Bitkili Akvaryumda Aydınlatma

Bitkili bir akvaryumun ışık ihtiyacına dair pek çok yanlış inanış vardır. Bu durum, bitki fizyolojisi ve fotosentezin temel ilkelerini anlamadan sözde kuralları izleyen hobiciler için bitmek bilmeyen sıkıntılara yol açar. Hobicilere genellikle “olabildiğince fazla ışık” kullanmaları ya da “tankla birlikte gelen düşük kaliteli mevcut armatürlerini daha parlak, daha havalı ışıklarla değiştirmeleri” öğütlenir. Ne yazık ki bunun sonucu çoğu zaman yosun kaplı bir tank ve/veya pahalı bitkilerin tamamen yok olmasıdır.

Hobicilere ayrıca Galon Başına Watt (WPG) gibi keyfi kurallar öğretilmiş, bazı bitkilerin gelişmek için daha yüksek WPG değerine ihtiyaç duyduğu söylenmiştir. Bitki satan web siteleri türler için sık sık “Işık Gereksinimleri” listeler. Bir başka popüler keyfi “kural” ise optimum Kelvin değerinin 6500K olduğunu iddia eder.

Bu “gereksinimlerin” veya keyfi “kuralların” hiçbirinin, özellikle bitkilerin CO2 ihtiyacından bağımsız olarak uygulandığında, hiçbir geçerliliği yoktur. Böylece hobiciler yıllardır bitkileri için “en uygun” aydınlatmayı sağlama çabasıyla boşuna dönüp durmuş, bu süreçte bitki bakımının en önemli unsurunu göz ardı etmiştir. Bu yazının amacı, aydınlatmayla ilgili ve bitki sağlığına dair yaygın efsaneleri çürütmektir.

Işık Nedir ve Bitkiler Onu Nasıl Kullanır?

Hobiciler, ışığın bitkinin üzerine düştüğünü ve bitkinin sadece bu maruziyet sonucunda büyüdüğünü otomatik olarak varsayar. Örneğin dışarıda, gölgedeki bitkilerin tam güneş alanlardaki kadar gürbüz görünmediğini gözlemleriz. Buradan çıkarılan sonuç, daha fazla ışığın her zaman daha iyi olduğu ve bir bitki sağlıksız görünüyorsa bunun mutlaka yetersiz ışıktan kaynaklandığıdır.

Gerçek çok daha karmaşık bir hikâyedir. Bitki yaprakları aslında fotoelektrik bir diyota oldukça benzer şekilde çalışır: ışık plaka üzerine çarptığında malzemeyi uyarır ve ardından elektronların açığa çıkmasına neden olur. Yaprağın içinde elektronları barındıran yapı Klorofil molekülüdür.

Işığın kendisi, hem bir dalga (okyanus dalgası gibi) hem de aynı anda bir mermi gibi bir parçacık gibi davranan gizemli bir enerji biçimidir. Bu yüzden basitlik adına, bunu bir toptan ateşlenmiş, titreşen bir diyapazon gibi düşünmek yardımcı olabilir. Diyapazon başka bir cisimle çarpıştığında, sadece mermi olarak hareketinden değil, aynı zamanda titreşiminin enerjisinden de enerji aktarır.

“Foton” olarak bilinen bu mermilerden milyarlarca milyarcası uzayda hareket eder. Diğer cisimlerle çarpıştıklarında yok olurlar, ancak titreşimlerinde taşıdıkları enerji çarptıkları cisme aktarılır. Eğer tam doğru açıyla ve tam doğru noktada Klorofile çarparlarsa, Fotonun enerjisi Klorofil tarafından tutulan elektronlara aktarılır. Bu elektronlar daha sonra serbest kalabilir ve bu elektronları başka bileşikler üretmek için kullanabilen diğer proteinler tarafından yakalanır. Tıpkı bir grup gönüllünün, hattın sonunda geçici bir set inşa etmek için kum torbalarını sırayla elden ele geçirmesi gibi, bu elektronları yakalayıp sonra serbest bırakan binlerce ayrı protein olabilir.

Yaprakta hattın sonunda bir set inşa edilmez; bunun yerine elektronlar, Karbondioksitten Karbonu ayırmak ve onu suyla hidrasyona uğratmak için kullanılır; nihai ürün ise kolayca glikoza dönüştürülebilen bir tür şekerdir. Bu glikoz, bitkinin her hücresini beslemek için kullanılır.

Dolayısıyla bitkiler, üretebildikleri besinin varlığı sayesinde büyür. Işık, bu besin üretim sürecinde sadece bir bileşendir. Şekerin üretimini tamamlamak için Su, CO2 ve Fosfat ile Nitrat gibi Besin maddeleri de gereklidir.

