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Beleuchtung eines gepflanzten Aquariums

Es gibt viele Missverständnisse hinsichtlich des Lichtbedarfs eines bepflanzten Aquariums. Für die Hobbyisten, die sich an die sogenannten Regeln halten, ohne einige Grundprinzipien der Pflanzenphysiologie und der Photosynthese zu verstehen, ist dies kein Ende der Trauer. Hobbyisten werden in der Regel angewiesen, „so viel Licht wie möglich zu verwenden“ oder „ihre aktuellen Leuchten mit schlechter Qualität, die mit dem Tank geliefert wurden, mit helleren, sexyeren Lichtern zu verbessern“. Leider ist das Endergebnis meistens ein Algenpanzer und / oder eine vollständige Dezimierung teurer Pflanzen. 

Hobbyisten haben auch willkürliche Regeln gelernt, wie zum Beispiel Watt pro Gallone (WPG), und dass einige Pflanzen höhere WPG benötigen, um zu gedeihen. Auf Websites, die Pflanzen verkaufen, wird häufig ein „Lichtbedarf“ für die Art angegeben. Eine andere populäre willkürliche "Regel" besagt, dass der optimale Kelvin 6500K ist. 

Keine dieser "Anforderungen" oder willkürlichen "Regeln" hat irgendeine Gültigkeit, insbesondere wenn sie außerhalb des Kontextes mit der Internetpräsenz beachtet werden CO2 Anforderungen der Pflanzen. So werden Hobbyisten seit Jahren vergeblich in Kreisen geführt, um eine „optimale“ Beleuchtung ihrer Pflanzen zu gewährleisten, während sie dabei den wichtigsten Aspekt der Pflanzenhaltung ignorieren. Dieser Artikel soll die populären Mythen über Beleuchtung in Bezug auf Pflanzengesundheit entlarven.

 

Was ist Licht und wie nutzen Pflanzen es?

Hobbyisten gehen automatisch davon aus, dass das Licht auf die Pflanze scheint und dass die Pflanze einfach durch diese Belichtung wächst. Wir beobachten zum Beispiel im Freien, dass Pflanzen im Schatten nicht so robust zu sein scheinen wie bei voller Sonneneinstrahlung. Die Schlussfolgerung ist, dass mehr Licht immer besser ist, und dass, wenn eine Pflanze ungesund aussieht, es wegen unzureichendem Licht sein muss.

Die Wahrheit ist eine viel kompliziertere Geschichte. Pflanzenblätter funktionieren tatsächlich in einer sehr ähnlichen Weise wie eine photoelektrische Diode, bei der Licht, das auf die Platte auftrifft, bewirkt, dass das Material anregt und dann Elektronen ausstößt. Das Objekt innerhalb des Blattes, das die Elektronen enthält, ist das Chlorophyll-Molekül.

Das Licht selbst ist eine rätselhafte Energieform, die sich verhält, als wäre es eine Welle (wie eine Meereswelle) und verhält sich gleichzeitig wie ein Teilchen wie ein Projektil. Der Einfachheit halber kann es helfen, in Bezug auf eine vibrierende Stimmgabel zu denken, die aus einer Kanone geschossen wurde. Wenn die Stimmgabel mit einem anderen Gegenstand kollidiert, gibt sie Energie nicht nur aufgrund ihrer Bewegung als Projektil ab, sondern gibt auch die Energie ihrer Schwingung ab.

Milliarden von Projektilen, bekannt als "Photonen", bewegen sich durch den Weltraum. Beim Aufprall auf andere Objekte werden sie vernichtet, aber die Energie, die sie in ihrer Schwingung tragen, wird auf das Objekt übertragen, mit dem sie kollidiert sind. Wenn sie das Chlorophyll genau im richtigen Winkel und genau an der richtigen Stelle treffen, wird die Energie des Photons auf Elektronen übertragen, die vom Chlorophyll gefangen gehalten werden. Die Elektronen können dann austreten und werden von anderen Proteinen eingefangen, die die Elektronen verwenden können, um andere Verbindungen herzustellen. Es kann Tausende von einzelnen Proteinen geben, die diese Elektronen auffangen und dann freisetzen, genau wie eine Reihe von Freiwilligen Sandsäcke entlang der Linie bewegt, um einen provisorischen Damm am Ende der Linie zu bauen.

