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ARGOMENTO: FOCUS: "Il ferro in acquario"

FOCUS: "Il ferro in acquario" 29/09/2015 09:07 #200493

  • DarioSchelfi
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Ho intervistato Davide Farina, e l'ho sollecitato su alcuni argomenti a noi molto cari. Ecco cosa mi ha risposto.

Il ferro in acquario. Intervista a Davide Farina

1) Davide, partiamo da qui: cosa è il ferro e perché è cosi importante per le piante?
Ciao Dario. Come è noto ai più, le proteine sono costituite da amminoacidi e sono prodotte dagli organismi viventi per un’ampia varietà di scopi che vanno dalla produzione di nuovi tessuti, alla produzione della clorofilla, alla produzione di carotenoidi, agli stessi amminoacidi o di molecole utili a difendere la pianta stessa da parassiti e patogeni. Insomma, qualsiasi cosa sia prodotta da un organismo, è passata per le “mani” di un enzima. Alcune proteine richiedono per svolgere il loro compito dei cofattori, ovvero delle componenti diverse dagli amminoacidi che però risultano fondamentali affinchè l’enzima svolga la sua funzione, e questi cofattori possono essere costituiti da componenti organici (vitamine) o metalli, in genere del gruppo di transizione, e quindi parliamo dei vari zinco, rame, cromo, molibdeno, e soprattutto il ferro, molto richiesto sia per le sue qualità chimiche, su cui non mi dilungo, che per la sua relativamente facile disponibilità in natura.
In particolare la presenza del ferro nei vegetali risulta molto importante nella produzione dei carotenoidi, e soprattutto risulta fondamentale nella produzione della clorofilla.

2) Esistono delle variabili in acquario (pH, kh, temperatura ecc.) che ne possono influenzare l’assimilazione, sia in negativo che in positivo?
Senz’altro! Il ferro è uno degli elementi meno stabili in colonna: per prima cosa c’è da considerare che non esiste un solo tipo di ferro, ma quello immesso in acquario può avere due forme: la forma bivalente, o Ferro (II), e la forma trivalente, o Ferro (III).
La forma ferrosa (Ferro (II)) è la forma che viene assorbita dalla pianta, il Ferro (III), o forma ferrica, deve essere invece riconvertito in Ferro (II) ad opera di batteri o della pianta stessa prima di poter essere assorbita.
La prima delle due forme nelle condizioni chimico-fisiche di un acquario sano viene facilmente ossidata nella seconda, che però risulta molto poco solubile in acqua, data la presenza in acquario generalmente di buone quantità di fosfati e carbonati, che formano dei sali molto poco solubili, facendo precipitare l’elemento al suolo. A questo punto, purtroppo, il suo assorbimento diventa molto più lento e tutto a carico delle radici.
I fattori che fondamentalmente influenzano l’assimilazione sono quindi il kH, e la presenza di bicarbonati quindi, che possono rimuovere l’elemento dalla colonna, al pari dei fosfati, e il pH, dato che la solubilità del ferro ossido diminuisce all’aumentare del suo valore (il meglio lo si ottiene a pH 6.5).
Condizioni ossidanti in acqua, e quindi una abbondante presenza di ossigeno, o perossido di idrogeno nel caso di trattamenti mirati antialghe, può influenzare e di molto la permanenza in acqua sia del chelante che del metallo, favorendo l’ossidazione a Ferro (III).
Se inoltre parliamo di ferro chelato, anche la luce può influire in maniera decisiva: lunghezze d’onda corte, quelle tendenti al blu per intenderci, di cui molte delle nuove lampade a LED sono stracariche, possono alterare il chelante tramite un processo chiamato fotossidazione, e quindi rendere il ferro più “vulnerabile” ai fattori elencati in precedenza.
La temperatura da te citata può influire senz’altro sull’assorbimento in maniera negativa, ma qui non parliamo di effetti chimici quanto più di fisiologia della pianta stessa: oltre una certa temperatura la pianta non assorbe più, ma il ferro non risentirà particolarmente dell’effetto. Insomma, sarà la pianta a non avere “fame”, ma la tavola sarà comunque imbandita. Tale temperatura, però, dipende dalla specie vegetale.
L’assorbimento può invece essere favorito dalla presenza del giusto chelante, che può aiutare a mantenere l’elemento in soluzione.

