движения воды в аквариуме и эффективного насыщения ее кислородом применяют компрессоры различных типов (рис. 6).
      Приспособления по уходу за аквариумом. Для удаления грязи, скопившейся на дне аквариума, используют грязечерпатель. Воду в аквариуме меняют с помощью резинового шланга со стеклянным наконечником, им же удаляют ненужные продукты. Шланг должен быть достаточно упругим и диаметром не менее 15 мм, чтобы обеспечивался достаточный ток воды. Для очистки внутренних стенок аквариума от водорослей используют лезвие безопасной бритвы, вставленное в специальное приспособление. Нитчатые водоросли удобно убирать со дна аквариума небольшими граблями. Ими собирают водоросли в одно место, а потом с помощью сетчатого сачка или шланга удаляют из аквариума. Грабли можно использовать и для рыхления грунта. Палочкой из нержавеющей стали или из текстолита пользуются при высаживании в аквариум небольших растений. Ею также удобно распутывать листья растений. Стеклянные шпильки используют при размножении растений или когда требуется укоренить в грунте растение со слабой корневой системой. При уходе за растениями пользуются ножницами. Ими обрезают загнившие корни, старые листья, придают растениям определенную форму.
     
      Глава вторая
      Краткие сведения о морфологии цветковых растений
      Растения имеют вегетативные и генеративные органы. Вегетативные органы — лист, стебель и корень — обеспечивают поддержание жизни растения, а генеративные служат для полового (семенного) размножения.
      Вегетативные органы. Корень — орган закрепления растения в грунте и орган питания. Главный, или стержневой, корень в большинстве случаев растет в направлении побега. От него идут боковые корни первого порядка, которые в свою очередь развиваются в корни второго порядка. У многих растений в начале их развития главный корень отмирает и заменяется придаточными, возникающими на корневищах и стеблях. На концах молодых корней развивается корневой чехлик. Корни растения, разрастаясь, образуют корневую систему — стержневую или мочковатую. Если главный корень сильно развит и превосходит остальные по длине и толщине, корневая система называется стержневой. В мочковатой системе главный корень или совсем не развит, или развит слабо и не выделяется в остальной массе корней. Обычно корень имеет цилиндрическую или нитевидную форму.
      Корневая система обладает способностью поглощать из грунта необходимые для роста растения минеральные и органические вещества, которые всасываются корнями только в виде растворов очень низкой концентрации. Располагаются корни в грунте по-разному: у одних растений — в верхних слоях, у других — в более глубоких, у третьих — равномерно. Нормальная жизнедеятельность корней сопровождается постоянным дыханием, свойственным всем живым организмам. Когда растение дышит, оно поглощает кислород и выделяет углекислый газ. Кислород, растворенный в воде, поступает в корневую систему через грунт, следовательно, грунт должен быть достаточно рыхлым.
      Любителя-аквариумиста интересует в основном растение как декоративный элемент. Но следует заметить, что красота растения зависит от состояния его корней. Здоровые корни при наличии побега или почек в состоянии восстановить жизнь растения, если оно по той или иной причине зачахло. Корень растет кончиком — самой молодой своей частью: здесь клетки делятся очень быстро. Корни обычно белого цвета, но в зависимости от состава грунта их окраска может меняться от светло-желтой до темно-коричневой. У многих водных растений корневая система развита очень слабо или совсем отсутствует.
      Лист состоит из листовой пластинки, черешка и влагалища. У многих растений может отсутствовать одна из этих частей, чаще всего черешок или влагалище, реже пластинка. По способу прикрепления к стеблю листья подразделяются на сидячие (не имеющие черешка), черешковые (на более или менее развитом черешке) и влагалищные (с хорошо развитым влагалищем, охватывающим часть стебля). Листья, расположенные на стебле один против другого, называются супротивными; расположенные кольцами на участках стебля —
      мутовчатыми; сидящие поодиночке — очередными или спиральными (рис. 7). Листья могут быть простые — с одной пластинкой, сидячие или на черешке, и сложные — с несколькими пластинками на одном черешке. Отдельные части сложного листа называются листочками. Сложные листья делятся на пальчато-и перистосложные. В первом случае пластинки прикреплены к концу черешка и расходятся веерообразно (пальчато), во втором они расположены по сторонам черешка. Пальчатосложный лист из трех листочков получил название тройчатого. Перистосложные листья делятся на парноперистые и непарноперистые.
      Листовые пластинки как простых, так и сложных листьев весьма разнообразны по форме: игольчатые — очень узкие (ширина листа равна его толщине); линейные — узкие с параллельными краями (длина их почти в 10 раз превышает ширину), ланцетовидные (длина превышает ширину в 4 раза и более); эллиптические (длина превышает ширину не более чем в 3—4 раза); овальные (длина превышает ширину не более чем в 2 раза); яйцевидно-овальные — с более узкой, чем у овальных, вершиной пластин и расширенным основанием; обратнояйцевидные — с расширенной вершиной и суженным основанием; округлые; ромбические — в виде ромба; треугольные; щитовидно-округлые — с черешком, прикрепленным к центру пластинки. Если у основания пластинки листа имеется вырез и основание его двулопастное, лист называют сердцевидным; лист с округлыми лопастями — почковидный; с заостренными — стреловидный, а с оттянутыми в стороны — копьевидный. Форма основания пластинки может быть округлой, клиновидной, острой. У листовой пластинки любые из перечисленных форм края могут быть ровными, волнистыми и зубчатыми.
      Поверхность листовой пластинки у одних видов растений гладкая, у других покрыта волосками. Листья растений, произрастающих в умеренном климате, чаще бывают зеленой окраски различных оттенков, что обусловлено или наличием пигмента, или покровом из волосков. Листья субтропических и тропических растений могут иметь окраску от бледно-розовой до пурпурно-красной; от светло-коричневой до темно-коричневой, бывают они и синими. На листьях могут быть поперечные и продольные штрихи и пятна. Поверхность пластинки бывает блестящей, лоснящейся или тусклой, матовой. У одних растений листовые пластинки очень тонкие, прозрачные, у других плотные, мясистые, кожистые. Сеть жилок, проходящая по всей пластинке, имеет важное значение при определении растения. Различают листья с параллельным и сетчато-нервным жилкованием, которые подразделяются на перисто-нервные (с ответвлениями в обе стороны от заметной, сильно выдающейся средней жилки) и пальчатонервные — с 3, 5, 7 и более жилками, расходящимися веерообразно (рис. 8). У основания черешка многих растений развиваются парные листовидные или чешуевидные образования — прилистники. Иногда они срастаются вместе, иногда бывают не сросшиеся; форма их разнообразна.
      Назначение листьев у всех растений одно — они являются своеобразной химической лабораторией, в которой образуются сложные органические вещества, необходимые для роста и развития растений. Листовая поверхность поглощает из воздуха углекислый газ и расщепляет его на кислород и углерод. Корни всасывают из грунта растворы минеральных солей. Под влиянием солнечных лучей в листьях из углерода и воды образуются углеводы (крахмал, сахар). Этот сложный процесс называется фотосинтезом и происходит только на свету. По особым сосудам питательные вещества попадают из листьев в стебли, корни и в другие органы растения. В свою очередь корневая система подает к листьям минеральные соли. На образование питательных веществ листья расходуют незначительную часть (десятые доли процента) всей проходящей через растение воды, а остальную часть воды они выделяют через устьица, которыми покрыта кожица листьев. Через них же листья выделяют и кислород. У водных растений выделение листьями кислорода можно наблюдать при попадании в аквариум прямых солнечных лучей и при частичной замене воды: кислород выделяется в виде мелких видимых глазом пузырьков, идущих от листьев к поверхности воды.
      Ученые установили, что растения имеют зеленый цвет благодаря хлорофиллу — веществу, находящемуся в их клетках. Процесс фотосинтеза без наличия хлорофилла невозможен. Если с листа любого растения снять верхнюю кожицу, можно увидеть зеленые слои хлорофиллоносной ткани. Здесь у растений происходит образование органических веществ. Отличие дыхания растений от их питания на свету состоит в том, что растения дышат непрерывно и днем и ночью, поглощая кислород и выделяя углекислый газ. Питание же растений происходит только на свету. При этом поглощается углекислый газ и выделяется кислород, в растении образуется крахмал, количество органических веществ увеличивается, образуются новые клетки. Таким образом оно растет.
      Стебель является опорой для листьев и одновременно служит проводником питательных веществ от корня к листьям. Стебель имеет и другое важное значение в жизни растения: он выносит листья и цветки к свету. По направлению роста стебли могут быть прямостоячими, стелющимися и восходящими, а по очертанию на поперечном разрезе — округлыми (гладкими или ребристыми), двух-, трехи четырехгранными (грани хорошо заметны на ощупь) или сплюснутыми. Поверхность стебля бывает гладкой, голой или с волосками, шипиками, колючками, покрывающими всю поверхность стебля или только ребра. У одних растений стебель заполнен тканью, у других полый.
      На стебле располагаются почки, листья, цветки, плоды. Ростовая почка несет зачаток нового побега, цветочная — зачаток цветка. У некоторых растений ростовые почки размещены по всему стеблю, но их не всегда можно заметить. Цвет стеблей может быть от
      светло- до оливково-зеленого и от коричневого до пурпурно-красного.
      Видоизменения стебля — клубни и корневища — отличаются от корней наличием побегов и листовых следов. У многих растений в нижней части стебля и в корневище развиваются полости, или воздухоносные камеры. Корневище растет за счет обновления листьев. Листья на нем недоразвиты и имеют вид маленьких чешуек. Корневище содержит большое количество питательных веществ и способно к размножению.
      Генеративные органы. Цветок — укороченный, с ограниченным ростом побег, все части которого видоизменены в соответствии с функциями перекрестного опыления или самоопыления и плодоношения. В цветке различают вспомогательные части — покровы цветка и нектарник, а также части, связанные с половым размножением,— тычинки и пестик (или пестики). Стеблевая часть цветка называется цветоножкой, а верхняя, расширенная — цветоложем, которое является местом прикрепления остальных частей цветка. На цветоножке у некоторых растений развиваются мелкие листочки — прицветники (рис. 9).
      Полный цветок имеет чашечку и венчик. Чашечка, как правило, зеленая, состоит из свободных или частично сросшихся чашелистиков. Венчик обычно яркоокрашенный, состоит из свободных или сросшихся лепестков. Иногда венчик совсем не окрашен или окрашен неярко (например, у ветроопыляемых растений). Тычинки и пестик (или пестики) образованы одним или несколькими плодолистиками.
      Чашечка и венчик составляют вместе околоцветник, или покровы цветка. От строения и разнообразия его частей зависит и внешний вид цветка. Околоцветник с чашечкой и венчиком, окрашенными в разный цвет, называют двойным, а одинаково окрашенными — простым.
      В зависимости от того, срастаются или нет между собой чашелистики, чашечка бывает сростнолистной или раздельнолистной. Нижняя, сросшаяся часть чашелистиков образует трубочку чашечки. Венчик бывает свободнолепестный или сростнолепестный.
      Тычинки — мужские половые органы цветка — состоят из тычиночной нити и пыльников, в которых образуется пыльца. При созревании пыльники раскрываются и пыльца из них высыпается.
      Пестик — женский половой орган цветка. Важнейшая его часть — завязь с семяпочками. По положению на цветоложе различают верхнюю, среднюю (полу-нижнюю) и нижнюю завязи. Завязь называется верхней, если она свободно сидит на выпуклом, плоском или вогнутом цветоложе выше основания околоцветника. Средняя завязь до половины срастается с цветоложем, а верхняя половина ее остается свободной. Нижняя завязь образуется при полном срастании завязи с цветоложем ниже основания околоцветника. Завязь может быть одно-, двух- и многогнездной. Одногнездная не разделена на камеры, а двух-, трех-, многогнездная разделена перегородками; в завязи (или отдельном гнезде) находятся одна, две или много семяпочек, из которых впоследствии развиваются семена.
      Верхняя часть пестика вытянута в столбик, короткий или очень длинный. Самая верхняя часть столбика обычно расширена и называется рыльцем. Столбиков может быть один, два или несколько. Бывают растения, у которых столбиков нет, а рыльца сидят непосредственно на завязи. Такие рыльца называют сидячими. Кроме того, рыльце может быть цельным, двураздельным или многораздельным; величина рылец разнообразна.
