Освітлення акваріума з живими рослинами

Освітлення для акваріума

Про загальний та декоративний ефект ми писали у минулій статті про акваріумне освітлення. Які бувають типи освітлення, і що краще, а також фотографії, як виглядають акваріуми під різним освітленням. Тут повертатися до цих питань не будемо, а описуватимемо лише освітлення для рослин. Всі радять будь-що: поставте лампи розжарювання; поставте лише сині/червоні/змішані лампи; не має значення які лампи ви поставите. І всі скажуть – так, у нас все росте, та так, що викидаємо рослини. Як не звучить парадоксально, але всі вони частково мають рацію. Як таке може бути? Так, дуже просто. Слово зростання у них незмірно. Вони не бачать різниці, як під яким світлом, що росте. І тому, вирощуючи щось в акваріумі під своїм світлом, вважають цей варіант найправильнішим. І доводять її на всіх форумах. Тут ми опишемо тонкощі зі світлом. Розберемо освітлення акваріума.

Чим відрізняється акваріум зі штучними та живими рослинами

Почнемо із основного питання. Яка різниця, яке там освітлення. Акваріум, він і в Африці. І що посадимо, то в ньому буде.

Такий підхід зовсім не коректний. Ми повинні розділити акваріуми тварин і рослин. У них зовсім різні способи харчування, і потрібні зовсім інші умови для утримання. Якщо в акваріумі ми маємо на увазі, що 100% будуть тварини, то у всіх акваріумів створюються умови для їх утримання (у більшості випадків так, щоб Ви ходили постійно в магазин за рибкою та препаратами). Але системи для тварин створено.
Для рослин такі системи не виробляють. А навіщо, адже акваріум тоді зросте в ціні, і його потрібно буде дорожче продавати. Тож намагаються не засмучувати зайвий раз покупця. Адже для рослин потрібно створити умови.

Що потрібно акваріумним рослинам

Почнемо з догляду за рослинами та створення їм сприятливих умов. Хоч як парадоксально, але без базових знань біології неможливо правильно підібрати акваріумне освітлення. Це здається, що все воно окремо. Але давайте поринемо трохи в теорію.

Так, з біології. Рослини це живі організми, які за допомогою фотосинтезу здатні перетворювати неорганічні речовини на органічні. Здається, все просто і банально. Але тут розкрито все, що потрібне для рослин. І так, фотосинтез вимагає певне світло і СО2 (вуглекислий газ), та й неорганічні (і органічні теж) речовини. воно вимагає ВСІ. І якщо чогось рослинам не дати, то не буде зросту.

Як працює система. Припустимо, ми будуємо будинок. Для будинку нам потрібна цегла (мікро/макро елементи в акваріумі), дах (СО2) та двері з вікнами (освітлення). Припустимо, що Ви дали для будівництва в акваріумі багато світла (дверей і вікон), але інших матеріалів не привезли. Чи зможете ви побудувати будинок? Звичайно ж ні. Але більшість людей почули дзвін, що акваріуму потрібне світло для рослин. І потрібно 1 ват на літр. І ось вони намагаються досягти цього результату. Тільки замість гарного травника вони отримують болото, що вічно заростає. Стінки зелені, рослини у водоростях. Тому не можна просто брати давати один елемент із конструктора, а прибирати інші.

Я Вас заплутав? Я в прикладах розплутаю пізніше ситуацію. Але без знання основ не можна досягти гарного акваріума, а “висмикування” із системи якихось знань чи елементів призводить до порушення всього балансу в акваріумі. Тому потрібно підходити з головою.

Скільки потрібно акваріумного світла для рослин

Для пояснення потрібно дати відповідь на запитання навіщо рослинам світло? Він стимулює поділ клітин та процес фотосинтезу. Правильно. Ось дали багато світла, і пішло зростання рослин. Але для зростання одного світла мало. Їм потрібен і вуглекислий газ СО2, і мікро та макро елементи для будови своїх клітин. Ось даючи тільки світло, відірване від інших параметрів, ми перетворимо акваріум на зелене болото. Тому, щоб не було такої ситуації, почніть з малого.

