Oświetlenie zasadzonego akwarium

Istnieje wiele nieporozumień co do wymagań świetlnych sadzonego akwarium. Nie powoduje to końca smutku dla hobbystów, którzy przestrzegają tak zwanych zasad bez zrozumienia niektórych podstawowych zasad fizjologii roślin i fotosyntezy. Hobbyści są zazwyczaj instruowani, aby używać "tak dużo światła jak to możliwe" lub "ulepszać swoje dotychczasowe słabej jakości oprawy, które pojawiły się w zbiorniku z jaśniejszymi, bardziej seksownymi światłami". Niestety, najczęściej wynik końcowy to zbiornik z glonami i / lub całkowita degeneracja drogich roślin.

Hobbystom uczono także arbitralnych zasad, takich jak Watts per Gallon (WPG), i że niektóre rośliny wymagają większego WPG do rozkwitu. Witryny sprzedające rośliny często wymieniają "Wymagania świetlne" dla gatunku. Inna popularna arbitralna "reguła" stwierdza, że ​​optymalnym kelwinem jest 6500K.

Żadne z tych "wymagań" lub arbitralnych "reguł" nie ma żadnej ważności, szczególnie gdy są one niezgodne z kontekstem CO2 wymagania roślin. Tak więc od lat hobbici prowadzeni są w kółko na próżno próbując zapewnić "optymalne" oświetlenie dla swoich roślin, cały czas ignorując najważniejszy aspekt hodowli roślin. Ten artykuł ma na celu obalenie popularnych mitów dotyczących oświetlenia w odniesieniu do zdrowia roślin.

Czym jest światło i jak używają tego rośliny?

Hobbici automatycznie zakładają, że światło świeci na roślinie i że roślina rośnie po prostu w wyniku tego narażenia. Obserwujemy na zewnątrz, na przykład, że rośliny w cieniu nie wydają się być tak wytrzymałe jak te w pełnym słońcu. Wniosek jest taki, że więcej światła jest zawsze lepsze, a jeśli roślina wydaje się niezdrowa, musi to być spowodowane niewystarczającym światłem.

Prawda jest znacznie bardziej skomplikowana. Liście roślinne faktycznie działają w bardzo podobny sposób do diody fotoelektrycznej, gdzie światło uderzające w płytę powoduje wzbudzenie materiału, a następnie wyrzucenie elektronów. Obiekt w liściu, który zawiera elektrony, to cząsteczka chlorofilu.

Światło samo w sobie jest enigmatyczną formą energii, która zachowuje się jakby była falą (jak falą oceanu), a jednocześnie zachowuje się tak, jakby była cząstką, taką jak pocisk. Więc dla uproszczenia może pomóc myśleć w kategoriach wibrującego kamertonu, który został wystrzelony z armaty. Kiedy kamerton zderza się z innym obiektem, przekazuje energię nie tylko dzięki ruchowi jako pocisku, ale także daje energię wibracji.

Miliardy miliardów tych pocisków, znanych jako "fotony" poruszają się w kosmosie. Po uderzeniu w inne obiekty zostają unicestwione, ale energia, którą niosą w swoich wibracjach, przenosi się na obiekt, z którym się zderzyli. Jeśli uderzą chlorofilem pod właściwym kątem i we właściwym miejscu, energia fotonu zostanie przeniesiona na elektrony trzymane w niewoli przez chlorofil. Elektrony mogą następnie uciec i są wychwytywane przez inne białka, które mogą wykorzystywać elektrony do wytwarzania innych związków. Mogą istnieć tysiące pojedynczych białek, które wychwytują, a następnie uwalniają te elektrony w taki sam sposób, jak linia ochotników przesuwająca worki z piaskiem wzdłuż linii, aby zbudować prowizoryczną tamę na końcu linii.

Na końcu linii w liściu, zamiast budowanej tam elektrony są używane do usuwania węgla z dwutlenku węgla, w celu uwodnienia go wodą, a końcowy produkt jest rodzajem cukru, który można łatwo przekształcić w glukozę . Glukoza służy do zasilania każdej komórki w całej roślinie.

Rośliny rosną zatem w związku z dostępnością żywności, którą są w stanie wyprodukować. Światło jest tylko jednym z elementów tego procesu produkcji żywności. Woda, CO2 i substancje odżywcze, takie jak fosforan i azotan, są potrzebne do zakończenia wytwarzania cukru.

