Про спектр
Добавлено: 28 мар 2024, 18:43
Про спектр
Очень часто в среде аквариумистов задаются одним интересным вопросом.
Какой спектр нужен аквариумным растениям?
Давайте разбираться!
Начнём с того, что же такое понятие СПЕКТР. И именно спектр света.
Спектр света — это диапазон длин волн, создаваемых источником света. Обычно под этим понятием подразумевается распределение интенсивности электромагнитного излучения по частотам или по длинам волн.
Термин «свет» относится к части света, воспринимаемой человеческим глазом, — 380-740 нанометров (нм).
Ультрафиолетовые (100-400 нм), дальние (700-850 нм) и инфракрасные (700-106 нм) длины волн называют излучением.
Фотосинтезу способствуют ультрафиолетовое излучение (260-380 нм), видимая часть спектра (380-740 нм), которая включает в себя PAR (400-700 нм), и дальнее красное излучение (700-850 нм).
Растения используют свет для фотосинтеза и фотоморфогенеза.
Фотосинтез — это процесс, посредством которого растения и другие организмы преобразуют энергию света в химическую энергию. Свет, который необходим растениям для фотосинтеза, колеблется от 400 до 700 нм. Этот диапазон называется фотосинтетически активной радиацией (PAR) и включает красный, синий и зеленый участки спектра.
Фотоморфогенез — это процессы изменений в растениях, которые происходят под воздействием света различного спектрального состава и интенсивности. Можно привести яркий пример фотоморфогенеза. На протяжении светового дня на поле, засеянном культурой подсолнечника, растения тянутся и наклоняются в сторону источника света. Фотоморфогенез происходит в более широком диапазоне — приблизительно от 260 до 780 нм — и включает ультрафиолетовое и дальнее красное излучение.
Красный свет является одним из наиболее эффективных диапазонов волн, стимулирующих фотосинтез и рост биомассы растений.
Минимальное количество синего света требуется для поддержания нормального развития растений. Он оказывает отчетливое влияние на рост и цветение растений.
В сочетании с другими полосами спектра светового излучения, синий свет способствует компактности растений, развитию корней и выработке вторичных метаболитов.
С точки зрения стратегий освещения с регулируемым спектром, можно приравнять красный свет к двигателю вашего автомобиля, то синий свет был бы рулем.
Теперь от теории перейдём к практике.
Самый лучший спектр у солнечного света. Там есть все длины волн.
Освещать аквариумные растения солнечным светом, в принципе, можно, но всё же нежелательно, если мы хотим дать свет, как самый главный компонент для роста растений, именно растениям, а не всем обитателям аквариума - водорослям, растениям и другим различным "фотосинтетикам". И если мы хотим выращивать исключительно растения, то освещать их нужно искусственным светом.
Теперь я выскажу мысль, которая многим покажется крамольной.
Нельзя сделать спектр под растения.
Во-первых, разным растениям нужен разный спектр (или если говорить правильно, то растения в природе из солнечного света поглощают именно те длины волн, которые им нужны).
Второе, растения из разных мест генетически предрасположены именно к таким "спектрам", которые доминируют в той местности, где они распространены. А поскольку спектр солнечного света на разных широтах разный - на экваторе один, на полюсах другой, то и сказать, что это именно то, что нужно нашим растениям, нельзя.
Третье, в наших аквариумах "сборная солянка" растений из самых разных мест, с требованиями по спектру самыми разными. Выбрать что-то одно невозможно. Можно что-то усреднённое.
Четвёртое, в разные периоды жизненного цикла растение нуждается в разном спектре. Например, при прорастании из семени растению нужны волны определённой длины, при наборе массы - дрогой, при цветении - третий и т.д. Причём всё это с особенностями для каждого вида.
Казалось бы, неразрешимая задача. Но!
Нужно стремиться дать растениям по возможности весь спектр, но поскольку у нас светодиоды ограниченного количества цветов, то с помощью цветовых каналов нужно сделать такой совокупный цвет, под которым аквариум будет выглядеть наиболее приятным исключительно для наших глаз. И ориентироваться исключительно на это.
Растения получат свои фотоны света и возьмут те, что им нужны в данный период их жизни. В конце концов, аквариум для нас, а не мы для аквариума. Аквариум должен нравится в первую очередь нам самим.
Есть ещё один световой параметр, который обычному и даже продвинутому аквариумисту ни измерить ни отрегулировать невозможно - это PPFD - плотность фотосинтетического потока фотонов. PPFD измеряет количество PAR, которое фактически поступает к растению, или, как мог бы сказать ученый: "количество фотосинтетически активных фотонов, которые падают на данную поверхность каждую секунду". Или простыми словами, это количество фотонов определённой длины волны (или совокупно по всем длинам), которое падает на единицу площади в единицу времени. Или та энергия, которую получает растение для своей жизни.