Bu nedenle, yalnızca ışığa odaklanıp diğer tüm temel bileşenlerin önemini göz ardı edersek, şeker düzgün şekilde üretilemez ve bitki açlıktan ölür. Set inşa edenlerin kum torbalarını birbirine aktardığını düşünün. Her kişinin kaldırabileceğinden daha fazla kum torbası olduğunu düşünün. Sonuç, torbaların düşmesi, belki de bir sonraki kişinin ayaklarının üzerine düşmesi ve hem o kişinin hem de bir sonrakinin verimliliğinin azalmasıdır. Çok kısa sürede, kum torbalarının sayısı hattaki her kişinin kaldırabileceği ve taşıyabileceği miktarı aşarsa, sonuç kaos olur. Aşırı ışıklı tanklarda olan tam olarak budur. Elektronlar (kum torbaları) dağılır ve tüm olaylar zincirine zarar verir.

WPG'ye Alternatif Nedir ve Işık Nasıl Kontrol Edilir?

Mermi benzetmesine bağlı kalırsak, ışık enerjisinin en temel ölçümü, belirli bir zaman diliminde belirli bir alandan geçen mermi sayısını saymaktır. Kuşatılmış bir kalenin duvarına saatte kaç top güllesi çarpar? Bizim durumumuzda bu ölçüme Fotosentetik Olarak Aktif Radyasyon denir ve yaygın olarak PAR kısaltmasıyla bilinir.

PAR, bir santimetrekareden her saniye tam olarak kaç Foton merminin geçtiğini bize söyler. Foton parçacıkları çok küçük ve çok hızlı hareket ettiğinden, bu ölçüm genellikle çok büyük bir sayıdır; 1x1 santimetrelik bir kareden her saniye geçen yaklaşık 1 Milyar Milyar top güllesi mertebesindedir. Bir milyar milyar sayısı hayal edilemez olduğundan, bizim için kullanması daha kolay bir isim verilmiştir: “mikromol”. Böylece artık “santimetrekare başına, saniyede on üzeri on sekiz virgül sıfır çarpı iki” gibi zahmetli bir ifade yerine 10 mikromol veya 20 mikromol gibi terimlerle konuşmak daha kolaydır.

Karanlık bir odada el fenerini açtığımızda, ışının içinde tutulan bir elin mercekten sadece birkaç santim uzaklıkta parlak göründüğünü, ancak birkaç metre öteye gidildiğinde fotonlar daha geniş bir alana yayıldıkça yoğunluğun hızla azaldığını görürüz. PAR'ı doğru şekilde ölçersek, ampulden olan mesafeyi iki katına çıkardığımızda, ikiye katlanan mesafedeki PAR değerinin ilk mesafedeki değerin sadece dörtte biri olduğunu görürüz. Mesafe üç katına çıktığında ise PAR, dokuzda bir (1/9^'u) düzeyine inmiş olur. Bu azalmaya “ters kare ilişkisi” denir ve son derece kullanışlı, tutarlı bir kuraldır.

WPG kuralının bu kadar kargaşaya yol açmasının birkaç nedeni vardır. Öncelikle, tüm ampul tiplerinin yoğunluğu aynı değildir. Bir T5 ampul, bir T8 ampulden daha parlaktır. LED'lerin wattajları farklıdır ve farklı küme grupları halinde düzenlenir, bu da kuralı anlamlı kılmayı neredeyse imkânsız hale getirir. İkinci olarak, ters kare kuralı nedeniyle WPG'nin kapsamı çok sınırlıdır. Örneğin orta boy bir tankta, diyelim ki 30 galon civarında, belirli bir WPG değeri işe yarayabilir; ancak tank boyutu değiştikçe, daha büyük veya küçük hacimlerde ampule olan mesafe orantılı şekilde değişmez — peki ya tank boyutu iki katına çıkarsa? Ampule olan dikey mesafe iki katına çıkmaz, dolayısıyla ışık azalması orantılı olmaz; buna rağmen WPG kuralı wattajın iki katına çıkarılmasını gerektirir. Bu yüzden büyük ve çok büyük tanklarda WPG kuralını izlemek felaket olabilir.

Daha tutarlı olan PAR ölçümü kullanılarak çok daha mantıklı bir kural geliştirilmiştir. Ne yazık ki bu basit bir kural değildir. Tipik ampul tipleriyle PAR ölçümleri alınmış ve PAR, ampulden olan mesafeye göre bir grafik üzerinde çizilmiştir. Genel olarak;

Düşük Işık bölgesi, substrat seviyesinde 50 mikromolün altında ölçülen ışık miktarı olarak tanımlanmıştır.