Dlatego jeśli skupimy się tylko na świetle i jeśli zignorujemy znaczenie wszystkich innych kluczowych składników, wtedy cukru nie da się właściwie wyprodukować, a roślina umrze z głodu. Wyobraź sobie budowniczych tamy, którzy przenoszą worki z piaskiem z jednej osoby na drugą. Wyobraź sobie, że jest więcej worków z piaskiem niż każda osoba może sobie z tym poradzić. Rezultatem będzie upuszczenie worków z piaskiem, być może na stopy następnej osoby, zmniejszając wydajność tej osoby i następnej. W bardzo krótkim czasie, jeśli liczba worków z piaskiem wzrośnie ponad zdolność każdej osoby w linii do manipulowania i przenoszenia worków, wynikiem będzie chaos. Dokładnie tak dzieje się w zbiornikach ze zbyt dużą ilością światła. Elektrony (worki z piaskiem) rozpraszają się i niszczą cały łańcuch zdarzeń.

Jaka jest alternatywa dla WPG i jak kontrolować światło?

Najbardziej podstawowym pomiarem energii świetlnej, jeśli trzymamy się analogii pocisku, jest po prostu policzenie liczby pocisków poruszających się po określonej powierzchni w określonym czasie. Ile kul armatnich uderza w mur oblężonego zamku na godzinę? W naszym przypadku pomiar ten nazywa się fotosyntetycznie aktywnym promieniowaniem, powszechnie znanym jako akronim PAR.

PAR mówi nam dokładnie, ile pocisków Photon przekracza centymetr kwadratowy na sekundę. Ponieważ cząstki Photon są tak małe i ponieważ poruszają się tak szybko, pomiar jest zwykle bardzo dużą liczbą, gdzieś w kolejności od 1 miliardowej kuli armatniej przekraczającej 1X1 centymetr kwadratowy co sekundę. Ta liczba, miliard miliardów, jest niewyobrażalna, więc łatwiej nam się z tym uporać; nazywa się to "mikromolem". Teraz łatwiej jest mówić w kategoriach mikromoli 10 lub mikromoli 20 zamiast czegoś niezręcznego, takiego jak "dwa punkty nic razy dziesięć do osiemnastej mocy na centymetr kwadratowy na sekundę".

W ciemnym pokoju, włączenie latarki ujawnia, że ​​dłoń trzymana w promieniu, zaledwie kilka centymetrów od obiektywu jest jasna, ale kilka metrów dalej, intensywność gwałtownie maleje, gdy fotony rozchodzą się, aby pokryć więcej miejsca. Jeśli dokładnie zmierzymy PAR, okaże się, że za każdym razem, gdy podwoimy odległość od żarówki, PAR w podwójnej odległości będzie tylko jedną czwartą tego, co było na pierwszej odległości. Przy trzykrotnej odległości odległość PAR spadnie do dziewiątej (1 / 9th). Ten spadek nazywany jest "odwrotną relacją kwadratową" i jest bardzo użyteczną i spójną regułą.

Istnieją powody, dla których zasada WPG może spowodować tak wielkie spustoszenie. Po pierwsze, nie wszystkie typy żarówek mają taką samą intensywność. Żarówka T5 jest jaśniejsza niż żarówka T8. Diody LED mają różne moce i są rozmieszczone w różnych grupach klastrów, co sprawia, że ​​prawie niemożliwe jest zrozumienie reguły. Po drugie, WPG ma bardzo ograniczony zakres ze względu na odwrotność reguły kwadratowej. W niektórych zbiornikach, takich jak średniej wielkości zbiornik, powiedzmy, galon 30 lub tak, dany numer WPG może być przydatny, ale w miarę jak zmienia się rozmiar zbiornika, odległość do żarówki na większych lub mniejszych objętościach nie zmienia się proporcjonalnie, więc co jeśli rozmiar zbiornika podwaja się? Pionowa odległość do żarówki nie jest podwójna, więc spadek jasności nie jest proporcjonalny, jednak zasada WPG wymaga podwojenia mocy. Tak więc w dużych i bardzo dużych zbiornikach przestrzeganie reguły WPG może być katastrofalne.

Znacznie bardziej rozsądna zasada została opracowana przy użyciu bardziej spójnego pomiaru PAR. Niestety nie jest to prosta zasada. Pomiary PAR zostały wykonane z typowymi typami żarówek, a PAR został naniesiony na wykres w oparciu o odległość od żarówki. W ogólnych warunkach;

Strefa słabego światła została zdefiniowana jako światło wystarczające do pomiaru mniej niż mikromole 50 na poziomie podłoża.

Strefę Medium Light zdefiniowano jako wystarczające światło do pomiaru pomiędzy mikromolami 50 i 75 na poziomie substratu.

Strefa High Light to nic ponad mikromole 75 mierzone na poziomie podłoża.

Czołgi, które mają zero CO2 wzbogacenie, tj. ani wtryskiwanie gazu, ani dozowanie ciekłego węgla nie przyniosłoby dobrego efektu w strefie słabego światła. CO2 wstrzykiwane zbiorniki należy rozpoczynać w strefie słabego oświetlenia i po kilku tygodniach, jeśli CO2udowodniono, że przepływ / dystrybucja i żywienie są odpowiednie, światło może zostać zwiększone.

Hobbyści muszą zawsze pamiętać, że nie ma związku między ilością światła i zdrowiem rośliny. Jest wiele zdrowych CO2 wstrzykiwane lub ciekłe butle węglowe przy słabym świetle. Zbiornik jest DUŻO łatwiejszy w utrzymaniu, a zakwity alg są znacznie mniej powszechne. Konsekwencją używania silnego światła jest wzrost szybkości wzrostu roślin, a także tempo wzrostu glonów. Tempo wzrostu to nie to samo, co zdrowie. Czołgi wykorzystujące wysokie światło i słabe CO2lub złe odżywianie może mieć rośliny, które rosną szybko, ale które mają glony lub które mają inne problemy zdrowotne.

Dla początkujących, początkujących, a nawet dla bardziej doświadczonych, jeśli czołg zostanie zakupiony jako pakiet zawierający oświetlenie zapasów, najgorszą decyzją, którą można podjąć, jest myślenie o "ulepszeniu" świateł. To zawsze będzie początek kłopotów. Hobbyści są zachęcani do nauki o uprawie roślin przy użyciu oświetlenia podstawowego lub słabego oświetlenia, niezależnie od tego CO2 wstrzykiwanie lub uzupełnianie płynów. Jeśli po uzyskaniu pewnego doświadczenia pożądane są szybsze tempo wzrostu, można zwiększyć intensywność, ale zawsze wiąże się to z ryzykiem pogorszenia stanu zdrowia roślin, jeśli pozostałe składniki nie są traktowane jako PIERWSZE.

A co z Kelvinem i Spectrum?

Prawdopodobnie drugą najgorszą radą dotyczącą oświetlenia jest to, że rośliny wymagają 6500K, aby uzyskać optymalne zdrowie. Ten mit istniał na pozór wiecznie, ponieważ oczywiście temperatura kolorów Słońca jest o 6000K-6500K, więc naturalnie każdy zakłada, że ​​musi to być doskonała "jakość" światła. Sprzedawcy naciskają "specjalne żarówki roślinne" po wygórowanych cenach na niczego nie podejrzewających hobbystów. Jeśli prawdę powiemy, nieliczni, jeśli jakiekolwiek rośliny wodne kiedykolwiek zobaczą pełne spektrum słońca w południe, ponieważ rosną pod cieniem baldachimu i pod mętnymi wodami w lasach deszczowych na świecie, w ten sposób świadcząc o wartości temperatury Kelvina lub o pełnej spektrum częstotliwości. Ponadto żadna żarówka nie zbliża się nawet do rozkładu widmowego słońca. Posiadanie kilku szczytów w kilku wąskich pasmach nie przybliża Słońca w żaden sposób do kształtu lub formy. Termin "Full Spectrum" jest po prostu kolejnym terminem marketingowym używanym do zasysania ludzi. Gdyby wytyczyć tuzin różnych marek żarówek, wszystkie podające się za 6500K, wszystkie wyglądałyby na różne kolory, więc żadna żarówka nie jest w rzeczywistości 6500K tak czy inaczej. Kiedy czyta się ocenę Kelvina na żarówkach, liczba ta powinna być używana jako numer modelu, a nie jako wartość naukowa.

Żarówka fluorescencyjna z lokalnego sklepu z narzędziami powiększa rośliny dokładnie tak samo jak specjalna żarówka roślinna. Tak naprawdę nie ma różnicy w wydajności, zakładając, że typy żarówek są takie same i zakładając, że moce są takie same. Rośliny automatycznie dostosowują się do otoczenia, wytwarzając pigmenty, które reagują na dostępne spektrum. Dlatego też żarówka zakupiona od B & Q lub Home Depot, lub od jakiegokolwiek sklepu z artykułami do majsterkowania w sąsiedztwie, wykona dokładnie tę samą pracę, niezależnie od spektrum. Różnica polega na tym, że hobbysta może nie lubić kolorowej obsady żarówki B & Q. Oceny Kelvina i inne parametry kolorów należy zatem rozpatrywać wyłącznie w kontekście wpływu emocjonalnego na widza. W ten sam sposób, na przykład w sklepie mięsnym, żarówki używane do oświetlania mięsa mają zwykle czerwoną składową. Dzięki temu mięso wydaje się smaczniejsze. Jest to złudzenie, ale rzeźnicy znają go bardzo dobrze i rzadko wybierają żarówkę ciężką na niebiesko lub zielono, na przykład, ponieważ dałoby to negatywny efekt estetyczny dla mięsa.

Kolory powinny być używane tak, jak byśmy używali pędzla do malowania nastrojów na zbiorniku. Jeśli używa się kilku żarówek, można symulować poranne światło z czerwonymi i pomarańczowymi, a później w dniu przejść do niebieskich tonów. Nigdy nie jest konieczne ograniczanie kolorów używanych w zbiorniku w pewnym błędnym wrażeniu, że rośliny nie będą dobrze działały z żadną wartością Kelvina inną niż 6500K. Jest to ściśle w sferze fantazji.

A co z diodami LED?

Ponieważ urządzenia LED stają się rozsądniej wyceniane, dostępna będzie lepsza dostępność i więcej funkcji. Zleceniodawcy mogą pozyskiwać surowce i łączyć własne oprawy. Najważniejszą cechą w świecie LED jest możliwość przyciemnienia modułu z 0% do 100% intensywności. Jest to w rzeczywistości o wiele bardziej wartościowa cecha niż ilość PAR jednostki, która jest zwykle zbyt wysoka w każdym przypadku. Ściemnianie pozwala na maksymalną kontrolę, co jest równoznaczne z kontrolą glonów. Kolejną wielką cechą wyższych jednostek końcowych, która może odfiltrować niższe jednostki kosztów, jest dostępność wielu diod kolorowych połączonych z programowalnością. Jak wspomniano, jest to cecha artystyczna, a gdy ludzie obudzą się z hipnozy 6500K, zdadzą sobie sprawę z prawdziwej wartości koloru. Ryby i inna fauna mogą sprawiać wrażenie bardziej kolorowych. Ulubione żarówki fluorescencyjne można symulować za pomocą odpowiedniej kombinacji RGB i CYMK.

Pytanie, czy rośliny mogą rosnąć z diodą LED, powinno być już teraz oczywiste. Ponownie, ważniejsze czynniki projektu LED to sterowalność, estetyka, niezawodność i tak dalej.

Czas świecenia (fotoperiod)

Rośliny rzadko wymagają więcej niż około 8 do 9 godzin światła. Posiadanie fotoperiodu dłużej niż to tylko zachęca glony. Zawsze najlepiej jest mieć timer na światła, a jeśli zbiornik CO2 wstrzykiwany, powinien być również oddzielny zegar do cewki gazowej. Zapomnienie o wyłączeniu światła może mieć tragiczne konsekwencje dla roślin.

Długość fotoperiodu powinna być zawsze rozważana w kontekście intensywności. Jak wspomniano wcześniej w artykule, intensywność powoduje uszkodzenie, zatem, jeśli intensywność jest nadmierna, wówczas fotoperiod musi być ściśle ograniczony, aby zminimalizować uszkodzenia. Jeżeli oświetlenie jest zbyt niskie (co prawie na pewno NIGDY się nie dzieje), wówczas żadna długość fotoperiodu nie może się zrekompensować.

Jeśli hobbysta wykonuje późną zmianę, fotoperiodę można przesunąć w tym kierunku, aby oglądanie było dostępne, gdy jest w domu. Rośliny nie dbają o rzeczywistą porę dnia, tyle że fotoperioda jest regularna i spójna.

