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食いそうで食わない?

98年からアクアリウムを始めました。熱帯魚と水草そしてエビとカエルとラムズのコミュニティタンク(混泳水槽)で試行錯誤した結果をブログ記事にしています。

脱窒は普通に起きている!?エロモナスと泥と硝酸塩の関係

当記事は、熱帯魚飼育ハウツー本の通りに管理しているのにうまく行かない人には特に参考になるかもしれません。

神経質な人、綺麗好きの人、完ぺき主義の人が陥りやすいかも。

 そしてずぼらな人ならもっと楽に管理出来る可能性も。(2019.1.18改定、砂糖についての記事を改めました。2014年からの記事ですが、4年間で多数の拍手をいただきました。拍手数一桁が基本の当ブログの中では大反響です。感謝いたします。)



とくにエロモナスの病がでまくる水槽にあてはまる
2019年で約20年間になる私の熱帯魚飼育経験に基づく記事です。一般的なアクアリウムのハウツーとは異なるのでご注意ください。

飼育水はきれいにみえるのに、生体のポツポツ死が続く、もしくは魚が白濁して膨らんだような体つきだったりマツカサ病になったりといった、エロモナス菌にかかわる病気が出やすくて、薬でも直らず困っている方で、外部フィルターや上部フィルターなど水槽サイズに適合したろ過装置をつけている淡水小型魚中心の水槽向けです。

本題を平たく言うと、

1底砂に溜まった泥や、生物ろ過材に溜まった泥を掃除するのは出来るだけ避けましょう。
2硝化バクテリア温存のためではなく脱窒のため。
3回りまわってエロモナス病の予防につながります。


大掃除するのはフィルターが詰まり過ぎて流量低下が問題なときや、アンモニアの臭いが出るような場合、年月が経ち藻類が出すぎる場合など、状況を見て不定期にやるものと考えたほうがよいかもしれません。

物理ろ過マットはいつでも掃除交換可。




脱窒のために泥を掃除しないというのは、アクアの常識とは異なりますが、こちらの考え方の方が当水槽でのアンモニア、亜硝酸、硝酸塩の計測値とも合致するし、エロモナス病の出方と合致します。

決して今罹っている病気を治すわけではないですが、再発防止の効果はあるかもしれません。

今すぐ信じられない方々のために、詳しく説明します。


エロモナスの病気の原因は
おもに日和見感染

よく底床を掃除して泥が舞うと、泥にいるエロモナス菌がくっついて罹るといわれます。

ところがエロモナス菌は普通に水槽にいるといわれています。

だから殺菌すればよいとか、調子のいい水槽にはエロモナス菌がいない、というわけではなく、毒性、伝染性が低いので、魚が体力を消耗しないと病気に罹らない。

これを日和見感染といいます。

すでに体力が落ちきっているので薬でも治りにくいのです。

伝染して見えるのは水質が悪化しているため、すべての魚が消耗してくるために、つぎつぎ発病し、伝染したように見えただけ。

本当に伝染性の高いカラムナリスでは、逆に薬が効きますし、元気な魚ばかりなのに1両日中に水槽全体に蔓延してしまうこともありますが、エロモナスはそこまで早くありません。

伝染病ならすぐ全滅している
小さなひとつの水槽のなかに魚たちがいるのに、月に数匹かが死ぬだけで全滅しない。それどころか、泥掃除をするとポツリと一匹死ぬ。という程度では伝染病とは言えないと思いませんか。

だけど泥掃除で
エロモナスが出るよ

泥掃除をすると、エロモナスに罹ることがあるのは確かですね。

どうして体力が落ちるのか、消去法でいこう
原因はバイキンなどではなく、すぐに候補に挙がる物が原因です。バイキンはとどめを刺してるだけ。
消去法でいきましょう。

まず、水槽サイズに適合したフィルター完備ならば1ヶ月もすれば、アンモニア、亜硝酸とも検出しないレベルになりますから、放っていても一月後には解決です。

水温変動による白点病や、餌の残りと怪我による水カビなども、見てわかるので初心者でもすぐに解決していくでしょう。pH変動も無理な換水でもしない限り稀なものでしょう。

だから悪化要因は硝酸塩濃度が高くなってしまうことくらい。

硝酸塩の毒性
硝酸塩は魚の腸内で一部が亜硝酸に還元され、亜硝酸が血液のヘモグロビンから酸素運搬機能を奪ってしまいます(メトヘモグロビン血症)。

それで酸欠となり体力を消耗してしまうから、感染力の弱い菌にやられるのです。だから泥を被ろうが関係なく病気にかかってしまいます。

測ってますか?
硝酸塩試験紙の説明を見ると、淡水の生体は換水前の硝酸塩濃度が50mg/?以上で要換水ってことに。

100mg/?以上でも大丈夫なことが多いらしいけど、私の水槽では、病気がよく出る水槽だと換水後でも250mg/?を越えてて差がわからない程で、それ以上は500でも千でも同じ色だから…。