Am Ende der Linie in einem Blatt werden die Elektronen anstelle eines Damms verwendet, um den Kohlenstoff aus Kohlendioxid zu entfernen, um ihn mit Wasser zu hydratisieren, und das Endprodukt ist eine Art von Zucker, der leicht in Glucose umgewandelt werden kann . Die Glukose wird verwendet, um jede Zelle in der gesamten Pflanze zu ernähren.

Pflanzen wachsen daher aufgrund der Verfügbarkeit der Nahrungsmittel, die sie herstellen können. Das Licht ist nur eine Komponente in diesem Lebensmittelherstellungsprozess. Wasser, CO2 und Nährstoffe wie Phosphat und Nitrat werden benötigt, um die Zuckerherstellung abzuschließen.

 

Wenn wir uns also nur auf das Licht konzentrieren und die Wichtigkeit aller anderen wichtigen Zutaten ignorieren, kann Zucker nicht richtig hergestellt werden und die Pflanze verhungern. Stellen Sie sich vor, die Dammbauer bewegen die Sandsäcke von einer Person zur anderen. Stellen Sie sich vor, dass es mehr Sandsäcke gibt, als jede Person bewältigen kann. Das Ergebnis werden Sandsäcke sein, die vielleicht auf die Füße der nächsten Person fallen, was die Effizienz dieser Person und auch die der nächsten reduziert. Wenn in einer sehr kurzen Zeit die Anzahl der Sandsäcke die Fähigkeit jeder einzelnen Person übersteigt, die Taschen zu handhaben und zu bewegen, wird das Ergebnis ein Chaos sein. Genau das passiert in Tanks mit zu viel Licht. Elektronen (die Sandsäcke) streuen und beschädigen die gesamte Ereigniskette.

 

Was ist die Alternative zu WPG und wie man das Licht steuert?

Die grundlegendste Messung der Lichtenergie ist, wenn wir an der Projektilanalogie festhalten, einfach die Anzahl der Geschosse zu zählen, die sich innerhalb einer bestimmten Zeit über eine bestimmte Fläche bewegen. Wie viele Kanonenkugeln schlagen pro Stunde auf die belagerte Burgmauer? In unserem Fall heißt diese Messung Photosynthetisch aktive Strahlung, allgemein bekannt als das Akronym PAR.

 

PAR sagt uns genau, wie viele Photonprojektile jede Sekunde einen Quadratzentimeter durchqueren. Da die Photon-Teilchen so klein sind und sich so schnell bewegen, ist die Messung normalerweise eine sehr große Zahl, irgendwo in der Größenordnung von 1-Milliarden-Kanonenkugeln, die jede Sekunde ein 1X1-Quadratzentimeter kreuzen. Diese Zahl, eine Milliarde Milliarden, ist unvorstellbar, deshalb haben wir einen einfacheren Namen für uns. es heißt eine "Mikromole". Jetzt ist es einfacher, in Bezug auf 10-Mikromole oder 20-Mikromole anstelle von etwas Unangenehmem zu sprechen, wie "zwei Punkte null mal zehn bis achtzehn pro Quadratzentimeter pro Sekunde".

In einem dunklen Raum zeigt das Einschalten einer Taschenlampe, dass eine Hand im Strahl, nur einen Zentimeter von der Linse entfernt, hell ist, aber einige Meter entfernt nimmt die Intensität schnell ab, während sich die Photonen ausbreiten, um mehr Fläche abzudecken. Wenn wir den PAR genau messen, werden wir feststellen, dass jedes Mal, wenn wir den Abstand von der Glühbirne verdoppeln, der PAR in der doppelten Entfernung nur ein Viertel dessen ist, was er bei der ersten Entfernung war. Bei dreifacher Entfernung wird der PAR auf ein Neuntel (1 / 9th). Dieser Abfall wird als "umgekehrte quadratische Beziehung" bezeichnet und ist eine sehr nützliche und konsistente Regel.

