Search

The aim of our work is to determine the growth efficiency of aquarium plants under conditions of their separate monochromatic illumination (red, yellow, green and blue waves) under continuous exposure for 60 days at 20 – 22 °C.Materials and Methods. For the study, we selected aquatic plants, living in different layers of the water column – hornwort (Ceratophyllum demersum L., 1753), echinodorus (Echinodorus quadricostatus Fasset,1955) and pistia (Pistia stratiotes L., 1753). All aquariums were wrapped in black paper to eliminate outside lighting. Over the water surface, 6 LEDs of the FYL-3014 SRC brand were fixed. These LEDs generated waves with a length of l = 660 nm (red), 590.2 nm (yellow), 574 nm (green) and 470 nm (blue). The total power of the waves of different colors was regulated using variable resistors. Irradiation of plants was carried out continuously. In the process of the research, we repeatedly measured the mass, length of leaves and plant roots.Result. We determined that the growth of the mass, leaves, and roots of Echinodorus quadricostatus and Ceratophyllum demersum is maximum, when illuminated by blue waves (the total increase in morphometric parameters is 31% and 37%, respectively). Smaller growth of plants was noted for red waves (16% and 33%). Yellow and green waves suppressed a mild increase of their parameters by 5 – 6%. For Pistia stratiotes the maximum growth was noted primarily for the plant mass for red light waves (14%), for blue and green the parameters remained almost unchanged. The monochromatic yellow light led to the degradation of this plant. The averaged effect of the total effect of monochromatic waves in all studied parameters of various aquatic plants is estimated. According to our data, blue and red light quite effectively support the growth of all aquatic plants, when illuminating the water system with yellow and green waves, the growth of aquatic plants is minimal.Conclusions. It was revealed, that the efficiency of light absorption by various aquatic plants is significantly different, while the main factor of such differences is their species composition, but not the depth of the plant in the water column. Such plants as Pistia stratiotes, Ceratophyllum demersum and Echinodorus quadricostatus exhibit the intensive growth under the influence of blue or red light. In this case the maximum growth of the mass, root length, linear size of leaves in 60 days reaches 30 – 35% (for different types of plants). Influence isolated green and yellow light in aquatic plants gives a slight positive growth effect (5 – 8%), or even lead to the inhibition of growth and death (Pistia stratiotes). Obviously, the monochrome illumination of aquarium systems can be used to minimize energy costs during growing industrial aquatic plants for food purposes, as well as for propagating individual decorative species. Our data show that the growing of studied aquatic plant species is most effective (energy saving, plant growth rate) under the influence of blue or red light, and possibly a combination of both. We say that the selection of aquarium plants for growing or aquarium design goals must be carried out, taking into account the specifics of their response to the selected frequency of light waves. We can recommend additional illumination of aquatic plants with green and yellow light in an aquarium only for design purposes, Цель работы – определение эффективности роста аквариумных растений в условиях их раздельного монохроматического освещения (красные, желтые, зеленые и синие волны) при непрерывной экспозиции в течение 60 суток при 20 – 22 °С.Материалы и методы. Для исследования были выбраны водные растения, живущие на разных слоях толщи воды – роголистник погруженный (Ceratophyllum demersum L., 1753), эхинодорус четырехреберный (Echinodorus quadricostatus Fasset,1955), пистия телорезовидная (Pistia stratiotes L., 1753). Аквариумы объемом 3 литра были обернуты черной бумагой для устранения внешнего освещения. Над поверхностью воды были закреплены по 6 светодиодов марки FYL-3014 SRC. Эти светодиоды генерировали волны с длиной l = 660 нм (красные), 590,2 нм (желтые), 574 нм (зеленые) и 470 нм (синие). Общую мощность волн разного цвета регулировали с помощью переменных резисторов. Освещение растений проводили в непрерывном режиме. В процессе исследований раз в 15 дней измеряли массу растений, длину листьев и корней.Результаты. В процессе работы было отмечено, что увеличение массы, прирост листьев и корней Echinodorus quadricostatus и Ceratophyllum demersum был максимальным при их освещении синим светом (суммарный прирост морфометрических параметров – 31 % и 37 % соответственно). Меньший прирост отмечен для красного света (16 % и 33 %). Желтый и зеленый свет давали слабо выраженный прирост параметров на 5 – 6 %. Для Pistia stratiotes максимальный рост отмечен прежде всего для массы растения при красных волнах освещения (14 %), для синих и зеленых параметры почти не изменялись. Монохроматический желтый свет приводил к ухудшению роста этого растения. В работе оценен усредненный эффект суммарного воздействия монохроматического света по всем исследуемым параметрам на различные водные растения. По нашим данным синий и красный свет достаточно эффективно поддерживают рост всех водных растений, при освещении водной системы желтым и зеленым светом рост водных растений был минимальным.Выводы.1. Водные растения, при непрерывном монохроматическом освещении, вне зависимости от вида и места произрастания (водная поверхность – Pistia stratiotes, толща воды – Ceratophyllum demersum, дно водоема – Echinodorus quadricostatus), проявляют интенсивный рост под действием синего или красного света : максимальные увеличения массы, длины корней, линейных размеров листьев за 60 суток достигают 30 – 35 % (для разных видов растений). 2. Отдельно используемые зеленый и желтый свет у водных растений дают или незначительный позитивный эффект роста (5 – 8 %), или даже приводят к торможению роста и гибели (Pistia stratiotes). 3. Монохромное освещение аквариумных систем может быть использовано с целью минимизации энергетических затрат при специализированном и промышленном выращивании водных растений для пищевых задач, а также для размножения их отдельных декоративных видов. 4. Выращивание аквариумных растений можно осуществлять при их непрерывном освещении только синим или красным светом, однако, при этом следует учитывать специфику проникновения волн разной длины сквозь толщу воды и глубину водных резервуаров. 5. Дополнительное освещение аквариумных растений зеленым и желтым светом можно рекомендовать для использования в аквариумистике в небольших количествах, в основном как декоративный элемент в эстетических целях, поскольку позитивного влияния на рост растений не было выявлено, 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