この硝酸塩濃度の異常な高さが、泥掃除と関連していると気づきました。

普通の換水なら大丈夫なのに
泥掃除もやるとダメになる

ポツポツ死、マツカサ病などが見られる水槽では高濃度になっている可能性が高いです。6in1 試験紙などで硝酸塩濃度を測ってみましょう。

で、こういうときは換水量と回数を増やすと解決するのかというと、そううまくいかないどころか、ひどくなっていく理由が。

慌てて大掃除が怪我のもと
「エロモナス菌退治だ!」とばかり泥掃除を徹底してしまうと余計、硝酸塩濃度が上がりやすくなるのです。

そして、このときにエロモナス菌のいる「泥を舞い上げたせいだ」と誤解することになります。

「菌を殺せ作戦」や「多様性作戦」は効果なし
私の場合、病気がよく出ていた時期に、グラム陰性菌を殺す薬(エロモナス菌を殺す)を規定量いれて薬浴しましたが効果なしでした。

対応に困って、底床内でエロモナス菌と競合しそうな乳酸菌や納豆菌やイースト菌を放り込んでみたこともありました。

エロモナスの勢力と競合させて減らす試みなんですが、全然効果ありませんでした。

当水槽では、この方法でも病気が出続け、一度発病すると助かる魚はいなかったのです。

安定水槽では、
泥をかぶってもピチピチの魚たち

ですが安定している水槽では、掃除で多くの雑菌とともにエロモナスがいるはずの泥をかぶったところでどうということはありません

魚たちは泥の中に顔を突っ込んで微生物をあさって元気一杯だったりします。

当水槽でも脱窒を本格的に始めた2014年春ごろからはエロモナス発病する魚がいません。

メンテのために写真の皿をひっくり返して泥が舞ったのに1週間経っても2週間経っても誰も病気になりませんでした。

実は脱窒のあるなしが関連していた
ここからが私の経験から出た考えの本題になるのですが、「安定している水槽とは脱窒している水槽だった」ということです。

「不安定」というのは、ろ過能力に対して、過密飼育でもなければ餌のやりすぎでもないのに、硝酸塩濃度の上昇が早すぎて換水していても十分下げられない状況。

泥掃除して通水性が高まると、外部フィルターのエーハイム2234硝化、物理ろ過とも高効率で機能するので、水は透明

なのでなかなか気が付かない。とても汚れた水だとは思えない。

でも水の臭いを嗅ぐと独特な臭いが…。


普通の安定水槽は、
脱窒層をつけたわけでもないのに安定
しかし通常の飼育方法で脱窒はありえないと考える人がほとんどなのでは??私もそうでした。

ところが脱窒なしでは説明が付かないことばかり。

再現可能です。
簡単に言えば、「泥掃除のスペシャリストになってしまえばわかる」んです。
水草が入っていても、底がソイルであっても、魚を避難させたらプロホース等で底砂をガンガンかき混ぜながら徹底的に泥を吸い出す。

要は「茶色いものが出なくなる」までやってしまうのです。あとはそこそこの数の生体が入っていて、フィルターには、よくすすいだろ材を入れて回していることかな。

そうすれば立ち上がっていても「絶対に失敗できます」!!!

コケたでしょ。反対だったんですよ。

泥を大事にするのが成功のカギ。
あとはそこそこの数の生体が入っていて餌を与えていて、濾過を回していることかな。

換水より脱窒のほうが影響大だった!!
徹底的な泥掃除をしてしまうと、3日ペースで換水しても間に合わないほど硝酸塩が多量にたまってしまう、当水槽の硝酸塩の実測値を平たく言うとそんな感じ。




図は全換水して硝酸塩濃度を減らしきった状態から、どうなっていくかをあらわしています。

実線は換水だけした場合の濃度で、点線は換水のときに泥やフィルターの詰まりを徹底的に吸い出した場合の硝酸塩濃度をあらわしています。

点線は、不安定な状態の水槽で、実線は安定状態と見て取れるでしょう。

泥抜きをがんばるほど点線になった
私のメイン水槽は、意図的に脱窒した例外時を除き、15年ずっと点線の状態でした。

しかし、普通は実線の状態になるとされています。近年は泥を抜かないよう心掛けていて実線のようになっています。エロモナスが出ません。

調子が悪くなるほど、「有害でエロモナスの繁殖している泥を取り除かねば!」と躍起になって掃除してしまう。エロモナスでお困りの方は心当たりありませんか?

「がんばらない」ってどうやるの?
エロモナスで困っている方は硝酸塩濃度を、「換水前にも後にも」測ってみましょう。

そして泥をぬかないように水だけ換水してみてください。週に一回上澄みを4分の1取り換えるだけという感じです。

底砂の掃除は一度に全部行わず、もし掃除するなら一度に8分の1区画だけにします。

濾過フィルターは普通の規模のものを回し、十分通水する限りはいじらないようにします。

詰まってきたらウールマットなどの物理ろ過部分は取り換えてもいいですが、生物ろ過層を動かさないようにします。

もちろん泥の溜まりすぎは完全崩壊になりますが、それは底砂を泥が埋め尽くしたり、フィルターが通水しなくなってしまう(上部フィルターなら水があふれてしまう)ほど詰まった時で、神経質にならない方がいいのです。

