我们知道珊瑚需要光线才能生存,但让人工饲养的珊瑚茁壮成长的关键远远不只是照亮水箱。光的颜色(光谱)、光的数量(PAR)和光的质量(PUR)结合起来,为珊瑚的生长创造了合适的条件,如果其中任何一个方面的照明不平衡,珊瑚就不会茁壮成长。

在BRStv调查中,团队进行了检查PUR:光合作用可用的辐射找出哪种灯能最好地为珊瑚提供理想质量的光。

PUR vs PAR

PAR和PUR之间的差异很重要,两者都以不同的方式使用,以确保我们提供最理想的照明条件。PAR是350 - 750nm光谱范围内的辐射能,PUR仅指可用于光合作用的辐射能。在任何可测量的PAR水平下,你都可以照亮珊瑚,使它们能够被人眼看到,但这需要PUR来促进有效的光合作用。

那么PUR是由什么波长的光组成的呢?

PUR是针对珊瑚的主要光收集色素——叶绿素- a、叶绿素- c2和periidinin——优化的光波长。这些色素利用光能进行光合作用,为珊瑚提供能量。每种色素对光的偏好略有不同,这意味着它们在收集特定波长的光时最有效。

并且
410 - 430纳米
叶绿素- c2优选光谱峰
450海里
periidinin谱峰
480海里

巧合的是,这些偏好重叠,形成了一个“生物波段”或光谱范围,最能促进光合作用。该波段存在于410 - 484nm,最终目标是在整个范围内提供光峰。

在测量PUR时,您正在评估光谱中这个特定纳米范围内的光的峰值。一个“高质量”的光源会在这个生物带内产生光峰,峰越宽,PUR越好。

光合作用的理想光谱峰

请记住,光源可能会产生高PAR值,但这并不意味着它也会产生高PUR值。为了达到高PUR,光必须产生在生物波段(410nm - 484nm)内的波长峰值。如果你不提供在这个特定纳米范围内的峰值光,珊瑚就会受到影响,无论PAR水平如何,珊瑚都无法从光合作用中获得足够的能量。

无线电颜色通道

这个实验

我们的目标是绘制50种最受欢迎的珊瑚礁水族箱照明选择产生的光谱图,以找出哪一种产生的“光质量”最好。哪种灯的蓝光范围最广?

使用光谱仪测量了50种不同礁灯在所有可用颜色通道上的100%输出。由此产生的光谱图为我们提供了以纳米为单位测量的波长峰值的可视化表示。我们使用纳米而不是颜色,因为它是一种定义好的测量方法,无法进行解释。

哪种灯产生最好的PUR?

最好先浏览一下视频,查看一下你感兴趣的特定照明选项,看看它们产生这些可用光谱的效果如何。最终,能够产生410nm - 484nm范围内波长的光是理想的。

在许多情况下,蓝带的下部(紫色)部分(叶绿素- a最有效的地方)将是蓝带中缺乏的部分。这是因为几乎所有的珊瑚礁坦克灯将优先考虑宝蓝色和冷白色,覆盖了蓝色的上半部分。使用补充灯,如AquaIllumination Blade Glow礁岩光化石XHO条带可以帮助填充较低的410-430nm范围。

光谱图显示无线电的蓝色波段

同样重要的是要记住你的led是可调节的,大多数现代led都提供颜色通道控制。注意蓝色波段内光谱图的下半部分;它是光谱峰值的基础,它会告诉你你的LED能够覆盖的蓝色范围。

无线LED灯所有通道100%
无线电LED与宝蓝色通道在50%

只要您的LED灯不依赖于所有通道100%运行以达到目标PAR值,您就可以操纵颜色通道以实现更理想的光谱比。以上图中的无线电蓝为例,将宝蓝色通道减少50%,就可以获得我们测试过的最宽的光谱之一,并获得最佳的颜色峰值。在购买LED和调整颜色光谱时要记住的事情。

LED灯具有专门的颜色通道,覆盖410nm到484nm的整个范围,这意味着您最终能够控制有价值的光峰。此外,请注意,这是撇开美学,一个只有蓝色带的坦克,将无法产生大多数珊瑚礁坦克车主所期望的颜色水平。

简而言之,现在我们有了这些光谱图作为参考,我们都有能力对我们水族馆中的光谱做出明智的决定。决定你是否需要补充你现有的照明,或者你应该如何使用颜色通道控制不需要猜测。

那么橙红色光谱呢?

虽然叶绿素- a和C2都能吸收这纳米范围内的光,但这个波长对珊瑚的价值仍然存在争议。暖色光在穿过海洋深处时首先被吸收,所以最终照射到珊瑚的光不包含这些暖峰。此外,珊瑚养殖最可靠的光谱(ATI Blue Plus)几乎完全没有橙红色的光。还有其他的理论,只有未来的科学才能明确地告诉我们,这些温暖的光谱是否在珊瑚的生物过程中发挥了哪怕最微小的作用。

生物过程是这里的关键组成部分,在这个讨论中,我们主要关注光合作用。在着色和创造视觉上吸引人的外观的话题上,这种暖色光在你的眼睛感知的颜色中起着很大的作用,这就是为什么它不是完全损失,并且仍然可以在我们的坦克上使用。

那么紫外线光谱呢?

真正的UVA存在于315nm - 400nm之间,关于这个光谱的用处仍然存在争议。通常情况下,真正的UV光谱并不是优先考虑的,围绕380nm使用的理论正是这样的理论。多年来,我们已经在不使用380nm光的情况下取得了成功,这表明它并不是我们成功的关键组成部分。