一, Žuvies kūno spalvos pasireiškimo spektro reguliavimo mechanizmas
1. Kaip pigmentinės ląstelės reaguoja į šviesą
Dermoje esančios pigmentinės ląstelės, tokios kaip melanocitai, raudonojo pigmento ląstelės ir geltonojo pigmento ląstelės, ir guanino kristalai epidermyje nusprendžia, kokios spalvos yra žuvies kūnas. Raudonosios pigmentinės ląstelės (turinčios karotinoidų) ir geltonosios pigmentinės ląstelės (turinčios spenoidus) yra labai jautrios spektrams. Tyrimai parodė, kad 660 nm raudonos šviesos poveikis gali padidinti raudonojo drakono žuvų žvynų raudonojo pigmento ląstelių plotą 30%, o kūno spalvos sodrumą padidinti 45%. Ir atvirkščiai, esant baltos šviesos sąlygoms, dėl pigmentinių ląstelių susitraukimo prarandama kūno spalva.
2. Klavišų juostų įtaka spalvų perteikimui
Raudona šviesa (620–750 nm): gali lengvai prasiskverbti per vandenį, sužadinti kūgio ląsteles žuvų tinklainėje ir padėti organizmui gaminti raudonųjų pigmentinių ląstelių dermoje. Pavyzdžiui, aplinkoje, kurioje raudona šviesa sudaro daugiau nei 60 % šviesos, papūgos žuvų raudonumo vertė (a *) gali siekti +25, o tai yra 60 % didesnė nei natūralaus apšvietimo sąlygomis.
Mėlyna šviesa (450–495 nm): ji neturi didelės tiesioginės įtakos kūno spalvai, bet gali priversti žuvų žvynus atspindėti daugiau šviesos. Pavyzdžiui, kai fluorescencinės žuvys yra veikiamos mėlynos šviesos, jų paviršiaus fluorescencijos intensyvumas padidėja 2–3 kartus, o tai suteikia joms nepakartojamą išvaizdą.
Visas spektras (400–700 nm): imituoja natūralią šviesą ir gali išlaikyti stabilius žuvų biologinius laikrodžius. Tyrimai rodo, kad esant viso spektro apšvietimui, tropinių žuvų valgymo aktyvumas padidėja 25%, palyginti su monochromatinės šviesos sąlygomis, o medžiagų apykaitos greitis padidėja 15%.
3. Šviesos intensyvumo įtaka slenksčiui
Yra ribos, kiek šviesa gali keisti žuvų spalvą. Pavyzdžiui, auksinės drakono žuvelės kūno spalva tampa blyški, kai šviesos intensyvumas yra mažesnis nei 2000 liuksų. Nuo 3000 iki 5000 liuksų, didėjant šviesos intensyvumui, kūno spalva tamsėja. Tačiau kai šviesos intensyvumas viršija 8000 liuksų, pigmentinės ląstelės susitraukia dėl fotooksidacinės žalos, dėl kurios spalva blunka.
2, Spektro įtaka chlorofilo sintezei vandens augaluose
1. Kaip fotosintetiniai pigmentai sugeria šviesą
Chlorofilas a/b inViso spektro LED vandens augalaigeriausiai sugeria raudoną šviesą (660 nm) ir mėlyną šviesą (430 nm), kurių kvantinis derlius yra atitinkamai 0,85 ir 0,82. Baltos šviesos aplinkoje vandens augalų fotosintezės greitis padidėja 40%, o chlorofilo kiekis - 25%. Taip yra todėl, kad raudonos mėlynos šviesos santykis yra 3:1.
2. Morfologinė svarbių juostų kontrolė
Raudona šviesa (620–750 nm): padeda žydėti gėlėms ir augti stiebams bei lapams. Kai raudona šviesa sudaro 70% šviesos, vainiko žolės stiebo mazgo ilgis padidėja 30%, o lapų plotas - 20%.
Mėlyna šviesa (450–495 nm): sustabdo pailgėjimą ir daro lapus storesnius. Veikiant mėlynai šviesai vandens augalų lapai pasidarė 15% storesni nei veikiami raudonos šviesos, o chloroplastų skaičius padidėjo 25%.
Žalia šviesa (500–570 nm): gali lengvai pereiti per nešvarų vandenį. Žalia šviesa gali sklisti du kartus giliau nei raudona šviesa vandenyje, kuris yra 100 NTU drumstas. Žalios šviesos įdėjimas į drumstą vandenį gali padidinti vandens augalų fotosintezės efektyvumą 15–20%.
3. Bendra šviesos intensyvumo ir fotoperiodo įtaka
Kad vandens augalai klestėtų, fotoperiodą (6–10 valandų per dieną) ir šviesos intensyvumą (50–100 μmol/m²/s) reikia kontroliuoti kartu. Pavyzdžiui, mikro nykštukinių perlų augimas padidėjo 30%, kai jie buvo 12 valandų šviesos / 12 valandų tamsos cikle, palyginti su tuo, kad jie buvo nuolat šviesoje. Kai šviesos intensyvumas mažesnis nei 30 μmol/m²/s, jų augimas sustoja ir pagelsta.