水が不健康になっちゃうしくみ
フィルターや底砂の泥掃除をするとエロモナス病が出るのは、撒き散らした菌を魚が被ったからではなく、しっかり泥を吸い出したために、底床深くまで水の通りがよくなり、酸素が供給されて脱窒作用が止まってしまう。

すると換水が間に合わなくなり、濃度が高まった硝酸塩の害が出て、魚の体力が落ちる、日和見感染によりマツカサやポップアイ、ポツポツ死になるという考えの方が、実測値に近い動きに見えるのです。

逆にエロモナスにかからない安定水槽は、脱窒できているから硝酸塩濃度が低いし、泥を被っても病気にならない。

たとえ週1ペースで換水しての安定であっても、それは脱窒のおかげなのではないか、という数値の動きを私は観測したのです。


脱窒とは?
水槽内に溜まっていく硝酸塩を、脱窒菌が窒素ガスに分解して飼育水から逃がす作用のことです。
 
この効果は「換水よりはるかに強力」と現在では思っています。

換水は一時的効果でしかなく、脱窒は永続的に効果があり、しかも強力。

この脱窒作用を起こす菌を脱窒菌といいます。

嫌気(けんき)とは水中の溶存酸素が少ない状態、好気(こうき)とは酸素が多い状態。

脱窒は条件が難しいのでは??という誤解
脱窒菌は、酸素があるほうが調子いいけど、酸素が無くてもまあやっていける、という通性嫌気性バクテリアの一種で、酸素が無い環境になってくると、なんと硝酸塩を呼吸に使うようになる奴らです。

おかげで最終的に窒素ガスにして水槽外へ排出してくれます。

しかし脱窒するにはおもに3つのハードルがあり、熱帯魚のハウツー本を読むと基本的に水槽内では脱窒はできないものと考えられていたようです。

1・菌はいるのか
2・酸欠が必要
3・炭素源になる物資が必要

これらは脱窒菌の性質から必須条件に挙げられたもの。そこで「嫌気層を設けて、アルコールなどの炭素源を常に添加してなければ、脱窒が起こるはずは無い」と考えるのが普通でした。

しかし2014年現在、それは違うと実感しています。嫌気層と炭素源の添加なしに3つの条件は満たせているのだという意味です。

あとで書きますが、私のやり方だと逆に嫌気層だとうまくいかなかったりもしました。


1・菌はいるのか
まずこいつらは水槽にいるんでしょうかと。

しかし硝化バクテリアだって2週間空回ししただけで湧いてきます。下手なバクテリア剤は逆効果。

これは脱窒菌にも当てはまるのでは。
菌の分裂速度は、亜硝酸を硝酸塩に変えるバクテリアより速いといわれています(デニボールの野辺商会の説明書による)
温度は独立行政法人産業技術総合研究所のページによると25度から30度が適温で、低温になると菌の活性が下がるとの情報も。ただ、低温になるほど魚に与える餌も減らすのが普通なのであまり気にすることはなさそうですね。

2・酸欠が必要
酸素を必要とする生体と硝化バクテリアたちに酸素を供給しながら、水槽内のどこかに意図的に酸欠を引き起こすのは難しそうですよね。

 あらかじめ嫌気層を設置すると
 うまくいかない

酸欠を引き起こすには嫌気な場所をつくればいいのでは、ってことで、嫌気層を設けるというアイディアがずいぶん前からありました。

うちでも外部フィルターを2個直結させて、1つ目で硝化バクテリアに酸素を消費させ、2つ目のフィルターが酸欠になるのを利用してみましたが、安定して脱窒するどころか水面からアンモニア臭が出てしまいました(炭素源として砂糖水も入れていた)。


嫌気層と還元の危険性
同じ通性嫌気性菌でも、脱窒菌以外の他の菌種は酸欠になると亜硝酸やアンモニアに還元してしまうそうです。
アクアリウムの常識的にも、このような還元が起きるので、止水とか嫌気というものが危険視されます。

私も当時は恐る恐る嫌気層を作り、芳しくない測定結果に落胆しました。やはり脱窒は危険なものだと思って取り外しました。

脱窒菌の生態をよく把握せず、別の菌が台頭しやすい環境を作ってしまっただけでした。

脱窒菌は、硝酸塩呼吸よりも酸素呼吸の方が効率がいい、ということは嫌気環境ではあんまり増えないと考えられます。そのかわり大腸菌などが増えて効果が出せないことがあるのかも。

底砂を厚くしすぎたり、水の通りが悪い部分というのは、同じ結果をおこしかねませんね。

しかし脱窒菌は酸素が十分あるときは酸素呼吸をするので脱窒しません。これが脱窒は不可能とされるところですが…

嫌気層がないから
脱窒しないとは限らない

ではどういうときに脱窒するかというと、下水処理の分野では下のようなことが分かっているようです。

微生物同士の酸素の奪い合いがある環境だと、脱窒菌は進んで硝酸塩呼吸に切り替えて脱窒する}

WIKIPEDIAの脱窒ページから引用すると脱窒菌は多様な菌種と共存しているため、溶存酸素濃度がかなり高くても(ある研究では6.0mg/l)生物相内の濃度勾配により脱窒が生じる事が確認とあります。

