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Éclairage d'un aquarium planté

Il existe de nombreuses idées fausses concernant les besoins en lumière d'un aquarium planté. Les amateurs qui suivent ces règles sans comprendre certains des principes fondamentaux de la physiologie et de la photosynthèse des plantes en ressentent le chagrin. Les hobbyistes ont généralement pour consigne d’utiliser «le plus de lumière possible» ou «d’améliorer leurs appareils de mauvaise qualité fournis avec le char avec des lumières plus brillantes et plus sexy». Malheureusement, la plupart du temps, le résultat final est un réservoir rempli d'algues et / ou la décimation complète de plantes coûteuses. 

Les amateurs ont également appris des règles arbitraires telles que les watts par gallon (WPG) et que certaines usines ont besoin de plus de WPG pour s'épanouir. Les sites Web vendant des plantes énuméreront souvent les «exigences d'éclairage» pour l'espèce. Une autre «règle» arbitraire populaire stipule que l’optimum de Kelvin est 6500K. 

Aucune de ces "exigences" ou "règles" arbitraires n’a de validité, surtout si elle est suivie hors contexte CO2 besoins des plantes. Ainsi, pendant des années, les amateurs ont été vaincus dans leurs tentatives vainement de fournir un éclairage «optimal» à leurs plantes, tout en ignorant l’aspect le plus important de l’élevage des plantes. Cet article est destiné à démystifier les mythes populaires sur l'éclairage en ce qui concerne la santé des plantes.

 

Qu'est-ce que la lumière et comment les plantes l'utilisent-elles?

Les amateurs supposent automatiquement que la lumière brille sur la plante et que la plante pousse simplement à la suite de cette exposition. Nous observons, à l'extérieur, par exemple, que les plantes à l'ombre ne semblent pas aussi robustes que celles en plein soleil. La conclusion est que plus de lumière est toujours meilleure, et que si une plante semble malsaine, elle doit être due à une lumière insuffisante.

La vérité est une histoire beaucoup plus compliquée. Les feuilles des plantes fonctionnent de manière très similaire à une diode photoélectrique, où la lumière qui frappe la plaque provoque l'excitation du matériau et ensuite l'éjection des électrons. L'objet à l'intérieur de la feuille qui contient les électrons est la molécule de chlorophylle.

La lumière elle-même est une forme énigmatique d'énergie qui se comporte comme s'il s'agissait d'une onde (comme une onde océanique) et en même temps, elle se comporte comme s'il s'agissait d'une particule, comme un projectile. Donc, par souci de simplicité, il peut être utile de penser en termes d'un diapason vibrant ayant été tiré d'un canon. Lorsque le diapason entre en collision avec un autre objet, il donne de l'énergie non seulement en raison de son mouvement en tant que projectile, mais il transmet également l'énergie de sa vibration.

Des milliards de ces projectiles, appelés "Photons", traversent l'espace. Lors d'un impact avec d'autres objets, ils sont annihilés, mais l'énergie qu'ils transportaient dans leur vibration est transférée à l'objet avec lequel ils sont entrés en collision. Si elles frappent la Chlorophylle juste au bon angle et juste au bon endroit, l'énergie du Photon est transférée aux électrons retenus captifs par la Chlorophylle. Les électrons peuvent alors s'échapper et sont capturés par d'autres protéines qui peuvent utiliser les électrons pour fabriquer d'autres composés. Il peut y avoir des milliers de protéines individuelles qui capturent puis libèrent ces électrons de la même manière qu'une ligne de volontaires déplace des sacs de sable le long de la ligne pour construire un barrage de fortune à la fin de la ligne.

À la fin de la ligne dans une feuille, au lieu d'ériger un barrage, les électrons sont utilisés pour enlever le carbone du dioxyde de carbone, l'hydrater avec de l'eau et le produit final est un type de sucre qui peut facilement être transformé en glucose . Le glucose est utilisé pour nourrir chaque cellule de la plante entière.

Les plantes poussent donc en raison de la disponibilité de la nourriture qu’elles sont capables de préparer. La lumière n'est qu'un élément de ce processus de fabrication des aliments. Eau, CO2 Des nutriments tels que le phosphate et le nitrate sont nécessaires pour compléter la fabrication du sucre.

