在鱼菜共生中，鱼的排泄物产生氨，有益细菌首先将其转化为亚硝酸盐，然后转化为硝酸盐——一种对植物安全的营养素。这个生物循环称为氮循环，是使鱼菜共生自持续的引擎。
鱼菜共生中的氮循环是什么？
氮循环是将鱼的废物转化为植物食物的生物过程。鱼通过鳃和尿液排泄氨。未经控制，氨在浓度超过0.5 mg/L时对鱼类是致命的。氮循环通过使用两组细菌来解决这个问题。
第一组，_Nitrosomonas_细菌，定植于您的培养基、缸壁和管道表面。它们消耗氨（NH₃）并将其转化为亚硝酸盐（NO₂⁻）。亚硝酸盐实际上比氨对鱼类毒性更强——甚至0.25 mg/L就能使大多数物种产生应激。第二组，_Nitrospira_细菌，然后将亚硝酸盐转化为硝酸盐（NO₃⁻），对鱼类危害要小得多，是植物通过根部吸收的主要氮营养素。
结果是一个闭环系统：鱼喂养细菌，细菌净化水，植物消耗净化后的水，同时为鱼类净化水。
氨、亚硝酸盐和硝酸盐循环阶段中发生了什么？
了解这三个阶段有助于您解释水质测试结果并了解您的系统是否健康。
**阶段1——氨峰值。**当您第一次添加鱼（或来自其他来源的氨）时，您会看到氨水平上升。这是正常的。_Nitrosomonas_细菌开始定植和繁殖。一旦细菌群落足够大以处理氨，氨应该达到峰值然后下降。
**阶段2——亚硝酸盐峰值。**随着_Nitrosomonas_细菌繁殖并有效处理氨，亚硝酸盐开始积累。这通常是对鱼类最危险的阶段。在此期间您可能需要进行部分换水，将亚硝酸盐保持在1 mg/L以下。
**阶段3——硝酸盐出现。**当您看到氨接近零、亚硝酸盐接近零，以及可测量的硝酸盐水平时，您的系统已完全循环。除非植物消耗或您偶尔换水，否则硝酸盐将继续积累。
| 参数 | 未循环系统 | 循环进行中 | 完全循环 |
|---|---|---|---|
| 氨 | 上升 | 下降 | < 0.5 mg/L |
| 亚硝酸盐 | 0 | 上升后下降 | < 0.5 mg/L |
| 硝酸盐 | 0 | 0-5 mg/L | 5-40 mg/L |
新鱼菜共生系统的循环需要多长时间？
大多数系统需要3到6周才能完全循环，具体取决于水温、细菌来源以及您如何管理该过程。
无鱼循环是推荐给初学者的方法。您添加氨源——纯氨滴剂、腐烂的鱼食或少量尿液——而不添加鱼。这使您可以积极地进行循环，而不会危及鱼类健康。您每天将氨剂量至2-4 mg/L，并监测循环，直到氨和亚硝酸盐在剂量后24小时内读数接近零。这通常需要4-6周。
鱼在循环从第一天起就将鱼放在系统中。这风险更高，因为鱼会受到氨和亚硝酸盐峰值的影响。如果您选择这条路，以最终预期密度的25-50%放养，少量喂食，每1-2天检测水质，并在氨或亚硝酸盐超过1 mg/L时进行换水。
使用接种源可以大大缩短循环时间。从健康的鱼菜共生或水族馆系统中添加一杯已建立的培养基，可以引入大量有益细菌群落。一些运营商报告使用这种方法在2周内完成循环。水族馆商店的过滤培养基或海绵也可以作为接种源。
温度非常重要：细菌在25-30°C（77-86°F）时繁盛。在18°C（64°F）以下的寒冷条件下，循环可能停滞。如果您的设置在凉爽环境中，请考虑在循环阶段使用潜水加热器。
如何在氮循环期间检测水质？
准确的水质检测在循环和日常操作期间是不可或缺的。有两种主要的检测方法。
液体检测套件（如API Freshwater Master Test Kit）比检测条更准确，是鱼菜共生的标准推荐。它们检测氨、亚硝酸盐、硝酸盐和pH。在循环期间每天检测，一旦系统建立后每2-3天检测。
数字仪表对pH和溶解氧效果良好，但无法可靠地测量氨或亚硝酸盐。将数字仪表与液体检测套件配合使用，而非替代。
在每个阶段寻找什么：
- 循环期间：预期氨升高（1-4 mg/L），然后亚硝酸盐升高（1-5 mg/L），然后两者都接近零
- 在已建立的系统中：氨和亚硝酸盐应保持在0.5 mg/L以下；硝酸盐在5-40 mg/L之间；pH在6.8-7.2之间
保留测试结果日志。在已建立系统中氨突然飙升表明过度喂食、死鱼或化学污染事件（如设备上的肥皂残留物）导致的细菌死亡。