Ammonium als stikstofbron
Allereerst: ammonium en nitriet zijn schadelijk.
De meeste hobbyisten vertrouwen op filters (d.w.z. biologische filtratie of nitrificatie) om deze gifstoffen uit het water te verwijderen. Ze overwegen eigenlijk nooit om planten gebruiken. Zelfs hobbyisten met beplante bakken onderschatten planten wat betreft waterzuivering. Ze gaan er namelijk van uit dat planten vooral nitraten opnemen als stikstofbron. De waarheid is echter heel anders. Wetenschappelijk studies hebben herhaaldelijk aangetoond dat de overgrote meerderheid van de planten die wij gebruiken ammonium kiezen boven nitraat. Bovendien nemen ze dit liefst via het blad op, in plaats van wortelopname uit de bodem. Planten kunnen een belangrijke rol innemen bij de waterzuivering. Planten zijn niet alleen voor de sier, voor zuurstof, of schuilplaatsen voor jonge bewoners.
Aquariumplanten geven de voorkeur aan ammonium boven nitraten.
Veel landplanten groeien beter met nitraat dan in plaats van ammonium (als hun stikstof) bron . Dus veel mensen, waaronder sommige aquarianen trekken de conclusie dat ook aquariumplanten de voorkeur geven aan nitraat als stikstofbron. Maar aquariumplanten zijn echter geen landplanten.
Onderzoekers stelden proefondervindelijk vast dat de meeste aquariumplanten de voorkeur geven aan ammonium; slechts vier van de onderzochte planten bleken de voorkeur te geven aan nitraat (Echinodorus ranunculoides, Littorella uniflora, Lobelia dortmanna en Luronium natans). Bovendien komen deze vier inheemse soorten uit habitats die van nature erg voedselarm zijn, dit in tegenstelling tot een gemiddeld aquarium. De ammoniumvoorkeur van aquariumplanten is substantieel. Bijvoorbeeld toen Elodea nuttallii was geplaatst in een mengsel van gelijke delen ammonium en nitraten verwijderde de plant 75% van het ammonium binnen 16 uur terwijl de nitraten vrijwel onaangeroerd bleven. Pas toen de ammonium verbruikt was, begon de plant beginnen met het opnemen van nitraat. Hetzelfde bij Spirodela oligorrhiza dat werd gekweekt in voedingsbodems met een mengsel van ammonium en nitraat, werd het ammonium zeer snel opgenomen, terwijl de nitraten werden genegeerd . Onderzoek toonde ook aan licht geen effect heeft op de opname van ammonium; planten namen in dezelfde mate ammonium op met of zonder licht.
Nitraatopname vindt pas plaats als planten worden gedwongen om het te gebruiken, dat wil zeggen, wanneer alles ammonium is verdwenen. Ook dan is er een vertraging van opname, omdat de plant zich eerst intern moet aanpassen voor nitraatopname.
Ammonium remt de opname van nitraat in een verscheidenheid aan organismen zoals planten, algen, en schimmels. Algen bijvoorbeeld nemen geen nitraten op als de ammoniumconcentratie meer is dan ongeveer 0,02 ppm. Nitraatopname door bijvoorbeeld kroos stopte onmiddellijk toen ammonium werd toegevoegd.
In andere proeven kregen planten een voedingsoplossing van 0,025 ppm nitraat. Hierbij had de plant 18 uur nodig om de nitraten op te nemen, maar slechts 3,9 uur als de stikstof werd geleverd als ammonium. Bij hoger N-concentraties was het verschil nog groter. Bijvoorbeeld bij 6,4 ppm nitraat was de opname door planten 44 uur, maar als de N werd aangevoerd als ammonium, was de opname slechts 4,3 uur.