 

Par conséquent, si nous nous concentrons uniquement sur la lumière et si nous ignorons l'importance de tous les autres ingrédients clés, alors le sucre ne peut pas être fait correctement et la plante mourra de faim. Imaginez les constructeurs de barrages qui déplacent les sacs de sable d'une personne à l'autre. Imaginez qu'il y a plus de sacs de sable que chaque personne peut supporter. Le résultat sera des sacs de sable tombés, peut-être sur les pieds de la personne suivante, réduisant ainsi l'efficacité de cette personne et de la suivante. En très peu de temps, si le nombre de sacs de sable augmente au-delà de la capacité de chaque personne de la ligne à manipuler et à déplacer les sacs, le résultat sera le chaos. C'est exactement ce qui se passe dans les réservoirs avec trop de lumière. Les électrons (les sacs de sable) dispersent et endommagent toute la chaîne des événements.

 

Quelle est l'alternative à WPG et comment contrôler la lumière?

La mesure la plus fondamentale de l'énergie lumineuse, si l'on tient compte de l'analogie avec le projectile, est de simplement compter le nombre de projectiles se déplaçant sur une quantité donnée de zone dans un laps de temps spécifié. Combien de boulets de canon frappent le mur d'un château assiégé par heure? Dans notre cas, cette mesure est appelée radiation photosynthétiquement active, communément appelée acronyme PAR.

 

PAR nous dit exactement combien de projectiles Photon traversent un centimètre carré chaque seconde. Puisque les particules de Photon sont si petites et qu'elles se déplacent si rapidement, la mesure est généralement un très grand nombre, quelque part de l'ordre des boulets de canon 1 Billion Billion traversant un centimètre carré 1X1 toutes les secondes. Ce chiffre, un milliard de milliards, est inimaginable, donc on nous donne un nom plus facile à comprendre. c'est ce qu'on appelle une "micromole". Alors maintenant, il est plus facile de parler en termes de micromoles 10 ou de micromoles 20 au lieu de quelque chose de bizarre, comme "deux points zéro à la dix-huitième puissance par centimètre carré, par seconde".

Dans une pièce sombre, le fait d'allumer une torche révèle qu'une main tenue à l'intérieur de la poutre, à seulement un pouce de la lentille, est brillante, mais à plusieurs dizaines de centimètres, l'intensité diminue rapidement à mesure que les photons s'étendent. Si nous mesurons le PAR avec précision, nous constaterons que chaque fois que nous doublons la distance de l'ampoule, le PAR à la distance doublée sera seulement un quart de ce qu'il était à la première distance. À trois fois la distance, le PAR aura décliné à un neuvième (1 / 9th). Cette atténuation est appelée une «relation inverse de carré» et c'est une règle très utile et cohérente.

Il y a des raisons pour lesquelles la règle empirique du WPG peut causer tant de dégâts. Premièrement, tous les types d'ampoules n'ont pas la même intensité. Une ampoule T5 est plus brillante qu'une ampoule T8. Les DEL ont des puissances différentes et sont réparties en différents groupes de grappes, ce qui rend pratiquement impossible toute interprétation de la règle. Deuxièmement, WPG a une portée très limitée en raison de la règle du carré inverse. Dans certains réservoirs, comme un réservoir de taille moyenne, par exemple, gallons 30 ou si un numéro WPG donné peut être utile, mais comme la taille du réservoir change, la distance à l'ampoule sur des volumes plus grands ou plus petits ne changent pas proportionnellement, et si la taille du réservoir double? La distance verticale à l'ampoule ne double pas, donc la baisse de la lumière n'est pas proportionnelle, mais la règle WPG exige un doublement de la puissance. Donc, dans les grands ou les très gros chars, suivre la règle WPG peut être désastreux.

Une règle empirique beaucoup plus raisonnable a été développée en utilisant la mesure PAR plus cohérente. Malheureusement, ce n'est pas une règle simple. Des mesures PAR ont été prises avec des types d'ampoules typiques et le PAR a été tracé sur un graphique basé sur la distance de l'ampoule. De façon générale;

La zone de faible luminosité a été définie comme une lumière suffisante pour mesurer moins de micromoles 50 au niveau du substrat.