      Н ектарники — железистые образования, помещающиеся обычно в глубине цветка. Они выделяют сахаристый сок — нектар, из-за которого насекомые и посещают цветки. По внешнему виду нектарники представляют собой небольшие возвышения. У некоторых растений нектар скопляется в особом выросте, называемом шпорцем. Цветки бывают обоеполые, когда они имеют тычинки и пестики, и однополые, если они имеют или только тычинки, или только пестики. Различают цветки правильные, или акти-номорфные (если через них можно провести несколько плоскостей симметрии), и неправильные, или зигоморфные (если через них можно провести только одну плоскость симметрии). Неправильные цветки бывают двугубые, язычковые. Встречаются и асимметричные цветки, через которые нельзя провести ни одной плоскости. Другими словами, околоцветник, а также весь цветок называют правильным, если все его части более или менее одинаковы по величине и форме, и неправильным, если лепестки или чашелистики неодинаковы. Размеры цветков водных растений различны, от 1 мм до 30 см в диаметре. Самые крупные цветки обычно бывают одиночные. Цветки могут быть собраны и в соцветия. Формы соцветий разнообразны: простой и сложный колос, простой и сложный зонтик, кисть, корзинка и др. (рис. 10).
      Опыление растений. Растения, у которых пыльца из пыльника попадает на рыльце одного и того же цветка, называют самоопыляющимися, а процесс этот — самоопылением. Если пыльца с одного цветка переносится на рыльце пестика цветка другого растения, такое опыление называется перекрестным. В природе существуют однополые водные растения, у которых цветки имеют только пестичное или тычиночное строение, например телорез алоэвидный.
      Плод, развиваясь из завязи, может содержать одно или несколько семян. Различают плоды сочные, у которых весь околоплодник или часть его мясистая, и сухие — с деревянистым, кожистым и другими околоплодниками (рис. 11). Последние подразделяют на односемянные и многосемянные. К односемянным относятся орех с плотной семенной оболочкой, семянка с кожистой семенной оболочкой, зерновка с тонкой кожистой оболочкой, срастающейся с околоплодником. К многосемянным относится коробочка, образованная срастанием нескольких плодолистиков и вскрывающаяся по створкам. Коробочки очень разнообразны. Некоторые имеют внутреннюю продольную перегородку и называются стручком, если длина плода превышает ширину его в 4 раза и более. Во многих случаях встречаются ложные плоды, в образовании которых, кроме плодолистиков, принимают участие и другие части цветка.
     
      Глава третья
      Экология и биологические особенности водных растений
      Общие сведения
      Водные растения включаются ботаниками в особую экологическую группу гигрофитов. Одни растения этой группы живут только в воде (гидрофиты), другие на суше, но в местах с высокой или избыточной влажностью почвы. Все гигрофиты имеют общие черты в строении и образе жизни. Жизненные процессы в организмах водных растений складываются под воздействием тех же факторов, что и на суше.
      В 1 л воды содержится в растворенном состоянии 20—25 см3 воздуха, на долю кислорода приходится не более 6—8 см3. При содержании в водоеме 0,5—0,3 см3 кислорода на 1 л воды жизнь в нем прекращается: гибнет не только ихтиофауна и высшая растительность, но и микрофлора. Кислород поглощается водой из воздуха на границах соприкосновения сред, особенно интенсивно при перемешивании, волнении, приливноотливных течениях, а также выделяется растениями в процессе фотосинтеза.
      Растворенная в воде углекислота образуется в процессе дыхания водных животных, в результате гниения органических остатков, а также поглощается из воздуха. Холодные и пресные водоемы богаче газами, чем теплые и соленые. Газы нужны водным растениям не только для дыхания и фотосинтеза; они увеличивают всплываемость, поддерживают органы растения в вертикальном положении.
      Поступающая от солнца лучистая энергия в сильной степени отражается от поверхности воды. Очень много тепла расходуется на испарение: чем суше воздух, тем больше испарение. Весной вода прогревается намного позже суши, задерживая развитие водных растений. Даже в одном и том же водоеме каждому виду растений присущи свои температурные отклонения. Например, дикий водяной рис (Zizania aquatica) прорастает при 6—7°С, а водяной орех (Trapa natans) при 12—14°С, хотя они и растут в непосредственной близости друг от друга. Водные растения сравнительно поздно зацветают, и вегетативное размножение преобладает у них над семенным. Кроме того, большинство водных растений — многолетники, что, видимо, тоже объясняется недостатком тепла в течение вегетационного периода.
      Освещенность воды очень быстро убывает с глубиной: чем ниже солнце над горизонтом, тем меньше света поступает в толщу воды. Глубина 3 м является пределом для произрастания высшей водной растительности. Водоросли в пресных водах глубже 30 м не наблюдались.
      В СССР наибольшей прозрачностью обладают воды оз. Байкал, а наименьшей — воды Амударьи и других среднеазиатских водоемов, несущих огромное количество взмученных веществ. С глубиной спектральный состав света изменяется: оранжево-красные лучи поглощаются поверхностными слоями, глубже проникают синие и зеленые лучи. Погруженные в воду листья находятся в особых условиях фотосинтеза: при ослабленном освещении и поступлении СО2 из воды. В этих условиях выгоднее иметь листья очень тонкие и сильно рассеченные на узкие дольки. Хлорофиллоносные клетки в них получают наибольшее количество света (в толстых листьях внутренние клетки испытывали бы недостаток света). В тонких и толстых листьях внутрь клеток проникает различное количество воды с СО2 и Са(НСО3). Рассеченность листьев на тонкие нитевидные доли характерна для погруженных листьев роголистника, пери-столистника, пузырчатки и др. Широкие, но очень тонкие подводные листья имеют кувшинки и кубышки. Наиболее тонкие листья у элодеи (всего два слоя клеток) и водных мхов (один слой).
      Вода во много раз плотнее воздуха и сама поддерживает обитающие в ней растения. Это приводит к недоразвитию или исчезновению их опорных тканей, поэтому стебли и листья многих водных растений мягкие, гибкие и легко перемещаются течением. Проточность воды, наличие в ней турбулентных движений, волнений и конвекционных токов способствуют снабжению растений питательными веществами, теплом и воздухом. Резкие температурные отклонения в воде могут создаваться вследствие ливней (особенно в условиях тропиков и субтропиков). Водоемы очень различны по тепловому режиму, по глубоководности, застойности и текучести воды, по ветровому воздействию и многим другим показателям. Даже внутри одного и того же водоема экологические характеристики водных растений весьма неодинаковы. С повышением температуры воды растворимость в ней газов значительно уменьшается, следовательно, уменьшается содержание кислорода и углекислоты, что отрицательно может сказаться на развитии растений.
      Растения обладают многими приспособлениями, предохраняющими их от недостатка кислорода и способствующими улучшению газообмена. Соприкасающиеся с водой органы водных растений могут поглощать воду с растворенным в ней кислородом всей своей поверхностью благодаря особому строению оболочек клеток покровных тканей. Улучшению газообмена способствует также сильная расчлененность подводных листьев, что увеличивает поверхность соприкосновения их с водой и вызывает развитие во всех органах крупных межклетников и воздушных полостей. Очень большое значение для растений имеет химический состав воды. В водоемах, где содержится много хлоридов, сульфатов, углекислого натрия, пресноводные растения не живут. Большинство водных растений не выносит загрязнения водоемов. Даже различные по форме коряги, нередко используемые для декоративного оформления аквариумов, приносят растениям вред.
      Благодаря способности водных растений поглощать воду с растворенными в ней веществами всей поверхностью у некоторых из них слабо развивается корневая система, а также водопроводящие ткани. В некоторых случаях она исчезает совсем или служит лишь для прикрепления растения к грунту, но практически не доставляет ему питательных веществ. Например, у рясковых (Lemna-сеае) корень выполняет роль органа равновесия. Это подтверждается и отсутствием на нем корневых волосков. Развивающиеся корневища служат кладовыми питательных веществ и органами вегетативного размножения.
      Развитие на одном и том же растении листьев, плавающих на поверхности воды и возвышающихся над нею,— явление обычное у водных растений. Плавающие листья на внешней стороне, сообщающейся с воздухом, несут устьица. Чем больше устьиц, тем сильнее развиты межклетные полости. Межклетные полости обеспечивают омывание водой, содержащей газы и соли, внутренних клеток, увеличивают плавучесть. Кроме того, у органов, сообщающихся с воздушной средой, эти полости через устьица выполняют роль вентилирующей системы для подводных побегов и корней. Наиболее сильно выражена приспособленность к водной среде у растений, полностью погруженных в воду. Растения, хотя бы частично соприкасающиеся с воздушной средой, обнаруживают черты, свойственные сухопутным растениям. Например, стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia) в глубоких водах развивает листья трех видов: подводные, плавающие и воздушные. Если стрелолист растет в болоте, на нем развиваются только воздушные стреловидные листья, в стебле увеличиваются сосудистые каналы и лист приобретает обычное строение, как у наземного растения.
      Для всех водных растений, как и для сухопутных, характерны два основных периода: период роста и период покоя.
      Период роста. В странах с холодным, умеренным и субтропическим климатом период роста растений падает в основном на весенние и летние месяцы, а в странах с тропическим климатом он наступает после тропических ливней. В период роста растения интенсивно развиваются, дают новые побеги, листья, цветки и плоды накапливают питательные вещества. В это время им требуется много света, тепла и питательных веществ.
      Период покоя. Может быть предварительным или полным. При предварительном надкорневая часть растения сохраняется, идет процесс фотосинтеза, дыхание протекает нормально. При полном покое растение теряет надкорневую часть, фотосинтеза не происходит, а дыхание протекает слабо. В странах с холодным, умеренным и субтропическим климатом период покоя у растений наступает в осенние и зимние месяцы, а в странах с тропическим климатом в сухой период года или после цветения и плодоношения. Зимой глубокие водоемы не промерзают, и температура воды в глубине остается более или менее постоянной, поэтому на зиму растения рек и озер погружаются в толщу воды или опускаются на дно водоема. Одни из них просто целиком погружаются, чтобы весной снова всплыть на поверхность (рясковые), другие зимуют в виде корневищ, стелющихся по дну, или погружаются в грунт (кувшинковые, рдесты и др.), у третьих к осени образуются особые зимующие побеги или почки, которые ко времени замерзания водоема погружаются на дно, а весной снова
     
      Краткие сведения о классификации растений
      Водные растения подразделяют в зависимости от условий произрастания на шесть основных экологических групп.
      К первой группе относятся растения, обитающие на дне водоема или у поверхности воды, например виды, входящие в семейства родниковых (Fontinalaceae), гипновых (Нурпасеае), риччиевых (Ricciaceae), и другие водные мохообразные. Для жизни этих растений вода содержит все необходимые вещества (только свет поступает из внешней среды). Мохообразные отличаются от других высших растений наиболее примитивным строением, особенно представители печеночных мхов. Тело печеночного мха, например риччии плавающей (Riccia fluitans), не имеет деления на стебли и листья, а беспорядочно разрастается, образуя так называемое слоевище (таллом) с веточками толщиной до 1 мм, обычно на концах вильчато-разделенными. У листостебельных мхов тело обычно расчленено на стебли и листья, корни отсутствуют. Прикрепление к грунту осуществляется ризоидами — выростами эпидермиса. Размножаются мохообразные бесполым, половым и вегетативным способами. Виды листостебельных мхов, достигающие поверхности воды, могут образовывать на верхушке стеблей коробочки со спорами, например хорошо известный аквариумистам яванский мох (Vesicularia dubyana). Особенностью в цикле развития всех мохообразных является преобладание полового поколения (гаметофита).
      Ко второй группе относятся растения, свободно плавающие в толще воды или у ее поверхности, обычно не прикрепленные к грунту, например виды, входящие в семейство росянковых (Droseraceae), пузырчатковых (Lentibulariaceae), рясковых (Lemnaceae), роголистниковых (Ceratophyllaceae) и др. Листья у растений данной группы обычно мутовчатые, рассеченные, стебли ветвистые или слабоветвистые (у рясковых стебель превращен в плоскую или слегка выпуклую пластинку), корневая система отсутствует или развита слабо. Цветки у них развиваются над водой или под водой (у роголистника). На зиму свободно плавающие растения обычно опускаются в глубокие слои воды или на дно водоема, причем многие из них (пузырчатка, роголистник) образуют особые зимующие почки. Среди свободно плавающих растений есть плотоядные, например пузырчатка и альдрованда. Размножаются растения этой группы обычно вегетативным способом и очень редко семенами.
      Третью группу составляют растения, свободно плавающие на поверхности воды, например виды семейств сальвиниевых (Salviniaceae), азолловых (Azollaceae), понтедериевых (Pontede-riaceae), водокрасовых (Hydrocharita-сеае) и др. Растения этой группы имеют свои особенности в строении. В листьях или листоподобных стеблях и черешках хорошо развиты воздухоносные полости и вместилища. Например, эйхорния образует на поверхности воды розетку листьев с вздутыми черешками, играющими роль поплавков. Сальвиния ушастая удерживается на поверхности воды благодаря особому устройству воздушных листьев, которые касаются воды лишь краем и средней жилкой, а по обе стороны лист образует две выпуклости с пузырьком воздуха в каждой. Листья всех этих растений имеют ворсистую или гладкую поверхность, покрытую несма-чивающимся составом (с нее свободно скатывается вода); корни мочковатые, сильно разросшиеся, тонкие, обычно реснитчатые (у некоторых видов они отсутствуют). Размножаются растения этой группы вегетативно.