Orta Işık bölgesi, substrat seviyesinde 50 ile 75 mikromol arasında ölçülen ışık miktarı olarak tanımlanmıştır.

Yüksek Işık bölgesi, substrat seviyesinde 75 mikromolün üzerinde ölçülen her değerdir.

Hiç CO2 zenginleştirmesi olmayan, yani ne gaz enjeksiyonu ne de sıvı karbon dozlaması yapılan tanklar Düşük Işık bölgesinde kalmalıdır. CO2 enjekte edilen tanklar Düşük Işık bölgesinde başlatılmalı ve birkaç hafta sonra CO2, akış/dağılım ve beslenmenin yeterli olduğu kanıtlanırsa ışık artırılabilir.

Hobicilerin her zaman akılda tutması gereken şey, ışık miktarı ile bitki sağlığı arasında bir ilişki olmadığıdır. Düşük ışık kullanan pek çok sağlıklı CO2 enjeksiyonlu veya sıvı karbonlu tank vardır. Bu tür bir tankın bakımı ÇOK daha kolaydır ve yosun patlamaları çok daha az görülür. Yüksek ışık kullanmanın sonucu, bitkilerin büyüme hızının artması ve yosunun büyüme hızının da artmasıdır. Büyüme hızı, sağlıkla aynı şey değildir. Yüksek ışık ve yetersiz CO2 veya kötü beslenme kullanan tanklarda hızlı büyüyen ama yosunlu veya başka sağlık sorunları olan bitkiler bulunabilir.

Yeni başlayanlar, acemiler ve hatta daha deneyimli hobiciler için, eğer bir tank standart aydınlatma da içeren bir paket olarak satın alınmışsa, yapılabilecek en kötü karar ışıkları “yükseltmeyi” düşünmektir. Bu her zaman sorunların başlangıcı olur. Hobicilere, CO2 enjeksiyonu veya sıvı takviyeden bağımsız olarak önce standart aydınlatma veya düşük ışıkla bitki yetiştirmeyi öğrenmeleri tavsiye edilir. Bir miktar deneyim kazandıktan sonra daha hızlı büyüme oranları isteniyorsa yoğunluk artırılabilir; ancak diğer bileşenlere ÖNCE dikkat edilmezse bu her zaman bitki sağlığının bozulma riskini taşır.

Peki Kelvin ve Spektrum Ne Olacak?

Aydınlatma hakkında verilen muhtemelen ikinci en kötü tavsiye, bitkilerin optimum sağlık için 6500K'ye ihtiyaç duyduğudur. Bu efsane sanki sonsuza dek var olmuş gibi görünüyor; çünkü elbette Güneş'in renk sıcaklığı yaklaşık 6000K-6500K'dir, dolayısıyla herkes bunun mükemmel ışık “kalitesi” olması gerektiğini varsayıyor. Satıcılar, habersiz hobicilere fahiş fiyatlarla “özel bitki ampulleri” satmaya çalışır. Doğrusunu söylemek gerekirse, hiçbir sucul bitki tam spektrumlu öğle güneşini neredeyse hiç görmez; çünkü bu bitkiler dünyanın yağmur ormanlarında örtü gölgesi altında ve bulanık sularda yetişir, bu da Kelvin sıcaklığının veya tam spektrumun değerini anlamsız kılar. Ayrıca hiçbir ampul, güneşin spektral dağılımına dahi yakın değildir. Birkaç dar bantta birkaç tepe noktasına sahip olmak, güneşe hiçbir şekilde yaklaşmaz. “Tam Spektrum” terimi, insanları çekmek için kullanılan başka bir pazarlama terimidir. Hepsi 6500K olduğunu iddia eden bir düzine farklı ampul markasını yan yana dizecek olursanız, hepsi farklı renklerde görünür; yani zaten hiçbir ampul gerçekten 6500K değildir. Ampullerdeki Kelvin değeri okunduğunda, bu sayı bilimsel bir değere sahip olmaktan çok bir model numarası gibi kullanılmalıdır.