 酸素のある環境を好む菌だった
ややこしい話、脱窒菌は酸素が好きな生物だったのです。

通性嫌気性細菌といって、酸素がなくなっても死なないけど、酸素があると死滅する菌ではない。

むしろ、酸素がないとなかなか増えないみたいですね。

酸素の豊富な場所で、他の微生物と一緒に増えてきて、しだいに過密になって、酸素が足りななってくると、硝酸塩呼吸に切り替えて、その結果脱窒する。

それを人間から見ると、茶色い泥が溜まってきてるだけにしか見えない。と、このように考えたらいいのではないでしょうか。

キーワードは「生物相内の濃度勾配」
酸素を使う微生物の塊≒泥
あぶれた個体が脱窒でしのぐ

フィルターを止めたら水草から出る気泡が目に見えて増えるほど、硝化バクテリアは酸素を消費します。

脱窒菌と硝化バクテリアその他大勢がごちゃ混ぜになったものが「泥」だとすれば?

泥はまざまな機能を持つ菌の塊。

脱窒層という人工環境と違い、泥という自然な環境で、脱窒菌と硝化菌はともに増え、我先に酸素呼吸をしている、だからあぶれて酸欠になる菌がいてもおかしくないのでしょう。

たまたま脱窒菌は酸欠をしのぐ方法をもっていて、しのいでいるときは脱窒している。脱窒するにはある程度の泥の堆積が必要。そう考えたら自然ですね。

3・炭素源を与える必要
硝酸呼吸をするときに炭素を使うらしいので炭素源となる物を脱窒菌に与えなければならないといわれています。

アクアリウムのネット記事を検索すると砂糖、アルコール、生分解性プラスチックの添加、変わったところでは落ち葉を入れることで、水槽内での脱窒を確認したり、白いもやっとした微生物コロニーが出来たり白濁したりといった記事が見られました。

下水処理の技術として脱窒を行う場合は、WIKIPEDIAの脱窒ページによると、必要に応じ、有機物としてメタノールを補給とあります。

しかし材料にこだわらなくとも上記ページによると、メタノールに替えて廃水中の有機物BOD成分)の利用が広く行われ とあるのです。

 実は魚の餌も炭素源が入っている
つまり、アルコールは必須条件ではなく、炭素という普遍的な元素が入った食物や落ち葉などなど、いや普通に熱帯魚の餌も脱窒に利用するのだから、基本的には新たに炭素源を入れなくても、脱窒がおきていても全然おかしくないのです。

 人工飼料のC/N比
人工飼料のつなぎに小麦粉がよく使われているのは有名ですね。小麦粉の成分は炭水化物といって炭素と水素の化合物です。さらに「食物繊維」も炭水化物、生分解性プラスチックも炭水化物に近い樹脂なのではと思われます。

木綿糸で水草を活着するまで括り付けておくと、糸だけ分解されているのもご存じの方が多いでしょう。これも繊維ですね。食物ではないけど分解する菌は水槽内にいる、糸ですらも炭素源になりえるというわけです。

ただちょっと脱線しますが、小麦粉を消化できる魚類は少ないそうで、どじょう養殖研究所の餌の場合、消化の負担を考えて小麦粉を使っていないということなので愛用しています。

これを食べさせていると白い糞をぶら下げることがなくなり、魚の状態がいいのですが、もしも炭素が入っていなかったら脱窒が止まってしまい、大変なことになりそうです。

しかし成分はどじょう養殖研究所の水源Bでたんぱく質が44%以上で、これも炭素(C)と窒素(N)が入っています。

このように各人工飼料のメーカーは餌に含まれる炭素と窒素の割合(C/N比)を調整したりして水が白濁したりしないように苦心してるわけですが、このことから、C炭素は餌に入っていることがわかりますね。

というわけで、3つのハードル(脱窒菌がいる、嫌気、炭素源)は水槽内では、「泥」という自然っぽい物体により、とうに超えていたのです。

 効果ありすぎ!
 泥を温存する換水方法に変更

2014年嫌気層が逆結果になってしまったので外した後、換水はするけど底砂の汚れをやたらに掃除しない方針に変更しました。

当時は脱窒に必要だと思っていた砂糖を小さじ半分添加して数日後、硝酸塩濃度を測ったら大幅に下がっていました (テトラテスト6in1で一分後に比色)。しかもこれ一回で1~2ヶ月もちました

水130リットルに対してたったこれだけ!

去年250ppmを振り切る高濃度だった硝酸塩が50以下になってしまいました。


カエルさんも逆立ちしてワンと言いそうなほど拍子抜け!

