Интенсивность света
В естественных водоемах световое излучение отражается от поверхности воды в зависимости от положения солнца, поэтому свет проникает в воду не полностью. В дополнение к потере света из-за отражения от поверхности происходит выборочное поглощение света в зависимости от глубины его проникновения в воду. Поэтому в принципе должны рассматриваться водные растения, которые могут обходиться меньшим количеством света, чем наземные растения. Все же около 85% аквариумных растений, по моим наблюдениям, существуют как болотные растения при чередовании засухи и дождливого времени года над водой, развиваются на поверхности воды или встречаются на мелководье глубиной до 30 см. Следовательно, отражение света от поверхности воды и его поглощение в воде имеют значение только для небольшого количества водных растений. которые длительное время или постоянно растут на глубине более 30 см. К таким растениям относятся вилы кринума, валлиснерии, рдеста, а также некоторые виды из рода апоногетон.
Мои многочисленные исследования тропиков показали, что около 75% культивируемых водных и болотных растений заселяют солнечные или слегка притененные места. Только небольшое количество видов растений, например из родов анубиас, кринум, криптокорина, растут в сильно затененных или затененных местах.
Из всего сказанного можно сделать заключение, что большое количество культивируемых аквариумных растений относится к светолюбивым, им для благоприятного роста в аквариуме требуется высокая интенсивность света.
Благодаря многочисленным ботаническим исследованиям выявлено, что свето- и тенелюбивые растения различаются тем, что они проявляют разные способности использовать высокую или низкую интенсивность света. Светолюбивые растения требуют для интенсивною фотосинтеза интенсивное излучение. Они не способны существовать в сильной тени, т. к. потребление кислорода при дыхании выше, чем потребление углекислого газа посредством ассимиляции; светолюбивое растении не сможет поэтому жить в тени и вскоре погибнет.
Все же продукция фотосинтеза светолюбивых растений не повышается только при одном увеличении интенсивности света, это зависит от зоны светонасышения. В отличие от светолюбивых растений теневыносливые достигают даже при низкой интенсивности света наивысшей степени ассимиляции, а при воздействии сильного освещения погибают.
Какие принципиальные требования к аквариумной практике можно выделить благодаря исследованиям естественной среды обитания растений, а также многолетнему изучению различных культур?
Большинство аквариумных растений растет при интенсивном освещении лучше, чем при его нехватке. Текущие измерения в тропиках, а также в аквариумах доказали, что при использовании люминесцентных или ламп высокого давления сильное освещение в аквариумах обычно существенно для тех растений, которые привыкли к таким условиям, находясь в своей естественной среде обитания. Поэтому не следует ожидать, что при чрезмерном свете растения могут погибнуть. И, конечно, тенелюбивые растения должны быть расположены в аквариуме соответствующим образом, например по его краям и там, где они не смогут подвергнуться яркой освещенности.
Для плавного роста растений решающим является не только интенсивность света, но и его качество. Для фотосинтеза растения нуждаются в общем световом спектре, но и наряду с ним они используют предпочтительно красную (до 700 нм) и в меньшей степени синюю (до 450 нм) области спектра. В противоположность этому максимальная восприимчивость человеческого глаза зелено-желтого спектра находится на уровне 555 нм. Если нашему глазу кажется, что аквариумное освещение яркое и достаточное для роста растений, возможно, этот якобы яркий и насыщенный свет может быть использован растениями для фотосинтеза лишь в незначительной степени, и поэтому растения могут просто погибнуть. Для роста аквариумных растений решающим является не столько световая эффективность (КПД) используемого источника света, сколько его спектр.
Аквариумисты в первую очередь должны решить, хотят ли они применять для освещения своего аквариума люминесцентные или лампы высокого давления. Преимущества люминесцентных ламп заключаются прежде всего в световой эффективности, отличной цветопередаче, равномерном освещении, недорогой установке и низком энергопотреблении. К тому же выбор цвета освещения более обширен, чем у ламп высокого давления. Кроме того, увеличен их срок службы одновременно с цветопередачей до 10 000 часов работы, так что такие лампы — как раньше советовалось — не требуется заменять каждые пол года.
Для аквариумистов, желающих использовать лампы высокого давления, главное — учесть два обстоятельства: первое — использование таких ламп предоставляет для открытых сверху аквариумов необычную игру света и теней; второе — аквариумы выше 60 см легко освещаются благодаря большой яркости таких ламп. Недостатки ламп высокого давления — их высокая стоимость, более низкая световая эффективность, чем у люминесцентных ламп, ограниченный выбор цвета освещения и плохая сочетаемость с другими типами ламп и цветами освещения.