Так что же делать? Выхода нет?
Поступаем так - строим спектр нашего светильника так, чтобы картинка нравилась нам самим, но с учётов силы света, длины светового дня, требований тех или иных растений. То есть, чтобы растения получали нужное им количество фотонов (энергии), а они (растения) уже выберут сами, что им нужно сейчас. Ну и поскольку у каждого глаза "свои" и видят по-разному - одному нравятся "тёплые" тона, другим - "холодные", то учитываем и этот нюанс.
ВСЁ! Это будет самое правильное решение!
Так что - SORRY - все те, кто "знает" какой спектр нужен аквариумным растениям! "Сделать" спектр, который удовлетворял бы и все растения в ваших аквариумах и был бы приятен вашим глазам, НЕВОЗМОЖНО!
Плюс спектр того света, который попадает на дно и в верхних слоях аквариума, может отличаться, и к тому же может зависеть от прозрачности воды, от её химического состава. Плюс отражение от внутренней поверхности стёкол тоже может вносить флуктуации спектра, которые вообще ни учесть ни измерить невозможно.
И сноска. Если кто-то будет утверждать, что таким растения нужен такой-то спектр, а другим другой - кивайте и мысленно посылайте таких вслед за кораблём! Нет никаких рекомендованных для растительных аквариумов предпочтительных спектров. По причинам изложенных выше.
Стройте ваш светильник под ваши глаза c учётом мощности светильника, так чтобы растения получали необходимое количество энергии и ...
И будет Вам счастье!
P.S. И чтобы не возникало сомнений, скажу. Свет это моя специализация последние лет 30, из них лет 15 я занимался светодиодным освещением профессионально. У меня были всевозможные инструменты и измерительные приборы. Короче, я знаю эту отрасль так, как никто другой в аквариумной среде! Относительно к требованиям к свету для живых организмов и растений в частности, я имел не одну беседу с биологами и спецами по растениеводству, гидропонике, включая специалистов в смежных областях - типа свет-биология. По водным растениям (а особенно аквариумным) ни один не мог дать однозначный ответ на вопрос про спектр. И все склонялись к мысли, что для водных растений всё же мощность и продолжительность светового дня важней спектра!
Очень часто в среде аквариумистов задаются одним интересным вопросом.
Какой спектр нужен аквариумным растениям?
Давайте разбираться!
Начнём с того, что же такое понятие СПЕКТР. И именно спектр света.
Спектр света — это диапазон длин волн, создаваемых источником света. Обычно под этим понятием подразумевается распределение интенсивности электромагнитного излучения по частотам или по длинам волн.
Термин «свет» относится к части света, воспринимаемой человеческим глазом, — 380-740 нанометров (нм).
Ультрафиолетовые (100-400 нм), дальние (700-850 нм) и инфракрасные (700-106 нм) длины волн называют излучением.
Фотосинтезу способствуют ультрафиолетовое излучение (260-380 нм), видимая часть спектра (380-740 нм), которая включает в себя PAR (400-700 нм), и дальнее красное излучение (700-850 нм).
Растения используют свет для фотосинтеза и фотоморфогенеза.
Фотосинтез — это процесс, посредством которого растения и другие организмы преобразуют энергию света в химическую энергию. Свет, который необходим растениям для фотосинтеза, колеблется от 400 до 700 нм. Этот диапазон называется фотосинтетически активной радиацией (PAR) и включает красный, синий и зеленый участки спектра.
Фотоморфогенез — это процессы изменений в растениях, которые происходят под воздействием света различного спектрального состава и интенсивности. Можно привести яркий пример фотоморфогенеза. На протяжении светового дня на поле, засеянном культурой подсолнечника, растения тянутся и наклоняются в сторону источника света. Фотоморфогенез происходит в более широком диапазоне — приблизительно от 260 до 780 нм — и включает ультрафиолетовое и дальнее красное излучение.
Красный свет является одним из наиболее эффективных диапазонов волн, стимулирующих фотосинтез и рост биомассы растений.
Минимальное количество синего света требуется для поддержания нормального развития растений. Он оказывает отчетливое влияние на рост и цветение растений.
В сочетании с другими полосами спектра светового излучения, синий свет способствует компактности растений, развитию корней и выработке вторичных метаболитов.
С точки зрения стратегий освещения с регулируемым спектром, можно приравнять красный свет к двигателю вашего автомобиля, то синий свет был бы рулем.
Теперь от теории перейдём к практике.