Es gibt Gründe, warum die WPG-Faustregel so viel Chaos verursachen kann. Erstens haben nicht alle Glühbirnen die gleiche Intensität. Eine T5-Lampe ist heller als eine T8-Lampe. LED haben unterschiedliche Wattagen und sind in verschiedenen Clustergruppen angeordnet, so dass es fast unmöglich ist, die Regel zu verstehen. Zweitens hat WPG wegen der umgekehrten quadratischen Regel einen sehr begrenzten Anwendungsbereich. In bestimmten Tanks, wie etwa einem mittelgroßen Tank, etwa 30 Gallonen oder so, kann eine bestimmte WPG Nummer nützlich sein, aber wenn sich die Tankgröße ändert, ändert sich der Abstand zur Glühbirne bei größeren oder kleineren Volumina nicht proportional die Tankgröße verdoppelt sich? Der vertikale Abstand zur Lampe verdoppelt sich nicht, so dass der Lichtabfall nicht proportional ist, aber die WPG-Regel verlangt eine Verdoppelung der Wattleistung. In großen bis sehr großen Tanks kann die Einhaltung der WPG-Regel katastrophale Folgen haben.

Eine viel vernünftigere Faustregel wurde unter Verwendung der konsistenteren PAR-Messung entwickelt. Leider ist es keine einfache Regel. PAR-Messungen wurden mit typischen Lampentypen durchgeführt, und der PAR wurde in einem Diagramm basierend auf der Entfernung von der Glühbirne aufgetragen. Allgemein gesagt;

Die Niedriglichtzone wurde als ausreichend Licht definiert, um weniger als 50-Mikromole auf der Substratebene zu messen.

Die Medium-Light-Zone wurde als ausreichend Licht definiert, um zwischen 50- und 75-Mikromolen auf der Substratebene zu messen.

Die High-Light-Zone ist etwas über 75-Mikromol, gemessen auf der Substratebene.

 

Panzer, die Null haben CO2 Anreicherung, dh keine Gasinjektion und keine Flüssigkohlenstoffdosierung wäre gut, um in der Low-Light-Zone zu bleiben. CO2 Eingespritzte Tanks sollten in der Low-Light-Zone und nach einigen Wochen gestartet werden CO2Durchfluss / Verteilung und Ernährung sind ausreichend, das Licht kann erhöht werden.

Was Hobbyisten zu jeder Zeit im Auge behalten müssen, ist, dass es keinen Zusammenhang zwischen der Lichtmenge und der Gesundheit der Pflanze gibt. Es gibt viele gesunde CO2 eingespritzte oder flüssige Kohletanks bei schwachem Licht. Der Tank ist VIEL einfacher zu warten und Algenblüten sind viel weniger verbreitet. Die Verwendung von hohem Licht hat zur Folge, dass die Wachstumsrate der Pflanzen steigt und damit auch die Wachstumsrate der Algen. Wachstumsrate ist nicht gleich Gesundheit. Panzer mit hohem Licht und schlecht CO2oder schlechte Ernährung kann Pflanzen haben, die schnell wachsen, aber Algen oder andere gesundheitliche Probleme haben.

Für Anfänger, Anfänger und sogar für Fortgeschrittene gilt: Wenn ein Tank als Pauschalangebot gekauft wird, das Bestandsbeleuchtung umfasst, ist die absolut schlimmste Entscheidung, die in Betracht gezogen werden kann, eine „Aufrüstung“ der Lichter. Das wird immer der Anfang von Schwierigkeiten sein. Hobbyisten werden ermutigt, zu lernen, wie man Pflanzen mit Stocklicht oder First-First-Beleuchtung anbauen kann CO2 Injektion oder flüssige Ergänzung. Wenn nach einiger Erfahrung schnellere Wachstumsraten gewünscht werden, kann die Intensität erhöht werden. Dies birgt jedoch immer die Gefahr, dass sich die Pflanzengesundheit verschlechtert, wenn die anderen Komponenten nicht mit FIRST versorgt werden.

