Осветљење засађеног акваријума

Постоје бројне погрешне представе о потребама за светлошћу засађеног акваријума. То хобистима који следе такозвана правила, а да притом не разумеју основне принципе физиологије биљака и фотосинтезе, доноси само главобољу. Хобистима се обично саветује да користе „што је могуће више светла“ или да „замене своје постојеће, лоше квалитетне светиљке које су дошле уз акваријум јачим и атрактивнијим светлима“. Нажалост, у већини случајева крајњи резултат је акваријум пун алги и/или потпуно уништење скупих биљака.

Хобисти су такође учени произвољним правилима, попут ват по галону (WPG), као и томе да одређеним биљкама треба виши WPG да би добро напредовале. Сајтови који продају биљке често наводе „Светлосне потребе“ за поједине врсте. Још једно популарно произвољно „правило“ тврди да је оптимални Kelvin 6500K.

Ниједан од ових „захтева“ или произвољних „правила“ нема стварну вредност, посебно када се примењује изван контекста CO2 потреба биљака. Тако су хобисти годинама вртели у круг, узалуд покушавајући да својим биљкама обезбеде „оптимално“ осветљење, а све то време занемарујући најважнији аспект неге биљака. Циљ овог чланка је да разобличи популарне митове о осветљењу и његовом утицају на здравље биљака.

Шта је светлост и како је биљке користе?

Хобисти аутоматски претпостављају да светлост само обасјава биљку и да она расте једноставно као последица те изложености светлу. На отвореном, на пример, приметимо да биљке у сенци не изгледају тако снажно као оне на пуном сунцу. Из тога се изводи закључак да је више светла увек боље и да, ако биљка изгледа нездраво, то мора бити последица недостатка светла.

Истина је, међутим, много сложенија. Листови биљака у ствари функционишу на начин врло сличан фотоелектричној диоди, где светлост која удара у плочицу побуђује материјал и потом из њега избацује електроне. Објекат унутар листа који садржи те електроне јесте молекул хлорофила.

Сама светлост је загонетан облик енергије који се понаша као да је талас (попут океанског таласа), а истовремено се понаша и као честица, налик пројектилу. Зато је, ради једноставности, корисно замислити виљушку за подешавање тона (камертон) која вибрира и која је испаљена из топа. Када камертон удари у неки други предмет, он преноси енергију не само због свог кретања као пројектила, него преноси и енергију своје вибрације.

Милијарде и милијарде ових пројектила, познатих као „фотони“, крећу се кроз простор. Приликом судара са другим објектима, они бивају уништени, али се енергија коју су носили у својој вибрацији преноси на објекат са којим су се сударили. Ако фотон погоди хлорофил под правим углом и на правом месту, његова енергија се преноси на електроне које хлорофил држи заробљене. Ти електрони потом могу да побегну, а хватају их други протеини који их користе за изградњу других једињења. Може постојати на хиљаде појединачних протеина који хватају, а затим ослобађају ове електроне, слично као што низ волонтера додаје вреће с песком дуж линије како би на крају те линије изградили провизорну брану.

На крају те линије у листу, уместо што се гради брана, електрони се користе да би се угљеник издвојио из угљен-диоксида и хидратисао водом, а крајњи производ је врста шећера који се лако претвара у глукозу. Та глукоза служи за исхрану сваке ћелије у целој биљци.

Биљке, дакле, расту захваљујући доступности хране коју саме производе. Светлост је само једна компонента у том процесу стварања хране. За потпуну израду шећера потребни су вода, CO2 и хранљиве материје попут фосфата и нитрата.

Дакле, ако се фокусирамо само на светлост, а занемаримо значај свих других кључних састојака, шећер неће моћи да се произведе како треба и биљка ће угинути од глади. Замислите градитеље бране који додају вреће с песком једни другима. Замислите да има више врећа него што сваки радник може да поднесе. Резултат ће бити испуштене вреће, можда на ноге следеће особе, чиме се смањује ефикасност те, али и наредне особе. За врло кратко време, ако број врећа превазиђе способност сваке особе у низу да их прихвати и премести, настаће хаос. Управо то се дешава у акваријумима са превише светла. Електрони (вреће с песком) се расипају и оштећују читав ланац догађаја.

Која је алтернатива за WPG и како контролисати светло?