Yerel hırdavatçıdan alınan bir floresan ampul, bitkileri özel bir bitki ampulüyle tamamen aynı şekilde büyütür. Ampul tiplerinin ve wattajların aynı olduğu varsayıldığında performansta gerçekten hiçbir fark yoktur. Bitkiler, mevcut spektruma tepki veren pigmentler üreterek çevrelerine otomatik olarak uyum sağlar. Bu nedenle B&Q'dan, Home Depot'tan veya mahalledeki herhangi bir yap-kendin-yap mağazasından satın alınan bir ampul, spektrumu ne olursa olsun tamamen aynı işi görür. Fark, hobicinin B&Q ampulünün renk tonunu beğenmeyebilecek olmasıdır. Bu nedenle Kelvin değerleri ve diğer renk parametreleri, yalnızca izleyici üzerinde yarattığı duygusal etki bağlamında değerlendirilmelidir. Aynı şekilde, örneğin bir kasap dükkânında eti aydınlatmak için kullanılan ampullerin genellikle kırmızı bir bileşeni vardır. Bu, etin daha lezzetli görünmesini sağlar. Bu bir illüzyondur, ama kasaplar bunu çok iyi bilir ve örneğin mavi veya yeşil ağırlıklı bir ampul kullanmayı nadiren tercih ederler; çünkü bu, ete olumsuz bir estetik görünüm kazandırır.

Renkler, tankta ruh hali resmetmek için bir fırça kullanır gibi kullanılmalıdır. Birden fazla ampul kullanılıyorsa, sabah ışığı kırmızı ve turuncu tonlarla simüle edilebilir, günün ilerleyen saatlerinde ise daha mavi tonlara geçilebilir. Bitkilerin 6500K dışındaki herhangi bir Kelvin değeriyle iyi gelişemeyeceğine dair yanlış bir izlenimle tank üzerinde kullanılan renkleri kısıtlamak asla gerekli değildir. Bu, tamamen hayal ürünü bir düşüncedir.

Peki ya LED'ler?

LED üniteleri daha makul fiyatlara geldikçe, daha iyi bulunabilirlik ve daha fazla özellik ortaya çıkacaktır. Kendin-yap meraklıları ham malzeme temin edip kendi armatürlerini kablolayabilir. LED dünyasındaki en önemli özellik, modülü %0 ile %100 yoğunluk arasında kısabilme yeteneğidir. Bu, ünitenin sahip olduğu —ki bu miktar zaten çoğunlukla gereğinden fazladır— PAR miktarından aslında çok daha değerli bir özelliktir. Kısma (dimming) özelliği maksimum kontrol sağlar, bu da yosun kontrolü anlamına gelir. Üst segment ünitelerin bir başka harika özelliği, ve bu özellik zamanla düşük maliyetli ünitelere de yansıyabilir, programlanabilirlikle birleştirilmiş çoklu renk diyotlarının mevcut olmasıdır. Daha önce belirtildiği gibi bu, sanatsal bir özelliktir ve insanlar 6500K hipnozundan uyanır uyanmaz rengin gerçek değerini fark edeceklerdir. Balıklar ve diğer canlılar daha renkli görünecek şekilde ayarlanabilir. Gözde floresan ampuller, doğru RGB ve CYMK karışımıyla simüle edilebilir.

Bitkilerin LED ile yetiştirilip yetiştirilemeyeceği sorusunun cevabı artık açık olmalıdır. Yine de bir LED tasarımının daha önemli faktörleri kontrol edilebilirlik, estetik, güvenilirlik ve benzerleridir.

Aydınlatma Süresi (Fotoperiyot)

Bitkiler nadiren 8 ila 9 saatten fazla ışığa ihtiyaç duyar. Fotoperiyodun bundan daha uzun olması yalnızca yosun oluşumunu teşvik eder. Işıklar için her zaman bir zamanlayıcı kullanmak en iyisidir; tank CO2 enjeksiyonluysa gaz solenoidi için de ayrı bir zamanlayıcı bulunmalıdır. Işığı kapatmayı unutmak bitkiler için ciddi sonuçlar doğurabilir.

Fotoperiyot süresi her zaman yoğunluk bağlamında değerlendirilmelidir. Yazının başında belirtildiği gibi, zararı veren yoğunluktur; dolayısıyla yoğunluk aşırıysa, zararı en aza indirmek için fotoperiyodun kesinlikle kısaltılması gerekir. Aydınlatma çok düşükse (ki bu neredeyse kesinlikle hiçbir zaman olmaz) hiçbir fotoperiyot süresi bunu telafi edemez.

Hobici geç vardiyada çalışıyorsa, evde olduğu saatlerde izleyebilmesi için fotoperiyot o yöne kaydırılabilir. Bitkiler günün gerçek saatinin ne olduğuyla ilgilenmez; önemli olan fotoperiyodun düzenli ve tutarlı olmasıdır.

