Вплив монохроматичного світла з різними довжинами хвиль на зростання акваріумних рослин

Анотація

Мета роботи – визначення швидкості росту акваріумних рослин за умов впливу монохроматичного світла (червоні, жовті, зелені та сині хвилі) при безперервній експозиції впродовж 60 діб при температурі 20-22 °С.

Матеріали та методи. Для дослідження були обрані водні рослини, що живуть на різних рівнях товщі води – кушир занурений (Ceratophyllum demersum L., 1753), ехінодорус чотириреберний (Echinodorus quadricostatus Fasset,1955) та – пістія тілорізовидна (Pistia stratiotes L., 1753). Акваріуми місткістю 3 літри були обгорнуті чорним папером для усунення зовнішнього освітлення. Зверху над поверхнею води були закріплені по 6 світлодіодів марки FYL-3014 SRC. Такі світлодіоди генерували хвилі з довжиною l = 660 нм (червоні), 590,2 нм (жовті), 574 нм (зелені) і 470 нм (сині). Загальну потужність хвиль різного кольору регулювали за допомогою змінних резисторів. Опромінення рослин проводили в безперервному режимі. Впродовж експерименту раз у 15 діб вимірювали масу рослин, довжину листків та коренів.

Результати. У процесі роботи було відзначено, що збільшення маси та розмірів листків і коренів Echinodorus quadricostatus і Ceratophyllum demersum було максимальним при освітленні синім світлом (середнє збільшення всіх морфометричних параметрів складало – 31 % і 37 % відповідно), при опроміненні цих рослин червоним світлом приріст рослин досягав 16 % та 33 % відповідно. Позитивний вплив жовтого та зеленого світла на ріст досліджуваних рослин був меншим (лише 5 – 6 %). Для Pistia stratiotes максимальне збільшення біомаси відзначено при освітленні червоним світлом (на 14 %), а при освітленні синім та зеленим світлом вказані параметри майже не змінювалися. Монохроматичне жовте світло призводило до пошкодження цієї рослини (зменшення маси, загнивання тканин та навіть загибелі). Оцінений усереднений ефект сумарного впливу монохроматичного світла (середній процент змін) за всіма досліджуваними параметрами на різні водні рослини показав, що синє і червоне світло збільшує ріст всіх водних рослин, при освітленні їх жовтими й зеленими хвилями приріст біомаси у водних рослин був мінімальним або відсутнім.

Висновки.

1. Водні рослини при безперервному монохроматичному освітленні, незалежно від виду та місця зростання (водна поверхня – pistia stratiotes, товща води – ceratophyllum demersum, дно водойми – echinodorus quadricostatus), виявляють інтенсивне зростання під дією синього або червоного світла: максимальний приріст маси, довжини коренів, лінійних розмірів листя за 60 діб досягає 30 – 35 % (для різних видів рослин). 2. Окремо використовувані зелені та жовті світлові хвилі у водних рослин дають або незначний позитивний ефект приросту (5 – 8 %), або навіть призводять до їх деградації й загибелі деяких видів (Pistia stratiotes). 3. Монохроматичне освітлення акваріумних систем може бути використано з метою мінімізації енергетичних витрат при спеціалізованому вирощуванні водних рослин для харчових цілей, а також для розмноження їх окремих декоративних видів. При цьому слід враховувати специфіку проникнення світлових хвиль крізь товщу води, на певну глибину водних резервуарів. 4. Вирощування акваріумних рослин можна здійснювати при їх безперервному освітленні тільки синім або червоним світлом, однак, при цьому слід враховувати специфіку проникнення хвиль різної довжини крізь товщу води, та глибину водних резервуарів. 5. Додаткове освітлення акваріумних рослин зеленим та жовтим світлом можна рекомендувати для використання в акваріумістиці у невеликих кількостях, в основному як декоративний елемент в естетичних цілях, оскільки позитивних впливів на ріст рослин не було виявлено