3, Konkurencinis slopinamasis dumblių dauginimosi spektrų mechanizmas
1. Dumbliai ir vandeningi augalai konkuruoja dėl šviesos
Dumbliuose ir vandens augaluose yra tas pats pigmentų rinkinys, kuris padeda jiems fotosintezuoti, nors dumbliai geriau prisitaiko prie šviesos. Eksperimentai parodė, kad esant 3000 liuksų šviesos intensyvumui, žaliųjų dumblių fotosintezės greitis yra 1,8 karto didesnis nei vandens augalų. Tačiau, kai šviesos intensyvumas viršija 6000 liuksų, vandens augalai įgyja konkurencinį pranašumą padidindami chloroplastų skaičių, todėl dumblių biomasė sumažėja 40 %.
2. Klavišų juostų įtaka slopinimui
Raudona šviesa (620–750 nm) stabdo žaliųjų dumblių sporų augimą. Atmosferoje, kurioje yra daugiau nei 50 % raudonos šviesos, žaliųjų dumblių sporų daigumas sumažėja 60 %, o biomasės kaupimosi greitis sumažėja 35 %.
Mėlyna šviesa (450–495 nm): suardo dumblių ląstelių membranas. Kai mėlyna šviesa patenka į dumblių ląsteles, jų membranos tampa pralaidesnės, todėl tarpląstelinės cheminės medžiagos išteka ir mirtingumas padidėja 25%.
Ultravioletinė šviesa (280–400 nm) priverčia dumblius sunaikinti savo DNR. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad UVA (320-400 nm) apšvitinimas gali 50% sumažinti dumblių II fotosintezės sistemos aktyvumą. Tačiau svarbu atsiminti, kad per didelė UV šviesa gali pakenkti vandens augalų chloroplastams.
3. Spektrinio reguliavimo ekologinio balansavimo technika
Dinaminis spektro valdymas gali padėti išlaikyti ekologinę pusiausvyrą tarp dumblių ir vandens augalų. Pavyzdžiui, "mėlynos šviesos impulsų švitinimas" (450 nm, 10 000 liuksų, 5 minutės per valandą) gali greitai sustabdyti dumblių dauginimąsi ankstyvosiose dumblių žydėjimo stadijose. Energingo vandens augalų augimo laikotarpiu perjungimas į „raudonos mėlynos šviesos sinerginį apšvietimą“ (660 nm: 450 nm=3:1) gali suteikti vandens augalams konkurencinį pranašumą.
4,Praktinis spektrinio optimizavimo planų panaudojimas
1. Suplanuokite, kad žuvies spalvos atrodytų geriau
Red Dragonfish ir Parrotfish atveju naudokite 660 nm raudoną šviesos diodą su 60 % . +450 nm mėlynu šviesos diodu (30 %) + viso spektro balta šviesa (10 %), kurio šviesos intensyvumo diapazonas yra 5000–6000 liuksų ir 10 valandų šviesos kiekvieną dieną.
Fluorescencinė žuvis: pagrindinis šviesos šaltinis yra 450 nm mėlyna šviesa (70 %), šiek tiek 660 nm raudonos šviesos (20 %) ir 520 nm žalios šviesos (10 %). Apšvietimas yra 3000–4000 liuksų ir dega 8 valandas per dieną.
2. Vandens augalų augimo gerinimo planas
Teigiamai žolei (pvz., Niutono žolei ir raudonajam drugeliui) reikia 660 nm raudonos šviesos (50 %), 450 nm mėlynos šviesos (30 %) ir 630 nm tolimosios raudonos šviesos (20 %). Šviesos intensyvumas turi būti 80-100 μmol/m ²/s, o žolė turi turėti 10 valandų šviesos kiekvieną dieną.
Neigiama žolė (pvz., Geležies karūna ir samanos) daugiausia sudaryta iš viso -spektro baltos šviesos (70 %), su šiek tiek 660 nm raudonos šviesos (20 %) ir 450 nm mėlynos šviesos (10 %). Jo šviesos intensyvumas yra 30–50 μmol/m²/s ir kiekvieną dieną gauna 8 valandas šviesos.
3. Suplanuokite geriausią dumblių kontrolės būdą
Prevenciniam etapui naudokite „raudonos mėlynos šviesos sinerginį apšvietimą“ (660nm: 450nm=3:1), kurio šviesos intensyvumas yra 4000–5000 liuksų 8 valandas per dieną.
Valdymo etapas: 3–5 dienas naudokite „mėlynos šviesos impulsinį švitinimą“ (450 nm, 10 000 liuksų, 5 min./val.) kartu su „didelio -intensyvumo raudonos šviesos švitimu“ (660 nm, 8000 liuksų, nuolat 2 valandas per dieną).
