หน้าหลัก
ค้นหา
บทความ
คำนวณ
ล๊อกอิน
สมัครสมาชิก
Sat 20/Apr/2024
เรียบเรียงและเพิ่มเติมจากบทความ http://www.tropica.com/article.asp?type=aquaristic&id=836
พืชอาศัยพลังงานแสงในการสังเคราห์อาหารเพื่อการเจริญเติบโต แหล่งพลังงานเดียวในธรรมชาติที่พืชใช้คือแสงอาทิตย์ ที่ตาเรามองเห็นเป็นแสงสีขาว แต่ความจริงเป็นการผสมผสานกันแสงที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกันออกไป ที่เราสามารถแยกออกเป็นแสงสีต่างๆได้รวมทั้งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองไม่เห็นอย่างอินฟราเรดและอัลตราไวโอเล็ต
ตัวรับพลังงานของพืชคือเม็ดสีที่อยู่ในเซล อันได้แก่คลอโรฟิลด์(ส่วนใหญ่เป็น คลอโรฟิลด์ เอและบี ) ซึ่งจะดูดพลังงานแสงในช่วงคลื่นสีน้ำเงินและแดงได้ดี และสะท้อนช่วงคลื่นที่เป็นสีเขียวออกมาทำให้เราเห็นใบไม้ส่วนใหญ่เป็นสีเขียว นอกจากนั้นยังไม่เม็ดสีอย่าง คาโรทีนนอยส์ที่สามารถดูดซับช่วงคลื่นที่มีสีน้ำเงิน-เขียวได้ พืชชั้นสูงบางชนิดมีคาโรทีนช่วยในการสังเคราะห์แสง
แต่สาหร่ายเซลเดียวและตะใคร่ส่วนใหญ่จะมีคาโรทีนเป็นเม็ดสีรอง ดังนั้นการใช้แหล่งกำเนิดแสงทีมีช่วงคลื่นสีเขียวหรือเขียวเหลืองมากจะก่อให้เกิดปัญหาตะใคร่ได้ง่าย
ภาพแสดงช่วงคลื่นแสงที่คลอโรฟิลด์ เอ บี และคาโรทีนนอยด์ดูดกลืน
ที่เราเห็นต้นไม่ส่วนใหญ่เป็นสีเขียวเพราะมันสะท้อนช่วงคลื่นสีเขียวออกมา แต่ในใบไม้ที่มีสีอื่นๆเช่นเหลือง ส้ม หรือแดง ไม้พวกนี้จะสะท้อนคลื่นแสงออกมามากกว่าสีเขียว จึงต้องการแสงที่มีความเข้มสูงพอที่จะสังเคราะห์อาหารเมื่อเทียบกับไม้สีเขียว
ไม้แดงต้องการแสงความเข้มสูงในการเจริญเติบโต
อย่างที่กล่าวมาข้างต้นว่าไม้ส่วนใหญ่ต้องการคลื่นแสงในช่วงน้ำเงินและแดง แต่การให้เฉพาะสองช่วงคลื่นนี้จะทำให้การมองเห็นสีของต้นไม้ผิดเพี้ยนไปอย่างมาก จึงต้องใส่ช่วงคลื่นอื่นๆมาด้วยเพื่อการมองเห็นสีที่ไม่ผิดเพี้ยน
สีของต้นไม้เมื่อเลี้ยงภายใต้แสงจาก LED แดงและน้ำเงิน เทียบกับเมื่อมีแสงขาว
ปริมาณแสง
ความเข้มของแสงเป็นการบอกถึงพลังงานของแสงที่ตกลงบนพื้นผิว ในทางชีววิทยา เราวัดค่าพลังงานแสงเป็น photons per square meter per second (µmol m-2 s-1)
แต่ในวงการไม้น้ำ Lux ดูจะเป็นค่าที่ใช้กันกว้างขวางและง่ายต่อการเข้าใจมากกว่า และเครื่องวัดพลังงานแสงแบบควอนตัมมีราคาสูงมากเมื่อเทียบกับตัววัดแสงที่ใช้ในวงการถ่ายภาพที่สามารถนำมาวัดแสงได้
เมื่อเทียบกัน 1 µmol m-2 s-1 จะเท่ากับ 55 Lux ในช่วงคลื่นที่พืชใช้สังเคราะห์แสง แต่ก็ไม่ใช่ค่าที่แม่นยำนักเพราะค่า lux เป็นค่าที่เหมาะกับแสงที่เราใช้ในการมองเห็นซึ่งเป้นการผสมผสานของช่วงคลื่นที่แตกต่างจากที่พืชใช้สังเคราะห์แสง