 

Was ist mit Kelvin und Spectrum?

Wahrscheinlich der zweitschlechteste Hinweis, der über Beleuchtung gegeben wird, ist, dass Pflanzen 6500K benötigen, um bei optimaler Gesundheit zu sein. Dieser Mythos ist scheinbar für immer da gewesen, denn natürlich ist die Farbtemperatur der Sonne über 6000K-6500K so selbstverständlich, dass alle annehmen, dass dies die perfekte "Qualität" des Lichts sein muss. Verkäufer drängen "spezielle Pflanzenzwiebeln" zu exorbitanten Preisen an ahnungslose Hobbyisten. Wenn die Wahrheit gesagt wird, sehen nur wenige, wenn überhaupt, Wasserpflanzen die volle Spektrum-Mittagssonne, da sie unter dem Schirmdach und unter trüben Gewässern in den Regenwäldern der Welt wachsen, was den Wert von Kelvin Temperatur oder von Vollspektrum macht. Auch kommt keine Glühbirne der spektralen Verteilung der Sonne nahe. Ein paar Gipfel in ein paar schmalen Streifen zu haben, nähert sich der Sonne in keiner Form. Der Begriff "Full Spectrum" ist lediglich ein anderer Marketingbegriff, der verwendet wird, um Menschen anzusaugen. Wenn man ein Dutzend verschiedene Glühbirnenmarken aufstellen würde, die alle behaupten, 6500K zu sein, würden sie alle unterschiedliche Farben haben, also ist keine Glühbirne tatsächlich 6500K sowieso. Wenn man die Kelvin-Bewertung von Glühbirnen liest, sollte die Nummer eher als Modellnummer verwendet werden, im Gegensatz zu irgendeinem wissenschaftlichen Wert.

Die Leuchtstofflampe des örtlichen Baumarkts züchtet Pflanzen genauso wie eine spezielle Pflanzenbirne. Es gibt wirklich keinen Unterschied in der Leistung, vorausgesetzt, die Lampentypen sind gleich und die Wattzahlen sind gleich. Pflanzen passen sich automatisch an ihre Umgebung an, indem sie Pigmente produzieren, die auf das verfügbare Spektrum reagieren. Daher wird eine Glühbirne, die beim B & Q, bei Home Depot oder in einem Baumarkt in der Nachbarschaft gekauft wurde, genau die gleiche Arbeit leisten, unabhängig vom Spektrum. Der Unterschied besteht darin, dass der Bastler den Farbstich der B & Q-Lampe möglicherweise nicht mag. Kelvin-Bewertungen und andere Farbparameter sollten daher nur im Zusammenhang mit dem emotionalen Einfluss betrachtet werden, den sie auf den Betrachter haben. Auf die gleiche Weise, zum Beispiel in einer Metzgerei, haben die Zwiebeln, die zum Beleuchten des Fleisches verwendet werden, typischerweise eine rote Komponente. Dadurch erscheint das Fleisch schmackhafter. Es ist eine Illusion, aber Metzger kennen diese sehr gut, und sie würden sich selten dafür entscheiden, eine Zwiebel zu verwenden, die schwer in Blau oder Grün ist, zum Beispiel, weil dies dem Fleisch einen negativen ästhetischen Reiz verleihen würde.

Farben sollten verwendet werden, wie wir einen Pinsel verwenden würden, um Stimmungen auf dem Tank zu malen. Wenn mehrere Lampen verwendet werden, kann man Morgenlicht mit Rot und Orange simulieren und später am Tag zu blaueren Tönen wechseln. Es ist niemals notwendig, die Farben, die über dem Tank verwendet werden, in einem irrigen Eindruck einzuschränken, dass Pflanzen mit einem anderen Kelvin-Wert als 6500K nicht gut zurechtkommen. Das ist streng im Bereich der Fantasie.