Efekty pośredniego lub bezpośredniego światła słonecznego z okna

Jest to kolejny obszar, w którym hobbici martwią się bardziej niż to konieczne i źle interpretują obserwacje. W CO2 wstrzyknięty zbiornik, jeśli CO2przepływ, dystrybucja, odżywianie i konserwacja są odpowiednie, a światło słoneczne padające na zbiornik nie ma żadnego wpływu. Hobbyści nie muszą podejmować żadnych specjalnych środków ostrożności ze względu na inwazyjne światło słoneczne. Jednakże, jeśli światło słoneczne uderza w zbiornik i wydaje się, że to powoduje glony, to jest to silny dowód, że w zbiorniku jest bardziej podstawowy problem i że hobbysta musi spojrzeć na wspomniane czynniki. Najczęstszym problemem będzie BGA na dole przedniej szyby, być może tuż pod żwirem. Czarna taśma może służyć do blokowania światła, ale nie jest to zbyt artystyczne. Poziomy azotanów można zwiększyć, aby temu zaradzić.

Czy reflektory są pomocne?

Odbłyśniki na cylindrycznych rurach, Compact Fluorescent i tak dalej mogą zwiększyć wyjściowy PAR urządzenia. Zakres wartości od 10% do 20% w zależności od konfiguracji, czystości i materiałów. Jak już wspomniano, jeśli zbiornik cierpi za dużo PAR, reflektory są złe i powinny zostać usunięte, aby pomóc zbiornikowi wrócić do zdrowia. Jeśli czołg ma się dobrze, to reflektory można uznać za dobre.

Jakie są oznaki zbyt dużej ilości PAR?

Ponieważ natężenie światła napędza potrzebę wszystkiego innego, oznaki zbyt dużego natężenia światła mają szeroki zakres. Zbyt dużo światła powoduje zapotrzebowanie na więcej składników odżywczych, niż czasami jest dostarczane. Lista niedoborów składników pokarmowych jest długa i jest omawiana w osobnym artykule. Zbyt dużo światła powoduje popyt na więcej CO2 niż jest dostarczane. To powoduje CO2 niedobór charakteryzujący się topieniem, opadającymi liśćmi, zepsuciem i gniciem, czarnymi plamami, brązowymi plamami, zawijaniem się lub innymi deformacjami liści, a także dziurami w liściach. CO2 pokrewne algi, takie jak włosy lub inne nitkowate algi, BBA lub inne czerwone algi. Algi dwuatomowe mogą pojawić się po "ulepszeniu" oświetlenia. Jest całkowicie możliwe, że oświetlenie jest tak wysokie, że wymaga tak wysokiego poziomu CO2 jak być toksycznym dla fauny.

Czy Siesta to dobry pomysł?

Siesta była promowana przez firmę, której pracownicy naukowi wierzyli, że ponieważ w Tropics często pojawiały się częste opady deszczu, które blokowały słońce przez znaczny okres w ciągu dnia, to wyłącza światło w środku dnia. był dobry dla roślin wodnych. Jak się okazuje, nie ma zademonstrowanego związku między zdrowiem roślin a sjestą. W wielu przypadkach, w zależności od innych warunków w zbiorniku, nastąpiło pogorszenie stanu zdrowia roślin, w innych przypadkach poprawa zdrowia iw większości przypadków nie ma różnicy. Dystrybucja efektu zasadniczo oznacza, że ​​w zbiorniku miały miejsce inne rzeczy, które nie miały nic wspólnego ze sjestą.

Czy istnieje najlepsza żarówka lub typ najlepszej żarówki?

Tak, najlepsza żarówka to ta, która sprawia, że ​​czołg wygląda najlepiej dla ciebie i który nie czyni życia nędzą przez bycie na szczycie z nadmierną PAR. Cała reszta może zostać wyrzucona przez okno. Niezależnie od tego, czy jest to T5, T6, T8, T12, Halide, LED. Niezależnie od tego, czy jest to oprawa oświetleniowa, lampa wisząca, klips typu "łuk na łuku". Rośliny można uprawiać nawet przy oświetleniu wolframowym. Naprawdę nie obchodzi ich to. Kupując oświetlenie, zachęcamy hobbystów, aby najpierw robili zakupy dla tych ważniejszych rzeczy, które pomogą zagwarantować sukces, takich jak odpowiedni poziom przepustowości / filtracji, dobry CO2 plan rozpuszczania i dystrybucji, solidny program żywieniowy oraz częste zmiany wody i plan konserwacji. Kiedy wszystkie te ważniejsze elementy są na miejscu, można cieszyć się dowolnym rodzajem oświetlenia o dowolnym kolorze i, o ile dba się o nie, o dowolnej intensywności.