ในธรรมชาติพืชน้ำส่วนใหญ่จะพบในแหล่งที่ได้รับแสงอาทิตย์โดยตรง (2000 µmol m-2 s-1)
อย่างน้อยก็ช่วงหนึ่งของวัน แม้แต่พืชที่โตในร่มเงาก็ได้รับแสงไม่น้อยไปกว่า200 µmol m-2 s-1 ในเวลาเที่ยงวัน เมื่อเทียบกับแหล่งกำเนิดแสงในตู้ไม้น้ำส่วนใหญ่ที่ให้ความเข้มไม่มากไปกว่า 80-100 µmol m-2 s-1 ซึ่งน้อยมากเมื่อเทียบกับแหล่งกำเนิดแสงตามธรรมชาติ อย่างไรก็ตามพืชน้ำส่วนใหญ่ก็สามารถปรับตัวได้ดัวยการเปลี่ยนแปลงลักษณะรูปร่างของใบ ที่มีประสิทธิภาพในการเก็บพลังงานแสงที่มีจำกัดได้เต็มเม็ดเต็มหน่วยกว่าในรูปของใบบก
ความต่างของใบบกและใบน้ำของ แอมมาเนียแดง
ดังนั้นในสภาพแสงที่น้อยจึงทำให้พืชน้ำไม่แสดงลักษณะสีสันที่สวยงามได้เต็มที่เมื่อเทียบกับการให้แสงส่วางที่ความเข้มสูงๆ การเลือกใช้แสงที่มีคุณภาพและความเข้มที่เหมาะสมกับชนิดของพืชจึงมีความจำเป็น
แหล่งกำเนิดแสงหลายแบบถูกใช้ในการเลี้ยงไม้น้ำ หลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นอันที่นิยมมากที่สุดเพราะราคาไม่แพงหาซื้อง่ายและไม่ต้องมีอุปกรณ์ประกอบมากนัก แต่จุดด้อยคือแสงจากหลอดฟลูจะกระจายออกทุกทิศทาง มีเพียงส่วนน้อยที่ส่องตรงลงไปที่ผิวน้ำและทะลุลงไปถึงต้นไม้ได้ การใช้ตัวสะท้อนแสงที่มีประสิทธิภาพจะช่วยเพิ่มสัดส่วนของแสงที่จะลงไปยังต้นไม้ได้มากขึ้น
ตัวสะท้อนแสงที่ดีจะเพิ่มความสว่างจากแหล่งกำเนิดแสงได้มาก
เมื่อแสงส่องผ่านน้ำไปได้แล้ว ปริมาณแสงจะลดลงเรื่อยๆตามความลึกที่มากขึ้น เหลือ 50 % ที่ความลึก 10 นิ้ว และเหลือ 25 % ที่ความลึก 20 นิ้ว เพราะแสงที่สองลงไปมีการหักแหและกระจายทำให้สูญเสียความเข้มลงไปมากเมื่อต้องส่องลงไปลึกๆ นอกจากนั้นสีของน้ำเช่น black water และตะกอนที่แขวนลอยยังเป็นตัวกรองแสงให้น้อยลงไปอีกชั้นนึง
อุณหภูมิของหลอดฟลูออเรสเซนต์ก็มีผลอย่างยิ่งกับปริมาณแสงที่ออกมา ความร้อนที่เหมาะสมอยู่ที่ประมาณ 38 C ที่อุณหภูมิ 60 C แสงจะสว่างน้อยลง 25 % (นี่เป็นเหตุผลที่ควรจะมีการระบายความร้อนให้โคมดีๆ)
ชนิดของหลอดก็มีผล หลอด T8 รุ่นเก่า ให้แสงสว่างน้อยกว่า T5 ถึง 50 % ที่จำนวนวัตต์เท่าๆกัน เนื่องจากหลอด T5 จะมีความร้อนน้อยกว่า T8 มาก
หลอด T5 และ T8
ตำแหน่งของการปลูกไม้น้ำในตู้จึงมีความสำคัญ ปริมาณแสงสว่างที่มุมตู้จะมีเพียง 25 % เมื่อเทียบกับการปลูกไม้น้ำใต้หลอดไฟโดยตรงที่กลางตู้
สรุปในเรื่องของการเลือกไฟให้ตู้ไม้น้ำ
1 ชนิดของหลอด ควรมีช่วงคลื่นแสงที่เหมาะสมกับความต้องการของพืช หลีกเลี่ยงช่วงคลื่นทีทำให้ตะใคร่เจริญเติบโตได้ดี และให้ค่าสีที่ผิดเพี้ยนน้อย
