Освещение в рыбоводстве и аквариумистике

  • 313
  • Поделиться
  • Пожаловаться

Про то, что специально подобранный спектр освещения способен ускорить рост растений, многие уже наслышаны. О том, как параметры освещения влияют на рост птицы, мы писали в прошлом номере. А вот могут ли аналогичные приемы использоваться при разведении рыбы? Исследование влияния освещения на рост и развитие рыб — относительно молодое направление в науке, которое начало интенсивно развиваться только в конце XX века. В нынешних условиях оно стало очень актуальным. Во-первых, возрос интерес к здоровому образу жизни, важной частью которого является употребление рыбы в пищу. Во-вторых, когда приходится много времени проводить дома, питомцы, в том числе и аквариумные рыбки, способствуют снятию стресса.

Большинство видов рыб способны различать цвета. Точно так же, как и у людей, зрение рыб использует трехкомпонентную цветовую модель [1]. Помимо зрения, оценить уровень освещенности позволяет так называемая шишковидная железа, воспринимающая свет через тонкий слой кожи.

Именно эта железа управляет у рыб сном и бодрствованием. Даже если речь идет о видах рыб, у которых нет полноценного зрения (так называемые пещерные рыбы), все равно благодаря данной железе они способны оценить освещенность.

Важная особенность среды, в которой обитают рыбы, — вода значительно ослабляет красную составляющую спектра. Чем больше глубина, тем сильнее этот эффект. Тем не менее, поскольку рыбы, как правило, плавают на разных глубинах, способность воспринимать красный цвет у них все же присутствует. Но основными участками спектра, которые рыбы используют при ориентации в пространстве, являются синий и зеленый. Соответственно, при выборе светильников именно на эти участки спектра следует обратить особое внимание.

Сквозь толщу воды проникают в основном синяя и зеленая части спектра
Сквозь толщу воды проникают в основном синяя и зеленая части спектра

Освещение влияет на биологические ритмы рыб, кроме этого, следует учитывать, что, подобно другим живым организмам, резкое изменение освещенности вызывает у них стресс.

Читайте также: «Светильники для птицеводства»

Вот почему светильники для рыбоводства и аквариумистики должны быть совместимы с реле времени, желательно также, чтобы они диммировались. Наличие диммера обязательно, если вы решили заниматься размножением рыб. Яркое освещение икры, как правило, приводит к ее бесплодию. Механизм такого явления до конца не изучен наукой, но это следует обязательно учитывать. Также следует обратить особое внимание на освещенность, когда мальки находятся на начальной стадии роста. Здесь все зависит от стратегии поведения, которую выбирают мальки в зависимости от вида. Одна стратегия — максимально быстро увеличивать свою массу, чтобы быть менее уязвимым для различных негативных факторов. В таком случае требуется как можно более сильное освещение, чтобы мальки видели корм. Другая стратегия — средние темпы роста в сочетании с большой осторожностью. Мальки стараются прятаться в темных местах, яркий свет их угнетает. В таком случае следует установить освещенность на минимум. С тем, какой именно стратегии придерживаются мальки тех или иных видов, можно ознакомиться в специализированной литературе по рыбоводству.

Установка замкнутого водоснабжения
Установка замкнутого водоснабжения

Особенности конструкции светильников

К светильникам, которые подсвечивают содержимое аквариума через стеклянные стенки, не предъявляется особых требований по степени защиты от пыли и влаги. В том случае, если осветительный прибор располагается над открытой водной поверхностью аквариума, обязательна степень защиты не ниже IP44, т. е. устойчивость к действию брызг. В рыбоводстве, если светильники находятся над водной поверхностью, предпочтительна степень защиты не менее IP56, что позволяет мыть их струей воды под давлением.

Читайте также: «Свет для ваших растений»

Осветительные приборы, предназначенные для постоянной работы под водой, имеют степень защиты IP68. Данная степень защиты гарантирует, что светильник будет сохранять работоспособность на глубине свыше 1 м. Но предел этой глубины в стандарте не указан. Соответственно, производитель светильника для рыбоводства должен указать в его технических характеристиках предельную глубину, на который можно опускать прибор. Если светильник приобретается для установки в соленой морской воде, в его технических характеристиках обязательно должна быть указана возможность такого использования.

В любом случае предпочтение следует отдавать светильникам с безопасным напряжением питания 12 или 24 В (III класс защиты от поражения электрическим током).