Најосновније мерење светлосне енергије, ако се држимо аналогије с пројектилима, јесте једноставно бројање пројектила који прелазе одређену површину у одређеном времену. Колико топовских кугли удари у зид опседнутог замка сваког сата? У нашем случају то мерење се зове фотосинтетски активно зрачење, опште познато под скраћеницом PAR.

PAR нам говори тачно колико фотонских пројектила пређе преко једног квадратног сантиметра сваке секунде. Пошто су фотонске честице тако мале и крећу се тако брзо, то мерење је обично веома велики број, негде у реду величине милијарду милијарди топовских кугли које пређу преко квадрата 1×1 сантиметар сваке секунде. Тај број, милијарда милијарди, је незамислив, па му је дат лакши назив за рад; зове се „микромол“. Тако је сада лакше говорити о 10 микромола или 20 микромола, уместо о нечему незгодном, попут „два цела нула пута десет на осамнаести степен по квадратном сантиметру, по секунди“.

У мрачној просторији, паљење батеријске лампе показује да је рука држана у снопу светлости, на само један инч од сочива, јарко осветљена, али неколико стопа даље интензитет нагло опада како се фотони шире на већу површину. Ако прецизно измеримо PAR, установићемо да сваки пут када удвостручимо удаљеност од сијалице, PAR на тој удвострученој удаљености износи само четвртину вредности са прве удаљености. На три пута већој удаљености PAR опада на једну деветину (1/9^th). Овај пад назива се „однос обрнутог квадрата“ и представља врло корисно и доследно правило.

Постоје разлози због којих правило WPG може изазвати толики хаос. Прво, немају све врсте сијалица исти интензитет. T5 сијалица је јача од T8 сијалице. LED сијалице имају различите снаге и распоређене су у различите групе кластера, што готово онемогућава да се из тог правила извуче било какав смисао. Друго, WPG има врло ограничен домет управо због правила обрнутог квадрата. У одређеним акваријумима, попут акваријума средње величине, рецимо од 30 галона, одређена вредност WPG може бити корисна, али како се величина акваријума мења, удаљеност до сијалице код већих или мањих запремина не мења се пропорционално – па шта ако се величина акваријума удвостручи? Вертикална удаљеност до сијалице се не удвостручи, тако да пад светла није пропорционалан, а правило WPG ипак захтева удвостручење снаге. Зато праћење правила WPG у великим до врло великим акваријумима може бити катастрофално.

Развијено је много разумније правило засновано на доследнијем мерењу PAR. Нажалост, то није једноставно правило. Вредности PAR измерене су са типичним врстама сијалица и унете у графикон у зависности од удаљености од сијалице. У општим цртама:

Зона слабог светла (Low Light) дефинисана је као количина светла која на нивоу подлоге износи мање од 50 микромола.

Зона умереног светла (Medium Light) дефинисана је као количина светла која на нивоу подлоге износи између 50 и 75 микромола.

Зона јаког светла (High Light) обухвата све вредности изнад 75 микромола измерене на нивоу подлоге.

Акваријумима без икаквог обогаћивања CO2, односно без убризгавања гаса и без дозирања течног угљеника, најбоље одговара зона слабог светла. Акваријуми у које се убризгава CO2 требало би да почну у зони слабог светла, а након неколико недеља, ако се покаже да су CO2, проток/дистрибуција и исхрана адекватни, светло се може повећати.

Хобисти увек треба да имају на уму да не постоји веза између количине светла и здравља биљке. Постоји много здравих акваријума са убризгавањем CO2 или течним угљеником који користе слабо светло. Такав акваријум је МНОГО лакше одржавати, а пропадање изазвано алгама је знатно ређе. Последица коришћења јаког светла је да се брзина раста биљака повећава, али исто тако расте и брзина ширења алги. Брзина раста није исто што и здравље. Акваријуми са јаким светлом и лошим CO2, или лошом исхраном, могу имати биљке које брзо расту, али које имају алге или друге проблеме са здрављем.

За почетнике, новајлије, па чак и за искусније хобисте, ако је акваријум купљен као пакет који укључује фабричку расвету, апсолутно најгора одлука која се може донети јесте размишљање о „надоградњи“ светла. То ће увек бити почетак проблема. Хобистима се препоручује да прво науче да узгајају биљке уз фабричку или слабију расвету, без обзира на то да ли убризгавају CO2 или користе течне додатке угљеника. Ако се, након стицања искуства, пожели бржи раст, интензитет се може повећати, али то увек носи ризик од погоршања здравља биљака уколико се НАЈПРЕ не реше остале компоненте.