3) Chelato o gluconato: quale funziona meglio a tuo avviso e perché?
Bella domanda, soprattutto per com’è posta, e anche perchè la risposta ci porterà ad affrontare parecchi argomenti.
Prima di entrare nei dettagli, però, bisognerebbe forse spiegare a chi non è addentro ai dettagli tecnici il significato di chelato. I chelanti sono molecole grandi, organiche in grado di “abbracciare” un metallo, attaccandosi ad esso con più di un legame. Esistono quindi chelanti in grado di formare 2, 3, 4, o addirittura 6 legami con un singolo atomo metallico.
Il metallo così “ingabbiato” risulta isolato dall’ambiente esterno e quindi protetto dall’attacco dei vari fattori elencati in precedenza che potrebbero rimuoverlo dalla soluzione. La funzione del chelante è quindi quella di aumentare la vita del metallo in soluzione, rendendolo quindi più disponibile all’assorbimento.
Alcuni potranno però obiettare che anche il gluconato è una forma di ferro chelato, e avranno ragione. Tuttavia dobbiamo discernere il gluconato da qualsiasi altra forma di ferro chelato per una ragione molto semplice: quando parliamo di gluconato parliamo in genere di gluconato ferroso, mentre tutti gli altri chelati (EDTA, DTPA, EDDHA e chi più ne ha più ne metta) sono ferrici.
Questo vuol dire quindi che il gluconato è una forma più prontamente disponibile all’assorbimento, mentre le altre forme chelate dovranno passare uno step in più, quello della riduzione a Ferro (II) (vedete la risposta precedente) per poter essere assorbita.
Il gluconato, inoltre, forma solo 4 legami e non 6 con il ferro, e si tratta di legami mediamente più deboli che nella forma chelata più comune, ossia quella con EDTA (vd. sopra). Questo vorrà dire quindi che la pianta dovrà spendere meno energia per “liberare” il ferro dal gluconato che dalle altre forme chelate, e dunque fino a questo momento il gluconato sembra avere la meglio… Ma…
Allo stesso momento, essendo il gluconato un chelato “debole” rispetto alle altre forme, ed essendo in forma ferrosa, questo vorrà dire che la sua permanenza in colonna sarà piuttosto breve: nella mia esperienza ho avuto modo di incontrare più di una persona che dosa il gluconato più di una volta al giorno addirittura per mantenere dei livelli di ferro superiori a 0 in acqua. Forse, a mio modesto parere, è un po’ un eccesso…
Il gluconato è inoltre più suscettibile alla ossidazione… Insomma, è un fertilizzante che “scade” molto prima degli altri anche in bottiglia.
Questo vorrà quindi dire che le altre forme chelate saranno di contro più stabili, anche se più difficili da assorbire, ma non meno efficaci sul lungo periodo.
Un ulteriore fattore da tenere in considerazione è la presenza poi di avannotti o pesci in fase di crescita, neocaridine e pesci che richiedono acque molto ossigenate in vasca: il ferro libero in acqua è tossico, sia perchè il ferro ferroso può consumare una piccola quantità di ossigeno nel processo di ossidazione, sia perchè può legarsi alle lamelle delle branchie, che sono divise in quanto presentano sulle loro superfici delle cariche negative, e “incollarle” tra di loro, limitandone le funzioni.
Inoltre, la presenza di ferro (II) in circolo può aumentare la quantità di radicali liberi e costituire un fattore di invecchiamento precoce per l’animale.
Un ulteriore vantaggio dei chelati ferrici è poi proprio quella di persistere di più in acqua: sarà possibile in breve dosare e lasciare la vasca a sé stessa per una settimana durante le vacanze senza patire grossi danni, a confronto di un gluconato che invece può arrecare più problemi, dato che viene rimosso con molta più facilità. Ovviamente il problema può essere aggirato con una pompa dosometrica, ma non è una soluzione a cui tutti vogliono/possono aspirare.
Chiudo qui con i dettagli tecnici e passo a riassumere quindi in breve: se in vasca abbiamo animali e desideriamo tenerli in buon equilibrio con delle belle piante rigogliose, ben vengano i chelati EDTA et similia. Se nella nostra vasca dobbiamo far crescere come si deve una Tonina fluviatilis, o altre piante parimenti esigenti, il gluconato può darci una grandissima mano.
Personalmente, tra i due dalla mia esperienza ritengo nei casi generali preferibile un chelato stabile al gluconato, avendo rese tutto sommato comparabili nella maggior parte delle piante ma maggiore persistenza in colonna.