Самый лучший спектр у солнечного света. Там есть все длины волн.
Освещать аквариумные растения солнечным светом, в принципе, можно, но всё же нежелательно, если мы хотим дать свет, как самый главный компонент для роста растений, именно растениям, а не всем обитателям аквариума - водорослям, растениям и другим различным "фотосинтетикам". И если мы хотим выращивать исключительно растения, то освещать их нужно искусственным светом.
Теперь я выскажу мысль, которая многим покажется крамольной.
Нельзя сделать спектр под растения.
Во-первых, разным растениям нужен разный спектр (или если говорить правильно, то растения в природе из солнечного света поглощают именно те длины волн, которые им нужны).
Второе, растения из разных мест генетически предрасположены именно к таким "спектрам", которые доминируют в той местности, где они распространены. А поскольку спектр солнечного света на разных широтах разный - на экваторе один, на полюсах другой, то и сказать, что это именно то, что нужно нашим растениям, нельзя.
Третье, в наших аквариумах "сборная солянка" растений из самых разных мест, с требованиями по спектру самыми разными. Выбрать что-то одно невозможно. Можно что-то усреднённое.
Четвёртое, в разные периоды жизненного цикла растение нуждается в разном спектре. Например, при прорастании из семени растению нужны волны определённой длины, при наборе массы - дрогой, при цветении - третий и т.д. Причём всё это с особенностями для каждого вида.
Казалось бы, неразрешимая задача. Но!
Нужно стремиться дать растениям по возможности весь спектр, но поскольку у нас светодиоды ограниченного количества цветов, то с помощью цветовых каналов нужно сделать такой совокупный цвет, под которым аквариум будет выглядеть наиболее приятным исключительно для наших глаз. И ориентироваться исключительно на это.
Растения получат свои фотоны света и возьмут те, что им нужны в данный период их жизни. В конце концов, аквариум для нас, а не мы для аквариума. Аквариум должен нравится в первую очередь нам самим.
Есть ещё один световой параметр, который обычному и даже продвинутому аквариумисту ни измерить ни отрегулировать невозможно - это PPFD - плотность фотосинтетического потока фотонов. PPFD измеряет количество PAR, которое фактически поступает к растению, или, как мог бы сказать ученый: "количество фотосинтетически активных фотонов, которые падают на данную поверхность каждую секунду". Или простыми словами, это количество фотонов определённой длины волны (или совокупно по всем длинам), которое падает на единицу площади в единицу времени. Или та энергия, которую получает растение для своей жизни.
Так что же делать? Выхода нет?
Поступаем так - строим спектр нашего светильника так, чтобы картинка нравилась нам самим, но с учётов силы света, длины светового дня, требований тех или иных растений. То есть, чтобы растения получали нужное им количество фотонов (энергии), а они (растения) уже выберут сами, что им нужно сейчас. Ну и поскольку у каждого глаза "свои" и видят по-разному - одному нравятся "тёплые" тона, другим - "холодные", то учитываем и этот нюанс.
ВСЁ! Это будет самое правильное решение!
Так что - SORRY - все те, кто "знает" какой спектр нужен аквариумным растениям! "Сделать" спектр, который удовлетворял бы и все растения в ваших аквариумах и был бы приятен вашим глазам, НЕВОЗМОЖНО!
Плюс спектр того света, который попадает на дно и в верхних слоях аквариума, может отличаться, и к тому же может зависеть от прозрачности воды, от её химического состава. Плюс отражение от внутренней поверхности стёкол тоже может вносить флуктуации спектра, которые вообще ни учесть ни измерить невозможно.
И сноска. Если кто-то будет утверждать, что таким растения нужен такой-то спектр, а другим другой - кивайте и мысленно посылайте таких вслед за кораблём! Нет никаких рекомендованных для растительных аквариумов предпочтительных спектров. По причинам изложенных выше.
Стройте ваш светильник под ваши глаза c учётом мощности светильника, так чтобы растения получали необходимое количество энергии и ...
И будет Вам счастье!
P.S. И чтобы не возникало сомнений, скажу. Свет это моя специализация последние лет 30, из них лет 15 я занимался светодиодным освещением профессионально. У меня были всевозможные инструменты и измерительные приборы. Короче, я знаю эту отрасль так, как никто другой в аквариумной среде! Относительно к требованиям к свету для живых организмов и растений в частности, я имел не одну беседу с биологами и спецами по растениеводству, гидропонике, включая специалистов в смежных областях - типа свет-биология. По водным растениям (а особенно аквариумным) ни один не мог дать однозначный ответ на вопрос про спектр. И все склонялись к мысли, что для водных растений всё же мощность и продолжительность светового дня важней спектра!