 

Was ist mit LEDs?

Da LED-Einheiten preiswerter werden, wird es bessere Verfügbarkeit und mehr Funktionen geben. Heimwerker können Rohstoffe beziehen und ihre eigenen Leuchten verdrahten. Das wichtigste Merkmal in der LED-Welt ist die Möglichkeit, das Modul von 0% auf 100% zu dimmen. Dies ist tatsächlich ein viel wertvolleres Merkmal als die Menge an PAR, die normalerweise in jedem Fall zu hoch ist. Dimmen ermöglicht eine maximale Kontrolle, was einer Algenbekämpfung gleichkommt. Ein weiteres großartiges Merkmal der höheren Endeinheiten, das in die Einheiten mit niedrigeren Kosten herunterfiltern kann, ist die Verfügbarkeit von mehreren Farbdioden in Kombination mit Programmierbarkeit. Wie bereits erwähnt, ist dies ein künstlerisches Merkmal und sobald die Menschen von ihrer 6500K-Hypnose aufwachen, werden sie den wahren Wert der Farbe erkennen. Fische und andere Tiere können bunter erscheinen. Lieblingsleuchtstofflampen können mit der richtigen Mischung aus RGB und CYMK simuliert werden.

Die Frage, ob Pflanzen mit LED wachsen können, sollte nun offensichtlich sein. Wiederum sind wichtigere Faktoren eines LED-Designs Steuerbarkeit, Ästhetik, Zuverlässigkeit und so weiter.

 

Beleuchtungsdauer (Photoperiode)

Pflanzen benötigen selten mehr als etwa 8 bis 9 Stunden Licht. Eine längere Photoperiode als diese fördert nur Algen. Es ist immer am besten, einen Timer für die Lichter zu haben, und wenn der Tank ist CO2 eingespritzt, sollte es auch einen separaten Timer für den Gassolenoid geben. Wenn Sie vergessen, das Licht auszuschalten, kann dies schwerwiegende Folgen für die Pflanzen haben.

Die Länge der Photoperiode sollte immer im Zusammenhang mit der Intensität betrachtet werden. Wie bereits im Artikel erwähnt, verursacht die Intensität den Schaden. Wenn die Intensität zu hoch ist, muss die Photoperiode streng begrenzt werden, um den Schaden zu minimieren. Wenn die Beleuchtung zu niedrig ist (was mit ziemlicher Sicherheit NIE passiert), dann kann keine Dauer der Photoperiode kompensieren.

Wenn der Bastler eine Spätschicht arbeitet, kann die Photoperiode in diese Richtung verschoben werden, so dass die Betrachtung verfügbar ist, wenn er zu Hause ist. Pflanzen interessieren sich nicht dafür, was die tatsächliche Tageszeit ist, nur dass die Photoperiode regelmäßig und konsistent ist.

 

Auswirkungen von indirektem oder direktem Sonnenlicht von Fenster

Dies ist ein weiterer Bereich, in dem Hobbyisten sich mehr als nötig sorgen und die Beobachtungen falsch interpretieren. In einem CO2 Einspritzbehälter, wenn CO2Fluss, Verteilung, Ernährung und Wartung sind ausreichend, dann fällt Sonnenlicht, das auf den Tank fällt, nicht negativ aus. Der Hobbyist muss keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen aufgrund von invasivem Sonnenlicht treffen. Wenn jedoch Sonnenlicht auf den Tank fällt und dies scheinbar zu einer Art von Algen führt, ist dies ein deutlicher Hinweis darauf, dass es ein grundlegenderes Problem im Tank gibt und dass der Hobbybastler die oben genannten Faktoren berücksichtigen muss. Das häufigste Problem ist BGA an der Unterseite der Frontscheibe, vielleicht direkt unter dem Kies. Schwarzes Klebeband kann verwendet werden, um das Licht zu blockieren, aber dies ist nicht sehr künstlerisch. Die Nitratgehalte können erhöht werden, um dies zu beheben.