Шта је са Kelvin вредношћу и спектром?

Вероватно је други најгори савет који се даје у вези са осветљењем тврдња да биљкама треба 6500K да би биле оптимално здраве. Овај мит постоји готово одувек, јер је температура боје Сунца отприлике 6000K–6500K, па сви природно претпостављају да то мора бити савршен „квалитет“ светла. Продавци нуде „специјалне сијалице за биљке“ по преувеличаним ценама несумњичавим хобистима. Ако ћемо право, мало које, ако иједна, водене биљке икада виде подневно сунце пуног спектра, будући да расту у сенци крошњи и под мутном водом у прашумама широм света, чиме вредност Kelvin температуре или пуног спектра постаје безначајна. Такође, ниједна сијалица ни изблиза не достиже спектралну расподелу сунца. Неколико врхова у неколико уских опсега ни на који начин не приближава сијалицу сунчевом спектру. Термин „пун спектар“ само је још један маркетиншки израз који служи да намами људе. Ако би се поређало десетак различитих брендова сијалица, а све тврде да су 6500K, свака би изгледала другачије по боји, тако да ниједна сијалица заправо није баш 6500K. Када неко чита Kelvin вредност на сијалици, тај број треба схватити пре као ознаку модела него као нешто с научном вредношћу.

Флуоресцентна сијалица из локалне гвожђаре узгаја биљке потпуно исто као и специјална сијалица за биљке. Заиста нема разлике у учинку, под условом да су типови сијалица исти и да су снаге исте. Биљке се аутоматски прилагођавају свом окружењу производећи пигменте који реагују на доступни спектар. Стога ће сијалица купљена у B&Q, у Home Depot-у, или у било којој DIY продавници у комшилуку обавити потпуно исти посао, без обзира на спектар. Разлика је у томе што се хобистима можда неће допасти боја светла B&Q сијалице. Kelvin вредности и остали параметри боје треба, дакле, посматрати искључиво у контексту емоционалног утиска који остављају на посматрача. На исти начин, на пример, у месари, сијалице које осветљавају месо обично имају црвену компоненту. То чини да месо изгледа укусније. То је илузија, али је месари врло добро познају, и ретко ће одабрати сијалицу богату плавом или зеленом бојом, на пример, јер би то месу дало негативан естетски утисак.

Боје треба користити као четкицу за сликање расположења акваријума. Ако се користи више сијалица, јутарња светлост може се дочарати црвеним и наранџастим тоновима, а касније током дана прећи на плавље тонове. Никада није потребно ограничавати боје изнад акваријума због погрешног утиска да биљке неће напредовати ни при једној Kelvin вредности осим 6500K. То спада искључиво у домен маште.

Шта је са LED сијалицама?

Како LED уређаји постају разумније цењени, биће боља доступност и више функција. DIY ентузијасти могу набавити сирове материјале и сами ожичити своје светиљке. Најважнија карактеристика у свету LED-а јесте могућност пригушивања модула од 0% до 100% интензитета. То је заправо много вреднија карактеристика од тога колики PAR уређај има, а који је у сваком случају обично и превисок. Пригушивање омогућава максималну контролу, што се своди на контролу алги. Још једна одлична карактеристика скупљих уређаја, која се временом може пренети и на јефтиније моделе, јесте доступност више диода различитих боја у комбинацији са могућношћу програмирања. Као што је поменуто, ово је уметничка карактеристика и чим се људи пробуде из своје хипнозе везане за 6500K, схватиће праву вредност боје. Рибе и остала фауна могу изгледати шаренолики. Омиљене флуоресцентне сијалице могу се симулирати правом мешавином RGB и CYMK.

Питање да ли се биљке могу узгајати уз LED осветљење сада би требало да буде очигледно. И овде су важнији фактори LED дизајна могућност контроле, естетика, поузданост и слично.

Трајање осветљења (фотопериод)

Биљкама ретко треба више од отприлике 8 до 9 сати светла. Дужи фотопериод од тога само подстиче алге. Увек је најбоље имати тајмер за светло, а ако се у акваријум убризгава CO2, требало би имати и посебан тајмер за соленоид за гас. Заборављање да се светло искључи може имати озбиљне последице по биљке.

