Освещение аквариума с живыми растениями

Освещение аквариума с живыми растениями

Освещение для аквариума

О общем и декоративном эффекте мы писали в прошлой статье об аквариумном освещении. Какие бывают типы освещения, и что лучше, а так же фотографии, как выглядят аквариумы под различным освещением.
Здесь возвращаться к этим вопросам не будем, а будем описывать только освещение для растений.

Все советуют что угодно: поставьте лампы накаливания; поставьте только синие/красные/смешанные лампы; не имеет значение какие лампы вы поставите. И все скажут – да, у нас все растет, да так, что выбрасываем растения. Как ни звучит парадоксально, но все они отчасти правы. Как такое может быть? Да очень просто. Слово рост у них неизмеримо. Они не видят разницы, как под каким светом что растет. И потому, выращивая что-то в аквариуме под своим светом, считают данный вариант самым правильным. И доказывают его на всех форумах.
Здесь мы опишем тонкости со светом. Разберем

Чем отличается аквариум с искусственными и живыми растениями

Начнем с основного вопроса. Какая разница какое там освещение. Аквариум, он и в Африке аквариум. И что посадим, то в нем и будет.

Такой подход совсем не корректен. Мы должны разделить в аквариумы животных и растения. У них совсем разные способы питания, и нужны совсем  другие условия для содержания. Если в аквариуме мы подразумеваем, что 100% будут животные, то у всех аквариумов создаются условия для содержания их (в большинстве случаев так, что бы Вы ходили постоянно в магазин за рыбкой и препаратами). Но системы для животных созданы.
Для растений такие системы не создают.  А зачем, ведь аквариум тогда вырастет в цене и его нужно будет дороже продавать. Так что стараются не расстраивать лишний раз покупателя. Ведь для растений так же нужно создать условия.

Что нужно аквариумным растениям

Начнем с ухода за растениями и создании им благоприятных условий. Как ни парадоксально, но без базовых знаний биологии невозможно правильно подобрать аквариумное освещение. Это на первый взгляд кажется, что все оно отдельно. Но давайте окунемся чуток в теорию.

И так, с биологии. Растения это живые организмы, которые посредством фотосинтеза способны превращать неорганические вещества в органические. Кажется все просто и банально. Но здесь раскрыто все, что нужно для растений. И так, фотосинтез требует определенный свет и СО2 (углекислый газ), ну и неорганические (и органические тоже) вещества.  оно требует ВСЕ. И если чего-то растениям не дать, то не будет роста.

Как работает система. Допустим мы строим дом. Для дома нам нужен кирпич (микро/макро элементы в аквариуме), крыша (СО2) и двери с окнами (освещение). Давайте предположим, что Вы дали для стройки в аквариуме много много света (дверей и окон), но других материалов не привезли. Сможете ли Вы построить дом? Конечно же нет. Но вот большинство людей услышали звон, что аквариуму нужен свет для растений. И нужно 1 ватт на литр.  И вот они пытаются добиться данного результата. Только вместо красивого травника они получают вечно зарастающее болото. Стенки зеленые, растения в водорослях. Потому, нельзя просто брать давать один элемент из конструктора, а убирать другие.

Я Вас запутал? Я в примерах распутаю позже ситуацию. Но без знания основ нельзя добиться красивого аквариума, а “выдергивание” из системы каких то знаний или элементов приводит до нарушения всего баланса в аквариуме. Потому, нужно подходить с головой.

Сколько нужно аквариумного света для растений

Для объяснения нужно дать ответ на вопрос зачем растениям свет? Он стимулирует деление клеток и процесс фотосинтеза. Правильно. Вот дали много света, и пошел рост растений. Но для роста одного света не достаточно. Им нужен и углекислый газ СО2, и микро и макро элементы для строения своих клеток. Вот давая только свет, оторвано от других параметров, мы превратим аквариум в зеленое болото.  Потому, что бы не было такой ситуации, начните с малого.

Fotosintez

Вот в данной схеме нельзя рассматривать отдельно свет для растений оторвано от других показателей. все должно быть сбалансировано.

Рекомендации которые можем дать, так это ориентировочно на высоту аквариума в 45 см ставить 1 ряд ламп на 10-15 см глубины аквариума. Это для аквариума с растениями вполне достаточно. Если увеличивать мощность освещения и более плотно ставить лампы, то без дополнительной подкормки растений Вам не обойтись.

Что еще влияет на мощность света? Главный параметр это высота. Чем выше аквариум, тем тяжелее пробиться свету ко дну, и тем меньше его будет поступать в нижние слои. Аквариум для растений рекомендуем до 60 см ставить. Рекомендованная высота 40-50 см. С данными аквариумами все просто, для них все рассчитано и нет подводных камней. Можно и выше делать 70 см., но там уже освещение подбирать нужно по опыту аквариумистов и просчитывать индивидуально. Общих правил здесь нет.

Сколько нужно ватт/литр  для аквариума с растениями

Скажу сразу, что формула полный бред и ахинея. Нельзя измерять освещение ваттами. Это то же, что измерять быстроту копание траншее землекопами. Ну 1 метр траншеи нужен 1 землекоп, что бы выкопать траншею за 1 час.  Не глупо? А каким инструментом пользуется землекоп, лопатой или экскаватором (какие лампы стоят, накаливания, или профессиональные), и какой у нас ров размером (какой размер аквариума).

Если есть сомнения, что все пишут правду, а мы одни такие умные, то можем сказать да мы такие. Не всегда толпа делает умно (можете посмотреть на вату в РФ. Там 90% разве умеют думать?). Пускай ответят: чем измеряется мощность освещения, ваттами или люменами; какой тип освещение на ваттах использовали, люминесцентную лампу, лампу накаливания, и были ли отражатели; пускай ответят, как меняется освещенность аквариума от его высоты.

Давайте сделаем короткое сравнение.

1. Аквариум 50*50*90 (последняя высота) на 275 литров. Что бы получить 1 ватт на литр мы можем поставить 6 ламп накаливания по 100 ватт, и даже получим больше показатель в 2 ватт/литр. Что будет расти в данном аквариуме? Валиснерия и роголистник. ВСЕ. Но мы ведь их условия выполнили, более того, перевыполнили в 2 раза.
2. Аквариум 70*30*30 на 63 литра. Поставим 1 лампочку Т8 на 18 ватт. Результат 0,28 ватт/литр. Что можно в таком аквариуме выращивать? Да ВСЕ растения, которые живут в аквариуме. ВСЕ. Но формула в 4 раза нарушена.

Мы с уверенностью можем сказать, что формула ватт/литр для растений лишена абсолютно любого смысла. Она вообще не отображает реальности, и даже теоретически с логикой не дружит

Сколько должен гореть свет в аквариуме с растениями

Теперь нам предстоит вспомнить географию. Вообще, большинство знаний у нас есть из школы. Нам всего лишь нужно ими пользоваться для анализа. И так, у нас тропический аквариум, в котором растут тропические растения. Все банально. Но что такое тропики? Это территория которая включает  экватор, на глобусе полоска внизу и вверху его.  Как там горит освещение и сколько длиться день? Вот особенности тропиков есть то, что световой день там длиться 12 часов и точка. И летом, и зимой только 12 часов. Не 9, не 15, а 12. Других значений быть не может.

Из практики я делаю до 12 часов световой день.

Световой день в аквариуме с тропическими растениями должен длиться ровно 12 часов.  Если аквариум большой, можно по очереди включать освещение, а не все сразу. Но длительность светового дня должна составлять 12 часов

Из теории, что будет, если пойти против природы и поставить им больший световой день. А случится, что водорпослям это будет УРА, нам добавляют порцию. А растения устают, и некоторые даже закрывают свою точку роста листьями. Мы так сразу определяем по данному признаку, что таймер выключен. Сразу закрыты точки роста у растений. После 12 часов растения прекращают процесс фотосинтеза. Это касается тропических растений, а не из наших водоемов.

Перерыв на обед. Мы делаем. Есть теория, что водоросли хуже растут, если создавать перерыв на час. Вполне возможно и так, но на практике мы не можем сказать, что данная функция работает. Второе, зачем мы это делаем, так мы увеличиваем срок службы лампы. При перерывах она медленней выгорает. Кажется, нам выгодней более часто продавать им освещение. Но у нас привычка – делать как для себя. Вот и распространяется данная привычка на сервисное обслуживание аквариумов. Беречь лампы и продливать им срок службы.

Лед освещение для аквариумов с растениями

Вбейте в гугл фразу и поищите картинки “аквариум с живыми растениями LED” Результат – почти нет аквариумов с растениями. Будут ли расти растения под LED освещением? Смотря что Вы подразумеваете под словом рост. Японцы даже промышленно салат выращивали под данным освещением. Но там и светодиод совсем другой. Будет ли у Вас расти? Не знаю, и точно хуже, чем под другими источниками света. У светодиодного освещения есть свои преимущества, но технология реально до конца не работает. Мы же со своей стороны ждем, пока другие ее доработают, сделают нормальный продукт, и мы потом запустим его в производство. Сейчас нормальный продукт стоит от 0,5 до 1 у.е. за 1 ватт источника. И это без блоков питания и цоколей. Для сравнения простые лампы для растений 0,12 у.е/1 ватт, а аквастар стоит 0,38 у.е. на ватт. По сравнению минимально с 1 у.е. на ватт становится совсем не интересным использование данной технологии.

Теперь о результате.
Травник
Это наш аквариум. Почти те же условия, что в аквариуме внизу под светодиодами. Растения специально на дне растут и не тянем их высь. При том что мало света для них, они растут достаточно плотно, что бы не видно было дна.

Пример травника под светодиодами в аквариум с дискусами и подачей СО2

Старт

Старт аквариумаТретий месяц аквариума

6-й месяц

Ну и вот результат. Травка, что растет у нас и “захватила” все свободное пространство да так, что дна за ней не видно, здесь пропала сагитария. Полностью. Амбулия вытянулась, т.к. не хватает синего спектра. Сказать, что здесь растения растут можно. Но и с другой стороны можно вполне сказать, что это совсем не тот рост, какой должен быть. Нас такой бы рост не устроил даже на сервисе, если там есть растения и СО2.
Есть ли смысл под светодиодами выращивать растения? Мы на данном этапе развития технологий светодиодного освещения (2016 год) не увидели. Никто промышленно данный тип освещения не использует. Ну а продавцам нужно “втюхивать”дорогой товар, вот они и рекомендуют. Не разбираясь в технических параметрах, а пересказывая рекламные буклетики, где технические данные сильно “подтасованы” и не отвечают действительности.

Как растут под лампами накаливания и энергосберегающими лампами

Ну что же. Под лампами накалыивания растут самые простые растения. Они вытягиваются, междужилья становятся большими, листы маленькими. Но все растет. Могут даже криптокарины вырастать под данным освещением.

накалывания

Думаю данная фотография говорит сама за себя. Кртптокарина, валиснерия и роголистник. Весь стандартный набор аквариума времен СССР. Время пошло, аквариум остался тот же. Автор считает что у него 0,5 ватт/литр и все у него растет. Растет то растет, но вот только это трудно назвать травником . Ведь ничего другого расти не будет, и плюс достаточно сильно аквариумный свет “режет глаз”

Неужели им нет применения в травниках?

Достаточно сомнительный тип для использования в аквариуме. Лампы греются, и потому считаем плохим вариантом. Массово его используем в аквариумах с черепахами. Им данное освещение оптимальное. И со сверчками так же используем, но не в декоративных аквариумах.

Использовать энергосберегающие лампы и лампы накаливания для роста растений весьма сомнительное занятие, и даже если добьетесь роста некоторых видов растений, то затраты электроэнергии на 1 выращенный куст будут в разы больше, чем при использовании других технологий 

Растут ли растения под энергосберегающими лампами? Не могу сказать, т.к. их не проверял на практике. Можно сказать, что результат будет приближен к предыдущему варианту.

Металогалогенные и другие типы освещения

Очень редко используем данное освещение и в ограниченных вариантах. Используем только в очень больших аквариумах, у которых нет крышки. Я не буду расписывать каждый отдельный тип промышленного освещения в аквариумах, а подведу короткий анализ.

Проблема, почему они широко не используются в аквариумах:

  • они греются. Если Т5 лампа греется к 70 градусам, и плавит крышку, то рабочая температура данных ламп 300-500 градусов. Капля воды, которая попадет на колбу лампу моментально ее взрывает. Поверхность воды будет всегда горячая, будет повышенное испарение. Случайное прикосновение к лампе вызывает ожоги
  • экономически они не являются более выгодны чем Т8 лампы ни по стоимости запуска, ни по затратам на дальнейшее обслуживание. Нельзя купить данные лампы (кроме ламп по типу накаливания), что бы просто вставить их в светильник. Там нужны дросселя и стартеры. И они далеко не дешевые.
  • Слишком мощные. Минимально, с чего начинается лампа это 100 Вт, а для некоторых типов 150 Вт. Нужно ли столько аквариуму однотипного освещения? а если нужны различные типы спектров подобрать? А сумарную мощность для аквариума в 80 Вт нужно?

Да, мы и используем данный тип освещения для аквариумов с растениями. Но только нужно подходить с  головой. Аквариум больше 70 см, в верху нет крышки, и лампа на некотором расстоянии от воды.  Они дороже стоят, но даже заставив все пространство люминесцентными лампами мы не получим достаточного количества освещения. Если взять мощность освещения на площадь, то использовать нужно именно их. Они занимают минимально площади, и на нее выдают максимально возможное мощное освещение.

Данный тип освещения не для любительских аквариумов.

Почему нельзя копировать тепличное хозяйство для промышленного разведения растений

Мы все стараемся “скопировать” чужой опыт и перенести его к себе. В этом мы видим положительные стороны, когда со смежных наук мы что-то новое вносим в аквариумы и пытаемся улучшить аквариумистику. Мы тоже таким занимаемся. И конечно же была идея. Вон в теплицах используют лампы Gro-lux. Они дешевле получаются, они выдают больше люмен/ватт.

Но реальность оказалась другой.

Почему в теплицах используют именно данный тип ламп, тем более под цоколь Е 40 как в светильниках на улице. В теплицах оправданно. Они греются, но для теплиц зимой это не является проблемой, а летом их все равно не используют. Так что эта для них не проблема, а бонус. Второе, к растениям попадает и солнечный свет, и если все заставить по площади люминесцентными лампами, то солнечный свет не будет доходить к растениям.  Вот потому для них логично.

Второе, не совсем они и выгоднее. Светильник под данный тип цоколя стоит почти 100 у.е. Лампа служит дольше, но все равно первоначальные издержки слишком большие.

Третье, цели света в акваримистике и цели света в теплицах отличаются. Что нужно от растений в теплице? Что бы растения цвели и плодоносили, что бы плоды были постоянные и большие. Под данную цель подбирается освещение, и на период роста они освещают растения другим светом. А что нужно аквариумисту? Как правило рост растений. А для роста растений данное освещение не совсем подходит. И под данным типом освещения мало того что медленней растут, так еще и внешне многие виды теряют привлекательность и их просто нельзя продать.

Так что технологии выращивания растений как в теплице в прямом копировании не даст результата. Теплица и аквакультура отличаются. Если найдутся умники и скажут а вон в Таиланде в теплицах все выращивают, то я попрошу предоставить информацию об дополнительном освещении, которое они используют, и ответить, почему они накрывают свои теплицы рассеивающими сетками. Просто бездумно копировать данную технологию нельзя.

Длина волны света, как подбирать для растений

Теперь самое интересное. Если Вы дочитали до данного момента, значит Вы готовы к получению более узкой специализации. Дав мощное освещение в аквариум не под любыми типами ламп получите рост. Для растений важным параметром является спектр. Мы бы сказали ключевым параметром.

Будут специалисты, которые будут доказывать, что рост возможен только под красным или голубым спектром, или же только под смешанным. Дискуссия эта была в интернете и будет вечно. Ведь кто-то поставил у себя какой-то вариант, у него рост есть, и он всем начинает доказывать что его вариант самый правильный, т.к. есть результат. Результат познается в сравнении, но вот как раз его и не хватает большинству аквариумистов. Что говорить, даже большинство аквариумных фирм категоричны в своих высказываниях на счет спектров света.

Мы же говорим, все познается в сравнении и в деталях. Потому, свойства света мы знаем хорошо.

Light_spectrum

Вот как мы видим свет относительно длинны волн.

Очень тесно с длинной волн связан показатель как температура света или Кельвин.

Kelvin_colors-277x300

Если сравнить две картинки, можем провести некоторые параллели. С другой стороны это не корректно. Для приблизительного подбора в уме может крутиться схема соединения температуры света и длинны волн. Но это приблизительно и не точно. Хотя, для экспериментов мы пользуемся данными преобразованиями. Но проблема состоит в следующем. Если лампа накаливания имеет цветовую температуру в 2700 кельвинов и длину волны в 650 нм., и здесь все в порядке, то большинство люминесцентных ламп выдают разные длинны световых волн. Они не выдают одну волну, а различные. Вот потому не всегда корректно переводить Кельвины и длинны волн, и на счет таких переводов информации нет.

 рост растений под разным тепературойсвета.bmp

Вот есть таблица, которая показывает активность хлорофилла в зависимости от цветовой температуры.

Вот пики волн в самых распространенных  лампах.

Почему растения зеленые? Они не воспринимают свет с длинной волны в зеленом спектре, и потому данный свет отбивается. И потому нам листья кажутся зелеными. Есть теория, что и он нужен растениям. Но, посмотрев на спектр любых ламп, мы увидим, что часть зеленого спектра растения все равно получат.

спектр фотосинтеза

Вот здесь в таблице более детально описаны процессы в растениях и температуры света.

Синтез хлорофилла – чуть больше при синем спектре (здесь в таблице представлен хлорофилл а, при хлорофилле б значительно более усваивается синий спектр). Не будем вдаваться в формулы (они довольно сложны и можете почитать в интернете все 15 реакций, которые происходят). Но для чего растениям хлорофилл? Это фабрика для преобразования углекислоты в кислород. Без него фотосинтеза не будет.

Фотосинтез  образовывает органические вещества при использовании света и углекислого газа (ну без него никак). Как правило крахмал и сахар. Значительно больше активен при красном спектре света. Нужно уточнить, что сахар и крахмал в основном оседают в плодах растений, а не в зеленой массе.

Фотоморфогенез – это процесс, стимулирующий прорастание семян. В аквариумистике почти не используется на бытовом уровне.

Итог. Для аквариумных растений более важный процесс синтеза хлорофилла, т.к. от него растет зеленая масса растений. Растения могут расти в одном спектре (синем или красном), но при этом будут совершенно разно выглядеть и будут отличаться количественно процессы внутри растений.

Холодный свет  аквариуме

Синие и фиолетовые лучи (445 нм). Они стимулируют процессы деления клеток, стимулируют образования белков, угнетают рост клеток в длину. В аквариуме междоузлия в растениях становятся меньшими, они становятся более приземленными и пушистыми. Как ни странно, но растения, особенно которые содержат красный пигмент, становятся насыщенными. Под данным типом освещения растения образуют густые красивые заросли. В большинстве случаев мы используем освещения, с преобладанием именно данных длин волн света. Есть и побочные действия. Сагитария и иволистная гигрофила становятся белыми. Второе, перестают растения цвести а эхинодорусы пускать цветочные стрелы. При данном типе освещения хорошо развивается нитчатка, но плохо зеленые водоросли на стеклах и борода.