4) Secondo te è preferibile mantenere stabilmente un determinato valore di ferro in acquario o è consigliabile che venga assimilato completamente prima di procedere ad una nuova somministrazione?
La velocità di assorbimento di un elemento dipende anche dalla sua concentrazione in acqua: esso per essere assorbito, infatti, dovrà superare uno “strato limite”, o uno spessore immaginario costituito dalla cuticola, la parete cellulare, batteri, alghe e funghi che crescono sulla superficie della foglia stessa, oltre alla resistenza che la foglia oppone alla circolazione libera dell’acqua… Maggiore sarà la concentrazione dell’elemento, più rapido sarà quindi il suo assorbimento. Per lo stesso motivo, inoltre, un giusto flusso di acqua sulla pianta ne favorirà la crescita rispetto a condizioni di stagnazione.
Quindi risulta di estrema importanza mantenere costanti i livelli di concentrazione per evitare rallentamenti o blocchi nella crescita. Questo vale per tutti gli elementi chimici, non solo per il ferro.

5) Nel piano di fertilizzazione dissociato si è soliti somministrare il ferro in abbinamento con altri micro e/o solo con alcuni macroelementi. Si sostiene, cioè,che alcuni macro, se somministrati congiuntamente al ferro potrebbero inibirne o comunque ridurne l’assimilazione. Che ne pensi?
I fosfati in particolare, come abbiamo già avuto modo di asserire in precedenza, formano dei sali insolubili con il ferro. Risulta quindi consigliabile non inserire nello stesso momento fosfato e ferro per non fare in modo che entrambi precipitino.
Deve risultare però chiaro che essendo nella maggior parte dei casi il ferro chelato, l’effetto di “annullamento” può risultare molto inibito. Sarà comunque sempre buona abitudine quella di somministrare il ferro o il fosfato ed attendere almeno 20 minuti prima di inserire l’altro.

6) Di recente sono stati immessi sul mercato dei nuovi accessori che producono ossigeno e che sembrano agire molto efficacemente come inibitori di alghe e funghi in fase di start up. A tuo avviso, tali accessori potrebbero favorire la precipitazione del ferro riducendone l’assimilazione e, in caso affermativo, ciò avverrebbe in egual misura per il chelato ed il gluconato?
Questi sterilizzatori elettrolitici producono effettivamente degli effetti molto interessanti in acqua, sebbene i dettagli tecnici forniti dai produttori siano talvolta tanto nebulosi quanto lo spruzzo prodotto dagli strumenti di cui parliamo.
Ne sto testando uno da quasi due mesi e posso affermare che l’inibizione sulla crescita algale c’è stata, e che anche le piante ne hanno giovato.
Andando a spulciare un po’ in giro per la rete sono riuscito a reperire un articolo scritto da un bravissimo acquariofilo ceco (la fonte è al momento chiusa per manutenzione, spero torni disponibile quanto prima) che mostrava come questi apparecchi producano dei cicli di potenziale redox. Non mi dilungo in particolari tecnici, ma questo vorrebbe dire che il ferro potrebbe essere reso ciclicamente disponibile all’assorbimento, ma allo stesso momento potrebbe essere ciclicamente reso disponibile un altro elemento fondamentale, il rame, che si comporta esattamente all’opposto del ferro: se il rame è assimilabile, il ferro non lo è, e vice versa. Il portamento delle piante mi risulta essere più bilanciato da quando sto testando.
E si, sia il gluconato che i chelanti residui possono essere ossidati da questi apparecchi, ma non ritengo che questa sia necessariamente una cosa malvagia: come ho avuto modo di affermare prima, il metallo per essere assorbito deve essere liberato dal suo chelante, e quindi un accessorio del genere può effettivamente rendere più facile l’assimilazione del ferro, al pari di qualsiasi altro microelemento, da parte della pianta.

7) Qual è il momento migliore per somministrare il ferro in acquario?
L’assimilazione del ferro da parte della pianta non richiede luce, ma prosegue nell’arco delle 24 ore. Non c’è un vero momento giusto per la somministrazione, sia dei micro che dei macroelementi. Farlo coincidere con l’accensione delle luci, o inserire un paio di ore prima dell’accensione delle luci può sembrare la scelta migliore… ma in realtà l’assorbimento di tutto quanto non sia CO2 prosegue anche in assenza di luce.

8 ) Rispetto alla fase di start up e supponendo che la piantumazione avvenga immediatamente, dopo quanto tempo è consigliabile iniziare a somministrare il ferro?
Non ne farei tanto una questione di ferro, ma di pianta. O meglio, di tipo di pianta… Se parliamo di potature di piante in forma sommersa provenienti da un’altra vasca, partirei anche subito: in una delle domande precedenti ho avuto modo di menzionare lo strato limite. Ebbene, lo strato limite di piante in forma sommersa è talvolta da 10 a 1000 volte più sottile dello strato limite di piante nella forma emersa. Ne viene, di conseguenza, che la capacità di assorbimento sarà altrettanto maggiore nella forma sommersa che in quella emersa.
Quindi le piante in forma sommersa gioveranno molto più della presenza di ferro ed altri microelementi in colonna, mentre risulterà fondamentale per piante in forma emersa la quantità di nutrienti disponibili per via radicale. Sarà quindi meglio partire in questo caso con delle tabs da fondo, somministrando una buona quantità di CO2, ed iniziare a somministrare i microelementi in colonna alla formazione delle foglie in forma sommersa.
Ricordiamo anche che le alghe riescono a captare ferro ed altri elementi solo quando sono solubili in acqua, mentre tutto ciò che è ancorato al suolo non è a loro disposizione… Quindi un fondo ad elevato potere di scambio cationico e tabs in avvio, almeno per i primi 20 giorni, rappresentano la scelta più “sana” in caso di piante da adattare alla forma sommersa. Discorso diverso per le potature, che sono già pronte a ricevere nutrienti dalla colonna.

9) Fino agli anni 90 si riteneva che il ferro fosse la principale causa di alghe e tutte le aziende del settore si preoccupavano di evidenziare nei loro prodotti l’Iron Free. Oggi sappiamo che non è così. Una tua battuta in proposito.
Ritengo personalmente che la ricerca sulle alghe, al momento tutta volta alla produzione di biomassa, sia molto molto indietro. I ficologi non sono molti, non solo, ma le alghe sono forse le meno conosciute tra tutte le specie viventi. Ed è un peccato, perchè la loro biologia potrebbe essere molto interessante in vari sensi. Proprio per questo credo che non esista un vero vademecum sulle alghe, o almeno non ancora: la loro conoscenza richiede anni di studio e le cause scatenanti una invasione in acquario sono di solito più di una. Una volta si diceva fosse il ferro, poi il fosfato, poi il nitrato, poi l’ammoniaca, come se le alghe fossero formate solo di ferro, di azoto o di fosforo. Varie osservazioni personali invece mi portano a pensare che si tratti di inquinamento organico… Assieme a qualcos’altro, che però varia da specie algale a specie algale, insomma, è un vero labirinto e farne una mappa è difficilissimo, almeno per il momento. Speriamo di uscirne presto!
E per quanto riguarda le aziende del settore, si sa… Cavalcare le mode, talvolta, ha un suo ritorno, non le biasimo, ma se facessero più ricerca e divulgazione, ecco… Il nostro hobby sarebbe molto più interessante.
Dario
Ultima modifica: 29/09/2015 09:10 da DarioSchelfi.
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FOCUS: "Il ferro in acquario" 29/09/2015 16:05 #200506

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FOCUS: "Il ferro in acquario" 29/09/2015 17:25 #200516

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Giuseppe Nisi ha scritto:
Da stampare è leggere con Calma, ottimo Lavoro.
Già fatto. ;)
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Re:FOCUS: "Il ferro in acquario" 29/09/2015 22:03 #200525

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