一, Mekanisme peraturan spektrum pada manifestasi warna badan ikan
1. Cara sel pigmen bertindak balas terhadap cahaya
Sel pigmen dalam dermis, seperti melanosit, sel pigmen merah, dan sel pigmen kuning, dan kristal guanin dalam epidermis menentukan warna badan ikan. Sel pigmen merah (yang mempunyai karotenoid) dan sel pigmen kuning (yang mempunyai sphenoid) sangat sensitif terhadap spektrum. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa pendedahan kepada cahaya merah 660nm boleh meningkatkan kawasan sel pigmen merah sisik ikan naga merah sebanyak 30% dan meningkatkan ketepuan warna badan sebanyak 45%. Sebaliknya, dalam suasana cahaya putih, penguncupan sel pigmen mengakibatkan kehilangan warna badan.
2. Pengaruh jalur kunci pada rendering warna
Cahaya merah (620–750 nm): Ia boleh melalui air dengan mudah, ia boleh merangsang sel kon dalam retina ikan, dan ia boleh membantu badan membuat sel pigmen merah dalam dermis. Contohnya, dalam persekitaran di mana cahaya merah membentuk lebih daripada 60% cahaya, nilai kemerahan (a *) ikan nuri boleh mencapai +25, iaitu 60% lebih besar daripada dalam keadaan cahaya semula jadi.
Cahaya biru (450–495 nm): Ia tidak mempunyai pengaruh langsung yang kuat pada warna badan, tetapi ia boleh menjadikan sisik ikan memantulkan lebih banyak cahaya. Sebagai contoh, apabila ikan pendarfluor terdedah kepada cahaya biru, keamatan pendarfluor pada permukaannya meningkat sebanyak 2 hingga 3 kali ganda, yang memberikan mereka rupa yang unik.
Spektrum penuh (400–700nm): meniru cahaya semula jadi dan boleh memastikan jam biologi ikan stabil. Kajian menunjukkan bahawa di bawah pencahayaan spektrum penuh, aktiviti makan ikan tropika meningkat sebanyak 25% berbanding keadaan cahaya monokromatik, dan kadar metabolisme meningkat sebanyak 15%.
3. Kesan keamatan cahaya pada ambang
Terdapat had untuk kecerahan cahaya untuk ikan bertukar warna. Sebagai contoh, warna badan ikan naga emas menjadi kusam apabila keamatan cahaya kurang daripada 2000 lux. Antara 3000 dan 5000 lux, warna badan menjadi lebih gelap apabila keamatan cahaya meningkat. Tetapi apabila keamatan cahaya melebihi 8000 lux, sel pigmen mengecut kerana kerosakan fotooksidatif, yang menjadikan warna pudar.
2, Pengaruh spektrum pada sintesis klorofil dalam tumbuhan akuatik
1. Cara pigmen fotosintesis menyerap cahaya
Klorofil a/b dalamTumbuhan Akuatik LED Spektrum Penuhmenyerap cahaya merah (660nm) dan cahaya biru (430nm) yang terbaik, dengan hasil kuantum masing-masing 0.85 dan 0.82. Dalam persekitaran dengan cahaya putih, kadar fotosintesis tumbuhan akuatik meningkat sebanyak 40% dan kandungan klorofilnya meningkat sebanyak 25%. Ini kerana nisbah cahaya biru merah ialah 3:1.
2. Kawalan morfologi jalur penting
Cahaya merah (620–750 nm): membantu bunga mekar dan batang serta daun tumbuh. Apabila cahaya merah membentuk 70% cahaya, panjang nod batang Crown Grass tumbuh sebanyak 30% dan kawasan daun tumbuh sebanyak 20%.
Cahaya biru (450–495 nm): menghentikan pemanjangan dan menjadikan daun lebih tebal. Apabila terdedah kepada cahaya biru, daun tumbuhan akuatik menjadi 15% lebih tebal daripada apabila ia terdedah kepada cahaya merah, dan bilangan kloroplas meningkat sebanyak 25%.
Lampu hijau (500–570nm): Ia boleh melalui air kotor dengan mudah. Cahaya hijau boleh pergi dua kali lebih dalam daripada cahaya merah di dalam air yang keruh 100 NTU. Menambah cahaya hijau pada air keruh boleh meningkatkan kecekapan fotosintesis tumbuhan akuatik sebanyak 15–20%.
3. Pengaruh gabungan keamatan cahaya dan fotokala
Untuk tumbuhan akuatik berkembang, tempoh foto (6–10 jam/hari) dan keamatan cahaya (50–100 μ mol/m²/s) perlu dikawal bersama. Sebagai contoh, kadar penggarapan mutiara kerdil mikro meningkat sebanyak 30% apabila mereka berada dalam kitaran gelap 12 jam/12 jam berbanding ketika mereka berada dalam persekitaran cahaya malar. Apabila keamatan cahaya kurang daripada 30 μ mol/m²/s, pertumbuhannya terhenti dan menjadi kuning.
