Основы аквариумного освещения. Часть 1

Первичным источником энергии на Земле в сложноорганизованной трофической цепи живых организмов является солнечный свет. Процесс поглощения электромагнитной энергии солнца хлорофиллом и вспомогательными пигментами и превращение ее в энергию химических связей, поглощение СО2 из окружающей среды, восстановление его в органические соединения и выделение кислорода называется фотосинтез. Но речь пойдет не о фотосинтезе как таковом (всем, кому интересен этот процесс в контексте физиологии растительной клетки, могут присылать мне почту, обязательно отвечу). Я хочу рассказать о роли и значении света в организации декоративного аквариума.

Любой, даже самый примитивно организованный аквариум нужно рассматривать как искусственный микробиоценоз, созданный самим аквариумистом. Следовательно, сам аквариумист способен в той или иной степени управлять энергетическими потоками, поступающими в аквариум (свет, температура, протока воды, кормление и т. д.). Задача аквариумиста — сбалансировать эти потоки. Можно пользоваться формулой:

предложенная энергия -> аккумулированная энергия -> выделенная энергия.

Важно понять, что процессы диссимиляции не должны преобладать над процессами синтеза как у отдельных видов, так и видового сообщества аквариума в целом. Первичными редуцентами в трофической цепи аквариума являются хемосинтезирующие бактерии, низшие водоросли и зеленые растения.

Итак, как же нужно правильно освещать ваш аквариум? К сожалению, я до сих пор ни разу не встречал в продаже готовых аквариумов, в которых было бы грамотно продумано освещение. Как правило, в них либо не хватает ламп, либо, того хуже, длина ламп не соответствует длине аквариума. Это означает, что необходимое количество световой энергии для дальнейших преобразований растительное сообщество не получит. При высоте аквариума 40-50 см световой поток должен быть в пределах 30-50 люменов на литр. И никаких расчетов в ваттах! Люминесцентные трубки одной и той же длины имеют различную светоотдачу:

Лампа ЛБ-40 — 28001 lm, Hagen Sun Glo — 31001 lm, Hagen AquaGlo — 960 lm, Sylvania DaylightStar — 32501 lm.

Верный признак правильного освещения в аквариуме — когда часа через 3-4 после включения света кислород начинает выделяться из межклеточного пространства тканей растений в виде оптически видимых пузырьков. Кстати, большим заблуждением является мнение о том, что выделение атомарного кислорода является началом фотосинтеза. Для этого достаточно чтобы на молекулу хлорофилла попал один квант света.

При этом кислород, отщепленный от молекулы воды в процессе фотолиза, диффундирует в воду как побочный продукт. Но вначале, в первые часы после включения освещения, выделяемый кислород растворяется в воде. И только потом, при перенасыщении им межклеточной жидкости, начинает выделяться видимо для глаз. Естественно, это выделение кислорода при нормальном освещении возможно только при достаточном количестве СО2, оптимальной температуре и сбалансированном микро- и макроэлементном питании. Таким образом, при расчете освещения первым делом стоит посчитать необходимый световой поток в вашем аквариуме.

Теперь поговорим о спектральном составе освещения аквариума. В светокультуре растений большое внимание уделяется спектральному составу предлагаемого света. Спектральный состав влияет на все процессы жизнедеятельности растительных организмов: рост, развитие, фотопериодизм, движение, образование пигментов, окраску растений и т. д. Можно сколь угодно долго рассуждать о влиянии качества света в процессе фотосинтеза на различные биохимические реакции и направленность самого фотосинтеза, говорить о том, что растения в большей степени нуждаются в оранжево-красном длинноволновом излучении, нежели в сине-фиолетовом коротковолновом. Сравнительные исследования интенсивности фотосинтеза в некоторых растениях при освещении ниже светового насыщения показали, что интенсивность фотосинтеза была максимальной в красной и минимальной в синей и зеленой частях спектра. При световом насыщении максимальные скорости фотосинтеза для лучей разной длины волны были почти одинаковыми. При выравнивании освещения по количеству поглощенных квантов кривые фотосинтеза для красного, синего и белого цветов совпадали.

Советы «продвинутых» аквариумистов о применении только специальных фитоламп с преобладанием красной составляющей в спектре не совсем корректны. Такой совет имеет смысл только при откровенном недостатке освещения. В своих аквариумах я использую комбинации ламп Hagen SunGlo и AquaGlo и Sylvania GroLux, AquaStar и DaylightStar. Именно лампа GroLux имеет четко выверенный состав с максимальными пиками в сине-фиолетовой и оранжево-красной частях спектра ФАИ (физиологически активного излучения). Комбинация SunGlo с другим и лампами, похожими по спектральным данным с GroLux также давали интересные результаты.

После дифференциальной спектрометрии, было установлено, что полосы поглощения пигментных систем большинства длинностебельных растений в моих аквариумах близки к спектральным кривым лампы GroLux.

В общем, постепенно для себя я пришел к следующему выводу. В правильно организованном аквариуме с растениями стоит использовать лампы двух типов: дающие максимальный световой поток, для достижения нормы в 30-50 lm/1 л, и фитолампы со спектром максимального поглощения пигментных систем растений. В качестве первых я предпочитаю Hagen LifeGLO, SunGlo и Sylvania AquaStar, DaylightStar. Вторые лампы: Hagen AquaGlo и Sylvania GroLux. А вот хагеновскую фитоламny FloraGlo я для себя бракую — несмотря на хороший рост растений под ней, она изрядно стимулирует развитие водорослей.

Кроме яркости и спектра третий важный параметр — длина светового дня. Существует довольно распространенное мнение, что свет угнетает рост растений. На самом деле, свет ограничивает лишь фазу растяжения клеток и ускоряет их переход к дифференциации. Многие аквариумисты до сих пор думают, что растения растут только в темноте. Это не так, и вот почему. Увеличение размеров многоклеточного растения обусловлено исключительно ростом клеток в фазе растяжения. И вот как раз свет, всего лишь, ингибирует растяжение клеток, но не полностью. Митозы клеток происходят непрерывно и, также непрерывно, пусть и с различной скоростью, происходит увеличение клеточных размеров.

В декоративном аквариуме нужно найти компромисс между желанием как можно больше наблюдать свой аквариум и правильным ритмом «день и ночь» в жизни растений. Мои аквариумы освещаются 10-12 часов в сутки, с 10 до 20-22 часов; пик насыщения кислородом приходится на 19-21 час, около 13 мг/л. 100 процентов насыщения кислородом воды — примерно через 5 часов после включения освещения. Все в полном соответствии с рекомендациями Каспара Хорста.

Достаточный световой день для большинства растений в моих аквариумах — 8-10 часов, это хорошо заметно по закрыванию апикальных точек длинностебельных растений.

Владислав Смирнов