La zone de lumière moyenne a été définie comme une lumière suffisante pour mesurer entre les micromoles 50 et 75 au niveau du substrat.

La zone de haute luminosité se situe au-dessus des micromoles 75 mesurées au niveau du substrat.

 

Réservoirs qui ont zéro CO2 l’enrichissement, c’est-à-dire ni l’injection de gaz et l’absence de dosage du carbone liquide feraient bien de rester dans la zone de faible luminosité. CO2 les réservoirs injectés doivent commencer dans la zone de faible luminosité et après quelques semaines, si CO2, débit / distribution et nutrition s’avèrent adéquats, la lumière peut être augmentée.

Les amateurs doivent garder à l'esprit à tout moment qu'il n'y a pas de relation entre la quantité de lumière et la santé de la plante. Il y a beaucoup de santé CO2 réservoirs de carbone injecté ou liquide utilisant une lumière faible. Le réservoir est BEAUCOUP plus facile à entretenir et la prolifération d'algues est beaucoup moins répandue. L'utilisation de la lumière intense a pour conséquence que le taux de croissance des plantes augmente, de même que celui des algues. Le taux de croissance n’est pas le même que la santé. Réservoirs utilisant haute lumière et pauvres CO2Une mauvaise nutrition peut avoir des plantes qui poussent rapidement mais qui ont des algues ou qui ont d’autres problèmes de santé.

Pour un novice, un débutant, et même pour un plus expérimenté, si un réservoir est acheté comme un forfait comprenant un éclairage standard, la pire décision qui puisse être prise est de penser à “améliorer” les éclairages. Ce sera toujours le début des ennuis. Les amateurs sont encouragés à se renseigner sur la culture de plantes en utilisant l’éclairage courant ou les premiers éclairages faibles, indépendamment de CO2 injection ou supplémentation liquide. Si, après avoir acquis une certaine expérience, des taux de croissance plus rapides sont souhaités, l'intensité peut être augmentée, mais cela comporte toujours le risque de détérioration de la santé des plantes si les autres composants ne sont pas pris en charge en PREMIER.

 

Qu'en est-il de Kelvin et Spectrum?

Probablement le deuxième plus mauvais conseil donné à propos de l'éclairage est que les plantes ont besoin de 6500K pour être en parfaite santé. Ce mythe existe depuis toujours, car bien entendu, la température de couleur du Soleil est si naturellement 6000K-6500K, tout le monde suppose que cela doit être la "qualité" parfaite de la lumière. Les vendeurs poussent des "bulbes de plantes spéciales" à des prix exorbitants pour les amateurs sans méfiance. À vrai dire, peu ou pas de plantes aquatiques voient jamais le soleil de midi, car elles poussent sous l'ombre de la canopée et sous les eaux troubles des forêts tropicales du monde, rendant ainsi la valeur de la température Kelvin ou du spectre complet. En outre, aucune ampoule ne se rapproche même de la distribution spectrale du soleil. Avoir quelques pics dans quelques bandes étroites n'approche pas le soleil de quelque forme que ce soit. Le terme "Full Spectrum" est simplement un autre terme marketing utilisé pour sucer les gens. Si l'on devait disposer d'une douzaine de marques d'ampoules différentes, toutes prétendant être 6500K, elles sembleraient toutes être de couleurs différentes, donc aucune ampoule n'est réellement 6500K en tous cas. Quand on lit l'indice de Kelvin sur les ampoules, le numéro devrait être utilisé plus comme un numéro de modèle que comme ayant une valeur scientifique.