Дужину фотопериода увек треба сагледавати у контексту интензитета. Као што је раније поменуто у чланку, штету изазива интензитет, па ако је интензитет прекомеран, фотопериод мора бити строго скраћен како би се штета свела на минимум. Ако је осветљење преслабо (што се готово никада НЕ дешава), онда то никаква дужина фотопериода не може надокнадити.

Ако хобиста ради у другој смени, фотопериод се може померити у том смеру како би посматрање акваријума било могуће када је код куће. Биљкама није важно које је стварно доба дана, већ само да фотопериод буде редован и доследан.

Утицај индиректне или директне сунчеве светлости кроз прозор

Ово је још једна област у којој се хобисти брину више него што је потребно и погрешно тумаче запажања. У акваријуму са убризгавањем CO2, ако су CO2, проток, дистрибуција, исхрана и одржавање адекватни, сунчева светлост која пада на акваријум нема штетан ефекат. Хобиста не мора предузимати никакве посебне мере предострожности због продора сунчеве светлости. Међутим, ако сунчева светлост пада на акваријум и то наизглед доводи до неке врсте алги, то је снажан показатељ да у акваријуму постоји неки дубљи проблем и да хобиста треба да провери горе поменуте факторе. Најчешћи проблем биће BGA при дну предњег стакла, можда баш испод шљунка. За блокирање светлости може се користити црна трака, али то није баш естетски. Ниво нитрата се може повећати како би се ово решило.

Да ли рефлектори помажу?

Рефлектори на цилиндричним цевима, компактним флуоресцентним сијалицама и слично могу повећати излазни PAR светиљке. Вредности се крећу од 10% до 20%, у зависности од конфигурације, чистоће и материјала. Као што је поменуто, ако акваријум пати од превише PAR, рефлектори су тада лоша ствар и требало би их уклонити како би се акваријуму помогло да се опорави. Ако акваријуму иде добро, рефлектори се могу сматрати добром ствари.

Који су знаци превише PAR?

Пошто интензитет светла диктира потребу за свим осталим, знаци превише светла су веома разнолики. Превише светла ствара потребу за већом количином хранљивих материја него што се понекад испоручује. Списак недостатака хранљивих материја је дугачак и обрађен је у посебном чланку. Превише светла ствара потребу за већом количином CO2 него што се испоручује. То затим доводи до недостатка CO2, који карактеришу топљење и опадање листова, пропадање и труљење, црне мрље, смеђе мрље, увијање или друге деформације листова, као и рупе на листовима. Алге повезане с недостатком CO2 укључују алге налик длакама или друге нитрасте алге, BBA или друге црвене алге. Браон алге могу се појавити након „надоградње“ осветљења. Сасвим је могуће да је осветљење толико јако да захтева тако високе нивое CO2 да постају токсични за фауну.

Да ли је сијеста добра идеја?

Сијесту је промовисала једна компанија чије је истраживачко особље веровало да, пошто у тропима често падају пљускови који значајан део дана заклањају сунце, следи да је гашење светла усред дана добро за водене биљке. Испоставило се да не постоји доказана веза између здравља биљака и сијесте. У многим случајевима, у зависности од других услова у акваријуму, здравље биљака се погоршавало, у другим случајевима се побољшавало, а у већини случајева није било разлике. Оваква расподела ефекта у суштини значи да су се у акваријуму дешавале и друге ствари које нису имале никакве везе са сијестом.

Да ли постоји најбоља сијалица или најбоља врста сијалице?

Да, најбоља сијалица је она која, по вашем мишљењу, чини да акваријум изгледа најбоље, а која вам живот не претвара у мучење претераним, прекомерним PAR. Све остало се може одбацити. Било да је реч о T5, T6, T8, T12, Halide или LED типу. Било да је реч о светиљци, висећој лампи или типу Clip-on Arc Pod. Биљке се могу узгајати чак и уз волфрамово (tungsten) осветљење. Њима то заиста није важно. Приликом куповине расвете, хобистима се препоручује да прво обезбеде оне важније ствари које гарантују успех, као што су одговарајући ниво протока/филтрације, добар план растварања и дистрибуције CO2, солидан програм исхране, као и честе замене воде и план одржавања. Када су сви ти важнији елементи обезбеђени, онда се може уживати у било којој врсти осветљења, било које боје и, уз одговарајућу пажњу, било ког интензитета.