Pencereden Gelen Dolaylı veya Doğrudan Güneş Işığının Etkileri

Bu, hobicilerin gereğinden fazla endişelendiği ve gözlemleri yanlış yorumladığı bir başka alandır. CO2 enjeksiyonlu bir tankta, CO2, akış, dağılım, beslenme ve bakım yeterliyse, tank üzerine düşen güneş ışığının hiçbir olumsuz etkisi yoktur. Hobicinin, içeri giren güneş ışığına karşı özel bir önlem alması gerekmez. Ancak güneş ışığı tanka çarpıyor ve bu görünüşte bir tür yosuna yol açıyorsa, bu tankta daha temel bir sorun olduğunun güçlü bir göstergesidir ve hobicinin yukarıda belirtilen faktörlere bakması gerekir. En yaygın sorun, ön camın alt kısmında, belki çakıl taşının hemen altında görülen BGA olacaktır. Işığı engellemek için siyah bant kullanılabilir, ancak bu pek estetik değildir. Bunu gidermek için nitrat seviyeleri artırılabilir.

Yansıtıcılar Yardımcı Olur mu?

Silindirik tüpler, Kompakt Floresanlar ve benzerleri üzerindeki yansıtıcılar, armatürün PAR çıktısını artırabilir. Değerler, yapılandırma, temizlik ve malzemeye bağlı olarak %10 ile %20 arasında değişir. Daha önce belirtildiği gibi, tank çok fazla PAR'dan zarar görüyorsa yansıtıcılar kötü bir şeydir ve tankın toparlanmasına yardımcı olmak için çıkarılmalıdır. Tank iyi durumdaysa, yansıtıcılar iyi bir şey olarak değerlendirilebilir.

Aşırı PAR'ın Belirtileri Nelerdir?

Işık yoğunluğu diğer her şeyin ihtiyacını belirlediğinden, aşırı ışığın belirtileri çok çeşitlidir. Aşırı ışık, bazen sağlananın üzerinde daha fazla besin maddesi talebi yaratır. Besin eksikliği listesi uzundur ve ayrı bir yazıda ele alınmaktadır. Aşırı ışık, sağlananın üzerinde daha fazla CO2 talebi yaratır. Bu da erime, yaprak dökülmesi, bozulma ve çürüme, siyah lekeler, kahverengi lekeler, kıvrılma veya diğer yaprak deformasyonlarının yanı sıra yapraklarda deliklerle karakterize edilen CO2 eksikliğine yol açar. Saç yosunu veya diğer İplik (Filamentous) Yosunları, BBA veya diğer Kırmızı Yosunlar gibi CO2 kaynaklı yosunlar görülebilir. Bir aydınlatma “yükseltmesinin” ardından Diyatome Yosunu ortaya çıkabilir. Aydınlatmanın, canlılar için toksik olacak kadar yüksek CO2 seviyeleri gerektirecek kadar yüksek olması tamamen mümkündür.

Siesta İyi Bir Fikir mi?

Siesta, araştırma ekibi Tropik bölgelerde günün önemli bir bölümünde güneşi kapatan sık yağmur sağanakları olduğuna inanan bir şirket tarafından tanıtılmıştır; bu ekip, günün ortasında ışığı kapatmanın sucul bitkiler için iyi olacağı sonucuna varmıştır. Ancak görüldüğü üzere, bitki sağlığı ile siesta arasında kanıtlanmış bir ilişki yoktur. Tanktaki diğer koşullara bağlı olarak, bazı durumlarda bitki sağlığı kötüleşmiş, bazı durumlarda iyileşmiş, çoğu durumda ise hiçbir fark olmamıştır. Bu etkinin dağılımı esasen, tankta siesta ile hiçbir ilgisi olmayan başka şeylerin de gerçekleştiği anlamına gelir.

En İyi Ampul veya En İyi Ampul Tipi Var mı?

Evet, en iyi ampul, tankı size en güzel gösteren ve aşırı PAR ile işleri çekilmez hale getirmeyen ampuldür. Geri kalan her şey bir kenara bırakılabilir. İster T5, T6, T8, T12, Halojenür, LED olsun. İster bir Armatür, asma lamba, Klipsli Ark Kapsül tipi olsun. Bitkiler tungsten aydınlatmayla bile yetiştirilebilir. Bitkiler gerçekten umursamaz. Aydınlatma alışverişi yaparken hobicilere önce başarıyı garanti altına almaya yardımcı olacak daha önemli şeyleri, yani uygun akış debisi/filtrasyon seviyelerini, iyi bir CO2 çözünme ve dağılım planını, sağlam bir beslenme programını ve sık su değişimi ile bakım planını satın almaları tavsiye edilir. Tüm bu daha önemli unsurlar yerli yerine oturduğunda, kişi her renkte ve dikkat gösterilirse her yoğunlukta her tür aydınlatmanın keyfini çıkarabilir.