Промышленное рыбоводство

Выращивание рыб осуществляется в основном двумя способами — в садках, установленных на водоемах, а также в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ). Для каждого из способов используются свои светильники. Как правило, устройства, разработанные для одного способа, плохо подходят для другого.

Согласно результатам исследований, приведенных в [2], росту рыбы, вне зависимости от способа разведения, способствует спектр, состоящий из синего и зеленого цветов. В [1] утверждается, что увеличение продолжительности светового дня приводит к увеличению скорости роста у рыб, которые преимущественно активны в светлое время суток (нерка, чавыча, солнечные рыбы, лаврак, проточный сом). А вот у рыб, которые активны в темное время суток (например, кумжа), увеличение продолжительности светового дня, наоборот, снижало скорость роста.

Выращивание лососевых рыб в садках
Выращивание лососевых рыб в садках

Для карпа, толстолобика и лососевых в [1] дается оптимальное значение продолжительности светового дня — от 16 до 20 ч, в зависимости от породы рыбы. Применительно к перечисленным видам рыб установлено, что для диапазона уров-ней освещенности в пределах от 100 до 1000 лк у поверхности воды в УЗВ наблюдается прямая зависимость скорости роста от освещенности. В [2] приводятся оптимальные значения освещенности для ускорения роста: молодь сибирского осетра — от 30 до 800 лк, золотой карась — от 470 до 500 лк, серебряный карась — от 200 до 930 лк. При превышении верхней границы увеличение скорости роста не наблюдалось. А при освещенности выше 5000 лк скорость роста уменьшалась.

При выращивании рыб в садках серьезной проблемой являются паразиты, проникающие из водоема. Как правило, паразиты водятся в верхних слоях воды, поэтому необходимо стимулировать рыбу плавать как можно глубже. Это достигается, если световой поток направлен в сторону дна.

Светильник Philips Seacage 340W
Светильник Philips Seacage 340W предназначен для выращивания рыб в садках

Рыба в соответствии с инстинктами движется в направлении, где лучшее освещение. Компания Signify (торговая марка Philips) с 2020 г. выпускает серию светильников Seacage, реализующих данный принцип.

Пример использования светильников для рыбоводства: «Лосось на подводной ферме в Чили будет расти под специальными LED-светильниками Philips»

По утверждению производителя, использование данных светильников позволяет на 50 % сократить заражение рыбы лососевой вошью. В результате падеж при выращивании лососевых рыб в садках сокращается на 15 %. Спектр излучения Seacage содержит в себе синий и зеленый цвета, что не только привлекает внимание рыб, но и стимулирует их рост.

В продаже можно встретить светильники для рыбалки, которые, будучи погруженными в воду, приманивают рыбу. Следует иметь в виду, что такого рода рыбалка в России в темное время суток ограничена. Конкретные запреты зависят от бассейна, к которому относится водоем, за их нарушение предусмотрена строгая ответственность, вплоть до уголовной. Прежде чем приступить к ловле рыбы с применением осветительных приборов, внимательно изучите правила, принятые Росрыболовством для вашей местности.

Аквариумистика

Аквариумисты на протяжении нескольких десятилетий опытным путем вывели оптимальные удельные значения мощности лампы накаливания на объем освещаемого пространства. Для типичного аквариума, в котором есть рыбы и водоросли, оптимальной считается удельная мощность 0,5 Вт/л. В том случае, если в аквариуме нет водорослей (здесь и далее, если не оговорено особо, речь идет о больших, а не одноклеточных водорослях), удельная мощность может быть уменьшена вплоть до 0,1 Вт/л. Если в аквариуме произрастают светолюбивые водоросли, то удельная мощность может быть увеличена до 1 Вт/л. Превышать это значение не рекомендуется, поскольку может начаться чрезмерный рост одноклеточных водорослей.

Применительно к люминесцентным лампам и светодиодам эти параметры могут быть пересчитаны через световой поток. Оптимальное удельное значение светового потока для типичного аквариума составит 5 лм/л, без растений — можно уменьшить вплоть до 1 лм/л. Предельное значение, которое не следует превышать, составит 10 лм/л.

При выборе освещения для аквариума приходится искать разумный баланс между тремя факторами: красивый внешний вид, комфорт для рыб и предотвращение чрезмерно интенсивного развития одноклеточных водорослей.