      Четвертая группа объединяет растения, прикрепленные ко дну водоема: цветущие под водой и не связанные с воздушной средой, например заникллия, наяда и др.; целиком погруженные в воду и выносящие на поверхность только цветочные стебли с цветками, например водяные лютики, валлиснерия, уруть и др.
      В пятую группу входят растения, укореняющиеся на дне водоема, образующие листья, плавающие на поверхности воды, и цветущие над водой, например виды семейств кувшинковых, апоногето-ноцветных и др. Растения, входящие в эту группу, обычно развивают погруженные и плавающие листья. Погруженные обычно простые, тонкие, нежные и бледные по окраске, иногда мутовчатые, рассеченные на узкие дольки. Плавающие простые, мясистые, более яркие по окраске, сверху часто блестящие, покрытые несмачивающимся составом и несущие устьица. Большинство растений этой группы развивают ползучие или клубневидные корневища, а размножаются семенами и вегетативно. Все они нуждаются в питательном грунте, особенно в период цветения.
      К шестой группе принадлежат болотные и прибрежные растения, прикрепленные ко дну водоема и значительно возвышающиеся над водой, например виды из семейств частуховых (Aiisma-taceae), ароидных (Araceae), осоковых (Cyperaceae) и др. Они хорошо развиваются и вне воды, на сильно увлажненных местах, особенно на мокрых лугах, в низинных болотах и заболоченных лесах. Эта группа растений является промежуточной между группами сухопутных и водных растений. Размножаются они семенами и вегетативно, большинство видов нуждается в питательном грунте.
      Происхождение водных растений еще недостаточно выяснено. Некоторые из гидрофитов являются первично водными обитателями, ведущими свой род от предков, возникших в воде в далекие геологические эпохи. Другие перекочевали в воду в процессе эволюции — их считают вторично водными. Существует предположение, что некоторые неукореняющиеся водные растения были эпифитами тропических лесов. В настоящее время в условиях влажного тропического леса обитают эпифитные пузырчатки (Utricularia), которые также являются плотоядными. В природе можно наблюдать и другие интересные явления, например многолетнее растение водяной орех плавающий (Trapa natans), обитающий в наших водоемах и в озерах Африки, сохраняет свою однолетнюю природу. В ботанических садах мира не удается культивировать как многолетнее растение знаменитую викторию (Victoria amazonica), несмотря на старания садоводов воспроизвести ее местные природные условия. С 40-х годов прошлого столетия ее выращивают только как однолетнее.
     
      Экологические особенности водоемов на родине растений
      Определение видов аквариумных растений, их содержание и размножение часто в силу объективных причин бывает связано со многими трудностями. Культивируемые в аквариумах водные растения в пределах вида иногда дают чрезвычайно широкие колебания признаков и образуют разновидности — вариететы, что зависит от различий среды их произрастания на родине и условий содержания в аквариуме. Поэтому необходимо остановиться на некоторых особенностях природных ландшафтов и водоемов водных растений, которые являются их естественной средой.
      Водные и болотные травы обитают в стоячих и текучих водах. Каждый тип природных вод обладает своими особенностями, которые в той или иной степени влияют на состав растительности. Свойства природных вод могут быть постоянными — это состав грунта и особенности воды, в том числе содержание питательных веществ, и изменяющимися — высота водяного столба, прозрачность, температура, скорость течения (для текучих вод). В глубоких и недостаточно прозрачных водоемах тропиков растения окрашены обычно в коричневый и красный цвета с различными зеленоватыми оттенками; в чистых водах растения обычно зеленые. В зависимости от глубины в прозрачных водах на некоторых видах растений могут появиться полосы, штрихи, пятна. В умеренном поясе летом температура верхнего слоя воды колеблется от 15 до 22°С, зимой вода обычно замерзает или ее температура падает ниже 10°С. К такой водной среде растения умеренного пояса приспособились различными способами: одни стали однолетними, у других вегетативное размножение стало преобладать над половым, третьи за вегетационный период вырастают, цветут и дают семена; многолетние виды, например рдесты, перезимовывают с помощью корневищ, а однолетние из семейства роголистниковых — с помощью специальных зимующих органов.
      Особенности биотопов бассейна р. Амазонки. Бассейн самой крупной реки Южной Америки Амазонки занимает площадь около 6000 км2 и находится в зоне влажных вечнозеленых лесов. Амазонка берет начало в Андах, несет свои воды в глубоких ущельях среди гор и выходит на влажную Амазонскую низменность, где принимает главные притоки. Притоки разливаются в разное время года в зависимости от выпадания дождей, образуя при разливе огромное количество водоемов. В западной, горной, части бассейна Амазонки вода мутная с большим содержанием глины, а в средней равнинной чистая, прозрачная, от желтого до темно-зеленого цвета. В области Амазонской низменности вода также прозрачная и окрашена в коричневый цвет разных оттенков.
      Цветность воды зависит от вида грунта, окружающей местности, климатических условий и планктона. В районе бассейна Амазонки годовое количество осадков очень велико, 2000—2500 мм, а в некоторых районах 3000 мм и более в год. Осадки распределены здесь неравномерно. Для этого географического района характерны два периода дождей, между которыми отмечаются периоды засухи. В верхнем течении реки (горный район Анд) периоды засухи малозаметны. В дождливый период в течение дня, а иногда и суток льют ливни, вызывающие наводнения. Уровень реки может подняться до 15 м (в среднем около 5 м), и водный поток уничтожает почти всю растительность. Когда вода спадает, остается множество озер, которые с наступлением засухи превращаются во временные болота. Вследствие больших наводнений образуются открытые водные пространства, подвергающиеся воздействию палящих солнечных лучей. Отсутствие растительности, особенно деревьев, близ Амазонки и ее больших притоков вызывает резкую смену температур в течение суток и целого года, которая значительно превышает колебания температур, например, в джунглях Южной Азии. В равнинной части реки, затопляемой при небольших наводнениях, растительности почти нет. В главном русле обычно обитает очень незначительное количество видов преимущественно однолетних водных растений. Во время тропических ливней эта местность затоплена, а в засушливый период сильно заболочена; практически круглый год она непроходима. В водоемах южноамериканских девственных лесов, где обитают интересующие нас аквариумные растения, нет постоянных озер и болот, как в районах, расположенных близ Амазонки и ее больших притоков. Здесь в густых зарослях всегда очень сыро. Немногочисленные водоемы расположены на 6— 10 м выше обычного уровня реки и затопляются только при больших наводнениях. Они и являются родиной интересующих нас растений.
      Среднегодовая температура воздуха в районе Амазонки составляет 25—26° С, а в течение года может колебаться от 14 до 40° С. Температура воды в реках бассейна колеблется от 18 до 30°С; в стоячих водах озер она достигает (в сухой период) в среднем 28—30°С, а на мелководье доходит до 40° С. В связи с этим южноамериканские виды водных растений очень выносливы и большинство из них можно успешно выращивать и в аквариуме и во влажной комнатной оранжерее без дополнительного подогрева воды и воздуха. В амазонских тропиках наблюдаются также изменения природных условий, связанные с цикличностью развития растительности. В период дождей в жизни водных растений наступает застой. Они вытягиваются по течению под действием сильного напора воды, несущей частицы грунта. В этот период угнетающее воздействие на растения оказывают низкая температура воды и воздуха, недостаток света (мутная вода препятствует проникновению света). После наводнения вода очищается от взвешенных в ней частиц, прогревается, и погруженные в толщу воды растения начинают бурно развиваться. В этот период интенсивно растут и водно-наземные растения, которые образуют большое количество листвы. Когда уровень воды понижается на 20—40 см, погруженные растения в основном отцветают. После созревания семян у них наступает период вегетативного размножения. У водно-наземных растений в это время образуются цветочные стебли с цветками. Такое явление в жизни растений, когда их развитие зависит от уровня воды в водоеме, называется цикличностью развития.
      Водные и болотные растения бассейна Амазонки обладают большой приспособляемостью к условиям среды, поэтому в искусственных условиях их относительно легко культивировать.
      Биотопы Индо-Малайской географической зоны. Родиной некоторых аквариумных растений являются тропики Индо-Малайской географической зоны: Малакка и Индонезия, острова Ява, Суматра, Калимантан, Сулавеси, Новая Гвинея и др. Климат зоны экваториально-жаркий и влажный. Здесь стоит вечное лето, в течение всего года идут обильные дожди. Больших рек здесь
      нет, местность представляет собой непроходимые джунгли с бесчисленными мелкими водоемами — озерами и болотами. Близ моря почти постоянно сохраняется годовая температура 25—27°С, которая приближается к той, что мы поддерживаем в тропических аквариумах. На большей части рассматриваемого района выпадает значительное количество атмосферных осадков, от 2500 до 4500 мм в год. В течение года бывает два сезона дождей; период засухи отсутствует, за исключением восточной части Индонезии. В связи с этим отсутствует и ярко выраженная периодичность изменения уровня воды в водоемах. Тем не менее и здесь имеет место колебание уровня воды в небольших водоемах и особенно в болотах. Это обусловило формирование сообществ как типично водных, так и водно-наземных растений. Цикличность развития заметно выражена у водно-наземной растительности.
      В этом географическом районе произрастает большинство видов растений из рода Криптокорина (Cryptocoryne). Они обитают в тенистых местах, обычно в воде, поверхность которой сплошь покрыта плавающими и другими растениями. В период дождей растения погружаются в толщу воды, где размножаются вегетативно, при помощи грунтовых столонов, а с понижением уровня воды цветут и дают семена. В искусственных протоках и природных каналах, соединяющих озера, обитают бакопа (Васора), лимнофила (Limnophila), папоротник (Ceratopteris) и др. В жизни растений этого района обычно не бывает паузы в развитии, однако некоторые водно-наземные виды имеют четко выраженные периоды вегетативного и семенного размножения.
      Растения этого района очень чувствительны к колебаниям температуры; например, криптокорины не переносят температуру ниже 18°С. При содержании таких растений в аквариуме или оранжерее необходимо поддерживать круглый год температуру 25—27°С. Опыт показывает, что заставить цвести такие растения в искусственных условиях можно, чередуя периоды вегетативного и семенно-
      го размножения, что достигается изменением уровня воды в аквариуме или перенесением растений из аквариума в теплые влажные оранжереи.
      Особенности водных биотопов Африки. Смена природных зон в Африке происходит в направлении от экватора к северу и к югу в зависимости от изменений климата, особенно от изменений термического режима и количества атмосферных осадков. Водоемы Африки питаются главным образом дождями и в этот период сильно разливаются, образуя большую сеть дополнительных водоемов, которые часто связаны между собой. Внутренние водоемы бедны минеральными солями, их воды отличаются жесткостью, особенно в нижних частях стока. Очень богаты водной растительностью западные районы Африки, особенно Нигерия, с огромными массивами тропических лесов.
      В водоемах, расположенных в тропических лесах, водная растительность может свободнее распространяться и размножаться, чем в биотопах с переменным режимом, то влажным, то сухим. Водоемы вечнозеленых тропических лесов сильно насыщены гумусными кислотами, активная реакция воды (рН) нередко составляет 5—5,4. Вода исключительно мягкая, в зависимости от типа водоема и сезона года ее жесткость колеблется от 1,1 до 1,7°, редко до 2,5°. Различаются воды в зоне тропических лесов и по окраске. Во многих реках вода прозрачная. В заводях и поймах рек обычно произрастает огромное количество различных водных растений.
      К другому типу биотопов относятся так называемые реки с «черной водой». Вода в них тоже чистая, прозрачная, а ее окраска меняется от коричневой до почти бесцветной. Вследствие содержания большого количества кислот они иногда необитаемы, за что местные жители и называют их «черной водой». В период засухи такие водоемы питаются за счет постоянных подземных источников. Берут начало они с болот. В местах разлива глубина ила в таких реках достигает метра, и ил обычно бывает покрыт плотным ковром различных болотных растений. Во время дождей, когда уровень воды быстро поднимается, состав воды становится пригодным для произрастания растений.
      Своеобразным биотопом являются реки, которые после дождей несут воды молочного цвета. Во время дождей вода в них очищается слабо. Такие водоемы, очень чувствительны к выпадению осадков. Во время дождей реки быстро выходят из берегов, и сила потока сметает все на своем пути. В этих реках обычно произрастает очень незначительное число однолетних водных растений.
      В районах слияния потоков и рек образуется новый биотоп. Подобное явление наиболее часто можно наблюдать в той части Нигерии, которую называли «центральным западом». Здесь все реки взаимосвязаны, пересекают друг друга. Огромные массы воды находятся в движении. Одни воды текут в глубь континента, другие — в направлении Атлантики. Это изменение направлений вызвано рельефом местности, а также приливами и отливами, которые оказывают влияние на уровень воды, не изменяя при этом ее состава (только вблизи моря количество солей увеличивается). В системе дельты, на мелководье и берегу в илистом грунте встречаются огромные заросли водных и прибрежных растений.