Ось у даній схемі нможна розглядати окремо світло для рослин відірвано від інших показників. все має бути збалансовано.

Рекомендації які можемо дати, так це орієнтовно на висоту акваріума в 45 см ставити 1 ряд ламп на 10-15 см глибини акваріума. Це для акваріума із рослинами цілком достатньо. Якщо збільшувати потужність освітлення і щільніше ставити лампи, то без додаткового підживлення рослин Вам не обійтися.

Що впливає на потужність світла? Головний параметр – це висота. Чим вище акваріум, тим важче пробитися світла на дно, і тим менше його надходитиме в нижні шари. Акваріум для рослин рекомендуємо до 60 см ставити. Рекомендована висота 40-50 см. З цими акваріумами все просто, для них все розраховано і немає підводного каміння. Можна й вище робити 70 см., але там уже освітлення підбирати потрібно за досвідом акваріумістів та прораховувати індивідуально. Спільних правил тут немає.

Скільки потрібно ват/літр для акваріума з рослинами

Скажу відразу, що формула повна маячня і ахінея. Не можна вимірювати освітлення ватами. Це те саме, що вимірювати швидкість копання траншеї землекопами. Ну 1 метр траншеї потрібний 1 землекоп, щоб викопати траншею за 1 годину. Чи не безглуздо? А яким інструментом користується землекоп, лопатою чи екскаватором (які лампи стоять, розжарювання, чи професійні), і який у нас рів розміром (який розмір акваріума).

Якщо є сумніви, що всі пишуть правду, а ми одні такі розумні, то можемо сказати та ми такі. Не завжди натовп робить розумно (можете подивитися на вату в РФ. Там 90% хіба вміють думати?). Нехай дадуть відповідь: чим вимірюється потужність освітлення, ватами або люменами; який тип освітлення на ватах використовували, люмінесцентну лампу, лампу розжарювання, і чи були відбивачі; нехай дадуть відповідь, як змінюється освітленість акваріума від його висоти.

Давайте зробимо коротке порівняння.

1. Акваріум 50 * 50 * 90 (остання висота) на 275 літрів. Щоб отримати 1 ват на літр ми можемо поставити 6 ламп розжарювання по 100 ват, і навіть отримаємо більше показника в 2 ват/літр. Що буде рости в цьому акваріумі? Валіснерія та роголістник. ВСІ. Але ми їх умови виконали, більше того, перевиконали в 2 рази.
2. Акваріум 70*30*30 на 63 літри. Поставимо 1 лампочку Т8 на 18 ватів. Результат 0,28 ват/літр. Що можна у такому акваріумі вирощувати? Так всі рослини, які живуть в акваріумі. ВСІ. Але формула вчетверо порушена.

Ми з впевненістю можемо сказати, що формула ват/літр для рослин позбавлена абсолютно будь-якого сенсу. Вона взагалі не відображає реальності, і навіть теоретично з логікою не товаришує [/box]

Скільки має горіти світло в акваріумі з рослинами

Тепер нам належить згадати географію. Взагалі більшість знань у нас є зі школи. Нам лише потрібно ними користуватися для аналізу. І так у нас тропічний акваріум, в якому ростуть тропічні рослини. Усі банально. Але що таке тропіки? Це територія яка включає екватор, на глобусі смужка внизу і вгорі його. Як там горить освітлення і скільки триватиме день? Ось особливості тропіків є те, що світловий день там триває 12 годин і крапка. І влітку, і взимку лише 12 годин. Не 9, не 15, а 12. Інших значень не може бути.

З практики я роблю до 12 годин світловий день.

Світловий день в акваріумі з тропічними рослинами повинен тривати рівно 12 годин. Якщо акваріум великий, можна по черзі включати освітлення, а не відразу. Але тривалість світлового дня має становити 12 годин.

З теорії, що буде, якщо піти проти природи і поставити їм більший світловий день. А станеться, що водоростям це буде УРА, нам додають порцію. А рослини втомлюються, і деякі навіть закривають свою точку зростання листям. Ми так одразу визначаємо за даною ознакою, що таймер вимкнено. Відразу закриті точки зростання рослин. Після 12 годин рослини припиняють процес фотосинтезу. Це стосується тропічних рослин, а не наших водойм.