3, Mekanisme perencatan kompetitif spektrum pada pembiakan alga
1. Alga dan tumbuhan berair bersaing untuk mendapatkan cahaya
Alga dan tumbuhan akuatik mengandungi set pigmen yang sama yang membantu mereka berfotosintesis, walaupun alga lebih baik dalam menyesuaikan diri dengan cahaya. Eksperimen telah menunjukkan bahawa pada intensiti cahaya 3000 lux, kadar fotosintesis alga hijau adalah 1.8 kali lebih besar daripada tumbuhan akuatik. Walau bagaimanapun, pada keamatan cahaya melebihi 6000 lux, tumbuhan akuatik memperoleh kelebihan daya saing dengan meningkatkan bilangan kloroplas, membawa kepada pengurangan 40% dalam biojisim alga.
2. Pengaruh jalur utama terhadap penindasan
Cahaya merah (620–750 nm) menghentikan spora alga hijau daripada tumbuh. Dalam suasana dengan lebih daripada 50% cahaya merah, kadar percambahan spora alga hijau menurun sebanyak 60%, dan kadar pembentukan biojisim menurun sebanyak 35%.
Cahaya biru (450–495 nm): memecahkan membran sel alga. Apabila cahaya biru mengenai sel alga, membran mereka menjadi lebih telap, yang menyebabkan bahan kimia intraselular bocor dan kadar kematian meningkat sebanyak 25%.
Cahaya ultraungu (280–400 nm) menyebabkan alga memusnahkan DNA mereka. Bukti eksperimen menunjukkan bahawa penyinaran UVA (320-400nm) boleh mengurangkan aktiviti sistem fotosintesis II dalam alga sebanyak 50%. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk diingat bahawa cahaya UV yang berlebihan mungkin membahayakan kloroplas tumbuhan akuatik.
3. Teknik pengimbangan ekologi peraturan spektrum
Pengurusan spektrum dinamik boleh membantu mengekalkan keseimbangan ekologi antara alga dan tumbuhan akuatik. Sebagai contoh, "penyinaran nadi cahaya biru" (450nm, 10000lux, 5 minit/jam) dengan cepat boleh menghentikan alga daripada membiak pada peringkat awal mekar alga. Semasa tempoh pertumbuhan pesat tumbuhan akuatik, beralih kepada "pencahayaan sinergistik cahaya biru merah" (660nm: 450nm=3:1) boleh memberikan tumbuhan akuatik kelebihan daya saing.
4, Penggunaan praktikal pelan pengoptimuman spektrum
1. Rancang untuk menjadikan warna ikan kelihatan lebih baik
Untuk Red Dragonfish dan Parrotfish, gunakan LED merah 660nm pada 60%. +450nm LED biru (30%) + cahaya putih spektrum penuh (10%), dengan julat keamatan cahaya 5000–6000lux dan 10 jam cahaya setiap hari.
Ikan pendarfluor: Sumber cahaya utama ialah cahaya biru 450nm (70%), dengan sedikit lampu merah 660nm (20%) dan lampu hijau 520nm (10%). Lampu 3000–4000lux dan menyala selama 8 jam sehari.
2. Merancang untuk meningkatkan pertumbuhan tumbuhan akuatik
Rumput positif (seperti rumput Newton dan rama-rama merah) memerlukan lampu merah 660nm (50%), cahaya biru 450nm (30%) dan lampu merah jauh 630nm (20%). Keamatan cahaya hendaklah 80-100 μ mol/m²/s, dan rumput hendaklah mempunyai 10 jam cahaya setiap hari.
Rumput negatif (seperti Iron Crown dan Moss) kebanyakannya terdiri daripada-spektrum cahaya putih penuh (70%), dengan sedikit cahaya merah 660nm (20%) dan cahaya biru 450nm (10%). Ia mempunyai keamatan cahaya 30–50 μ mol/m²/s dan mendapat 8 jam cahaya setiap hari.
3. Rancang cara terbaik untuk mengawal alga
Untuk peringkat pencegahan, gunakan "pencahayaan sinergistik cahaya biru merah" (660nm: 450nm=3:1) dengan keamatan cahaya 4000-5000lux selama 8 jam sehari.
Peringkat tadbir urus: Selama 3 hingga 5 hari, gunakan "penyinaran nadi cahaya biru" (450nm, 10000lux, 5 minit/jam) bersama-sama dengan "penyinaran cahaya merah{5}}intensiti tinggi" (660nm, 8000lux, berterusan 2 jam/hari).