苦節15年。言葉もないです。

 不注意で掃除が必要に
以後、砂糖少量添加と泥を掃除しない換水方法に変えて安定していたのですが、不注意を2つやらかしてしまいました。

ショップでカラムナリス菌に感染した個体を購入して伝染してしまい、塩(カラムナリスに効果はない)を水槽に入れて水草を溶かしたり、ミロネクトンの塊を鎮座させて藻類だらけにしたりと、めちゃくちゃな崩壊ぶりを引き起こしました。






もう一度水草を綺麗に育てるには、塩分とミロネクトンの溶け込みすぎた底砂の掃除が必要になってしまいました。

ここで残念ながら温存してきた底砂とフィルターにたまった泥を掃除する羽目となったのですが、以後また硝酸塩濃度が高まりやすくなってしまいました。

 えっ砂糖いらないの?
で挽回のために砂糖を入れるのですが、水の匂いがおかしくなるばかりで硝酸塩濃度が下がらないということがありました。

そういう時は換水ペースを上げて見守るしかないです。

泥の必要性はわかっていたので換水のおりに少しずつ区画を決めて掃除していき、藻類でまくりの状態を解決しました。




ようやく泥掃除作戦を終了して泥温存作戦に変更できました。

 泥はなかなか溜まってこない!
だから泥が十分溜まってくるまでは、砂糖を入れても白濁や匂いが出るだけになる危険もあるようです。

砂糖少量添加は、生物膜ができて脱窒環境が整うのを加速する可能性もありそうですが、リスクをともなうもののようです。

どちらかと言えば砂糖は入れずに、餌を多めに入れてシュリンプやスネールの爆殖を誘い、フンなどを増やして泥の堆積を加速する方が問題が少なそうです。



脱窒は普通におきる
1菌はいるのか
 脱窒菌は、酸素のある環境で呼吸ができるので、硝化菌が自然に湧くように、脱窒菌が湧く
 水槽立ち上げから1~2か月待つ

2酸欠にさせなくてはならないのか
 泥やバクテリアのコロニーなどで濃度勾配ができるから、硝酸呼吸は行われれる
 泥掃除のリスクを理解すればOK(泥が埋め尽くすのだけはダメ)。

3炭素源を添加する必要はないのか
 餌に炭素も入っているのでOK

以上3つの条件すべてを「普通に」満たすことができそうだと思いますよね?

餌を控えても水質浄化につながらない?
硝酸塩過多でエロモナス関連の病気が出ている水槽では餌を控えるのは効果的とはいえないでしょう。

魚やエビなどの生体は呼吸することでアンモニアを排泄します。絶食しても死ぬまで呼吸するのですから。

逆に生体の体調が悪化してエロモナス菌の日和見感染を加速させてしまい、病状が回復しにくくなるのでは。

脱窒菌の方も、餌に含まれる炭素を絶たれてますます脱窒しなくなり硝酸塩がまた増える悪循環になりかねません。

脱窒のために
換水をやめる必要はない

泥掃除さえやめれば脱窒量が増えていくので、上澄み液の換水は可能です。

脱窒量が十分になってくるまでは、換水で硝酸塩濃度を調整していけばいいのです。

しかし、飼育水が白濁するほど大量に換水するのは絶対にまずいです。

白濁は、バクテリア死滅のサインだから、脱窒も硝化も弱まったと言っていいのです。飼育水を3分の1以上一度に換水しないのが普通です。

それ以上の量を一度で換水するのは、白濁させない技術がある場合だけにしましょう。


なーんだ簡単じゃん
泥が程々に溜まってればいいんだから!

簡単に言ってくれますね
時が必要ですな
反省。

病気と泥掃除
みなさんそろそろお分かりになってでしょう。泥を適度に貯めるのは病気を予防するためなのです。

泥があると硝酸塩濃度が急激にあがらなくなるから、硝酸塩の毒性で魚が体力を落とすことが無くなり、エロモナス菌の日和見感染がおこらなくなる。

逆に、泥が無くなってしまうと、硝酸塩が急速にたまってしまうから魚の体力が奪われ日和見感染してしまう。








自然界の方が泥が多い
硝酸塩は少ない

ワイルド採集個体の方が養殖ものより強いという情報をたよりに導入した個体なのに、不安定な水槽に入れると寿命の前に死んでしまう。

脂の乗り切った年齢あたりで死にやすい。

むしろ金魚の方が飼いやすいですね。

野生個体より金魚の方が丈夫なのは、自然界より水槽の方が過酷だったからなのですね。泥が少ないから。

ただ、屋外でも人工的な護岸工事というものの今後のあり方は気になるところです。

ヘドロが溜まって悪臭が出てしまう河川があり、掃除をせねば環境は戻らないことも多いようですが、なんでもコンクリで潰せばいいとも考えられない気分です。

泥が溜まりすぎたら崩壊
皆さんご存知の通り、ヘドロだらけになったドロドロ水槽なら完全勝利かといえばそうではないですね。

餌の食べ残しがカビになってしまうなら水カビ病の原因になるのでそれは取り出すべきだし、泥も溜まりすぎたらフィルター内が酸欠になり硝化作用が止まって崩壊するので注意しなければ。

嫌気状態だと溜まったリンが
イオンとなって水に溶けて
コケる?

