一,Le mécanisme de régulation du spectre sur la manifestation de la couleur du corps du poisson
1. La façon dont les cellules pigmentaires réagissent à la lumière
Les cellules pigmentaires du derme, comme les mélanocytes, les cellules pigmentaires rouges et les cellules pigmentaires jaunes, ainsi que les cristaux de guanine de l'épiderme déterminent la couleur du corps du poisson. Les cellules pigmentaires rouges (qui possèdent des caroténoïdes) et les cellules pigmentaires jaunes (qui possèdent des sphénoïdes) sont très sensibles aux spectres. Des recherches ont démontré que l'exposition à une lumière rouge de 660 nm peut augmenter la surface des cellules pigmentaires rouges des écailles du poisson dragon rouge de 30 % et améliorer la saturation de la couleur corporelle de 45 %. À l’inverse, sous une lumière blanche, la contraction des cellules pigmentaires entraîne une perte de couleur corporelle.
2. L'influence des bandes clés sur le rendu des couleurs
Lumière rouge (620-750 nm) : elle peut facilement traverser l’eau, elle peut exciter les cellules coniques de la rétine des poissons et elle peut aider le corps à fabriquer des cellules pigmentaires rouges dans le derme. Par exemple, dans un environnement où la lumière rouge représente plus de 60 % de la lumière, la valeur de rougeur (a *) du poisson perroquet peut atteindre +25, ce qui est 60 % plus élevé que dans des conditions de lumière naturelle.
Lumière bleue (450-495 nm) : elle n’a pas d’influence directe forte sur la couleur du corps, mais elle peut faire en sorte que les écailles du poisson réfléchissent davantage de lumière. Par exemple, lorsque des poissons fluorescents sont exposés à la lumière bleue, l’intensité de la fluorescence à leur surface augmente de 2 à 3 fois, ce qui leur donne un aspect unique.
Spectre complet (400-700 nm) : imite la lumière naturelle et peut maintenir l'horloge biologique des poissons stable. Des études indiquent que sous un éclairage à spectre complet, l'activité alimentaire des poissons tropicaux augmente de 25 % par rapport aux conditions de lumière monochromatique, et le taux métabolique augmente de 15 %.
3. L'effet de l'intensité lumineuse sur le seuil
Il y a une limite à la luminosité de la lumière pour que les poissons changent de couleur. Par exemple, la couleur du corps du poisson dragon doré devient terne lorsque l'intensité lumineuse est inférieure à 2 000 lux. Entre 3 000 et 5 000 lux, la couleur du corps s'assombrit à mesure que l'intensité lumineuse augmente. Mais lorsque l’intensité lumineuse dépasse 8 000 lux, les cellules pigmentaires rétrécissent en raison des dommages photooxydatifs, ce qui fait pâlir la couleur.
2, L'influence des spectres sur la synthèse de la chlorophylle chez les plantes aquatiques
1. La manière dont les pigments photosynthétiques absorbent la lumière
Chlorophylle a/b dansPlantes aquatiques LED à spectre completabsorbe le mieux la lumière rouge (660 nm) et la lumière bleue (430 nm), avec des rendements quantiques de 0,85 et 0,82, respectivement. Dans un environnement à lumière blanche, le taux de photosynthèse des plantes aquatiques augmente de 40 % et leur teneur en chlorophylle augmente de 25 %. En effet, le rapport de lumière rouge-bleu est de 3:1.
2. Contrôle morphologique des bandes importantes
Lumière rouge (620-750 nm) : aide les fleurs à fleurir et à faire pousser les tiges et les feuilles. Lorsque la lumière rouge représente 70 % de la lumière, la longueur du nœud de la tige de Crown Grass augmente de 30 % et la surface des feuilles augmente de 20 %.
Lumière bleue (450-495 nm) : arrête l’allongement et rend les feuilles plus épaisses. Lorsqu'elles sont exposées à la lumière bleue, les feuilles des plantes aquatiques deviennent 15 % plus épaisses que lorsqu'elles sont exposées à la lumière rouge et le nombre de chloroplastes augmente de 25 %.
Feu vert (500-570 nm) : il peut facilement traverser l’eau sale. La lumière verte peut aller deux fois plus profondément que la lumière rouge dans une eau trouble à 100 NTU. L'ajout de lumière verte à l'eau trouble peut augmenter l'efficacité photosynthétique des plantes aquatiques de 15 à 20 %.
3. L’influence combinée de l’intensité lumineuse et de la photopériode
Pour que les plantes aquatiques s’épanouissent, la photopériode (6 à 10 heures/jour) et l’intensité lumineuse (50 à 100 μ mol/m²/s) doivent être contrôlées ensemble. Par exemple, le taux de tallage des micro-perles naines a augmenté de 30 % lorsqu'elles étaient dans un cycle de lumière de 12 heures et d'obscurité de 12 heures par rapport à lorsqu'elles étaient dans un environnement de lumière constante. Lorsque l'intensité lumineuse est inférieure à 30 μ mol/m²/s, leur croissance s'arrête et elles jaunissent.