Перерва на обід. Ми робимо. Є теорія, що водорості гірше зростають, якщо створювати перерву на годину. Цілком можливо і так, але на практиці ми не можемо сказати, що ця функція працює. Друге, навіщо ми це робимо, то ми збільшуємо термін служби лампи. При перервах вона повільніше вигоряє. Здається, нам вигідніше частіше продавати їм освітлення. Але в нас звичка робити як для себе. Ось і поширюється ця звичка на сервісне обслуговування акваріумів. Бережіть лампи і продовжуйте термін служби.

ЛЕД освітлення для акваріумів з рослинами

Убийте у гугл фразу та пошукайте картинки “акваріум з живими рослинами LED” Результат – майже немає акваріумів з рослинами. Чи зростатимуть рослини під LED освітленням? Дивлячись що Ви маєте на увазі під словом зростання. Японці навіть промислово салат вирощували під цим освітленням. Але там і світлодіод зовсім інший. Чи зростатиме у Вас? Не знаю, і гірше, ніж під іншими джерелами світла. Світлодіодне освітлення має свої переваги, але технологія реально до кінця не працює. Ми ж зі свого боку чекаємо, доки інші її доопрацюють, зроблять нормальний продукт, і ми потім запустимо його у виробництво. Наразі нормальний продукт коштує від 0,5 до 1 у.о. за 1 ват джерела. І це без блоків живлення та цоколів. Для порівняння прості лампи для рослин 0,12 у.о./1 ват, а аквастар коштує 0,38 у.о. на ват. Порівняно мінімально з 1 у.о. на ват стає зовсім не цікавим використання даної технології.

Тепер про результат.

Це наш акваріум. Майже самі умови, що у акваріумі внизу під світлодіодами. Рослини спеціально на дні ростуть і не тягнемо їх височінь. При тому, що мало світла для них, вони ростуть досить щільно, щоб не було видно дна.

Приклад травника під світлодіодами в акваріум з дискусами та подачею СО2

Старт

Ну і ось результат. Трава, що росте у нас і “захопила” весь вільний простір та так, що дна за нею не видно, тут зникла сагітарія. Повністю. Амбулія витяглася, т.к. не вистачає синього спектру. Сказати, що рослини тут ростуть можна. Але й з іншого боку можна цілком сказати, що це зовсім не той зріст, який має бути. Нас такий би зростання не влаштував навіть на сервісі, якщо там є рослини та СО2.
Чи є сенс під світлодіодами вирощувати рослини? Ми на цьому етапі розвитку технологій світлодіодного освітлення (2016 рік) не побачили. Ніхто промислово цей тип освітлення не використовує. Ну а продавцям потрібно “втюхувати” дорогий товар, ось вони й рекомендують. Не розуміючись на технічних параметрах, а переказуючи рекламні буклетики, де технічні дані сильно “підтасовані” і не відповідають дійсності.

Як ростуть під лампами розжарювання та енергозберігаючими лампами

Ну що ж. Під лампами розжарювання ростуть найпростіші рослини. Вони витягуються, міжжитла стають більшими, листи маленькими. Але все зростає. Можуть навіть криптокарини рости під цим освітленням.

Думаю дана фотографія говорить сама за себе. Кртптокаріна, валіснерія та роголістник. Весь стандартний набір акваріуму часів СРСР. Час пішов, акваріум залишився той самий. Автор вважає, що у нього 0,5 ват/літр і все у нього росте. Росте щось росте, але ось тільки це важко назвати травником. Адже нічого іншого рости не буде, і плюс досить акваріумне світло “ріже око”

Невже їм немає застосування в травниках?

Достатньо сумнівний тип для використання в акваріумі. Лампи гріються, тому вважаємо поганим варіантом. Масово його використовуємо в акваріумах із черепахами. Їм це освітлення оптимальне. І з цвіркунами так само використовуємо, але не в декоративних акваріумах.