Если применяются лампы высокого давления, предпочтительнее использовать металлогалогенную (дуговую) лампу (HQI), чем ртутные лампы высокого давления (HQL), т. к. световая эффективность и передача цвета у таких ламп значительно выше. Но даже при использовании этих ламп выбор цвета до сих пор очень ограничен, а необходимый спектр для фотосинтеза растений чаше всего недостаточно учитывается. У ламп высокого давления сильно выражен желто-зеленый спектр; тем самым красное освещение растений очень незначительно, и к тому же оно незаметно человеческим глазом.
Если должны быть использованы металлогалогенные (дуговые) лампы, в первую очередь рекомендуются лампы теплых тонов Osram WDL, Philips HPI, Radium WDL и Sylvania WDL, а также нейтрально-белые лампы OSRAM NDL и Philips NHN.
Наивысшая интенсивность роста растений достигается при использовании люминесцентных ламп. К тому же их предпочитает большинство аквариумистов. Поэтому остановимся на этой теме подробнее.
Люминесцентные лампы постоянно совершенствуются. За последние годы расширился не только выбор цветов освещения и тип ламп, но была увеличена световая эффективность и улучшено качество передачи цвета. Современные компактные люминесцентные лампы, которые иногда уже используются аквариумными фирмами в светильниках (например, BioPlast, Dupla), обладают более высокой яркостью, чем до сих пор применяемые трехуровневые и полно-спекторные лампы, более высокой световой эффективностью, хорошей цветопередачей, экономичны. Поэтому, по моему мнению, они перспективны для технологии культивирования аквариумных растений. К сожалению, компактные люминесцентные лампы сегодня довольно дороги и предлагаются производителями только в небольшом варианте цветовых исполнений.
Для освещения аквариумных растений особенно подходят такие люминесцентные лампы, которые обладают необходимым цветовым спектром для фотосинтеза (график спектра цветов для растений) с большой долей красного и меньшей — синего. Поэтому предпочтительнее использовать лампы теплых тонов, а также специальные «излучатели для растений», которые, чтобы достичь приятного оптического воздействия, комбинируются с трубками дневного света. Специально разработайные «излучатели для растений» Osram 77 L-Fluora и Sylvania Gго-Lux, а также Triton и Philips TLD 89 Aquarelle обладают хотя и невысокой световой эффективностью, чем другие лампы нового поколения, но в их позитивном воздействии на развитие пигментной системы растений (например, стимулирование выработки коричневого и красного красителей, каротиноидов и тем самым сочного красного оттенка) сомневаться не приходится.
Далее называемые цвета освещения обозначают в первой цифровой комбинации старую числовую характеристику, во второй — международное обозначение, из которого можно узнать цветопередачу и цветовую температуру.
Рекомендуемыми лампами теплых тонов для растительной культуры с очень высокой световой эффективностью являются лампы фирмы Osram, цвета освещения Lumilux 31-830, 32-930, 41-827, а также соответствующие компактные лампы Osram Dulux L 31-830. 41-820, типы ламп фирмы Филипс с обозначениями TLD 82-827, 83-830, 93-930, Osram Sylvania — цвета освещения 182, 183, 193. Их можно комбинировать с нейтрально белыми лампами (например, Osram Lumilux 21-840, 22-940 или Philips TDL 84-840, 94-940. или Osram Sylvania 184). Надежны такие комбинации, как Osram 22-940, 32-930 с Philips 94-940 и Gro-Lux с Philips 84-840 или 94-940. Излучатели для растений Fluora и Gro-Lux из-за их односторонних спектров и ненатуральной цветопередачи не должны использоваться в качестве единственных осветителей, а в комбинации с другими лампами. Напротив, тип лампы Aquarelle облагает хорошей цветопередачей, относительно высокой световой эффективностью и может быть единственным источником освещения в аквариуме.
При использовании более одной лампы следует всегда выбирать комбинацию ламп различных типов, чтобы достичь наибольшей интенсивности света и уравновешенного цветового спектра.
В последние годы устоялась такая тенденция, что названные типы ламп аквариумисты покупают почти все еще только у производителей осветительных приборов и ламп, тогда как зоомагазины предлагают большой выбор люминесцентных ламп. Здесь речь идет о тех же самых или слегка измененных лампах производителей световых приборов, которые распространяются под другим фирменным названием. К сожалению, лишь немногие производители аквариумных осветителей указывают подробный спектр их осветительных приборов. Аквариумист должен приобрести такие осветители, с помощью которых он может достичь необходимого спектра!
Хотя фундаментальное значение света известно для роста аквариумных растений, аквариумное производство лишь очень медленно начинает ориентироваться на этот фактор. До сих пор многие старые фирмы в аквариумной индустрии предлагают в выборе своей продукции стандартное оснащение с небольшим количеством осветителей, из-за чего с самого начала отсутствуют условия для интенсивного роста растений. Многие производители экономят на товарах, чтобы достичь по возможности дешевого предложения комплекта для аквариума. Так, стандартные осветители для аквариумов до 120 см оснащены одной или двумя люминесцентными лампами, что, несомненно, очень мало для безукоризненного роста аквариумных растений. При слишком низком освещении с самого начала выбор аквариумных растений ограничен, а неудачи с разведением растений уже легко предвидеть. Растения с красными листьями или другие растения, которым необходим свет (а это очень большое количество аквариумных растений!), не могут содержаться при таком освещении должным образом!