Теплый свет в аквариуме

Красные и оранжевые лучи (660 нм. только используем). Их разделяют на 2 типа, т.к. под различным освещением по разному прорастают семена. Но вопрос семян мы вынесем в данном случае, и весь свет будем рассматривать просто как теплый красный свет. В аквариуме без синего цвета растения вытягиваются, стебель не держится вертикально, междузлья большие, листья мельчают в быстрорастущих растениях, зато увеличиваются у валиснерий и гигрофил. Гигрофила и сагитария становятся более зелеными. Под красным светом хорошо растет борода и зеленые водоросли на стеклах, хуже нитчатка. Кстати, для любителей, что бы растения “пузыряли”. Для этого нужен красный спектр.

Вариант с комбинированием ламп уже становится более простым. В основной массе мы используем синий спектр, для эхинодорусов или для цветения растений в палюдариуме используем дополнительно красный спектр. Главное знать для чего какой свет используется. И еще нюанс, под синим спектром на наш взгляд аквариумы выглядят более симпатично.

На 1 фото анубиас в палюдариуме выросший под смешанным освещением. Затем были убраны лампы с красным спектром. Результат на 2 фото.  Новый лист, выросший под синим светом, приобрел иную более светлую окраску. А лимонник, на котором постоянно были цветы,  под синими лампами не зацвел ни разу.

Подобный эксперимент был проведен в аквариуме с эхинодорусами,  где использовались 827 лампы.  Затем их заменили на 765.  Результат на фото. Слева до замены, справа – после.

004 до                            004 после

 003 до                                     003 после

002 до                          002 после

001 до                         001 после

000 до                        000 после

Изменился характер роста у эхинодорусов.  Новые листья стали мельчать. Цвет их почти не изменился. За время эксперимента не появилось ни  одной новой стрелки, но на двух эхинодорусах уже появившиеся до начала экспиремента стрелки продолжили расти и на них появились детки.

Ультрафиолетовые свет и растения

Лучи УФ можно разделить на следующие типы:

  • Короткие 200-290 нм;
  • Средние 290-350 нм;
  • Длинные 350-400 нм.

Короткие смертельные, средние угнетающие. Разрушают белки и нуклеиновые кислоты. В промышленности при ограниченном облучении растений на определенное время получали приличное ускорение роста. Для декоративного применения в аквариумах бесполезно. Не думаю, что укрупнение плодов на 25% задачи для аквариумных растений.

Используя длинные волны мы можем добиться того, что листья станут более красными. При различной продолжительности освещенности растений можем получить как ускорение(при коротком облучении), так и уменьшение синтеза хлорофила (рост растений).

Итог можем сделать один – он вообще растениям не нужен (в нашем случае). Зачем же мы здесь начали о нем писать?

Бытует мнение, что без УФ водоросли не растут. Во всем интернете нет информации о влиянии УФ на их жизнь. Но есть продавцы.

Есть специальные лампы, которые ограничивают прохождения  УФ лучей. И говорят под ними растения растут, а водоросли нет. Там ограничен спектр 400 нм, и все что ниже просто обрезается. В любой лампе доля УФ лучей существует.

Почему выгорают лампы

Растения используют не свет для фотосинтеза, а его фотоны. люмены, величина привязана к человеческому взгляду. Как мы видим яркость света. Растениям для стимулирования фотосинтеза нужен другие измеряемы параметры. С другой стороны раньше мы писали, что для аквариума фотосинтез не является главной задачей. А сейчас рассматриваем усваивание фотонов растениями.

PAR(photosynthetic active radiation) – показатель полезного для растений освещения (для процесса фотосинтеза). Единица измерения ватт PAR.

PPF (photosynthetic photon flux) – показатель количества фотонов. Измеряется мкмоль/м2/с

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

три × один =

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>