      В отличие от больших рек Западной Африки (Нигера, Сокото, Вольты, Сенегала) реки, протекающие через саванны, полностью соответствуют взаимосвязанным водным районам. Их небольшие притоки окружены так называемыми галерейными лесами, и неудивительно, что именно здесь, вокруг жизненно необходимой влаги, концентрируется вся растительность. И все же во время засухи ее не хватает для растений: кустарники сбрасывают листья, травы высыхают и только деревья с глубокими корнями сохраняют свою зелень. Свойства воды в реках здесь различны, так как на своем пути они протекают через разнообразные породы, часто через известняк. В таких водоемах вода бывает с рН 7—8 и жесткостью до 14°. Русла рек обычно илистые или песчаные, редко выстланы гранитной галькой. В руслах лишь изредка можно встретить водные растения. Они произрастают обычно в водоемах, которые затопляются только при больших наводнениях. Когда вода спадает, на поверхности образуются временные озера, которые постепенно пересыхают. В них-то и произрастают обычно водно-наземные растения.
      В Судане, Сенегале, Верхней Вольте, Того и Дагомее площадь водоемов во время дождей значительно увеличивается. Вода здесь имеет обычно рН 6 и жесткость 2—2,5°. Уровень ее зависит от количества выпадающих осадков. Если обитатели временных водоемов до наступления засухи не нашли путь в большие реки или другие непересыхающие водоемы, большинство их погибает. Выживают только те животные и растения, которые сумели приспособиться к таким жестким условиям жизни.
      Все вышеперечисленные биотопы Западной Африки являются родиной аквариумных растений: обычно они растут по берегам ручьев, рек, часто на поросших мхом скалах, камнях, в непроходимых лесах. Большую часть года они возвышаются над зеркалом воды и только в период дождей погружаются в глубину.
      Особенности биотопов Индии, о. Шри-Ланки, Таиланда и Вьетнама. Восточная и южная области Индии, а также югозападная и южная части Шри-Ланки входят в зону влажного вечнозеленого леса. Южная часть Индии характеризуется муссонным климатом. В зимние месяцы ветер, дующий с материка, приносит сухую погоду, а летом он дует с океана и несет много влаги. Поэтому в летний период реки и озера выходят из берегов, образуя большое количество дополнительных водоемов. Эти водоемы часто сообщаются друг с другом, поэтому химический состав воды в очень большой степени зависит от количества выпадающих осадков и от материнских пород водоема. Сезонные колебания жесткости воды и рН весьма значительны. Следует отметить, что подъем уровня воды в период дождей не вызывает большого разлива рек, поскольку вода прибывает постепенно, а затем уровень так же медленно понижается. Поэтому водной растительности не грозят ни сильное течение, ни большие температурные перепады.
      По лесным заросшим растительностью прудам, болотам южных районов Индии и Шри-Ланки встречаются аквариумные растения из родов Лагенандра, Крипто-корина и др.
      Таиланд и Вьетнам расположены в жарком поясе. Для этих стран характерно большое количество болотистых мест, постоянно подпитываемых тропическими
      ливнями. Вода здесь в основном мягкая, слабокислая. В водоемах произрастают такие аквариумные растения, как крипто-корина Бласса, криптокорина сердцевидная и др.
      В рассмотренных географических зонах растет большинство аквариумных растений, поэтому целесообразно привести характеристику воды в водоемах этих зон по степени жесткости и активной реакции, которая дана в табл. 3.
     
      Глава четвертая
      Размножение водных растений
      Существует два способа размножения растений — семенной и вегетативный. При семенном размножении растения опыляются при помощи ветра или насекомых. Опыление ветром может произойти в том случае, если цветущие растения находятся близко друг от друга, а цветки расположены над поверхностью воды.
      Опыление растений может происходить также с помощью водоплавающих птиц и животных.
      Семена различных растений сохраняют всхожесть в течение разного времени. Большинство семян проводит зиму или засушливый период года в состоянии покоя и прорастает лишь при наступлении следующего вегетационного периода. Сухое семя не прорастает, но достаточно поместить его в воду, богатую кислородом, и создать благоприятную температуру, как оно оживет. Однако семена не всех водных растений можно хранить в сухом виде. У некоторых растений они сохраняются только в воде и при определенной температуре. Особенно затруднено хранение семян растений средней полосы, которые требуют постоянной низкой температуры (не выше 4°С) в течение всего зимнего периода. В домашних условиях это сделать не просто, так как требуются специальные холодильные установки или термостаты. Для любителей можно рекомендовать более простой способ сохранения семян, зимующих почек, спор, а также растений с зимующими листьями, которые требуют определенной влажной среды. Их необходимо положить в плетеную корзиночку или стек-
      лянную банку, закрыть перфорированной крышкой и опустить на дно того же водоема или в другой подобный водоем, находящийся ближе к дому. Ранней весной корзиночку поднимают и находящиеся в ней семена высевают.
      В аквариумных условиях относительно легко размножаются семенами растения, входящие в семейства частуховых и апоногетоновых, за исключением видов с сетчатой структурой листьев.
      Для каждого вида растения необходимо создать в аквариуме условия, приближенные к естественным. Это достигается умелым использованием света, тепла, созданием необходимой питательной среды, своевременным изменением уровня воды, богатой кислородом и чистой. Рассмотрим для примера прием размножения апоногетона курчавого (Aponogeton crispus Thunb.). У молодого растения рекомендуется удалить цветонос — это стимулирует развитие вегетативной массы. Листья после этого достигают 0,5 м длины, 4 см ширины, они сочные, по краям гофрированные. Растение развивает сильный цветочный стебель, на вершине которого образуется колосовидное соцветие. Искусственное опыление производят с помощью беличьей кисточки. При переносе пыльцы часть ее падает в воду аквариума и некоторое время плавает на поверхности воды. После опыления колос необходимо пополоскать в воде. За период цветения искусственное опыление производят 2—3 раза, после чего 1/3 длины колоса отрезают — это способствует получению полноценных семян.
      Созревание семян происходит в колосе,
      полупогруженном в воду, т. е. в условиях высокой влажности. Постепенно колос тяжелеет и за счет собственного веса все глубже погружается в воду. На колос с полусозревшими семенами рекомендуется надеть прозрачный перфорированный целлофановый мешочек. Созревшие семена выпадают из колоса на дно мешочка. Проращивать их следует в этом же мешочке, или в небольшом стеклянном сосуде с уровнем воды не более 10 см. В таких условиях уже через
      1—2 дня семена освобождаются от оболочки и дают всходы. Появляются первые листочки, а затем и корешки. После этого растеньица сажают в грунт, состоящий из крупнозернистого речного песка с добавлением мелкой торфяной крошки. Рассада высотой до 5—7 см готова для посадки в аквариум глубиной не более 35 см. Взрослые растения и рассаду выращивают при жесткости воды 8°, рН 6,5—7, температуре воды и воздуха 26—27°С. После цветения и плодоношения у растения наступает период покоя. Семена растений этого семейства нельзя хранить в сухом виде: при полном высыхании они теряют всхожесть. Большинство других водных растений, культивируемых в аквариумах, может быть выращено из сухих семян.
      Проращивание семян и выращивание рассады из мелких сухих семян — более сложное дело, чем выращивание рассады из семян апоногетонов. Дело в том, что у семян, требующих хранения в водной среде, плодовая оболочка тонкая и легко отделяется от семени. Сухие же семена заключены в плотную оболочку. Она так плотно срастается с семенем, что отделить ее невозможно. Некоторые виды водных растений имеют плоды в виде больших или малых орешков с твердой оболочкой, которую осторожно раскалывают, вынимают семечко, помещают его в ком глины и сажают. Другие плоды с твердой оболочкой необходимо расковыривать или делать надрезы над местом, где находится зародыш, тем самым помогая ему выбраться из оболочки. В аквариумной практике растения, дающие крупные плоды, встречаются исключительно редко, наиболее часто приходится иметь дело с сухими семенами размером до 3 мм.
      Сухие семена необходимо обработать в растворе калиевой соли — гетероауксине. Раствор готовится на питьевой воде комнатной температуры. Таблетка гетероауксина содержит 100 мг основного вещества. Для обработки семян достаточно 0,5 таблетки на 1 л воды. Семена выдерживают в течение 6—8 ч. Обрабатывают их при температуре 20— 22°С на рассеянном свете. После обработки помещают для проращивания в стеклянную круглую баночку диаметром 100 мм и высотой 20 мм, наполненную отстоянной питьевой водой. Баночку, так называемую чашку Петри, закрывают стеклянной крышкой и ставят в теплое место с рассеянным светом. Температура воды должна быть 24—25°С. Увеличение температуры приведет к уменьшению количества растворенного в ней кислорода. Проростки высаживают в небольшую стеклянную банку, наполненную отстоянной водопроводной водой. В качестве грунта используют крупнозернистый речной песок или мелкий гравий с небольшим добавлением шамотной глины и торфяной крошки. При выращивании указанным способом рассада получается ровная и одно растеньице не мешает росту другого.
      Семена можно высевать в грунт, делая в нем стеклянной палочкой параллельные бороздки. Глубина заделки семян зависит от величины семян и состава грунта. Если в песок или гравий добавить часть глины, проросткам труднее выбраться на поверхность грунта. В этом случае семена необходимо сеять на меньшую глубину. В крупных семенах запасов питательных веществ больше, чем в мелких, поэтому их нужно сеять на большую глубину. Глубина заделки семян в грунт должна быть 2—5 мм, реже 10 мм.
      В период проращивания семян и выращивания рассады маленькие растеньица приходится оберегать от водорослей, которые являются их злейшими врагами.
      Вегетативное размножение — один из наиболее распространенных способов размножения аквариумных растений.
      Одни из водных растений приспособились жить в толще воды, например валлиснерия спиральная (Vallisneria spiralis L.), другие плавают на ее поверхности, как сальвиния ушастая (Sal-vinia auriculata Aub.), третьи произрастают в закрытом, полузакрытом или открытом грунте. К последним относится большинство видов растений, входящих в семейство ароидных (Ага-сеае).
      Рассмотрим на примере размножение криптокорины Бласса (Criptocorina Blassii De Wit). Посаженная в аквариум, при благоприятных условиях криптокорина начинает расти, а с развитием корневой системы, стебля и листьев — размножаться. У этого растения короткий, толстый, мясистый стебель, на котором образуются утолщения. Из этих утолщений начинают развиваться новые стебли, несущие по всей длине придаточные корни, а на концах листовые почки, из которых и развиваются молодые растеньица. Сначала они остаются с материнским растением, но затем связывающие их с ним стебли перегнивают, и молодые растения становятся самостоятельными. Дочерние растения у криптокорин — Сг. Blassii, Cr. Balansae, Cr. spiralis и др.— вырастают на значительном расстоянии от материнского растения, а у других видов, например Cr. Beckettii, Cr. lutea, Cr. minima, растут в непосредственной от него близости и образуют отдельные группы. Виды этого рода, размножаясь побегами, могут дать 8—10 новых растений в год. Молодые экземпляры в возрасте 1—3 года производят больше растеньиц, чем, например, трехлетние и более старшего возраста. В практике известен случай, когда Cr. Blassii выделялась из всех других растений большим количеством листьев, более крупным размером и яркой окраской, однако в течение 3 лет она не образовала ни одного дочернего растения.
      Водные и болотные растения могут образовывать дочерние растения в соцветиях. Таким способом размножаются виды растений, входящие в род Эхи-нодорус (Echinodorus Eng.), выращенные в толще воды или в болотных условиях.
      Например, эхинодорус большой (Е. major) при развитии листвы образует соцветие с цветочными и листовыми почками. Из каждой листовой выводковой почки развивается розетка с листьями и корнями. На цветочных мутовках бывает обычно 7—8 розеток. По мере развития листьев и корневой системы соцветие становится тяжелее и опускается в толщу воды. В это время стебель необходимо прижать камушками или стеклянными шпильками к грунту. После укоренения растеньица начинают быстро расти и через несколько месяцев становятся самостоятельными. Эхинодорус большой может образовывать дочерние растения и в основании корня, которые развиваются в непосредственной близости от материнского растения.
      Многие водные растения размножаются делением корневищ, например виды, входящие в семейства кувшинковых (Nymphaeaceae) и ароидных (Агасеае).
      Корневище следует делить так, чтобы не погубить материнское растение. У растения, имеющего ползучее корневище, можно отрезать не более 2/3 его общей длины, а у клубневого — не более 1/3, несколько отступив от точки роста. Отрезанное корневище или клубень могут быть разделены на отдельные куски. В каждом таком куске должны быть одна-две почки. Для проращивания куски корневища помещают в воду аквариума, а с развитием на нем листьев и корней постепенно углубляют в грунт.