3, Le mécanisme inhibiteur compétitif des spectres sur la reproduction des algues
1. Les algues et les plantes aquatiques rivalisent pour la lumière
Les algues et les plantes aquatiques contiennent le même ensemble de pigments qui les aident à la photosynthèse, bien que les algues s'adaptent mieux à la lumière. Des expériences ont démontré qu'à une intensité lumineuse de 3 000 lux, le taux de photosynthèse des algues vertes est 1,8 fois supérieur à celui des plantes aquatiques. Cependant, à des intensités lumineuses supérieures à 6 000 lux, les plantes aquatiques acquièrent un avantage concurrentiel en augmentant le nombre de chloroplastes, entraînant une réduction de 40 % de la biomasse algale.
2. L'influence des groupes clés sur la suppression
La lumière rouge (620 à 750 nm) empêche la croissance des spores d’algues vertes. Dans une atmosphère avec plus de 50 % de lumière rouge, le taux de germination des spores d'algues vertes chute de 60 % et le taux d'accumulation de biomasse chute de 35 %.
Lumière bleue (450-495 nm) : détruit les membranes des cellules d'algues. Lorsque la lumière bleue atteint les cellules d’algues, leurs membranes deviennent plus perméables, ce qui provoque une fuite de produits chimiques intracellulaires et une augmentation du taux de mortalité de 25 %.
La lumière ultraviolette (280 à 400 nm) amène les algues à détruire leur ADN. Des preuves expérimentales indiquent que l'irradiation UVA (320-400 nm) peut diminuer de 50 % l'activité du système photosynthétique II chez les algues. Cependant, il est important de garder à l’esprit qu’une lumière UV excessive peut endommager les chloroplastes des plantes aquatiques.
3. La technique d’équilibrage écologique de la régulation spectrale
La gestion dynamique du spectre peut contribuer à maintenir l’équilibre écologique entre les algues et les plantes aquatiques. Par exemple, « l’irradiation par impulsion de lumière bleue » (450 nm, 10 000 lux, 5 minutes/heure) peut rapidement empêcher les algues de se reproduire dès les premiers stades de leur prolifération. Pendant la période de croissance vigoureuse des plantes aquatiques, le passage à « l'éclairage synergique de lumière rouge et bleue » (660 nm : 450 nm=3 : 1) peut donner aux plantes aquatiques un avantage concurrentiel.
4,Utilisations pratiques des plans d'optimisation spectrale
1. Plan pour améliorer l’apparence des couleurs des poissons
Pour les poissons-dragons rouges et les poissons-perroquets, utilisez une LED rouge de 660 nm à 60 % . +450 nm de LED bleue (30 %) + une lumière blanche à spectre complet (10 %), avec une plage d'intensité lumineuse de 5 000 à 6 000 lux et 10 heures de lumière par jour.
Poisson fluorescent : la source de lumière principale est une lumière bleue de 450 nm (70 %), avec un peu de lumière rouge de 660 nm (20 %) et de lumière verte de 520 nm (10 %). La lumière est de 3 000 à 4 000 lux et reste allumée 8 heures par jour.
2. Plan pour améliorer la croissance des plantes aquatiques
L'herbe positive (comme l'herbe de Newton et le papillon rouge) a besoin d'une lumière rouge de 660 nm (50 %), d'une lumière bleue de 450 nm (30 %) et d'une lumière rouge lointaine de 630 nm (20 %). L'intensité lumineuse doit être de 80 à 100 μ mol/m²/s et l'herbe doit bénéficier de 10 heures de lumière par jour.
L'herbe négative (comme Iron Crown et Moss) est principalement composée de lumière blanche à spectre complet (70 %), avec un peu de lumière rouge à 660 nm (20 %) et de lumière bleue à 450 nm (10 %). Il a une intensité lumineuse de 30 à 50 μ mol/m²/s et reçoit 8 heures de lumière chaque jour.
3. Planifiez la meilleure façon de contrôler les algues
Pour la phase de prévention, utilisez un « éclairage synergique de lumière rouge et bleue » (660 nm : 450 nm=3 :1) avec une intensité lumineuse de 4 000 à 5 000 lux pendant 8 heures par jour.
Étape de gouvernance : pendant 3 à 5 jours, utilisez « l'irradiation par impulsion de lumière bleue » (450 nm, 10 000 lux, 5 minutes/heure) ainsi que « l'irradiation par lumière rouge de haute -intensité » (660 nm, 8 000 lux, 2 heures/jour en continu).