L'ampoule fluorescente de la quincaillerie locale fait pousser des plantes exactement de la même manière qu'une ampoule spéciale. Il n'y a vraiment aucune différence de performances en supposant que les types d'ampoules sont les mêmes et en supposant que les puissances sont les mêmes. Les plantes s'adaptent automatiquement à leur environnement en produisant des pigments qui répondent au spectre disponible. Par conséquent, une ampoule achetée au B&Q, à Home Depot ou à n'importe quel magasin de bricolage du quartier fera exactement le même travail, quel que soit le spectre. La différence est que l'amateur peut ne pas aimer la dominante de couleur de l'ampoule B&Q. Les cotes Kelvin et autres paramètres de couleur doivent donc être considérés uniquement dans le contexte de l'impact émotionnel qu'ils ont sur le spectateur. De la même manière, par exemple, dans une boucherie, les ampoules utilisées pour éclairer la viande ont typiquement une composante rouge. Cela rend la viande plus savoureuse. C'est une illusion, mais les bouchers connaissent très bien celui-ci, et ils choisiraient rarement d'utiliser une ampoule lourde en bleu ou en vert, par exemple, car cela donnerait un attrait esthétique négatif à la viande.

Les couleurs devraient être utilisées comme nous utiliserions un pinceau, pour peindre les humeurs sur le réservoir. Si plusieurs ampoules sont utilisées, on peut simuler la lumière du matin avec des rouges et des oranges et plus tard dans la journée passer à des tons plus bleus. Il n'est jamais nécessaire de restreindre les couleurs utilisées sur le réservoir dans une impression erronée que les plantes ne vont pas bien avec n'importe quelle valeur de Kelvin autre que 6500K. C'est strictement dans le domaine de la fantaisie.

 

Qu'en est-il des LED?

À mesure que les unités DEL deviendront plus abordables, il y aura une meilleure disponibilité et plus de fonctionnalités. Les bricoleurs peuvent obtenir des matières premières et câbler leurs propres luminaires. La caractéristique la plus importante dans le monde des LED est la possibilité de réduire le module de 0% à 100%. C'est en fait une caractéristique beaucoup plus précieuse que la quantité de PAR de l'unité, qui est généralement trop élevée dans tous les cas. La gradation permet un contrôle maximal, ce qui équivaut au contrôle des algues. Une autre grande caractéristique des unités d'extrémité supérieure, et qui peut filtrer vers le bas dans les unités de coût inférieur est la disponibilité de plusieurs diodes de couleur combinées avec la programmabilité. Comme mentionné, c'est une caractéristique artistique et dès que les gens se réveillent de leur hypnose 6500K, ils vont réaliser la vraie valeur de la couleur. Les poissons et autres animaux peuvent être rendus plus colorés. Les ampoules fluorescentes préférées peuvent être simulées avec le bon mélange de RVB et CYMK.

La question de savoir si les plantes peuvent pousser avec LED devrait être évidente à l'heure actuelle. Encore une fois, les facteurs les plus importants d'une conception de LED sont la contrôlabilité, l'esthétique, la fiabilité et ainsi de suite.

 

Durée d'éclairage (photopériode)

Les plantes nécessitent rarement plus d’environ 8 à 9 heures. Avoir une photopériode plus longue que cela n'encourage que les algues. Il est toujours préférable d'avoir une minuterie pour les lumières, et si le réservoir est CO2 injecté, il devrait également y avoir une minuterie distincte pour le solénoïde à gaz. Oublier d'éteindre la lumière peut avoir des conséquences désastreuses pour les plantes.

La longueur de la photopériode doit toujours être considérée dans le contexte de l'intensité. Comme mentionné plus tôt dans l'article, l'intensité fait le dommage, donc, si l'intensité est excessive, alors la photopériode doit être strictement réduite afin de minimiser les dommages. Si l'éclairage est trop faible (ce qui n'arrive presque jamais), aucune photopériode ne peut compenser.

Si l'amateur travaille en équipe tardive, la photopériode peut être déplacée dans cette direction afin que la vision soit disponible quand il est à la maison. Les plantes ne se soucient pas de l'heure de la journée, mais seulement de la photopériode qui est régulière et cohérente.