      Большинство водных и болотных растений, имеющих длинные стебли, несущие различные по форме листья, можно размножать черенкованием. Черенком называют часть стебля с несколькими листочками или почками, отделенную от материнского растения. При благо -приятных условиях (чистой, богатой кислородом воде, достаточном количестве света и тепла) черенок образует листья и корни, постепенно развиваясь в самостоятельное растение. Лучшим временем для черенкования растений является весна. Некоторые растения можно черенковать круглый год, но укоренение и развитие черенков при этом протекает медленнее.
      Черенки берут со здоровых, хорошо развитых экземпляров. Виды болотных растений, входящие в семейство амариллисовых (Amaryllidaceae), коло-кольчиковых (Campanulaceae), и многие другие могут быть размножены листовыми черенками. Для этих целей от растения отделяют здоровые листья и обрабатывают их в растворе гетероауксина. Состав раствора тот же, что и при обработке сухих семян. При этом черешки листьев опускают в раствор до их основания. После обработки листья сажают во влажный крупнозернистый песок или мелкий гравий и сверху закрывают стеклянным колпаком; температура воды и воздуха 24—26°С, свет рассеянный. При образовании корешков и листочков растения пересаживают во влажную оранжерею или в аквариум.
      Особо следует сказать о папоротниках. Само растение папоротника вообще не размножается половым путем. Вместо этого на нижней поверхности его листочков или по краям возникают тысячи крошечных образований, называемых спорангиями, в которых развиваются споры. Для образования спор не нужен процесс оплодотворения. Спора папоротника прорастает, однако при этом не возникает нового растения, а образуется заросток. Он представляет собой плоскую пластинку, имеющую сердцевидную форму, и достигает в поперечнике не более сантиметра. С заростком связана половая стадия в жизненном цикле папоротника, так как на этом маленьком растеньице возникают мужские и женские половые органы. Прижавшиеся к земле и укрытые листьями и ветвями заростки находятся в условиях влажности, которые необходимы для оплодотворения. Сперматозоиды, передвигаясь в воде от мужских половых органов к женским, оплодотворяют яйцеклетку. Из оплодотворенной яйцеклетки возникает маленькое растеньице, которое, развиваясь, превращается в новое растение папоротника. Таким образом, в жизненном цикле папоротника имеется два отчетливо выраженных поколения: само растение папоротника, несущее споры, и заросток с половыми органами. Эти два поколения сменяют друг друга, и растение папоротника дает начало заростку, а заросток — растению папоротника. Жизненный цикл папоротника,например крыловидного [Microsorium pteropus (Blume) Ching], легко проследить в аквариуме.
      У мхов и печеночников дело обстоит иначе. У них растение несет половые органы, а спорообразующее поколение, возникающее в результате полового размножения, это всего-навсего коробочка, прикрепленная к главному растению ножкой. Коробочки, возвышающиеся над растеньицами мха на тонких нежных стебельках, содержат много спор, которые высыпаются и в подходящих условиях прорастают, давая начало новым растениям. Печеночники характеризуются небольшими размерами. Многие из них имеют плоские лентовидные талломы и растут во влажных местах, например на берегах ручьев или старых водостоков. Листостебельные печеночники по размерам даже меньше мхов. Жизненный цикл мха, например яванского (Vesicularia dubyana), можно проследить в аквариуме.
      Некоторые виды растений средней полосы могут образовывать зимующие почки, например телорез алоэвид-ный (Stratiotes aloides L.). К осени материнское растение, давшее целый ряд нисходящих поколений, теряет свои листья и корни и превращается в наполненную крахмалом почку, которая на зимний период опускается на дно водоема.
      В настоящее время большое практическое значение приобретает вегетативное размножение черенками, обработанными стимуляторами роста. Для обработки черенков можно применять различные стимуляторы роста, но чаще используют гетероауксин, индолилмасляную и нафтилуксусную кислоты. Для травянистых и зеленых черенков необходимо 100 мг гетероауксина или индолил-масляной кислоты на 1 л воды. Наф-тилуксусную кислоту берут в пропорции 5:1000. Стимуляторы роста вначале растворяют в спирте (0,5 мл спирта на
      каждые 10 мг вещества), а затем доливают водой до требуемого объема. Вместо спирта можно употреблять горячую воду. Черенки погружают в приготовленный раствор на 3—6 ч. Выдерживать их в растворе более продолжительное время не рекомендуется, так как это может вызвать их отравление. Имеет значение также температура, при которой производится обработка. Указанные концентрации хороши при температуре 22—23°С, а при более высокой температуре они должны быть снижены во избежание ядовитого воздействия. Черенки погружают в раствор на треть длины. После обработки их вынимают, ополаскивают и высаживают в промытый песок, смешанный с торфом, находящимся во влажном сосуде. Через некоторое время после высадки у черенков начинается бурное образование мощных придаточных корней.
      Влияние ростовых веществ дрожжей на укоренение черенков. Дрожжи содержат вещества типа биоса. К этой группе веществ относятся витамин B1 биотин (витамин Н) и спирт мезои-нозит, которые стимулируют рост корней. Черенки помещают в раствор дрожжей (концентрация раствора 100 мг на 1 л) и выдерживают в нем 20—24 ч при температуре 20—22°С. По истечении этого срока их вынимают из раствора, обмывают и помещают в банку с водой, 250—500 мл. Во избежание быстрого застаивания воды в нее помещают
      кусочки древесного угля или продувают воздухом. Уровень воды в банке не должен быть слишком высоким. В момент появления корней стенки банки изнутри покрывают фильтровальной бумагой для создания большей влажности. Дрожжи ускоряют появление корней, увеличивают их число и интенсивность роста.
      Влияние гиббереллина на рост и развитие растений. Гиббереллины являются продуктами жизнедеятельности гриба гибберелла (Gibberella) и представляют собой органические кислоты. В настоящее время найдено около 30 гиббереллиноподобных веществ, близких по химическому составу. Наиболее активным из них оказался гиббереллин А3—С19Н22О6, производство которого широко налажено в СССР, Японии, Англии, США. Получают гиббереллины биологическим путем. Они обладают высокой физиологической активностью, оказывая положительное влияние на развитие высших растений.
      Кратковременным погружением в водный раствор гиббереллина обрабатываются семена, клубни, корневища, рассада. Аквариумные растения, выращиваемые в полузакрытом грунте в оранжерейных условиях, в течение вегетационного периода можно обрабатывать водным раствором гиббереллина путем инъекций, нанесения капель на точку роста и другими способами.
     
      Глава пятая
      Содержание растений в аквариуме
      Вода
      Химические свойства воды
      Жесткость воды и ее определение.
      В природной воде всегда присутствуют соли. От содержания солей кальция и магния зависит ее жесткость. Если солей много, вода называется жесткой, если мало,— мягкой. Различают жесткость воды временную и общую. Временная зависит от содержания в воде бикарбоната кальция Са(НСО3)2 и бикарбоната магния Мg(НСО3)2. Простым кипячением эти соли разрушаются, выпадают в осадок и жесткость воды значительно понижается. Этот осадок мы можем видеть на дне и стенках чайника, в котором часто кипятим воду. Если же вода содержит сульфаты и хлориды кальция и магния, жесткость ее называется постоянной и может быть устранена только дистилляцией или химическим путем. Общая жесткость воды равна сумме временной и постоянной жесткости. В СССР жесткость воды выражают суммой миллиграмм-эквивалентов ионов кальция и магния, содержащихся в 1 л воды; 1 мг экв жест-
      кости отвечает содержанию 20,04 мг/л Са или 12,16 мг/л Mg.
      В других странах жесткость воды измеряется в градусах жесткости: немецких: 1°=1 г СаО в 100000 г воды, или 10 мг СаО в 1 л воды; английских: 1 гран (0,0648 г) СаСО3 в 1 галлоне (4,546 л) воды=1 г СаСО3 в 70000 г воды, или 10 мг СаСО3 в 0,7 л воды; французских: Р = 1 г СаСОз в 100000 г воды, или 10 мг СаСО3 в 1 л воды; американских: 1°= 1 г СаСО3 в 10000 г воды, или 1 мг СаСО3 в 1 л воды. В аквариумной практике наиболее удобно выражать жесткость воды в русских и немецких градусах (H° = DgH). Сравнение единиц измерения жесткости воды приведено в табл. 4, 5.
      Анализ воды по степени жесткости может быть определен лабораторным путем. Лабораторный способ определения содержания кальция и магния в воде наиболее совершенный, так как анализ проводится современным оборудованием, в надлежащих условиях и специалистами. Воду для анализа следует брать со средней глубины аквариума после тщательного перемешивания ее продувом воздуха. Для анализа необходимо не менее 250 мл воды в чистой стеклянной посуде.
      Для определения жесткости воды в домашних условиях нужно иметь несложное лабораторное оборудование и реактивы. В качестве лабораторного оборудования (рис. 12) необходимы микробюретка (1 шт.), измерительные градуированные пипетки (2 шт.), стеклянные колбы (2 шт.), химические стаканы на 100 мл (2 шт.), мерный цилиндр (1 шт.).
      Из реактивов используют буферный раствор, сульфид натрия (Na2S), индикаторную жидкость (хромоген черный ЕТ-00), трилон Б.
      Ход анализа. Посуду тщательно моют водопроводной, а затем дистиллированной водой. В две колбы наливают по 100 мл исследуемой воды и в каждую добавляют 5 мл буферного раствора (набирают пипеткой), 1 мл сульфида натрия и 5—6 капель индикаторной жидкости. Содержимое хорошо перемешивают. Полученные растворы окрашиваются в марганцово-розовый цвет. Затем их титруют трилоном Б, добавляя его в каждую колбу маленькими каплями, пока раствор не станет синим. После этого отмечают количество миллилитров трилона Б, израсходованного на титрование в каждой колбе.
      Пример. На титрование раствора в первой колбе израсходовано 0,43 мл трилона Б, а во второй колбе 0,41 мл. Среднюю величину израсходованного реактива определяем по формуле V = = (Vj+V2)/2= (0,43 + 0,41)/2= 0,42 мл. Содержание кальция и магния (общую жесткость) вычисляем по формуле Ж= = VcpN/V=0,42 0,1 1000/100=0,42 мг экв/л, где Vcp— количество трилона Б, пошедшего на титрование, мл; N — нормальность трилона; 1000 — пересчет на 1 л воды; V — объем исследуемой воды.
      Для изготовления каркасных аквариумов используется уголок из оцинкованного железа, меди, дюраля и других металлов. В результате длительной эксплуатации аквариумов возможны случаи соприкосновения воды с металлическими частями. В этом случае в воде может появиться большое количество токсических веществ, приносящих вред обитателям аквариума, кроме того, в грунте и воде аквариума всегда присутствуют ионы различных металлов. При ведении большого аквариумного хозяйства может возникнуть необходимость в раздельном определении количества кальция и магния в воде аквариума. Для этих целей в городских, районных клубах аквариумистов или других государственных учреждениях должно быть выделено отдельное помещение, оборудованное необходимыми современными приборами для проведения комплексно-метрического анализа воды на присутствие ионов различных металлов и на раздельное определение количества кальция и магния. Комплексно-метрический анализ воды позволяет определить: жесткость сырой и осветленной воды при отсутствии ионов меди, цинка и марганца;
      жесткость воды типа конденсата и смягченной воды при отсутствии ионов цинка, меди и марганца;
      жесткость воды, в которой есть ионы меди и цинка;
      раздельное определение кальция и магния.
      Принцип метода, необходимые реактивы и их приготовление, а также ход химических анализов для каждого перечисленного выше случая приводятся ниже.
      Набор реактивов: трилон Б — 125 г; хромоген черный ЕТ-00—25 г; кислотный хромтемно-синий — 25 г; сульфат магния (фиксанал) — 5 ампул; мурексид — 10 г.
      Принцип метода. Трилон Б (натриевая соль этилендиаминотетрауксусной кислоты) образует растворимые в воде внутрикомплексные соединения с катионами различных двух- и трехвалентных металлов. Они обладают различной прочностью и образуются при определенных для каждого катиона значениях рН. К числу катионов, с которыми трилон Б образует комплексы, относятся катионы кальция, магния, меди, цинка, марганца, кадмия, никеля, двух- и трехвалентного железа, алюминия и др. Если в раствор, содержащий ионы одного из вышеупомянутых металлов, ввести индикатор, дающий непрочное цветное соединение с ионами этого металла, то при добавлении трилона Б к окрашенному раствору в эквивалентной точке произойдет изменение окраски.
      В качестве индикатора для определения кальция и магния могут быть взяты хромоген черный ЕТ-00, кислотный хромсиний К и кислотный хромтемно-синий. Для определения железа используются индикаторы роданистый аммоний и сульфосалициловая кислота. Для определения меди и кальция в качестве индикатора применяют пурпуреат аммония (мурексид). Трилонометрическое определение каждого иона производится при том значении рН, при котором этот ион образует с трилоном Б соединение более прочное, чем с индикатором. Жесткость воды определяется при рН выше 9, железо при рН 1—2, кальций с индикатором мурексидом при рН около 12; медь может быть определена в широком интервале рН — от 3,5 до 12.