 

Helfen Reflektoren?

Reflektoren an zylindrischen Rohren, Kompaktleuchtstoffen und so weiter können die PAR-Leistung der Leuchte erhöhen. Die Werte reichen von 10% bis 20% je nach Konfiguration, Sauberkeit und Materialien. Wie erwähnt, wenn der Tank zu viel PAR leidet, dann sind die Reflektoren eine schlechte Sache und sollten entfernt werden, um dem Tank zu helfen, sich zu erholen. Wenn es dem Tank gut geht, können die Reflektoren als eine gute Sache angesehen werden.

 

Was sind die Anzeichen von zu viel PAR?

Da die Lichtintensität das Bedürfnis nach allem anderen ausmacht, sind die Anzeichen für zu viel Licht weitreichend. Zu viel Licht verursacht einen Bedarf an mehr Nährstoffen, als manchmal geliefert werden. Die Liste des Nährstoffmangels ist lang und wird in einem separaten Artikel behandelt. Zu viel Licht verlangt nach mehr CO2 als wird geliefert. Das verursacht dann CO2 Mangel, der durch schmelzen, fallende Blätter, Alterung und Verrottung, schwarze Flecken, braune Flecken, Kräuseln oder andere Blattdeformationen sowie Löcher in Blättern gekennzeichnet ist. CO2 verwandte Algen wie Haare oder andere filamentöse Algen, BBA oder andere Rotalgen. Diatomeenalgen können nach einem Beleuchtungs-Upgrade auftreten. Es ist durchaus möglich, dass die Beleuchtung so hoch ist, dass sie so viel Licht benötigt CO2 als giftig für die Fauna.

 

Ist eine Siesta eine gute Idee?

Die Siesta wurde von einer Firma gefördert, deren Forschungspersonal der Meinung war, dass es in den Tropen, die die Sonne für eine beträchtliche Zeit am Tag blockierten, häufig regnete, was bedeutet, dass das Licht mitten am Tag ausgeschaltet wurde war gut für Wasserpflanzen. Wie sich herausstellt, gibt es keinen nachgewiesenen Zusammenhang zwischen Pflanzengesundheit und Siesta. In vielen Fällen verschlechterte sich die Pflanzengesundheit in Abhängigkeit von den anderen Bedingungen im Tank, in anderen Fällen verbesserte sich die Gesundheit und in den meisten Fällen gab es keinen Unterschied. Die Verteilung der Wirkung bedeutet im Wesentlichen, dass sich im Tank andere Dinge abspielen, die nichts mit der Siesta zu tun haben.

 

Gibt es eine beste Glühbirne oder die beste Glühbirne?

Ja, die beste Glühlampe ist die, die den Tank für Sie am besten aussehen lässt und die das Leben nicht zu einem Elend macht, wenn Sie mit übermäßigem PAR überfordert sind. Alles andere kann aus dem Fenster geworfen werden. Sei es T5, T6, T8, T12, Halogen, LED. Sei es eine Leuchte, eine Hängelampe oder ein Clip on Arc Pod-Typ. Pflanzen können auch mit Wolframbeleuchtung gezüchtet werden. Sie kümmern sich wirklich nicht darum. Wenn Sie sich für Beleuchtung einkaufen, sollten Hobbyisten zuerst nach den wichtigeren Dingen suchen, die zum Erfolg beitragen, wie z. B. der richtigen Durchflussmenge / Filtration CO2 Auflösungs- und Verteilungsplan, ein solides Ernährungsprogramm sowie häufige Wasserwechsel- und Wartungspläne. Wenn all diese wichtigeren Elemente vorhanden sind, kann man jede Art von Beleuchtung in jeder Farbe und, wenn man auf jede Intensität achtet, genießen.