В [2] приводится и другой критерий, полученный в результате научных исследований применительно к гуппи. При увеличении освещенности на поверхности воды от 0 до 200 лк наблюдалось увеличение скорости роста мальков. Но свыше 200 лк увеличение скорости роста уже не наблюдалось. Использование освещенности вместо удельной мощности позволяет осуществлять точный расчет в программе Dialux. Правда, потом все равно придется подстраивать освещение опытным путем, чтобы не росли одноклеточные водоросли. Вот почему функция диммирование для таких светильников крайне необходима. Оптимальная продолжительность светового дня для конкретных видов рыб берется из соответствующей литературы по аквариумистике.

Пример освещения лампой с подчеркнутой  желтой составляющей
Пример освещения лампой с подчеркнутой желтой составляющей

Рыбы, которым в естественных условиях приходится прятаться от хищников, нередко имеют раскраску, выглядящую в сине-зеленом спектре невзрачно. Такие рыбы красиво смотрятся при освещении спектром, в котором значительную долю составляет желтая составляющая. Вот почему, несмотря на широкое распространение светодиодов, среди аквариумистов до сих пор пользуются популярностью люминесцентные лампы производства компании Hagen, имеющие такой спектр. Причем их стоимость может превосходить стоимость светодиодных светильников с той же интенсивностью излучения. Высокий уровень желтой составляющей достаточно хорошо переносится рыбами, в отличие от красного цвета, который их угнетает. Но есть и другие рыбы, окраска которых хорошо заметна противоположному полу в синезеленых лучах, проникающих в подводное царство. Они наиболее эффектно выглядят в подсветке, богатой синей составляющей. Специально для содержания таких рыб выпускаются светодиодные светильники с источниками белого и синего цветов.

Наиболее распространенный вариант — содержание нескольких видов рыб в одном аквариуме. Лучшее освещение в таком случае — светодиодным светильником с нейтральным (цветовая температура 4000 K) или холодным (цветовая температура 6500 K) оттенком белого.

А вот что ни в коем случае не следует устанавливать на аквариум, так это светильник, содержащий в себе синие и красные светодиоды. Производители таких устройств утверждают, что он будет стимулировать рост подводных растений. Но, в отличие от наземной флоры, красная составляющая влияет на рост в гораздо меньшей степени, чем синяя. А вот постоянно идущее излучение от красных светодиодов может крайне негативно сказаться на рыбах. Да и выглядит аквариум с красно-синей подсветкой, как правило, неэстетично.

Ультрафиолетовое излучение

Для борьбы с болезнетворными микроорганизмами, так же, как и у людей, при выращивании рыб применимы лампы, дающие излучение в ультрафиолетовой части спектра. Используются ртутные лампы низкого давления в кварцевой колбе с рабочей длиной волны 254 нм. Необходимости в специальном увиолевом стекле нет, поскольку составляющая 185 нм практически не проходит через воду.

При выращивании рыбы в УЗВ лампы, дающие ультрафиолетовое излучение, обычно размещают в возвратном потоке воды. Дезинфекция таким способом дополняет фильтрацию. В [1] сделано предположение, что ультрафиолет может стимулировать рост рыбы, но до сих пор научных доказательств, подтверждающих эту гипотезу, нет.

Ультрафиолетовые лампы (естественно, специально предназначенные для этого) используются для дезинфекции аквариумов без спуска оттуда воды. Следует строго придерживаться правил, изложенных в инструкции к лампе, чтобы не вызвать ожоги у рыб. Недопустимо облучать ультрафиолетом икру, если планируете выводить из нее мальков.

Также в аквариумистике нашли применение фильтры, где вода прокачивается через емкость с непрозрачными стенками, внутри которой находится ультрафиолетовая лампа. Эти системы не способны принести вред рыбам и поэтому могут использоваться постоянно.

Использованная литература

  1. Власов В. А. и др. Влияние света на рост и развитие рыб//Вестник АГТУ. Сер.: Рыбное хозяйство. 2013. № 2 — c. 24–35.
  2. Ручин А. Б. Влияние характеристик света на развитие, рост и физиолого-биохимические показатели рыб и амфибий. Автореф. дисс. на соискание степени доктора биологических наук // Мордовский государственный университет им. Огарева, 2009 г.

Источник: Алексей Васильев, журнал «Электротехнический рынок» №1 (103) 2022 год

Васильев Алексей Владимирович
Все новости и публикации пользователя Васильев Алексей в персональной ленте вашего личного кабинета на Elec.ru
Лента публикаций