      Необходимые реактивы и их приготовление. Для проверки качества воды, используемой для приготовления реактивов, необходим высококачественный дистиллятор, не содержащий даже следов меди. Он может быть изготовлен из жароупорного стекла. Рекомендуется пользоваться водой, перегнанной в стеклянном аппарате или Н-катионирован-ной. Качество дистиллированной воды испытывают следующим образом: к 100 мл дистиллята прибавляют 1 мл аммиачного буферного раствора и 5—7 капель индикатора кислотного хромтемно-синего. Голубая с сиреневым оттенком окраска раствора указывает на чистоту воды.
      Растворы трилона Б. Для приготовления растворов берут следующие навески: для 0,1 н.— 18,6 г трилона Б; для 0,05 н.— 9,3 г и для 0,01 н.— 1,86 г. Отвешенное количество вещества растворяют в дистиллированной воде и фильтруют (если раствор получится мутным, объем доводят до литра). Для установки титров растворов разной нормальности берут различные объемы 0,01 н. раствора соли магния: для нормальности 0,1 — 100 мл раствора соли магния; 0,05—50 и 0,01—10 мл.
      Объем взятого раствора соли магния доводят дистиллированной водой до 100 мл, добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, 5—7 капель одного из хромовых индикаторов и медленно титруют (при интенсивном перемешивании раствора трилона Б соответствующей нормальности) до отчетливого изменения цвета раствора. При установке титра 0,01 н. раствора трилона Б необходимо пользоваться хромтемно-синим индикатором, как наиболее чувствительным. Поправочный коэффициент раствора трилона Б к данной нормальности вычисляют по формуле Klp=10KMg/a, где а — расход трилона Б на титрование, мл; KMg — поправочный коэффициент 0,01 н. раствора соли магния (коэффициент нормальности 0,01 н. растзора Км8 = 1).
      Буферный раствор. 20 г хлористого аммония химически чистого растворяют в дистиллированной воде, добавляют 100 мл 25%-но го раствора аммиака и доводят до 1 л дистиллированной водой.
      Растворы индикаторов — хромоген черный ЕТ-00, кислотный хром-темно-синий 0,5 г. Один из индикаторов растворяют в 20 мл аммиачного буферного раствора и доводят до 100 мл этиловым спиртом. Раствор хромогена черного ЕТ-00 следует готовить на срок не более 10 суток. Раствор мурексида готовят следующим образом. Мурексид (пурпуреат аммония) в количестве 0,03 г растворяют в 10 мл дистиллированной воды. Полученный раствор хранят в темном месте не более 4 дней. Применяют его для определения меди и кальция.
      Раствор сульфата натрия — 2—5%-ный водный раствор. Хранят его в опарафиненной склянке или сосуде из плексигласа, готовят на срок не более 2 недель.
      Диэтилтиокарбонат натрия готовят в виде 3%-ного водного раствора из перекристаллизованного продукта, который перекристаллизовывают из спиртового или ацетонового раствора.
      Раствор солянокислого гид-роксиламина делают так: 1,0 г
      NH2 ОН HC1 растворяют в дистиллированной воде и объем раствора доводят до 100 мл.
      Раствор соли магния 0,01 н. концентрации готовят растворением содержимого ампулы фиксанала в дистиллированной воде, после чего доводят объем до литра (титр не устанавливают). Если фиксатор отсутствует, берут навеску на аналитических весах, равную 1,2325 г сульфата магния (MgSO4 Н2О), помещают ее в мерную колбу емкостью 1 л, растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до метки. Титр 0,01 н. раствора соли магния устанавливают или прямым весовым методом, определяя содержание магния, или косвенным, определяя кислотность Н-ка-тионированного раствора соли магния. По полученным данным рассчитывают коэффициент нормальности раствора соли магния.
      Определение жесткости сыдеой и осветленной воды (при отсутствии ионов меди, цинка и марганца). При жесткости воды выше 20 мг экв/л можно производить титрование пробы 0,1 н. раствором трилона Б. При жесткости от 0,5 до 20 мг экв/л следует пользоваться 0,05 н. раствором трилона Б, а ниже 0,5 мг экв/л — применять 0,01 н. раствор. К определенному, точно измеренному объему испытуемой прозрачной воды добавляют дистиллированной воды (до общего объема в 100 мл), 5 мл аммиачного буферного раствора, 5—6 капель индикатора и медленно титруют раствором трилона Б, хорошо перемешивая до изменения цвета раствора.
      Кислые воды должны быть предварительно нейтрализованы щелочью в присутствии метилоранжа. Жесткость воды рассчитывают по формуле Ж=1000акн/У мг экв/л, где V — объем пробы, взятой для титрования, мл; н — нормальность раствора трилона Б; а — число миллилитров раствора трилона Б, израсходованное на титрование данного объема пробы; к — поправочный коэффициент раствора трилона Б к данной его нормальности. Если содержание железа или алюминия в воде превышает 10 мг/л, пробу разбавляют дистиллированной водой (при расчете жесткости учитывают это разведение).
      Воду после известкования, в зависимости от требований к анализу, можно отфильтровать от грубодисперсного карбоната кальция, а затем титрованием трилоном Б определить оставшуюся после известкования жесткость воды. Для определения общей жесткости известковой воды надо разложить присутствующий карбонат кипячением ее с соляной кислотой, затем нейтрализовать избыток последней по метилоранжу и титровать как обычно, трило-ном Б. Воду, имеющую температуру ниже 10—12°С, перед титрованием следует подогревать.
      Определение жесткости воды типа конденсата и умягченной воды. Жесткость смягченных вод определяется с применением кислотного хромтемно-синего. К 100 мл пробы добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, 5—6 капель индикатора и медленно титруют из микробюретки 0,01 н. раствором трило-на Б до изменения цвета раствора. Жесткость рассчитывают по формуле Ж=0,1ак мг экв/л, где к — поправочный коэффициент 0,01 н. раствора трилона Б; а — число миллилитров 0,01 н. раствора трилона Б, израсходованное на титрование 100 мл пробы.
      Определение жесткости воды, содержащей ионы меди и цинка. Присутствие меди в воде определяется по точке перелома цветности раствора. Наличие в воде цинка определяют следующим образом. К пробе воды, взятой для определения жесткости, прибавляют 1 мл
      раствора сернистого натрия, затем в обычной последовательности буферный раствор, индикатор и титруют трилоном Б. Концентрацию раствора трилона Б выбирают в зависимости от величины жесткости анализируемой воды. Расчет сохраняется прежним. Изменение окраски раствора бывает отчетливым.
      Определение жесткости воды, содержащей ионы марганца. Присутствие марганца в пробе распознается по следующему признаку: через некоторое время после прибавления к воде буферного раствора и индикатора цвет ее изменяется, переходя в серый, и титрование становится невозможным. Определение в этом случае производят в следующем порядке: до ввода реактивов добавляют три капли раствора солянокислого гид-роксиламина, затем буферный раствор, индикатор и титруют раствором трило-на Б соответствующей концентрации. Точка перехода отчетлива. Расчет остается прежним, но определяемая жесткость оказывается завышенной на величину содержания марганца.
      Раздельное определение кальция и магния. Ионы кальция образуют в щелочной среде с мурексидом соединение оранжево-розового цвета. При отсутствии ионов кальция цвет мурексида при тех же значениях рН (выше 10) лиловый. Определение возможно при содержании кальция не менее 0,03 мг экв/л. Объем пробы для титрования и нормальность раствора трилона Б сохраняются теми же, какие были указаны в разделе «Определение жесткости сырой и осветленной воды». Устранение влияния мешающих ионов производится тем же способом, как указано выше.
      При определении кальция с мурексидом восстановленный марганец не титруется трилоном Б. К определенному объему испытуемой воды, доведенному дистиллятом до 100 мл, добавляют 5 мл 2 н. раствора едкого натрия, 2—5 капель раствора мурексида и медленно титруют раствором трилона Б до изменения окраски раствора. Определение выполняют в двух пробах, причем первую после отсчета расхода трилона Б на титрование слегка перетитровывают и используют в качестве
      контроля при титровании второй пробы.
      Содержание кальция вычисляют по формуле: Са=нка 1000/V = мг экв/л где н — нормальность трилона Б; к — поправочный коэффициент трилона Б данной нормальности; а — число миллилитров трилона Б, израсходованного на титрование; V — объем пробы, мл.
      Содержание магния вычисляют как разность между величиной общей жесткости и величиной содержания кальция.
      Смягчение воды для аквариума. Вода по степени жесткости бывает дистиллированная (0,8—2,3°); химически обессоленная (0,2—0,4°); подлежащая обработке (6—15°). Ориентировочные данные для приготовления воды нужной жесткости приведены в табл. 6 (таблица дает необходимые данные в том случае, если мы пользуемся водой с жесткостью 0,4°). (...)
      Для кружков и клубов аквариумистов, имеющих специальные лаборатории, где при измерении рН требуются высокие точности и имеет значение экономия времени на измерениях, можно рекомендовать лабораторный многопредельный измеритель ЛПУ-01 с датчиком ДЛ-01, предназначенным для определения активности ионов водорода в водных растворах. Принцип измерения величины рН с помощью измерителя ЛПУ-01 заключается в следующем.
      Для определения величины рН используется электродная система со стеклянным электродом, электродвижущая сила которого зависит от активности ионов водорода в растворе. Схема такой электродной системы показана на рис. 13. Стеклянный электрод представляет собой трубку с напаянным на конус полым шариком из литиевого электродного стекла. При погружении электрода в раствор между поверхностью шарика и раствором происходит обмен ионами, в результате которого ионы лития в поверхностных слоях стекла замещаются ионами водорода, и стеклянный электрод приобретает свойства водородного электрода. Между поверхностью стекла и контролируемым раствором возникает разность потенциалов Ех, величина которой определяется активностью ионов водорода в растворе по формуле
      где R — универсальная газовая постоянная, равная 8,315 Ю7 эрг/°С моль; Т — температура раствора, К; F — 96500 кулон/г экв (число Фарадея); ан — активность ионов водорода в растворе.
      Подготовку к работе измерителя ЛПУ-01 и определение активной реакции воды производят согласно прилагаемой к прибору инструкции по эксплуатации.
      После тщательной промывки аквариума и грунта обычной водопроводной водой воду в аквариуме подкисляют. Для этого в нее добавляют вываренный торф, ивовый корень, ольховые шишки и другие кислые вещества. Применение химических кислот не рекомендуется. В аквариуме, простоявшем более года без полной смены воды и промывки грунта, вода имеет слабокислую или очень слабокислую реакцию. Большинство же растений успешно произрастают лишь при нейтральной рН или близкой к ней.
      Кислород. Важным условием жизни водных растений является кислород. Недостаток в воде кислорода может привести к болезням или гибели растений. Недостаток кислорода в аквариуме наблюдается при плохом освещении акват риума в зимнее время или летом в плохую погоду. Чтобы устранить это неблагоприятное явление, необходимо равномерно обогащать воду воздухом с помощью компрессора или создать циркуляцию воды в аквариуме с помощью помпы. В некоторых случаях необходимо частично очистить и удалить гниющие вещества, которые расходуют кислород. Даже процесс смены воды в аквариуме обогащает ее кислородом. При содержании в аквариуме рыб и растений из проточных водоемов, расположенных в средней географической полосе, сильный продув воды воздухом особенно необходим.
      Углекислый газ. Углекислота в воде образуется за счет дыхания рыб и растений, разложения органических веществ, которое увеличивается с повышением температуры воды. Кроме того, в воде растворяется углекислый газ воздуха. Углерод, содержащийся в углекислоте, прекрасно усваивается растениями и идет на построение их тканей. Количество углекислого газа в воде непостоянно и зависит от времени суток: днем уменьшается, в ночное время увеличивается. В зимние месяцы среднесуточное содержание углекислого газа в воде больше, чем в летние. Его количество зависит от размера аквариумных рыб, видов и количества растений, а также от правильного ухода за аквариумом.
      В аквариуме, где годами не промывался грунт, может образоваться большое количество сероводорода, который очень ядовит. Присутствие сероводорода определяют по резкому неприятному запаху. В таких случаях требуется чистка аквариума.
      Значение химических свойств воды для аквариума. В аквариуме постоянно происходит обмен газов. Присутствие кислорода и углерода в необходимых количествах является важным условием для жизни рыб, растений и микроорганизмов. Но количество этих важных элементов необходимо регулировать.