餌から分解された水溶性のリン酸イオンはコケ増殖の原因ではありますが、水中の鉄イオンとくっついて不溶性となり、底砂に溜まるとか。

底砂が嫌気化すると、嫌気性菌が底砂に溜まった不溶性リンを分解してリン酸イオンにするから、水中にあるコケ(藻類)がリンを吸収できるので、増殖するという記事も見られます。

コケだらけなら泥掃除が効果あることも?
窒素はガス化できるが、リンなどの藻類が求めるミネラルはガス化できないので、対策は簡単ではありません。

下水処理のリン除去技術では、泥の中の微生物にはリンなどのミネラルを溜め込む生物もいるとされ、泥を取り出すことでリン除去になるという理論があります。

つまり藻類の対策として泥掃除が有効な場合もあるかもしれません。


泥を掃除するなら繊細に
その場合は硝酸塩濃度を調べながら、底砂を8分の1区画づつ掃除する、フィルターを2つ以上並列に使って、一度に一つしか掃除しないなど繊細な管理が必要になります。


酸素があっても大丈夫なので
エアレーションや水流を控えても脱窒しないし、普通に水流や溶存酸素を維持する管理の方が、体力低下要因が減って、病気を出しにくいと思われます。
 
15年間、泥を目の敵にして失敗続き
泥温存であっさり安定!

15年のうち近年は、比重が重くて泥を吸出し放題の大磯砂に、強力ライトで水草多量という水槽環境で、コケが出ない管理には成功。

しかし生体のほうはまったくダメダメで、水流確保と泥掃除で底床を好気的に保つ管理を続けていたにもかかわらず、エロモナス病に罹る魚が後を絶たなく、逆になんらかの方法で脱窒を促進する(ほとんどがただの放置、苦笑)とピタリと病気が出なくなる(嫌気層だけは失敗)という、特殊な経験を何度かしてしまった末のこのような結論です。




底床の泥の中に普通にいた脱窒菌
水槽の維持期間15年ほどのうち、エロモナスで魚が調子を崩さないのは脱窒促進を本格的に始めた今年2014年と、いたずらで砂糖水を少し入れていた数ヶ月と、まだデニボールが売っていた99年、飽きて長期間放置していた頃(半年~1年換水ペース、餌少々、フィルターのウールマットが詰まったときだけ掃除)だけです。

病気ばかりの熱帯魚飼育はもちろんあまり楽しくなかったですが、なのに15年も続いた理由は、例外的にご長寿さんがいる(15年余裕で生きてる)ので全滅したことが一度もないためです。

 この二匹。こういう不思議があるからやめられません。

水草の窒素固定は、病気を予防するほどの効果なし
大磯砂に成長の早いハイグロフィラ多量、泥を吸出しまくりという当水槽のこれまでのメンテナンスでは、硝酸塩が多量に検出できたので、水草多量でも硝酸塩はあんまり減らせないと考えられます。

去年(改訂前当時2013年)は水草多量、泥掃除ありで、コケなし硝酸塩250mg以上、まるでエロモナス病の巣窟のようでした。
 

テトラテスト6in1の示す高濃度な値(250ppm超)と水槽内の見た目、どっちを信じるかで、きれいな見た目を信じた結果、このグラミィ2匹を失ってしまいました。隣のオトシンネグロは生存。微妙に増えていたビー全滅。

しかし砂糖を添加して泥掃除をやめると、あっさりと0~25mgに減り、エロモナス病も出なくなりました。

だから水草には硝酸塩濃度を減らす力は十分ありません

水草を植えると安定すると言われていますが、場合は、根元の泥を掃除できなくなることが脱窒量を増やす大きなファクターだと思われます。

私は、これをうまく吸い出す無駄テク(苦笑)に執心していたようで…。

水草を増やすのは病気予防には影響ないのです。卵と稚魚の温床になってくれますが。

しかし水草は、ミネラル固定によりコケ防止効果あり
 だけど水草にはコケを減らす力があります。

コケと生態が似ているので、ミネラル分を奪い合うのです。当水槽でも頑固なアオミドロがあっさり消えたりしています。

成長が早い陽性水草を沢山うえて、スポットLEDやビームランプで強い光を当てて、硬度が適合し、養分が十分そろっていれば。


コケ防止は水草が専門、魚の病気予防は泥(脱窒菌)が専門

逆に、水が澄んでいてコケが少ないから病気が出ない水質だとは限らないのです。

脱窒を避けようにも避けられない
ソイルの水草水槽
実は脱窒菌のおかげで安定
深くまで泥掃除が出来ないソイルの水槽は泥がたまりやすく、そこで自然に脱窒が起こるのでしょう。

もちろん崩れたソイルも有用ということになります。

しかし通常、ソイルを崩すことを避けるからソイルの水草水槽に限っては、「脱窒を阻害する泥掃除」をするはずがないのです。

水草は硝酸塩を成長にしか使わない
脱窒菌は呼吸にも使う

水草が多いから水草に吸収されて硝酸塩が少ない、水草は硝酸塩をかなり消費するのだと誤解されていますが、測った値を見ると水草ではなく脱窒菌の作用のおかげ。

つまり藻類の出具合だけで換水ペースを決定するのはやや危なっかしい方法と言えそうです。

好気環境で大丈夫
酸欠を意図する必要ない

当ブログの水槽は、底面フィルターで吸い込み、外部フィルター2234に直結しているので、まず底面で大きな異物が取り除かれるから、外部フィルターの中は物理ろ過マット(ウールマット)がいらないと判断して外してしまったので、流量低下がほとんどないです、したがって酸欠要因も少ないことに。