[box]Використовувати енергозберігаючі лампи і лампи розжарювання для росту рослин дуже сумнівне заняття, і навіть якщо досягнете зростання деяких видів рослин, то витрати електроенергії на 1 вирощений кущ будуть в рази більші, ніж при використанні інших технологій [/box]

Чи ростуть рослини під енергозберігаючими лампами? Не можу сказати, тому що їх не перевіряв на практиці. Можна сказати, що результат буде наближений до попереднього варіанту.

Металогологенні та інші типи освітлення

Дуже рідко використовуємо дане освітлення і в обмежених варіантах. Використовуємо лише у дуже великих акваріумах, які не мають кришки. Я не розписуватиму кожен окремий тип промислового освітлення в акваріумах, а підведу короткий аналіз.

Проблема, чому вони широко не використовуються в акваріумах:

• вони гріються. Якщо лампа Т5 гріється до 70 градусів, і плавить кришку, то робоча температура даних ламп 300-500 градусів. Крапля води, яка потрапить на колбу, лампу моментально її підриває. Поверхня води завжди буде гаряча, буде підвищене випаровування. Випадковий дотик до лампи викликає опіки
• економічно вони не є більш вигідними ніж Т8 лампи ні за вартістю запуску, ні за витратами на подальше обслуговування. Не можна купити дані лампи (крім ламп за типом розжарювання), щоб просто вставити їх у світильник. Там потрібні дроселя та стартери. І вони далеко не дешеві.
• Занадто потужні. Мінімально з чого починається лампа це 100 Вт, а для деяких типів 150 Вт. Чи потрібно стільки акваріуму однотипного освітлення? а якщо потрібно різні типи спектрів підібрати? А сумарну потужність для акваріума 80 Вт потрібна?

Так, ми і використовуємо цей тип освітлення акваріумів з рослинами. Але тільки треба підходити з головою. Акваріум більше 70 см, у верху немає кришки і лампа на деякій відстані від води. Вони дорожче коштують, але навіть змусивши весь простір люмінесцентними лампами, ми не отримаємо достатньої кількості освітлення. Якщо взяти потужність освітлення на площу, використовувати потрібно саме їх. Вони займають мінімально площу, і на неї видають максимально можливе потужне освітлення.

Цей тип освітлення не для аматорських акваріумів.

Чому не можна копіювати тепличне господарство для промислового розведення рослин

Ми всі намагаємося “скопіювати” чужий досвід і перенести його до себе. У цьому ми бачимо позитивні сторони, коли з суміжних наук ми щось нове вносимо в акваріуми та намагаємось покращити акваріумістику. Ми також таким займаємось. І, звичайно ж, була ідея. Он у теплицях використовують лампи Gro-lux. Вони дешевші виходять, вони видають більше люмен/ват.

Але реальність виявилася іншою.

Чому в теплицях використовують саме даний тип ламп, тим більше під цоколь Е 40 як у світильниках на вулиці. У теплицях виправдано. Вони гріються, але для теплиць взимку це не проблема, а влітку їх все одно не використовують. Тож ця для них не проблема, а бонус. Друге, до рослин потрапляє і сонячне світло, і якщо все змусити площею люмінесцентними лампами, то сонячне світло не доходитиме до рослин. Тому для них логічно.

Друге, не зовсім вони і вигідніші. Світильник під цей тип цоколя коштує майже 100 у.о. Лампа служить довше, але початкові витрати занадто великі.

Третє, цілі світла в акварістиці і цілі світла в теплицях відрізняються. Що потрібно від рослин у теплиці? Щоб рослини цвіли і плодоносили, щоб плоди були постійні і великі. Під цю мету підбирається освітлення, і період зростання вони освітлюють рослини іншим світлом. А що потрібно акваріумісту? Зазвичай зростання рослин. А для росту рослин це освітлення не зовсім підходить. І під цим типом освітлення мало того, що повільніше ростуть, так ще й зовні багато видів втрачають привабливість і їх просто не можна продати.

Так що технології вирощування рослин як у теплиці в прямому копіюванні не дасть результату. Теплиця та аквакультура відрізняються. Якщо знайдуться розумники і скажуть а он у Таїланді в теплицях все вирощують, то я попрошу надати інформацію про додаткове освітлення, яке вони використовують, і відповісти, чому вони накривають свої теплиці сітками, що розсіюють. Просто бездумно копіювати цю технологію не можна.