 

Effets de la lumière indirecte ou directe de la fenêtre

C’est un autre domaine dans lequel les amateurs s’inquiètent plus que nécessaire et interprètent mal les observations. Dans un CO2 réservoir injecté, si CO2, le débit, la distribution, la nutrition et l’entretien sont adéquats, la lumière du soleil qui tombe sur le réservoir n’a aucun effet néfaste. L'amateur n'a pas besoin de prendre de précautions particulières en raison de la lumière du soleil invasive. Cependant, si la lumière du soleil frappe le réservoir et que ceci entraîne apparemment un certain type d'algue, cela indique clairement qu'il existe un problème plus fondamental dans le réservoir et que l'amateur doit examiner les facteurs susmentionnés. Le problème le plus courant sera le BGA au bas de la vitre avant, peut-être juste sous le gravier. Du ruban noir peut être utilisé pour bloquer la lumière mais ce n’est pas très artistique. Les niveaux de nitrate peuvent être augmentés pour remédier à cela.

 

Les réflecteurs sont-ils utiles?

Les réflecteurs sur les tubes cylindriques, les fluorescents compacts et ainsi de suite peuvent augmenter la sortie PAR de l'appareil. Les valeurs vont de 10% à 20% en fonction de la configuration, de la propreté et des matériaux. Comme mentionné, si le réservoir souffre trop de PAR, alors les réflecteurs sont une mauvaise chose et devraient être enlevés pour aider le réservoir à récupérer. Si le réservoir se porte bien, les réflecteurs peuvent être considérés comme une bonne chose.

 

Quels sont les signes de trop PAR?

Étant donné que l’intensité de la lumière impose le besoin de tout le reste, les signes de trop de lumière sont nombreux. Trop de lumière entraîne une demande de plus d'éléments nutritifs que ce qui est parfois fourni. La liste des carences en éléments nutritifs est longue et fait l’objet d’un article séparé. Trop de lumière provoque une demande de plus CO2 que est livré. Cela provoque alors CO2 déficience caractérisée par la fonte, la chute des feuilles, la détérioration et la pourriture, des taches noires, des taches brunes, des boucles ou autres déformations de la feuille, ainsi que des trous dans les feuilles. CO2 les algues apparentées telles que les cheveux ou autres algues filamenteuses, BBA ou autres algues rouges. Les algues diatomiques peuvent apparaître après une «amélioration» d'éclairage. Il est tout à fait possible que l'éclairage soit si élevé qu'il nécessite des niveaux aussi élevés de CO2 être toxique pour la faune.

 

Est-ce qu'une siesta est une bonne idée?

La Siesta a été promue par une entreprise dont le personnel de recherche pensait que puisqu'il y avait de fréquentes averses de pluie dans les tropiques, qui bloquaient le soleil pendant une longue période de la journée, il s'ensuit que la lumière s'éteint en milieu de journée. était bon pour les plantes aquatiques. En fait, il n'y a aucune relation démontrée entre la santé des plantes et la sieste. Dans de nombreux cas, en fonction des autres conditions dans le réservoir, la santé des plantes s'est détériorée, dans d'autres cas la santé s'est améliorée et dans la plupart des cas, il n'y a pas de différence. La distribution de l'effet signifie essentiellement qu'il y avait d'autres choses qui se passaient dans le réservoir qui n'avaient rien à voir avec la sieste.

 

Y a-t-il une meilleure ampoule ou un meilleur type d'ampoule?

Oui, la meilleure ampoule est celle qui donne le meilleur look au réservoir et qui ne fait pas de la vie une misère en étant exagérée avec un PAR excessif. Tout le reste peut être jeté par la fenêtre. Que ce soit T5, T6, T8, T12, Halide, LED. Que ce soit un luminaire, une suspension, un clip sur type Pod Pod. Les plantes peuvent être cultivées même avec un éclairage au tungstène. Ils s'en moquent vraiment. Lors de leurs achats d’éclairage, les amateurs sont invités à acheter d’abord des choses plus importantes qui contribueront à garantir le succès, telles que des débits adéquats de débit / filtration, un bon CO2 plan de dissolution et de distribution, programme nutritionnel solide et changements d’eau fréquents et plan d’entretien. Lorsque tous ces éléments plus importants sont en place, celui-ci peut profiter de tout type d’éclairage, de toute couleur et, si l’on prend soin, de n’importe quelle intensité.