АКВАРИУМИСТИКА
ОСНОВЫ АКВАРИУМНОГО ОСВЕЩЕНИЯ часть 2
Владислав Смирнов, г. Москва
Современный аквариум 10/2003
В этой статье будут рассмотрены вопросы,связанные с индивидуальными потребностями растений к освещению. Все рекомендации основаны на личном опыте и экспериментальных данных, полученных при изучении влияния света на ростовые процессы и модификационную изменчивость растений.
Как только на отечественном рынке появились специальные лампы для выращивания растений, многие аквариумисты сломя голову бросились их покупать в надежде разом решить вопрос освещения. Многие к тому же где-то, что-то слышали о спектральных особенностях хлорофилла, а предлагаемые лампы согласно спектральным кривым полностью отвечали этим самым особенностям. Достаточно быстро распространилось мнение, что растение под этими лампами растут семимильными шагами, а как оно иначе, спектры совпадают. Но все оказалось не так просто.
Во первых, главный пигмент растений хлорофилл находится в растении не в виде простого раствора (спектр поглощения которого приводится при сравнении со спектром действия ламп), а в соединении с белками и липидами, молекулы пигментов взаимодействуя с белками и между собой образуют агрегированные формы, полосы поглощения которых могут иметь различные максимумы в красной части спектра. Есть формы хлорофилла, имеющие максимум поглощения при 660, 670, 680, 685, 690, 695, 700, 720 нм, все они могут быть представлены в растении. Из этого следует, что спектры поглощения, выделенного хлорофилла и хлорофилла, находящегося в листе, существенно различаются. Специальные лампы хотя и стимулируют фотосинтез, квантовый выход его не достигает максимального значения, прежде всего потому, что большинство вспомогательных пигментов, включая хлорофилл, имеют определенные максимумы адсорбции, не всегда совпадающие со спектром действия предлагаемых ламп.
Во вторых, состояние хлорофилла, его плотность и биоактивность у всех растений различна, так же, как кровь у всех разная, хотя имеет одну формулу. Априори, не может быть лампы с идеальным спектром действия для всех растений. Дальше - больше: фотосинтез не допустимо противопост а в л я т ь другим физиологическим процессам, в том числе светозависимым. Узкий спектр действия специальных ламп ограничивает многие ростовые процессы, контролирующиеся специфическими фоторецепторами. Доказано существование фоторецептора, максимум поглощения которого приходится на желто-зеленую часть спектра.
Кроме того, в этой части спектра активны пигменты, принимающие участие в поглощении и передаче энергии хлорофиллу.
Многие физиологические процессы, происходящие в растениях,связаны с воздействием света, в том числе и гормональная регуляция, причем во многих случаях фито гормоны активизируют генетический аппарат на выполнение программ, заложенных в онтогенезе растения. Не нужно быть большим специалистом, чтобы догадаться,чем для растения может закончиться гормональный сбой, а причиной нарушения гормонального контроля может быть, в том числе и неправильное освещение с дефицитом или избытком какой-либо части спектра.
В декоративном садоводстве практически всегда используются фитолампы. Высокие декоративные качества растений и достаточно короткие сроки возделывания под такими лампами имеют коммерческую целесообразность,однако большинство выращенных в условиях современной светокультуры растений, в первую очередь пестролистных, которые и так имеют пластомные дефекты, оказываются не жизнестойкими, попав в руки даже опытных садоводов.
Что я хотел бы посоветовать:
1. Применять специальные лампы только в сочетании с лампами, спектральные характеристики которых наиболее подходят к дневному свету;
2. Не бояться экспериментировать с лампами широкого спектра действия и высокой светоотдачей;
Проверенные комбинации ламп я привел в первой части статьи.
Безусловно, есть виды, предпочитающие свет с преобладанием красной части спектра. У этих трав узкая цветовая адаптация и значительно редуцировано количество пигментов вообще. Содержание таких растений в декоративном аквариуме дело крайне не простое, поэтому такие виды как, Micranthemum umbrosum, Hemiantus, Didiplis diandra, Nesaea spec. Ludwigia incinata, Mayaca spec., Eusteralis spec., различные вариации Rotala macrandra, я предварительно культивирую в небольших аквариумах глубиной до 35см шириной 40 см. Количество ламп максимально возможное не меньше четырех. Многие длинностебельные виды полезно выращивать в контейнерах и в этих же контейнерах переводить в общий аквариум. Предварительная световая адаптация дает возможность проследить морфологические реакции растения, изменение окраски, увеличение, уменьшение размера листовой пластины, изменение скорости роста. Наблюдение за формообразовательными процессами и окраской растения в течение месяца в значительной мере помогает понять требования растений к предлагаемому свету. Так накопление фснольных соединений в первую очередь антоцианов у Rotala macrandra стимулируется красным светом, а вот у Didiplis diandra покраснение листьев связанное с уплотнением хлорофилла и экранированием его каротином, зависит в большей степени от количества света, чем от его качества.
Сильное проявление антоциановой окраски листьев Rotala rotundifolia наблюдается при освещении лампами AquaGlo, SunGlo (соотношение 2 : 2). При рН 6,5 - 6,8 внутренняя часть верхних листьев имеет фиолетовую окраску.
Важно знать, что накопление и проявление антоциановой окраски у растения зависит не только от света. К факторам влияющим на антоциановую пигментацию относятся рН, температура, высокое содержание в воде аквариума ионов К и Mg.
Ниже приведены гидрохимические параметры аквариумов в которых культивировались перечисленные виды: рН 6,8, КН 8, МОз - 5мг/л, Fe - 0,5мг/л.
У меня был удачный опыт выращивания на красном свете папоротников родов Microsorum, Ceratopteris, Bolbitis. Как говорилось выше, в растениях имеются несколько типов фоторецепторов наиболее основательно изучен фитохром. Этот белок содержит хромоформ, который реагирует на свет, и может существовать в виде двух форм, способных превращаться одна в другую.
Активная форма фитохрома имеет максимум поглощения 660 нм, неактивная - 730нм.
Известно,что фитохом участвует во многих реакция растения, активируемых светом, включая дифференцировку пластид, прорастание спор,семян,удлинение стебля, инициацию роста листьев.
Некоторые виды папоротников облучаемые красным светом значительно быстрее образуют споры, которые в дальнейшем также быстро прорастают.
И все-таки несмотря на положительный в целом эффект от воздействия красного света, в том числе и на ростовые процессы, злоупотреб- лять им не стоит особенно если в вашем аквариуме растут виды из семейства Alismataceae, для формообразования которых обязательно нужны коротковолновые лучи и точная экспозиция по свету или фотопериод.