Фотосинтетичний активна радіація
Фотосинтетичний активна радіація відображає спектральний діапазон 400-700 нм сонячного світла, який необхідний рослинам і зооксантелли (зооксантелли представляють собою одноклітинні водорості, що мешкають в тканинах тварин, таких як корали, молюски, анемони і голожабернікі) для здійснення фотосинтезу. Діапазон варіює від ультрафіолетового Уфa (UVA, Ультрафіолет А) до інфрачервоного світла. Уфa випромінювання має довжину хвилі 400-550 нм (з яких 465-485 нм демонструють максимальну ФАР актинічного діапазону), що поглинаються хлорофілом a і c2, а також перідініном (светопоглощающую каротиноид, споріднений хлорофілу). Нижній (близько) ІК спектр 620-720 нм є червоною смугою, що поглинається хлорофілом a і c2 (хоча ІК починається з 650 нм, енергетичний пік в червоному спектрі припадає на ІК або близьку до ІК область).
Фотони короткохвильового УФC (UVC, Ультрафіолет С) випромінювання володіють високою енергією і можуть руйнувати клітини і тканини, на щастя, озоновий шар атмосфери фільтрує їх. Зелене світло займає середню частину спектру (550-620 нм, найбільш видимі для людського ока) і, здебільшого, відбивається хлорофілом (тому листя виглядають зеленими).
Лампи, що випускають переважно актинічного світло, мають низький ФАР (хоча актинічного Уфa ще мають пік кривої ФАР і можуть покращувати характеристики освітлення в комплексі). Лампи, що випускають середній спектр довжин хвиль (жовтий-зелений), наприклад, «тепле біле» світіння (2700-3500 ° K), продукують незначна кількість ФАР. Найбільш потужна фотосинтетичний активна радіація створюється лампами, які працюють в ІК спектрі. Однак лише комплексне використання ламп різного спектрального складу забезпечить збіг безлічі піків графіка ФАР і, тим самим, зробить найкращий ефект на ріст рослин і водоростей.
Аспекти використання ФАР рослинами і водоростями:
В. Фотосинтетичний відповідь. Реакція починається, коли світлова енергія поглинається білками, так званого, фотосинтетичний активного центру хлорофілу;
С. Синтез хлорофілу. Є хімічною реакцією, яка відбувається за посередництва гормону рослин - цитокинина, при поглинанні хвиль довжиною близько 670 нм. В результаті відбувається формування хлорофілу, який забезпечує подальше зростання рослин і водоростей. Результатом нестачі 670 нм спектра є припинення росту прісноводних рослин і погіршення стану коралів в рифової акваріумі. Недолік даного близько червоного спектра (вище 620 нм) спостерігається в більшості, так званих, акваріумних ламп.
Численні випробування, проведені в області акваріумного господарства, показали, що скельні корали, молюски та інші прикріплені види, що вимагають енергію для фотосинтезу зооксантелл, не тільки процвітають, а й розмножуються при світлі, який збігається з оптимальним ФАР (близько 6500 ° K).
Коли розглядається кількість використовуваної енергії у ВАТ, найкращі результати демонструють лампи 6400 ° K SHO, випромінювання яких добре пронизує товщу більшості прісноводних акваріумів, а також рифових глибиною до 50 см. В останньому випадку додатково використовуються актинічного / 50,000 ° K лампи, що забезпечують глибоке проникнення хвиль довжиною 465-485 нм, споживаних зооксантелламі.
Як можна бачити на графіку, існує три основних піку спектрального складу ФАР. Однак найбільш важливі спайки припадають на червону частину спектру, при цьому всі вони, в більшій чи меншій мірі, створюються лампами денного світла 6500 ° K.
Варто відзначити, що більшість зелених водоростей потребують піку більш актинічного спектра, ніж вищі рослини. Звідси, популярність актинічного ламп в рифової акваріумі. які, тим не менш, повинні володіти довжиною хвилі 465-485 нм (високий світлодіодний блиск), не нижче 420 нм (багато актинічного лампи) і не мати широкий діапазон 400-520 нм (останнє покоління LED володіє точним спектральним складом - 465-485 нм). З цієї причини для зооксантелл коралів і молюсків рекомендується використовувати лампи 50000 ° K, тоді як в прісноводому акваріумі необхідно уникати екстраактінічного світла, який призведе до бурхливого розвитку зелених водоростей.
В останньому випадку необхідно підкреслити, що прісноводні водорості дуже люблять синє Уфa випромінювання. Не рекомендується використовувати також лампи денного світла високої температури кольору (наприклад, 14,000 ° K), які ближче до дна глибоких акваріумів будуть продукувати багато синього світла.
Недавні дослідження показали, що занадто низька Уфa випромінювання (нижче 420 нм) і, особливо, УФB (UVB, Ультрафіолет B) здатне знебарвити корали. Тому застосовувати подібні лампи не слід.
Вимірювання фотосинтетичний активній радіації
Хоча шкала Кельвіна (також як люкси) є одним з непрямих критеріїв оцінки ФАР, тільки ФАР метр (квантовий фотометр) може дати більш детальну інформацію.
В даний час прийнято вимірювати фотосинтетичний активну радіацію в «мкмоль * м2 * сек» (іноді спрощують до мкмоль або ммоль). Зокрема, 50 ммоль досить для більшості рослин або тіньовитривалих коралів, Nemezophylli, тоді як для Acropora потрібно 300 ммоль.
Деякі організми, наприклад, синьо-зелені водорості, пурпурні бактерії і Heliobacteria, можуть поглинати світло в області нижче інфрачервоного спектра. Вони використовують випромінювання, яке виходить за межу оптимального ФАР діапазону, придатного для розвитку більшості вищих рослин. Наприклад, ціанобактерії процвітають в умовах більш жовтого випромінювання (4000 ° K і нижче).
Червоні ціанобактерії використовують ФАР піки 435 і 675 нм, поглинаючи більше середню частину жовтого і зеленого спектра, які часто продукуються люмінесцентними і лампами розжарювання.