それでも0㎎の無検出まで濃度が下がります。

だから酸欠要因がなくとも脱窒することが言えるわけです。


水草は0㎎の無検出でも上の写真(2018年8月~10月)のように成長するようです。

超強力な硝酸肥料
2018年8月に放置から復帰して水草の量を再生するため硝酸肥料(カミハタスティック肥料スイレン用)を入れることにしました。

小型美魚やシュリンプのみだと
泥が溜まりにくい
ところが思ったより硝酸肥料が強力で、100㎎以上になってしまい、急遽換水ペースを上げましたが全然濃度が下がってくれません。

2018年12月の写真です。水草の成長も急加速してトリミングだのてんやわんやです。
ライトも追加したので赤みも出てくれました。

それはうれしいですが10月から12月まで硝酸塩濃度は100㎎弱で低下してくれません。換水はしてます。



高性能のはずなのに
詰まってきてから本気出す

不思議な外部フィルター
外部フィルターは、リンク先の図のようにバスケットが小分けになっていたりと、目詰まりが起こりにくい工夫があり、フィルター内の硝化バクテリアを十分活用できる高性能フィルターです。

ろ材容量の割りに硝化が強力なフィルター。

ほかにも長所がたくさんあるのでこれからも使い続けますが、ひとつ困ったことが。

外部フィルタはよく「詰まってきてから本気出す」といわれます。

「詰まるまでは不安定になりやすい」という風評がある。高性能なはずなのに。

本気出すもなにも、アンモニア、亜硝酸は1ヶ月もすれば検出できなくなり、硝化サイクルはしっかり立ち上がります。

硝化性能だけで言えば、立ち上がってるのに本気もへったくれもないはずですが、無意識に多くの方が感じている安定という状態は、病気が出ないことを差していて、それは、起こりえないはずの脱窒が起きている状態と合致します。

脱窒性能から言えば、本気出すのは泥がいい感じにたまった頃からだから、外部フィルターが流量低下してきた頃に、安定したように見えるのでしょう。

つまり、「安定した水槽とは脱窒が起きている水槽」なのです。

人為的に詰まらせたらダメ
誤解しやすいところなのですが、「人為的に詰まらせるのは危険」で、詰まったから安定するわけではない、「泥が大事なだけ」だと考えています。

「濃度勾配により脱窒菌が硝酸呼吸を開始する」というソースから、濾過バクテリア(硝化菌と脱窒菌)が十分増えていることと、泥が堆積してくる過程が重要なのだというわけです。

だからろ材容量も十分でなければなりません。

ろ材バスケットが硝化性能を高めているが
ウールマットを掃除すると泥を失いやすい
外部フィルターの構造

外部フィルターがなかなか本気を出さない原因としては、物理マット交換の際に泥を失いやすい構造にあると思っています。ろ材バスケットを取り出すときにザブンと泥を含んだ水が出してしまい、流失してしまうのです。

ついでに生物ろ過層の多孔質ろ材を綺麗にしてしまいがちですが、これをやめたほうがいいのです。

生物ろ過層に手を付けなくても、物理ろ過マットだけを取り外しやすい構造だともっといいのかなと思います。

ストレーナーで物理ろ過をして、本体はあまり開けないのが正解かもしれません。物理ろ過の部分こそが最初に泥を貯めるのでもったいない所です。

なぜかド安定な上部フィルター
反対に、よく目詰まりがおこるのでろ材容量の割りにろ過能力が低いはずの上部フィルターは、むしろ「ド安定」なイメージがあります。

ポンプが長持ちしないとかライティングの邪魔になる、小虫が湧く、臭う、放置すると詰まって水が溢れるかもしれないなど欠点は大きいものの、生体中心でいくならこっちの方が明らかに安定します。

セッティングも簡単なので初心者に勧めるなら私は上部フィルターにします。

全ての濾材を洗うのが面倒なのと、ウールマットだけ取り出すのが容易な構造に理由がありそうです。

曝気のおかげ?
安定の理由は「曝気できるので好気ろ過(硝化)が効率よく進むから」という意見も見たことがありますが、外部フィルターも水面に水を流していれば、酸欠が防がれてしっかり硝化できるので当てはまりません。

うちでは外部フィルターのろ過能力が立ち上がって以来、掃除しようとも亜硝酸を検出したことが一度もないですから。

やっぱり上部フィルターはウールマットだけを交換するのが簡単で、生物ろ過層には手を付けずに済むから、泥をためやすいので脱窒して安定するのでしょう。

特定の場所だけ通水してしまい、容量のわりに硝化能力が落ちる問題として知られています。これをチャネル現象というそうです。

しかし私はこの現象は泥をためやすいことから、ある程度見逃してもいいと考えます。上部フィルターの上から水漏れしない程度に管理すればいいのでは。


目詰まり前提の「逃がし設計」が効いてる
上部フィルターは、濾過槽が詰まってもモーターを止める手立てがないので、目詰まりが起きてもすぐ隣で水が通るような余裕をもった作りです。

詰まって水が溢れださないように大き目の通水スペースを確保しているけど、ろ材を100%活用できないという問題点を指摘されているわけですが、泥を確保する観点からこれで充分機能しているのだと考えています。

