一, Механизам регулације спектра на испољавање боје тела рибе
1. Начин на који пигментне ћелије реагују на светлост
Пигментне ћелије у дермису, попут меланоцита, црвених пигментних ћелија и жутих пигментних ћелија, и кристали гванина у епидермису одлучују које је боје тело рибе. Црвене пигментне ћелије (које имају каротеноиде) и жуте пигментне ћелије (које имају сфеноиде) су веома осетљиве на спектре. Истраживања су показала да излагање црвеном светлу од 660 нм може повећати површину црвених пигментних ћелија љуски црвеног змаја за 30% и побољшати засићеност боје тела за 45%. Насупрот томе, у окружењу белог светла, контракција пигментних ћелија доводи до губитка боје тела.
2. Утицај кључних трака на приказ боја
Црвено светло (620–750 нм): Лако може да прође кроз воду, може да узбуди конусне ћелије у ретини риба и може помоћи телу да направи црвене пигментне ћелије у дермису. На пример, у окружењу где црвено светло чини више од 60% светлости, вредност црвенила (а *) рибе папагаја може да достигне +25, што је 60% веће него у условима природног осветљења.
Плаво светло (450–495 нм): Нема јак директан утицај на боју тела, али може да учини да рибље крљушти рефлектују више светлости. На пример, када су флуоресцентне рибе изложене плавој светлости, интензитет флуоресценције на њиховој површини се повећава за 2 до 3 пута, што им даје јединствен изглед.
Пун спектар (400–700 нм): опонаша природно светло и може да задржи биолошки сат рибе стабилним. Студије показују да под осветљењем пуног спектра, активност у исхрани тропских риба расте за 25% у односу на монохроматско светло, а брзина метаболизма ескалира за 15%.
3. Утицај интензитета светлости на праг
Постоји ограничење колико светло може бити јако да би риба променила боју. На пример, боја тела златне змајеве рибе постаје досадна када је интензитет светлости мањи од 2000 лукса. Између 3000 и 5000 лукса, боја тела постаје тамнија како се интензитет светлости повећава. Али када интензитет светлости пређе 8000 лукса, пигментне ћелије се смањују због фотооксидативног оштећења, због чега боја бледи.
2, Утицај спектра на синтезу хлорофила у воденим биљкама
1. Начин на који фотосинтетички пигменти апсорбују светлост
Хлорофил а/б инЛЕД водене биљке пуног спектранајбоље апсорбује црвену светлост (660нм) и плаву светлост (430нм), са квантним приносима од 0,85 и 0,82, респективно. У окружењу са белом светлошћу, стопа фотосинтезе водених биљака расте за 40%, а њихов садржај хлорофила се повећава за 25%. То је зато што је однос црвене плаве светлости 3:1.
2. Морфолошка контрола важних трака
Црвено светло (620–750 нм): помаже цвећу да цвета, а стабљике и листови расту. Када црвено светло чини 70% светлости, дужина чвора стабљике круне траве расте за 30%, а површина листа расте за 20%.
Плаво светло (450–495 нм): зауставља издуживање и чини листове дебљима. Када су изложени плавој светлости, листови водених биљака постали су 15% дебљи него када су били изложени црвеној светлости, а број хлоропласта се повећао за 25%.
Зелено светло (500–570нм): Лако може да прође кроз прљаву воду. Зелено светло може бити двоструко дубље од црвеног у води која је мутна од 100 НТУ. Додавање зеленог светла у мутну воду може повећати фотосинтетичку ефикасност водених биљака за 15–20%.
3. Комбиновани утицај интензитета светлости и фотопериода
Да би водене биљке цветале, фотопериод (6–10 сати/дан) и интензитет светлости (50–100 μмол/м²/с) треба да се контролишу заједно. На пример, стопа борења микро патуљастих бисера порасла је за 30% када су били у 12-часовном светлосном/12-часовном тамном циклусу у поређењу са оним када су били у окружењу са константном светлошћу. Када је интензитет светлости мањи од 30 μмол/м²/с, њихов раст престаје и постају жути.