Довжина хвилі світла, як підбирати для рослин

Тепер найцікавіше. Якщо Ви дочитали до цього моменту, то Ви готові до отримання більш вузької спеціалізації. Давши потужне освітлення в акваріум не під будь-якими типами ламп, отримаєте зростання. Для рослин важливим параметром є спектр. Ми сказали б ключовим параметром.

Будуть фахівці, які доводитимуть, що зростання можливе тільки під червоним або блакитним спектром, або ж тільки під змішаним. Дискусія ця була в інтернеті і буде вічно. Адже хтось поставив у себе якой-то варіант, він зростання є, і він усім починає доводити що його варіант найправильніший, т.к. є результат. Результат пізнається в порівнянні, але саме його і не вистачає більшості акваріумістів. Що говорити, навіть більшість акваріумних фірм категорична у своїх висловлюваннях щодо спектрів світла.

Ми ж говоримо, все пізнається в порівнянні та в деталях. Тому властивості світла ми знаємо добре.

Ось як ми бачимо світло щодо довгих хвиль.

Дуже тісно з довгою хвиль пов’язаний показник як температура світла або Кельвін.

Якщо порівняти дві картинки, можемо провести деякі паралелі. З іншого боку, це не коректно. Для приблизного підбору в розумі може крутитися схема з’єднання температури світла і довжини хвиль. Але це приблизно та не точно. Хоча для експериментів ми користуємося цими перетвореннями. Але проблема полягає у наступному. Якщо лампа розжарювання має колірну температуру 2700 кельвінів і довжину хвилі 650 нм., і тут все гаразд, то більшість люмінесцентних ламп видають різні довжини світлових хвиль. Не видають одну хвилю, а різні. Ось тому не завжди коректно перекладати Кельвіни і довгі хвилі, і щодо таких перекладів інформації немає.

Ось є таблиця, яка показує активність хлорофілу залежно від температури кольору.

От піки хвиль у найпоширеніших лампах.

Чому рослини зелені? Вони не сприймають світло з довгої хвилі в зеленому діапазоні, і тому це світло відбивається. І тому нам листя здається зеленим. Є теорія, що він потрібен рослинам. Але, подивившись на спектр будь-яких ламп, ми побачимо, що частину зеленого спектру рослини все одно отримають.

Ось тут у таблиці детальніше описані процеси в рослинах і температури світла.

Синтез хлорофілу – трохи більше при синьому спектрі (тут у таблиці представлений хлорофілу, при хлорофілі б значно більше засвоюється синій спектр). Не будемо вдаватися до формул (вони досить складні і можете почитати в інтернеті всі 15 реакцій, що відбуваються). Але навіщо рослинам хлорофіл? Це фабрика для перетворення вуглекислоти на кисень. Без нього фотосинтезу не буде.

Фотосинтез утворює органічні речовини при використанні світла та вуглекислого газу (ну без нього ніяк). Як правило, крохмаль і цукор. Значно активніший при червоному спектрі світла. Потрібно уточнити, що цукор і крохмаль здебільшого осідають у плодах рослин, а не в зеленій масі.

Фотоморфогенез – це процес, що стимулює проростання насіння. В акваріумістиці майже не використовується на побутовому рівні.

Підсумок. Для акваріумних рослин найважливіший процес синтезу хлорофілу, т.к. від нього зростає зелена маса рослин. Рослини можуть рости в одному спектрі (синьому або червоному), але при цьому абсолютно різно виглядатимуть і відрізнятимуться кількісно процеси всередині рослин.

Холодне світло акваріумі

Сині та фіолетові промені (445 нм) для освітлення акваріума. Вони стимулюють процеси поділу клітин, стимулюють утворення білків, пригнічують зростання клітин у довжину. В акваріумі міжвузля в рослинах стають меншими, вони стають більш приземленими та пухнастими. Як не дивно, але рослини, особливо які містять червоний пігмент, стають насиченими. Під даним типом освітлення рослини утворюют густі красиві чагарники. У більшості випадків ми використовуємо освітлення з переважанням саме даних довжин хвиль світла. Є й побічні дії. Сагітарія та іволиста гігрофіла стають білими. Друге, перестають рослини цвісти, а ехінодоруси пускати квіткові стріли. При цьому типі освітлення добре розвивається нитчатка, але погано зелені водорості на склі та борода.