2เลือกหลอดที่มีค่าความสว่างต่อวัตต์สูง เช่นหลอด T5 จำนวนวัตต์รวมเหมาะสมกับชนิดของไม้น้ำที่จะเลี้ยง
3 ควรวางหลอดให้ใกล้ผิวน้ำเท่าที่จะทำได้โดยปลอดภัย ใช้โคมที่มีตัวกระจายแสงที่ดี มีการระบายความร้อนที่เหมาะสม เพื่อประสิทธิภาพในการให้แสงสว่างเต็มที่ หมั่นทำความสะอาด ตัวหลอด ฝาครอบกันน้ำ ตัวสะท้อนแสงให้สะอาดอยู่เสมอเพื่อลดการสูญเสียความเข้มแสง
ระยะเวลาในการให้แสงส่วาง
พืชน้ำส่วนใหญ่มีแหล่งกำเนิดอยู่ในเขตร้อนที่มีช่วงกลางวันยาวนานประมาณ 12-14 ชม ซึ่งพืชก็จะมีวงจรการเติบโตตามสภาพนี้ เช่นสาหร่ายคาบอมบา จะหุบใบเมื่อถึงเวลาเย็นแม้เราจะไม่ปิดไฟในตู้ก็ตาม ซี่งมีความเป็นไปได้ที่เราควรจะให้ความสำคัญกับช่วงพักของพืชในเวลากลางคืน ที่เป็นเวลที่พืชจะเปลี่ยนแหล่งพลังงานที่ได้จากการสังเคราะห์แสงไปเป็นสารที่มีความจำเป็นต่อการเจริญเติบโต ซึ่งถ้าเราไม่ให้พืชมีช่วงพักแล้ว ต้นไม้อาจจะเกิดความเครียดและมีการเจริญเติบโตที่ผิดปกติได้
ช่วงเวลาให้แสงที่เหมาะสมคือ 12 ชมโดยประมาณ
สภาพของไม้น้ำในแหล่งน้ำธรรมชาติในช่วงฤดูที่มีแสงยาวนาน เทียบกับช่วงที่มีแสงน้อย
การให้แสงมากเกินไปนอกจากไม่มีประโยชน์แล้วยังจะทำให้มีปัญหาตะใคร่มากขึ้นอีกด้วย และในทางตรงข้ามการให้แสงสว่างช่วงสั้นเกินไปก็มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืชอย่างมากเช่นกัน เมื่อพืชไม่มีพลังงานพอจะเติบโต มันจะเริ่มทิ้งใบออกโดยเฉพาะใบล่างๆ อย่างไรก็ตามพืชชั้นสูงจะมีการเก็บกักพลังงานไว้ในตัวได้มากกว่าพวกสาหร่ายเซลเดียวหรือตะใคร่ ดังนั้นพืชชั้นสูงจะทนต่อการขาดช่วงของแสงได้ดีกว่าเราจึงเอามาใช้เป็นมาตรการในการแก้ปัญหาตะใคร่ได้
การปรับตัวในสภาวะแสงน้อย
พืชน้ำมีการปรับตัวที่ดีในการใช้ชีวิตใต้น้ำทั้งในแง่ของรูปร่างและกลไกในการใช้ชีวิต ใบไม้น้ำจะมีลักษณะคล้ายคลึงกับใบพืชบกที่อยู่ในที่ร่ม มีใบที่บางกว่า และมีจำนวนชั้นของเซลที่น้อย มีชั้นไขที่เคลือบป้องกันการระเหยน้ำบางมากหรือไม่มีเลย คลอโรพลาสที่ไว้รับแสงก็จะมาอยู่ที่ขอบๆเซลเพิ่อรับแสงได้เต็มที่และลดการบังแสงกันเองในชั้นใบ
ลักษณะของชั้นเซลในใบพืชน้ำ ที่มีชั้นเซลน้อยและคอลโรพลาสอยู่ที่ขอบเซล
สรุป แหล่งกำเนิดแสงเป็นปัจจัยที่สำคัญในการเลี้ยงไม้น้ำ เราจะเห็นว่าความเข้มแสงเมื่อเทียบกับแสงแดดตามธรรมชาตินั้นน้อยมาก การเลือกแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสม
และเพียงพอ รวมไปถึงการชดเชยปัจจัยอื่นๆนอกจากแสงเช่น การปรับปรุงสภาพน้ำ และการให้คาร์บอนไดออกไซด์เสริม จะช่วยให้การเจริญเติบโตของไม้น้ำที่เราเลี้ยงเป็นไปอย่างที่ต้องการได้ดียิ่งขึ้น
Tags:
