Влияние типа ламп на спектральные характеристики света и рост аквариумных растений

[Vasnecov]

Влияние типа ламп на спектральные характеристики света и рост аквариумных растений

В течении некоторого времени было проведена серия экспериментов, результаты которых, думаю интересны не только профи, но и любителям, потому хочется ими поделиться.
Итак, последнее время на рынке акваримного света кроме привычных нам ламп накаливания и обычных люминисцентных ламп – тип Т8, появились лампы Т5, энергосберегалки и МГ. Стало интересно – если не брать голые теории, в чем разница данных ламп для нашей цели – скорости роста и габитуса растений. Для прояснения для себя данной проблемы было потрачено некоторое количество денег, и закуплены лампы Т5, эргономки и МГ, с помощью которых была проделана следующая серия экспериментов.

Аквариумы:

70*50*40 (ДШВ) = 140 литров.

Исследуемые виды растений:
Limnofilla aquatica
Echinodorus «Rose»
Echinodorus «aspersus»
Rotala macrandra var «green»
Rotala macrandra var «red»
Eichornia crassipes
Hemianthus microdermoides «cuba»

Лампы:
Брались лампы специальные, для выращивания растений, так как они хоть и визуально искажают цвета для наблюдателя, но обеспечивают лучшее КПД для растений чем лампы для обычного освещения аквариумов и бытовые лампы.
Т8- Osram fluora, 36 Вт.
Т5 - SunSun T5 GR-Bio 39 Вт.
Энергосберегалки – Люмакс 2700 20 Вт
МГ - OSRAM Powerball HCI-TS150/WDL 942

Освещение выставлялось приближенное к 140-150 Вт на каждый аквариум, цифры немного колебались, ввиду разной мощности ламп и в итоге пришли к такому виду:

Т8- Osram fluora, 36 Вт. * 4 = 144 Вт.
Т5 - SunSun T5 GR-Bio 39 * 4 = 156 Вт.
Энергосберегалки – Люмакс 2700 20 Вт * 7 = 140Вт.
МГ - OSRAM Powerball HCI-TS150/WDL 942 = 144 Вт.

Цифры немного отличаются, но не настолько, что бы серьезно влиять на реузьтаты.

Грунт:
Кварцевый песок, фракция 1.4-2.5 мм, толщина 7 см, под слоем грунта земляная смесь, состав: сапропель, торф, глина 2:1:1, толшиной 1 см.

Аквариумы стоят на стойке, по 2 в ряд в длину, для уравноивания хим. состава воды каждая пара была закольцована по принципу ссообщающихся сосудов и фильтра.

СО2 – на каждый аквариум, с помощью отдельного фильтра и реактора из 20 мл шприца, 2 булька в сек.

Температура держалась на уровне 26 градусов.

Растения садились в равных количествах, в каждом аквариуме по 2 эхинодоруса каждого вида среднего размера (не достигших половозрелости), хемиантуса 30 см2, длинностебельные растения равными частями до заполнения аквариума, гиацинты среднего размера по 2 штуки, что бы не сильно затеняли аквариум.


Результаты:
Как оказалось, существует некоторая закономерность, между «точечностью» освещения и ростом растений. Под МГ и Т5 лучше росли эхинодорусы, под Т8 и энергосберегалками – длинностебелька, что проявлялось в более облиственных стеблях под более рассейянным светом. Видимо, в таком случае менее затеняются нижние листья верхними. Зато под Т5 и МГ у длинностебельки были более густые шапки, видимо из за более интенсивного освещения + более высокой температуры поверхности воды – ведь Т5 греются сильнее Т8, не говоря уже о нагреве поверхности воды МГ.
Эхинодорусы под точечными источниками росли роскошно, видимо локальное освещение сыграло свою роль, было замечено увеличения толщины листа – соответсвенно слоев столбчатой и губчатой паренхимы, строение стало напоминать строение листьев с С4 типом фотосинтеза, на листьях эх. розе, находящихся близко к поверхности воды (но не «сухих»), прямо под источниками освещения появились устья!!!
По видимому усиленное освещение стимулировало «овоздушивание» листьев, находящихся в водной среде.

Хемиантус куба лучше рос под точесными источниками света, но был более гутсым под рассейным светом, что возвращает нас к длинностебельным растениям.

Гиацинты лучше расли под Т5 лампами – видимо более сильный нагрев воздуха под ними улчушил его состояние, в то время как под МГ он либо сох, либо видимо не получал достаточное количество света и практически не рос, в зависимости от положении куста на поверхности воды.

Обращает на себя внимание габитус растений. Лучший был под рассейяным светом – особенно для длинностебельки. Кроме как затенение, появилась идея о более нелинейном спектре Т5 и МГ, по сравнению с Т8 и энергосберегалками, видимо линейность зависит от «точечности» источника освещения, что иногда поднималось некоторыми авторами, со ссылкой на проявления в таком случае Теоремы Коши (http://fismat.ru/mat/lec2/lec10.htm), о отношении приращений функций на данном отрезке равно отношению производных в точке e, что для точечных источников света дает меньшую длину отрезка.
Думаю данная идея немного нятянута, но тем не менее явно подтверждается результатами, так что на этот счет можно копать дальше.

Переход растений на С34 тип фотосинтеза, говорит о том что в таком случае растений в состоянии поглощать СО2 и во время темновой фазы фотосинтеза – то есть нет смысла при такмо освещении выключать подачу СО2 на ночь, более того, она полезна.

Выводы:
Для содержания эхинодорусов лучше применять точечные источники освещения, для длинностебельки – рассейнные, может увеличив их мощность для повышения густоты шапок и перехода растений на С4 тип фотосинтеза, что для растений, родина которых тропические арйоны не должно представлять проблем. Как поведут растения нашей широты, исследовано не было, но думаю это врядле возможно. Более сильный свет стимулирует образование устьиц на подводных листьях, что по видимому может использоваться при переводе растений из водной среды в воздушную, и возможно наоборот – то есть понятно, что лучшие условия по освещению приводят к более интенсивной транспирации у воздушных форм растений и образованию большего количества устьиц, а если мы уменьшим освещение – то устьиц станет меньше, и такое растение будет лучше адаптироваться к водной среде.