Тепло світло в акваріумі

Червоні та оранжеві промені (660 нм. тільки використовуємо) для освітлення акваріума. Їх поділяють на 2 типи, т.к. під різним освітленням по-різному проростає насіння. Але питання насіння ми винесемо в даному випадку, і весь світ розглядатимемо просто як тепле червоне світло. В акваріумі без синього кольору рослини витягуються, стебло не тримається вертикально, міжзілля великі, листя дрібніє в швидкорослих рослинах, зате збільшуються у валіснерій і гігрофіл. Гігрофіла та сагітарія стають більш зеленими. Під червоним світлом добре росте борода та зелені водорості на шибках, гірша нитчатка. До речі, для любителів, щоб рослини “бульбашили”. Для цього потрібний червоний спектр. Освітлення акваріума

Варіант з комбінуванням ламп вже стає більш простим. В основному ми використовуємо синій спектр, для ехінодорусів або для цвітіння рослин палюдаріум використовуємо додатково червоний спектр. Головне знати для чого якесь світло використовується. І ще нюанс, під синім спектром на наш погляд, акваріуми виглядають більш симпатично.

На 1 фото анубіас в палюдаріумі виріс під змішаним освітленням. Потім було прибрано лампи з червоним спектром. Результат на 2 фото. Новий лист, що виріс під синім світлом, придбав інше світліше забарвлення. А лимонник, на якому постійно були квіти, під синіми лампами не зацвів жодного разу.

Такий експеримент був проведений в акваріумі з ехінодорусами, де використовувалися 827 лампи. Потім їх замінили на 765. результат на фото. Зліва до заміни, праворуч – після.

Змієся характер зростання у ехінодорусів. Нове листя почало дрібніти. Колір їх майже змінився. За час експерименту не з’явилося жодної нової стрілки, але на двох ехінодорусах стрілки, що вже з’явилися до початку експіременту, продовжили рости і на них з’явилися дітки.

Ультрафіолетове світло та рослини

Промені УФ можна розділити на такі типи:

• Короткі 200-290 нм;
• Середні 290-350 нм;
• Довгі 350-400 нм.

Короткі смертельні, середні гнітючі. Руйнують білки та нуклеїнові кислоти. У промисловості при обмеженому опроміненні рослин певний час отримували пристойне прискорення зростання. Для декоративного використання в акваріумах марно. Не думаю, що укрупнення плодів на 25% – завдання для акваріумних рослин.
Використовуючи довгі хвилі, ми можемо досягти того, що листя стане червонішим. За різної тривалості освітленості рослин можемо отримати як прискорення (при короткому опроміненні), і зменшення синтезу хлорофіла (зростання рослин).
Підсумок можемо зробити один – він взагалі рослинам не потрібен (у нашому випадку). Навіщо ми тут почали про нього писати?
Існує думка, що без УФ водорості не ростуть. У всьому інтернеті немає інформації про вплив УФ на їхнє життя. Але є продавці.
Є спеціальні лампи, які обмежують проходження УФ променів. І кажуть під ними рослини зростають, а водорості немає. Там обмежений спектр 400 нм, і все, що нижче, просто обрізається. У будь-якій лампі частка УФ променів існує. Освітлення акваріума

Чому вигорають лампи

Рослини використовують не світло для фотосинтезу, а його фотони. люмен, величина прив’язана до людського погляду. Як бачимо яскравість світла. Рослин для стимулювання фотосинтезу потрібен інші вимірювані параметри. З іншого боку, раніше ми писали, що для акваріума фотосинтез не є головним завданням. А зараз розглядаємо засвоєння фотонів рослинами.
PAR(photosynthetic active radiation) – показник корисного для рослин освітлення (для процесу фотосинтезу). Одиниця вимірювання ват PAR.
PPF (photosynthetic photon flux) – показник кількості фотонів. Вимірюється мкмоль/м2/с

---