      Очень важно знать, что при изменении содержания в воде кислорода и углекислого газа изменяется ее активная реакция. При увеличении содержания кислорода и уменьшении углекислого газа происходит увеличение рН и наоборот. Величина рН влияет на все биологические и биохимические процессы, протекающие в аквариуме. Следует отметить, что свежая дистиллированная вода содержит в 10 раз больше углекислого газа. Показатель рН такой воды может быть 5,5 и ниже. На воздухе этот избыток углекислого газа удаляется из воды очень медленно. Равновесия с углекислым газом воздуха можно достичь, если оставить такую дистиллированную воду на 1,5—2 недели в открытом сосуде (но защищенном от пыли). За это время рН ее резко повысится. Вот почему нельзя помещать рыб и растения в только что приготовленную дистиллированную воду.
      Резкое изменение рН воды живые организмы переносят очень болезненно: нарушается обмен веществ, что часто приводит их к гибели. Необходимо помнить, что в пресных стоячих водах и в обычной аквариумной воде существует определенная зависимость между кислотностью и жесткостью воды. Если вода мягкая, она слабокислая, что объясняется отсутствием углекислых солей кальция и магния и присутствием гуминовых кислот. Если же вода жесткая, она, как правило, щелочная. При приготовлении воды для аквариума аквариумист, используя различные способы, может создать искусственно жесткую воду с низким рН.
     
      Физические свойства воды
      Температура. Температурный режим воды в аквариуме зависит от географического места расположения водоема, в котором произрастали взятые для аквариума растения. Солнечный свет, проникая в воду, повышает ее температуру, поэтому чем больше света, тем теплее вода. Способность проводить тепло у воды невелика, но все же слои воды в природных водоемах перемешиваются и температура воды выравнивается. В глубоких водоемах между верхними и нижними слоями существует значительная разница в температуре, но она относительно постоянна, не имеет резких скачков и меняется плавно. К таким плавным изменениям температуры приспособлены животные и растительные организмы.
      Перепад температуры воды в аквариуме — явление нежелательное, а резкие температурные колебания вообще недопустимы, поэтому воду нужно все время перемешивать при помощи аэрации или искусственного потока. Небольшое изменение температуры воды, на 2—4°С, в зависимости от времени суток, допустимо для растений.
      Вода в аквариуме не должна подвергаться большим температурным колебаниям. Обычно температурные колебания наблюдаются, если аквариум установлен в непосредственной близости от окна или на подоконнике. Особенно опасно, если окно обращено в сторону юга. Значительные отклонения от оптимальных температурных условий и резкое изменение температуры выше допустимых пределов приводят к ослаблению жизненных функций растений. Исключением могут быть растения, живущие в водах с резкими колебаниями температуры, так как в этом случае растения приспособлены к ним.
      Для развития наземных растений наиболее благоприятной температурой является высшая для определенного географического района, а для водных растений это не всегда справедливо. Указанное явление можно объяснить тем, что с повышением температуры
      растворимость газов в воде значительно уменьшается, следовательно, кислорода и углекислоты некоторым растениям не хватает, что отрицательно сказывается на их развитии. Этим можно объяснить развитие многих водорослей весной и исчезновение их летом, а также вторичное появление их осенью. Постоянство температуры в аквариуме обеспечивается с помощью терморегулятора.
      Прозрачность, цветность и запах воды. Вода из водопровода, предназначенная для заливки в аквариум, прозрачна и бесцветна. После заливки воды и соприкосновения ее с грунтом, растениями и животными в ней начинают развиваться бактерии и происходить сложные процессы. Она становится нежно-голубой, затем беловато-мутной, а через несколько дней, иногда и недель после установившегося выровненного режима — прозрачной с голубоватым оттенком. После этого аквариум подготовлен к заселению рыбами и растениями.
      Растения, рыбы и другие обитатели аквариума меняют химические и физические свойства воды. Природу этого изменения точно еще не знают, но легко убедиться в том, что такая вода благоприятно действует на рыб, предотвращает их заболевания, способствует нормальному развитию растений. Такую воду аквариумисты называют старой. Она прозрачная, с желтоватым оттенком. Биологические преимущества «старой воды» полностью сохраняются при смене У5 ее объема раз в неделю.
      В аквариуме, залитом свежей водой, появляется бактериальная муть, которая со временем исчезает. Помутнение воды может быть вызвано применением глинистого песка, развитием микроскопических водорослей, результатом роющей деятельности некоторых видов рыб. Цветность воды зависит в основном от ее составных частей. Она может быть зеленой, голубой, голубовато-зеленой, белесой, коричневой и других цветов.
      В хорошо устроенном и засаженном растениями аквариуме вода приобретает специфический запах. Если отлить /5 объема воды из такого аквариума и добавить часть свежей, то спустя несколько часов, наклонившись над ее поверхностью, можно почувствовать запах свежей травы. Ничем другим вода в аквариуме пахнуть не должна. Это наилучший способ проверки качества воды в аквариуме. Если вода имеет затхлый аммиачный запах, это указывает на неблагоприятные условия в аквариуме. В этих случаях требуется полная смена воды и промывка грунта. Можно проверить прозрачность воды визуально. По степени прозрачности вода может быть охарактеризована как «прозрачная», «незначительная муть», «при отстаивании муть оседает» или «не оседает». Для характеристики прозрачности применяют плоскодонный цилиндр с градуировкой, расположенный на подставке высотой 40 см. Снизу подкладывают стандартный текст и в цилиндр наливают воду до тех пор, пока можно читать текст. Затем подливают воду и снова снижают ее уровень, пока текст опять не станет разборчивым. Выраженная в сантиметрах высота столба воды, при котором можно читать текст, и характеризует прозрачность.
      Давление воды. Вода давит не только на стенки аквариума, но и на любое тело, в том числе на живой организм, находящийся в ее толще. Рыбы и другие водные животные и растения прекрасно приспособлены к этому давлению. Ткани растений наполнены водой, вода снаружи давит на воду внутри тканей и давление уравновешивается. Чем глубже от поверхности воды находится живой организм, тем большее давление он испытывает, а следовательно, тем большее внутреннее «противодавление» он должен иметь, иначе вода его раздавит. Соответственно своим жизненным потребностям водные организмы выбирают для обитания именно тот слой воды, который им нужен.
      В аквариумной практике приходится пользоваться водопроводной или колодезной водой, которая по своим свойствам очень разнообразна. Соприкасаясь с грунтом, растениями, рыбой, с продуктами гниения и щелочноземельными элементами, вода приобретает новые свойства.
      В аквариуме вода должна быть свободна от примесей любых металлов, не должна содержать большого количества солей магния, кальция и никаких других составных частей, вредных для обитателей аквариума.
      В сельской местности часто приходится пользоваться колодезной, речной и озерной водой. До заливки воды в аквариум ее необходимо нагреть до температуры 70°С, тем самым частично освободить ее от нежелательных микроорганизмов. Водопроводную воду необходимо отстаивать в неметаллической посуде в течение нескольких дней, так как в ней имеются дезинфицирующие вещества. Применение воды из пруда не рекомендуется. Дождевая и снеговая вода (вблизи города) также непригодна, так как содержит большое количество вредных веществ в твердом, жидком и газообразном состоянии. В сельской местности применение такой воды возможно, но она должна быть отфильтрована от пыли и других веществ.
      При подготовке аквариума для заливки водой в него должен быть внесен грунт, подготовлены растения для посадки. Желательно часть грунта и воды взять из другого аквариума, если такая возможность имеется. Тем самым будут внесены нужные микроорганизмы и ускорен процесс восстановления режима аквариума.
      После указанной подготовки можно приступить к заливке аквариума водой. Воду наливают сначала на перевернутую тарелку до уровня 10—15 см, после чего сажают растения. После этого аквариум заполняют водой до уровня 3—5 см от его верхней кромки. В первые дни после заливки в аквариуме бурно идут химические и биологические процессы (об этом свидетельствует помутнение воды). Полностью меняют воду в аквариуме в исключительных случаях: при занесении патогенных микроорганизмов, появлении грибковой слизи, бурном «цветении» воды, не прекращающемся при временном затемнении аквариума, и при загрязненности грунта. От полной смены воды растения страдают: происходит обесцвечивание и преждевременное отмирание листьев. Если аквариум правильно заселен, растения, рыбы и бактерии могут заменить хороший фильтр.
      Для очистки воды от помутнения хорошо применять дафний, маленьких головастиков или небольшое количество поваренной соли.
     
      Грунт
      Прежде всего грунт имеет значение для растений, входящих в прибрежную флору: они получают из него необходимые питательные вещества. Растения других биологических групп косвенно Связаны с ним (питательная среда и другие свойства воды зависят от его состава).
      Для большинства растений грунт является местом крепления, в нем растения укореняются, развивают корневую систему. В природных водоемах состав его различен, но чаще всего растения растут в илистом, глинистом или торфянистом грунте. В условиях аквариума возможны два вида верхних слоев грунта: песок или мелкий гравий. Под верхним слоем субстрат может быть различный.
      Самым лучшим грунтом для аквариума является речной песок с размером частиц от 1,5 до 2 мм или гравий размером от 3 до 4 мм. Морской, кварцевый и любой мелкий песок непригоден. К грунту предъявляются следующие основные требования: он должен служить необходимой питательной средой, по структуре быть пористым, не должен содержать большого количества известковых пород, а также ядовитых веществ, по цвету быть темным (светлый отражает свет, что может привести к разности температур между водой и грунтом). До помещения в аквариум грунт необходимо тщательно промыть. Песок или гравий промывают до тех пор, пока сливаемая вода не станет абсолютно прозрачной. После промывки грунт необходимо обработать.
      Самый простой способ обработки грунта — кипячение с водой в течение 15 мин при непрерывном перемешивании. После этого его нужно промыть теплой водой.
      Грунт может быть обработан 25%-ной подогретой соляной кислотой, затем его также необходимо не менее 3 раз промыть водой. Оставшийся в грунте калий — хорошее удобрение для растений. Для растений, нуждающихся в мягкой воде, грунт необходимо освободить от солей кальция и магния. Это достигается промывкой грунта серной или соляной кислотой. Песок или гравий обрабатывают в эмалированной посуде, перемешивая палочкой до тех пор, пока не прекратится выделение пузырьков (газов).
      После этого грунт промывают проточной водой в течение 2 ч (другой дезинфекции не требуется). При использовании кислот необходимо соблюдать осторожность. После химической обработки грунта воду подкислять не нужно. Очень эффектно, на первый взгляд, выглядят в
      аквариуме камни из гранита и гнейса. Однако такой прием декорации уже устарел, так как в этом случае нарушается естественность водного интерьера.
      Грунт, обработанный одним из трех предложенных способов, перемешивают с торфяной крошкой, в которую добавляют древесный березовый уголь. Толщина грунта зависит от размера аквариума и видов культивируемых растений. Обычно она составляет 3—7 см.
      Грунт в аквариум кладут так, чтобы в середине, со стороны переднего стекла аквариума, было углубление, в котором скапливаются отбросы, легко удаляемые с помощью шланга. В заселенном рыбами аквариуме пространство быстро заполняется различными отбросами, в результате чего создается субстрат, в котором хорошо растет большинство растений.
      Применение некоторых видов минеральных и органических удобрений в очень малых дозах возможно при содержании растений в глиняных горшочках. При этом необходимо следить, чтобы удобрения не изменяли солевой состав воды, так как это отрицательно сказывается на состоянии обитателей аквариума.
     
      Свет
      Оптическое излучение. По спектральному составу оно может быть разделено на три части: ультрафиолетовое (длина волн 295 — 380 нм), видимое (380 — 780 нм) и ближнее инфракрасное (780 — 1100 нм).
      Видимое излучение (свет). Спектр видимого излучения можно условно разделить на следующие области: фиолетовую (380 — 430 нм), синюю (430 — 490 нм), зеленую (490 — 570 нм), желтую (570 — 600 нм), оранжевую (600 — 620 нм), красную (620 — 780 нм). В современной ботанической литературе участок оптического излучения от 300
      до 700 нм известен как физиологическая радиация.
      Исследованиями установлено, что сильное положительное действие на растения оказывает не только видимое излучение, но частично ультрафиолетовое и инфракрасное.
      Освещенность — отношение светового потока к площади поверхности, на которую он падает. Эта величина служит для оценки условий освещения. Единицей освещенности служит люкс, или метросвеча. Один люкс (лк) соответствует освещенности, создаваемой пото2-ком в 1 люмен (лм) на площади 1 м2.
      В природе освещенность меняется в широких пределах (лк):
      на открытом месте при ясном небе в полдень летом она составляет 100 000; на открытом месте без солнца 1000; при полной луне 0,2—0,5; при ночном небе без луны 0,0003. Солнечное излучение и его влияние на рост растений. Для правильного использования искусственного излучения необходимо знать требования растений к оптическому излучению, а также степень их удовлетворения в разное время года в естественных условиях. Нормальное развитие растений связано с оптическим излучением определенного спектрального состава, достаточными дозами облученности и продолжительностью облучения в течение суток. Важную роль в жизни растений играет видимая часть солнечного излучения, воспринимаемая человеческим глазом как свет; часто ее называют физиологической радиацией или фотосинтетически активной радиацией (ФАР). Лишь на свету растения нормально растут, цветут и плодоносят. Только на свету в зеленых листьях совершается важнейший физиологический процесс — фотосинтез.
      Кроме того, свет оказывает значительное регуляторное и формообразовательное влияние на растения.
      Соотношение отдельных участков спектра в солнечном излучении в сильной степени зависит от высоты солнца
      над горизонтом. Спектральный состав солнечного излучения при различной высоте солнца над горизонтом (в %) показан в табл. 7.
      Из данных табл. 7 видно, что по мере увеличения высоты солнца увеличивается доля видимого и ультрафиолетового излучения. Начиная с 50° соотношение физиологически активного и инфракрасного излучения составляет пример-но1:1.
      Важное значение для успешного развития растений имеет продолжительность светлого периода суток. Растениям короткого дня во время перехода к генеративному развитию требуется не более 12 и не менее 8 ч светлого периода в сутки. Растения длинного дня, наоборот, ускоряют цветение при длине дня 14—17 ч.
      Для аквариумов глубиной до 40 см с применением ламп накаливания (криптоновых) необходимо освещение 0,75 Вт на 1 л воды, а для аквариумов большей глубины — 1 Вт на тот же объем воды.
      Светофильтры. Это специальные среды, пропускающие строго определенные участки излучения. В аквариумистике применяют твердые и жидкие светофильтры. Твердые изготовляют из стекла, кварца и различных органических пленок, а жидкие представляют собой окрашенные растворы определенной концентрации. Из твердых наиболее распространены светофильтры, изготовленные из оптического стекла. Можно пользоваться также желатиновыми или водяными фильтрами, которые дешевле и проще в изготовлении. Простейшими фильтрами являются обыкновенное стекло, которое не пропускает ультрафиолетовые лучи короче 310—315 мм, и вода, поглощающая инфракрасное излучение.
      Светофильтр ЖС-11 толщиной 2 мм поглощает ультрафиолетовое излучение с длиной волны короче 380 нм и пропускает видимое и ближнее инфракрасное излучение.
      Светофильтр КС-19 толщиной 2 мм поглощает ультрафиолетовое и видимое излучение с длиной волны короче 720 нм.
      Если необходимо использовать ультрафиолетовое излучение (300—400 нм), применяют фильтр БС-4. При отсутствии стеклянных фильтров пользуются либо цветными желатиновыми пленками, либо цветными растворами, налитыми в кюветы с плоскопараллельными прозрачными стенками. При умелом использовании источников искусственного излучения и светофильтров можно подобрать необходимое для растений физиологически активное излучение.
     
      Глава шестая
      Описание аквариумных растений
      Семейство Харовые — Characeae
      У растений этого семейства корневая система отсутствует, стебли нежные, тонкие, волокнистые, ветвящиеся, от нежно-зеленого до темно-зеленого цвета. По всей длине стебля образуются отдельные мутовки, состоящие из сегментов линейной формы. Растения имеют вид листовидного таллома со специфическим запахом.
      Типичные местообитания — заполненные водой канавы, пруды, торфяные болота, мелководья со стоячей водой. Культивируются растения в отдельных небольших аквариумах, часто используются в качестве субстрата в нерестилищах.
      Рис. 14 Блестянка гибкая
      Блестянка гибкая — Nitella flexilis (L.) Agardh. (рис. 14). Распространена в Европе, Азии, Северной Америке, а также по небольшим водоемам в средней полосе и на юге СССР. Корневая система отсутствует. Стебли длинные, сильно разветвленные, полупрозрачные, от зеленой до темно-зеленой окраски, образующие по всей длине отдельные нитевидные мутовки, в каждой из которых обычно 5—7 сегментов. В аквариуме развивается хорошо, образуя своеобразный пучок зарослей. Хорошо очищает воду, освобождая ее от мельчайших взвешенных частиц. Растение необходимо периодически промывать чистой теплой водой. Блестянка является прекрасным кормом для рыб.
      Блестянка крупноплодная — N. mega-carpa Allen (рис. 15). Распространена в водоемах Атлантического побережья США. Корневая система отсутствует. Стебли длинные, сильно разветвленные, темно-зеленые. По всей длине расположены отдельные мутовки из 6—7 сегментов с нитевидными листьями. Сегменты более крупные, чем у блестянки гибкой.
      Оба вида блестянки легко культивировать в аквариумных условиях, но при промывке или пересаживании растения не рекомендуется долго держать без воды, нельзя также давать им возможность высыхать.
      Семейство Риччиевые — Ricciaceae
      Растения этого семейства — мхи, слабо приспособленные к обитанию на сухих местах. Они предпочитают влажные почвы, растут в среде с повышенной влажностью. Некоторые виды, например Riccia fluitans L., Ricciacarpus natans (L.) Corda, обитают в водоемах. Это формы с маленьким пластинчатым дихотомически ветвящимся лопастным или ветвистым слоевищем. Хорошо растут в аквариумах при верхнем свете. Иногда эти растения используют в качестве естественного светофильтра для других тенелюбивых растений.
      Риччия плавающая — Riccia fluitans
      L. (рис. 16). Печеночный мох, широко распространенный в стоячих и медленно текущих водах Европы, Азии, Америки, Новой Зеландии и Африки. Встречается в умеренной зоне СССР. Держится в основном у поверхности воды, не имеет стеблей и листьев, образует так называемое слоевище, или таллом, с веточками толщиной до 1 мм, на концах вильчато-разделенными. При благоприятных условиях образует поросль, не заходящую глубоко в толщу воды. При содержании риччии в аквариуме необходимо верхнее освещение, температура воды летом 22—25°, а зимой 18—20°С (может переносить более высокие и более низкие температуры). В летнее время, быстро разрастаясь, растение заполняет всю поверхность воды, препятствуя поступлению в аквариум кислорода из атмосферы, поэтому риччию необходимо периодически удалять. При этом следует оставлять более сильные ветки (рогульки), которые образуются обычно в наиболее освещенном месте аквариума. Следует отметить, что риччия, задерживая поступающий из атмосферы кислород, создает
      благоприятную среду, способствующую развитию инфузорий — корма для мальков икромечущих рыб. Кроме того, она служит и надежным убежищем для молоди живородящих рыб, предпочитающей держаться в верхних слоях воды.
      Семейство Родниковые — Fontinalaceae
      Представители этого семейства — многолетние водные мхи с круглыми трех-, пятигранными стеблями, которые прикрепляются к грунту ризоидами. Листья игольчатые, овальные, ланцетные, обычно от темно- до светло-зеленого цвета, иногда цвета бронзы, часто с блестящей поверхностью. Спорангии развиваются в пазухах листьев. Родниковые мхи можно рекомендовать для холодноводного аквариума (в условиях высоких температур они растут плохо и обычно погибают). Мхи рекомендуется брать из водоемов, хорошо прогреваемых солнцем, с частью грунта, к которому они прикреплены.
      Мох обыкновенный ключевой — Fon-tinalis antipyretica L. (рис. 17). Распространен в водоемах Европы, Америки, Азии, Африки. Растения достигают 70 см высоты, произрастают обычно большими группами, прикрепляясь к камням и затонувшим деревьям. Стебли длинные, восходящие, сильно разветвленные, сплошь покрытые небольшими темно-зелеными «листочками» длиной до 1 см и шириной 0,6 см. В зависимости от условий произрастания растение бывает разнообразной формы. Основные, признанные аквариумистами формы — F. gracillis Schimp. с листьями длиной до 0,3 см и F. gigantea Sullivan с листьями до 1,3 см. Кроме этих форм известны и другие, например F. laxa (Milde).
      Растения рекомендуется содержать в холодноводном аквариуме, но можно приспособить их и к тропическим условиям, при этом размер листьев у них уменьшается до формы F. gracillis Schimp.
      Все эти формы любят исключительно чистую воду, поэтому ее необходимо частично сменять в аквариуме не реже 1 раза в неделю 1/5 общего объема воды). Растения лучше развиваются в воде с нейтральной реакцией. Освещение должно быть среднее, рассеивающее. При нарушении светового режима (особенно при увеличении количества поступающего света) они легко могут быть задушены водорослями. Мох обыкновенный растет на небольших камнях на дне ручьев, и его можно пересаживать нетронутым в аквариум вместе с камнями, на которых он растет. Перед посадкой и камни и мох нужно обработать в слабом растворе перманганата поташа.
      Рис. 17 Мох обыкновенный ключевой
      Семейство Гипновые — Нурпасеае
      К этому семейству относятся лиственные водные мхи, обитающие обычно в родниках, быстро текущих ручьях с чистой, прозрачной, богатой кислородом водой. По величине мхи варьируют от нескольких миллиметров до 40 см. Стебли и листья у них зеленого цвета разной интенсивности; прикрепляются мхи к грунту с помощью многоклеточных ризоидов. Обычно они сильно разветвленные, округлые или с несколькими гранями. Листья мелкие, сидячие, часто ланцетные, реже с узкой пластинкой из одного или нескольких слоев клеток. Содержат мхи в холодноводном аквариуме, за исключением тропических видов, которые лучше растут в тропическом аквариуме.
      Мох яванский — Vesicularia dubyana (С. Muller) Brotherus (рис. 18). Распространен в водоемах островов Индо-Малайской географической области. Стебли длинные, сильно ветвящиеся, сплошь покрытые мелкими листочками от сочнозеленого до темно-зеленого цвета. Растет пучком и нередко образует большие сплошные заросли. Кусочек мха, положенный на дно аквариума, со временем прочно прикрепляется к камушкам и при благоприятных условиях быстро разрастается в стороны и вверх: Побеги, достигшие водной поверхности, начинают образовывать коробочки со спорами, которые развиваются над поверхностью воды. Коробочки сидят на очень тонких ножках длиной до 3 см. При благоприятных условиях растение развивает большое количество буро-коричневых спор, которые по величине похожи на манную крупу. Спора, прорастая, образует протонему в виде зеленой нити, которая часто разветвляется. Протонема — это начальная стадия развития мха.
      Растение неприхотливо в отношении состава воды, грунта и освещения, но лучше содержать его в аквариуме при температуре не ниже 22°С и рассеянном умеренном освещении. Это растение можно вырастить и в оранжерее. В этом случае необходимы теневые условия и достаточная влажность воздуха.
      Травянистые растения с клубневидными, в основном прикорневыми саблевидными, шиловидными или другими линейными листьями, обычно от зеленого до темно-зеленого цвета, по структуре жесткими, хрупкими, часто объемными. Спорангии овальные, образуются у основания листьев. Виды этого семейства больше подходят для влажных домашних оранжерей, чем для аквариума. В аквариуме могут культивироваться только некоторые из них.
      Полушник озерный — Isoetes lacustris L. (рис. 19). Распространен в водоемах Сибири, Европы, Северной Америки. Чаще встречается в озерах с чистой прозрачной водой. Достигает 15 см в высоту. Листья прикорневые, собраны в розетку, окраска — от зеленой до темно-зеленой, к вершине заостренные, по структуре жесткие и очень хрупкие. В природе растения часто образуют большие заросли. Размножаются делением корневища и спорами.
      Полушник пригоден для холодноводного аквариума, свет в котором должен быть умеренный, рассеянный. Растение следует оберегать от образования на нем водорослей, которые являются его злейшими врагами. Выращивать полушник сложно. Лучше содержать его во влажной оранжерее, а в аквариум переводить временно только сильные молодые экземпляры.
      Полушник итальянский — I. Malinver-niana Cesati et De Notaris (рис. 20). Распространен в Италии в бассейне р. По. Принадлежит к болотным растениям. Корневище толстое, удлиненное, от него вглубь отходит мочка корней в виде длинных снежно-белых волокон. Листья видоизмененные, прикорневые, объемные, шиловидной формы, по структуре очень хрупкие, с шероховатой поверхностью, зеленые, длиной до 30 см и толщиной до 2 мм. Взрослое растение развивает до 35 листьев и толстое корневище. При благоприятных условиях корневище начинает делиться, при этом из молодых корневищ развиваются новые молодые растеньица. Листья несут желтоватые споры, которые после созревания становятся темно-бурыми. Отделять созревшие споры нужно очень осторожно. Отделив, их необходимо положить на влажную смесь, состоящую из торфяной крошки и песка; температура смеси и воздуха должна быть 25°С. Развиваются споры быстро. После укоренения из них вырастают небольшие растеньица (до 2 см длиной), которые переводят в отдельный сосуд с низким уровнем воды. Выращенную до высоты 10 см рассаду необходимо пересадить во влажную оранжерею или аквариум. Обращаться с этим растением нужно осторожно, так как листья его очень хрупки.
      Растения этого вида рекомендуется содержать при рассеянном, но сильном освещении в мягкой воде, при температуре воды и воздуха летом 22—25°, а зимой 16—18°С. Погруженные в воду экземпляры необходимо оберегать от образования на них водорослей. У аквариумистов по-лушник итальянский встречается очень редко.