私の友人の水槽も上部フィルターでしたが、換水はサボリ気味だったにもかかわらずエロモナス病が出ているのを見たことがありません。

現在は手放していますが私のサブタンクであった大型怪魚水槽も上部フィルターで、やっぱり病気知らずでした。ベアタンクだったけどレイシーの大型上部フィルタ内部には泥がいつも一杯溜まっていましたが、濾過槽が大きすぎて掃除しにくかったので、私による脱窒阻害を免れたようです。

反対に、小型魚と水草と外部フィルターのメイン水槽は、場合によっては3日ペースで換水していたのに、エロモナス病が毎月目白押し。

15年かけてやっと考え方を変えることに
というわけで二度三度と同じ失敗と成功を繰り返して、頭が硬い私でも考え方を変えるしかなくなりました。「殺菌しなければ病気になる」「換水は底砂から泥を抜く」から「泥は適度に大事に」「餌は炭素源」「濾過槽に余裕を」に変えました。

頭突き自慢の人にタイマンで勝ったぐらいの頭の硬さだから、15年という時間がかかってしまいました(特に頭突き自慢ではないのに!)。

要注意な窒素肥料
エロモナス関連の病気予防を考える時、実に怖いのが、窒素肥料です。

N-P-KのNが問題です。

N窒素の実態はアンモニアか硝酸塩です。

実は、上記でも述べた通り、水草の窒素消費量はとても少ないのです。
6in1などで調べながら慎重に導入しなければいけません。

同じ大きさ同じ生体量の水槽同士でも、脱窒量が管理方針などによって、硝酸塩濃度が大きく変わることはもうおわかりですよね?

同じ水槽で生体の量がほぼ同じでも、硝酸塩濃度は250ppmを超えてしまったり、ほとんど0で検出できないときもあることはもうお話しました。

なので肥料の適量が大きく変わってしまうし、エロモナス菌による病気を引き起こす可能性があるのです。

0で検出できないとき以外は、窒素肥料は全く必要ないぐらいかと思います。

液肥なら水を替えることでなんとか薄めることもできますが、底砂に埋めるタイプの肥料は、誤って多すぎた場合に取り出すとき、泥を浮かせてしまったりして、脱窒環境を損ねる可能性もあるので、もしも導入するなら、極めてデリケートに使用しなければならないのです。

脱窒効果をうたう市販製品がある
私は未検証ですが脱窒効果をうたう生分解性プラスチック製品やバクテリア剤があります。

使いどころは例えば大泥掃除の後など、換水もしてるけど硝酸塩の濃度上昇が予想以上に高くなり、魚が調子を崩してしまい、しっかり脱窒する環境(泥の量が十分)になるまで待てない、といった時はお試しになるといいかもしれませんね。

硝酸塩除去とコケ防止をうたっているテトラ ナイトレイトマイナス
同じく効果をうたっているコトブキ ドクターバイオ

今は消えたデニボールだけは使ったことがあります。数ヶ月後デニボールが溶けてなくなるまでは、エロモナスが出なくなり、硝酸塩も検出しなくなりました。2000年初めのことでした。 




まとめ
・安定している水槽では、脱窒作用が普通に起きている
・泥を徹底掃除した時点から、硝酸塩が多量に溜まり始めることが、
 脱窒作用が普通に起きていることをあらわしている
泥掃除は表層だけにする
・換水を控える必要はない
・餌を控えても硝酸濃度を減らすことはできないし、餌は炭素源にもなるので適量をさぐる
・溜まりすぎた泥や、嫌気層など常に酸欠状態の部分では脱窒しにくい
・換水を含めたベテランのメンテナンスは経験的にバランスが取れているが、
 反対に足し水だけで維持できる人がいてもおかしくない
・硝化サイクルが立ち上がっていても不安定なことはありえる
・コケがなくても不安定なことはありえる
・不安定なら硝酸塩濃度を測ってみるべき
硝酸塩濃度があがると魚は体内の酸欠により体力を消耗する
エロモナス病に罹るのは、かなり体力消耗している証拠
体力消耗のため薬が効かない
・エロモナス予防は泥温存(脱窒菌)で、コケ予防は多量の陽性水草に高光量で
・餌にも脱窒作用に効果のある炭素源が入っている
完全な嫌気環境は脱窒に不向き完全止水・底砂を厚くし過ぎ・嫌気層設置



あとがき
脱窒をおこすべき、脱窒が普通に起きている、とは言っても決して砂糖添加を推奨したりするのではなく、換水を推奨します。

ただ泥を減らしすぎてしまうと毎日換水しても間に合わない状態が続くこともあり得ます。

掃除は泥をためすぎない程度におこなうだけにとどめ、脱窒するよう誘導する管理がいいと思います。

また、脱窒がうまくいっても、コケ対策、ミネラル供給なども考えたら換水も必要になるでしょう。

十分な餌を与えつつも硝酸塩をできるだけ溜めこまないセッティングや飼い方を考えることが、水槽の安定につながるのではないかと思います。

掃除のしすぎをやめ、エサを必要十分与え、換水ペースを硝酸塩値から決めることがポイントになります。

そうすれば水だけでなく魚もつやつやのピカピカに!

これで終わります。お疲れ様でした。
そして沢山のお魚さん、エビさんたちもお疲れ様。

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