3, Компетитивни инхибиторни механизам спектра на репродукцију алги
1. Алге и водене биљке се такмиче за светлост
Алге и водене биљке садрже исти скуп пигмената који им помажу у фотосинтези, иако се алге боље прилагођавају светлости. Експерименти су показали да је при интензитету светлости од 3000 лукса, стопа фотосинтезе зелених алги 1,8 пута већа од оне у воденим биљкама. Међутим, при интензитетима светлости већим од 6000 лукса, водене биљке добијају конкурентску предност повећањем броја хлоропласта, што доводи до смањења биомасе алги за 40%.
2. Утицај кључних бендова на сузбијање
Црвено светло (620–750 нм) зауставља раст спора зелених алги. У атмосфери са више од 50% црвеног светла, стопа клијања спора зелених алги опада за 60%, а стопа нагомилавања биомасе опада за 35%.
Плава светлост (450–495 нм): разбија мембране ћелија алги. Када плава светлост удари у ћелије алги, њихове мембране постају пропусније, што доводи до цурења интрацелуларних хемикалија и повећања стопе смртности за 25%.
Ултраљубичасто светло (280–400 нм) узрокује да алге униште своју ДНК. Експериментални докази показују да УВА (320-400нм) зрачење може смањити активност фотосинтетског система ИИ у алгама за 50%. Међутим, важно је запамтити да прекомерна УВ светлост може нашкодити хлоропластима водених биљака.
3. Техника еколошког балансирања спектралне регулације
Динамичко управљање спектром може помоћи у одржавању еколошке равнотеже између алги и водених биљака. На пример, „израчење пулсом плавом светлошћу“ (450 нм, 10000 лукса, 5 минута/сат) може брзо зауставити размножавање алги у раним фазама цветања алги. Током периода снажног раста водених биљака, прелазак на „синергијско осветљење црвено плаво светло“ (660нм: 450нм=3:1) може дати воденим биљкама конкурентску предност.
4, Практична употреба планова спектралне оптимизације
1. Планирајте да боје рибе изгледају боље
За Црвену рибу змај и рибу папагају, користите 660нм црвену ЛЕД диоду на 60%. +450нм плаву ЛЕД (30%) + бело светло пуног спектра (10%), са опсегом интензитета светлости од 5000–6000 лукса и 10 сати светлости сваког дана.
Флуоресцентна риба: Главни извор светлости је 450нм плаво светло (70%), са мало црвене светлости од 660нм (20%) и 520нм зелене светлости (10%). Светло је 3000–4000 лукса и укључено је 8 сати дневно.
2. План за унапређење раста водених биљака
Позитивној трави (попут Њутнове траве и црвеног лептира) је потребно 660нм црвено светло (50%), 450нм плаво светло (30%) и 630нм далеко црвено светло (20%). Интензитет светлости треба да буде 80-100 μмол/м²/с, а трава треба да има 10 сати светлости сваког дана.
Негативна трава (као што су Гвоздена круна и маховина) се углавном састоји од беле светлости пуног- спектра (70%), са мало црвене светлости од 660 нм (20%) и 450 нм плаве светлости (10%). Има интензитет светлости од 30–50 μмол/м²/с и добија 8 сати светлости сваког дана.
3. Планирајте најбољи начин контроле алги
За фазу превенције користите „синергијско осветљење црвено плаво светло“ (660нм: 450нм=3:1) са интензитетом светлости од 4000-5000 лукса током 8 сати дневно.
Фаза управљања: У периоду од 3 до 5 дана користите „израчење пулсом плавом светлошћу“ (450 нм, 10000 лукса, 5 минута/сат) заједно са „озрачењем црвеним светлом високог- интензитета“ (660 нм, 8000 лукса, непрекидно 2 сата дневно).
