Красные растения. Как и почему...

#5

И снова хвастаюсь!

Очередная моя статья в новом номере журнала "Живая планета".
На этот раз статья про красные растения в аквариуме.

Ознакомиться с выпуском можно тут:

#4

Исправлено!

#3

Несомненно!
meloman-minsk, спасибо за замечание.

Сейчас исправлю!

#2

По поводу пункта "жесткость воды".
Там,наверное,имелось ввиду Гш,а не Кш?

#1

Особенности и условия содержания.

Самые, наверное, частые вопросы, который задают среди прочих в аквариумной среде.

Как сделать "красные" растения более красными?
От чего зависит красный цвет растений?
Что влияет на красный оттенок растений в аквариуме?

Давайте разбираться!

Почему красные аквариумные растения красные?
Для начала немного теории.

Окраску любого растения обеспечивают специальные вещества – пигменты. Основной пигмент, который в принципе обеспечивает существование всей высшей растительности – это хлорофилл. Это основной компонент системы фотосинтеза, без него существование высших растений невозможно.

Но кроме хлорофилла у растений есть другие пигменты, которые непосредственно отвечают за разнообразие окраски. К ним относятся каротиноиды и флавоноиды. Флавоноиды в свою очередь делятся на антоцианы, флавоны и флавононы.

Флавоны и флавононы поглощают свет в коротковолновой части (280-320 нм) чем обеспечивают защиту растительных тканей от воздействия ультрафиолета. Чем больше доля ультрафиолета в световом потоке, тем больше синтезируется флавонов и флавононов, и тем краснее лист. Вроде бы все просто. Да только в аквариуме ультрафиолету негде взяться! Во-первых, все лампы имеют защитную оболочку от коротковолнового излучения, а во-вторых, вода поглощает ультрафиолет и до листа он все равно не дойдет, даже если аквариум стоит на подоконнике. Значит дело не в данном пигменте, как ошибочно указывает большинство авторов.

Следующие пигменты, которые могут обеспечить окраску красных аквариумных растений – это антоцианы. Действительно, именно они придают растительным организмам то широкое разнообразие красок от розового до черно-фиолетового цвета. Присутствие и количество антоцианов заложено генетически и оказывает влияние на привлечение животных для опыления и распространения. На цвет антоцианов влияет кислотность среды (pH). По-другому повлиять на них невозможно.

Ну и главные пигменты, которые отвечают за желтые, оранжевые и красные цвета. Это каротиноиды. Оранжевый и красный цвет имеют каротины, а желтый – ксантофиллы. Их количество может изменяться в достаточно широком диапазоне. Можно выделить две основные функции каротиноидов в зависимости от типа растений.

Например, для теневыносливых растений (анубиас, валлиснерия, болбитис) они выступают дополнительными светособирающими элементами, поглощая лучи в той части спектра (450-570 нм) где хлорофилл поглощает слабо. Тем самым расширяя его возможности. Но для этого достаточно небольшого количества каротиноидов, которые теряются в зеленой массе хлорофилла.

По-другому обстоят дела со светолюбивыми видами. А именно к таким относятся красные аквариумные растения. У них каротиноиды выполняют защитную функцию, не давая хлорофиллу окислиться. При ярком освещении у хлорофилла происходит перевозбуждение. От переизбытка энергии он может окислиться и разрушиться. На помощь приходят каротиноиды, которые забирают лишнюю химическую энергию с хлорофилла и затем переводят ее в тепловую. Для реализации данного процесса необходимо большое количество каротиноидов, которое и обеспечивает красный цвет аквариумным видам растений.

Общие рекомендации по выращиванию красных растений.

Интенсивность освещения.
Во-первых, следует обеспечить достаточную интенсивность освещения. Именно силу света, а не продолжительность освещения. Чем больше интенсивность света, тем больше растение синтезирует каротиноидов и тем больше проявляется красная окраска.
Лучше настроить сильное освещение на продолжительность 6-8 часов, нежели мучить растения слабым источником света 12 часов. Именно под воздействием избыточного света растения приобретают красную окраску листьев. При этом вырабатываются флавеноиды, которые защищают растения от поражающего эффекта ультрафиолетового света.

Очень важно наличие достаточной доли синего света в спектре ламп. Если его очень мало (лампы 2700-5200К) красная окраска листьев будет проявляться значительно меньше. Хотя мы применяем лампы которые не излучают ультрафиолетовый свет, без достаточно интенсивного освещения яркой окраски листьев не получить. Чем ближе растение к поверхности воды, тем сильнее проявляется красная окраска.

Спектр света.
В целом для аквариума с растениями, и красных растений в частности, следует использовать лампы дневного света широкого спектра (дневного белого света) или специальные аквариумные лампы с цветовой температурой 7.500-10.000К. То же самое относится и к светодиодам (СД). В своих светильниках я всегда использую некоторое количество белых СД температурой 10.000 - 12.000 К. Следует всё же сказать, что источники света с искаженным спектром для получения максимальной доли красного и/или синего света для улучшения фотосинтеза (т.н фитолампы) мало подойдут. Известно, что узкий спектр ламп вызывает у растений стресс, и не дает растениям раскрыть всю свою красоту. Исследования показали, что PAR от обычных ламп ничуть не меньше, а иногда и больше, чем от специальных дорогих "фитоламп". Длинноволновый красный свет (700-800 нм) приводит к меньшему содержанию хлорофилла на единицу площади листа, что можно объяснить тем фактом, что красный свет в конце дня приводит к увеличению листьев и уменьшению их толщины. Эти листья имеют несколько меньшую эффективность фотосинтеза на единицу хлорофилла.
Необходимо задействовать максимальное разнообразие и количество пигментов, что можно достигнуть только при максимальном расширении спектра свечения.

CO2.
Концентрация CO2 всегда должна быть высокой - около 30мг/л. Вместе со светом это основной фактор роста. Усилив свет, вы получаете "красные" растения, которые тратят часть своей энергии на производство флавеноидов, чтобы защитить себя от вредного излучения, а не на нормальный рост. В таких условиях красные растения требуют соответствующего количества энергии для фотосинтеза и углекислого газа. Их недостаток приводит к слабому росту, и как следствие - не лучшему внешнему виду. Следует также помнить, что многие такие растения, приостановив рост под воздействием стресса, довольно долго восстанавливаются. Рекомендуется использовать наиболее эффективный метод доставки CO2 растениям - подачу распылением. Используя, например, реактор Hydor CO2 Turbo Diffuser или конструкции Тома Барра, можно обеспечить максимальное количество CO2.

Азот.
Еще один приём для усиления красной окраски листьев - ограничение доступного азота для питания. Чтобы максимально усилить окраску, в течение недели-двух подержите недостаток азота, сместив пропорцию "фосфат-нитрат" в сторону фосфата. Но не рекомендуется злоупотреблять этим методом, поскольку постоянный недостаток азота может свести на нет все ваши усилия не только по выращиванию красных растений, но и растений вообще.

Жёсткость аквариумной воды (GH).
Замечено, что также важна жёсткость воды, в которой содержатся красные растения. От количества магния и кальция зависит красный пигмент на растениях. Ионы магния входят в состав красных пигментов растений, а без кальция магний растением не употребляется, потому что эти элементы взаимосвязаны. В мягкой воде можно наблюдать бледную окраску растений, в более жёсткой - растение приобретает более выраженные красные оттенки.

Субстрат.
Субстрат с высоким CEC существенно улучшает рост растений. Хотя длинностебельные растения большинство питания получают через воду, питательный субстрат даст второй источник питания, что не замедлит сказаться на состоянии растений.

Повышенное содержание железа.
Красные растения требуют большего количества железа и не только в воде, но и в субстрате.
Достичь этого можно внося не только жидкие железосодержащие удобрения, но и добавляя железо в субстрат в виде таблеток или стиков. Только нужно учитывать, что железо без марганца не потребляется. Дайте растению и железо и марганец и вы получите действительно красный цвет. Естественно, при соблюдении всех остальных условий.

Кислотность воды (рН).
Кислотность воды влияет на структуру фермента. Например, антоцианы в кислой среде могут изменять структуру и обесцвечиваться. Кроме того, кислотность влияет на усвояемость элементов питания и состояние всего растения. Оптимальный рН=6,5-7,5.

Аминокислоты.
Существенно улучшают рост и вид красных растений удобрения, содержащие аминокислоты.

Выводы.
Для получения насыщенного красного цвета необходимо (расположено по степени важности):

Освещение должно быть достаточно сильным. Красный цвет растений - это защитная реакция от пересвета!
Наличие в спектре светильника достаточно высокой синей составляющей.
Нитратное голодание в течение некоторого времени.
Повышенное содержание железа в паре с марганцем.

Вот такие рекомендации. Не всё, как видите, просто. Но всё возможно!
Нужно только полюбить свои красные растения и дать им всё необходимое для их здорового и красивого вида.

В статье использованы материалы из интернета.
Фото Adam Kowalewski и Marian Sterian.