И все же начинает проявляться тенденция, когда отдельные производители (в особенности следует назвать BioPlast, Muller&Pflcger) поставляют верхние покрытия для аквариумов с большим количеством ламп, чем обычно принято. Когда вы заинтересованы в хорошем росте растений, проверьте, можно ли к вашему осветителю установить дополнительную лампу (глубина 18 см), что предлагается некоторыми фирмами (например, фирмами BioPlas, Eheim, Muller&Pflcger и Woha).
После основательных размышлений встает вопрос: каким количеством ламп должен освещаться ваш аквариум, чтобы достичь в нем благоприятных условий для роста растений?
На этом месте книги аквариумисты обычно ожидают рекомендаций о нормах необходимой силы освещения их аквариумов. И некоторые авторы, действительно, дают такие указания в виде X ватт на Y литров воды. Я категорически считаю такие нормы неприменимыми потому, что эффективность освещения, спектр и цветопередача светового прибора, а также высота аквариума относятся к существенным факторам, которые, однако, не учитываются в таких расчетах. Чтобы все же соответствовать общепринятым требованиям, которые хочет знать читатель этой книги, назову здесь некоторые размеры аквариумов с необходимым количеством ламп, которые были испытаны на соответствие условиям, подходящим для роста растений. Туг укажу и то, что многие растения способны к адаптации и могут хорошо развиваться даже в аквариумах с немного меньшим освещением. Но они, безусловно, будут не такими здоровыми. В аквариуме целесообразно установить как можно больше ламп, которые, с учетом потребности растений в свете, могут включаться или выключаться.
При покупке покрытия для аквариума обращайте внимание на то, чтобы лампы были установлены по всей длине аквариума и он достаточно освещался и по краям. К сожалению, длина аквариума иногда не совпадаете длиной ламп, когда, например, 80-сантиметровый аквариум освещается только 58-сантиметровым (18 ватт) осветителем. Производители аквариумов должны поэтому выпускать аквариумы только таких размеров, чтобы достигалось его оптимальное соответствие с длиной осветительного прибора.
В аквариумы высотой от 60 см выбор требовательных, светолюбивых растений существенно ограничен. Из-за недостатка света и сильно сниженной силы освещения грунта особенно светолюбивые растения, растущие на дне, больше не могут получать необходимых им условий. Для аквариумов выше 60 см использовать только люминесцентные лампы уже недостаточно, поэтому рекомендуется комбинация из ламп высокого давления и люминесцентных (еще лучше компактные люминесцентные лампы). Установка дополнительных ламп приводит при использовании закрытых аквариумных покрытий к очень высокому нагреву, что в свою очередь влияет на уменьшение силы освещения. При температуре 40 °С сила освещения уменьшается на 20%. Поэтому необходима хорошая вентиляция, которая, например, возможна при установке электрического вентилятора (фирма Papst).
Для увеличения силы освещения необходимо использовать хорошие отражатели, а их-то очень часто и нет в общепринятых аквариумных осветителях. (Даже здесь производители пытаются экономить!) Самоклеющаяся алюминиевая фольга обладает хорошими отражательными качествами, к тому же она довольно дешева, а для ее применения не требуется много усилий. Еще лучше использовать специальные отражатели из алюминия.
Сигналы о хорошем качестве света и его количестве указывают нам сами растения. Поэтому понаблюдайте за вашими аквариумными растениями. У них крепкие и здоровые листья? Увеличиваются ли они в длине и объеме? Сильно ли выражен красный цвет? Если на эти вопросы вы получаете отрицательные ответы, то причина кроется в плохом и слабом освещении.
Продолжительность освещения
И наконец, остается остановиться еще на одном важном вопросе: сколько часов в день должен освещаться аквариум?
Почти все аквариумные растения обитают в естественных природных условиях между экваториальной зоной и широтой 30°. В то время как рядом с экватором ежедневная продолжительность дневного света составляет практически всегда около 12 часов, дневное время на широте 30° в зависимости от времени года составляет от 10 до 14 часов. Чтобы достичь подходящих условий для содержания максимально большого числа аквариумных растений, целесообразно поддерживать освещение в течение 12 часов. Если уменьшить это время до 10 часов в день, то многие растения легко это переносят, но все же некоторые виды в таких условиях могут неожиданно погибнуть.
Не советую прерывать дневное освещение (полуденное время), а также устраивать «еженедельный дождливый день» (однодневное полное затемнение). Такие действия неестественны и прерывают фотосинтез растений.