Глава первая. Конструкции, установка и оборудование аквариумов

Выбор аквариума. Аквариумом может служить любой сосуд, сделанный из стекла или плексигласа. По конструкции аквариумы делятся на каркасные и бескаркасные. Каркасные изготовляют из металлического уголка и стекла. Бескаркасные делают из плексигласа или цельностеклянных сосудов. Аквариумы из плексигласа обеспечивают наибольшую чистоту воды, выглядят современно и декоративно. Однако они имеют недостатки: по мере заполнения водой их стенки прогибаются, кроме того, при чистке необходимо соблюдать большую осторожность во избежание появления царапин.

Величина аквариума измеряется его емкостью. В зависимости от емкости комнатные аквариумы делятся на малые (до 25 л), средние (25—100 л) и большие (100—250 л). Аквариумы емкостью более 250 л могут быть использованы в клубах или учреждениях с большой площадью, для комнат они не рекомендуются.

Малые аквариумы изготовляют из плексигласа или из различных по форме цельностеклянных сосудов. Они бывают цилиндрические, квадратные и прямоугольные. Средние и большие аквариумы делают из стекла в металлическом каркасе или из плексигласа. Они распространены наиболее широко. Самыми Удобными являются аквариумы двух размеров: длиной 50—80 см, шириной и высотой до 30 см или длиной 90—130 см, шириной и высотой до 40 см. Для высокорастущих видов растений необходимы аквариумы глубиной до 60 см, а для низкорастущих, обитающих в мелководье, — до 20 см. В неглубоких аквариумах, сделанных в виде влажной оранжереи, рекомендуется культивировать растения полузакрытого грунта.

Рис. 1 Аквариум, облицованный деревом, установлен на деревянной подставке

Установка аквариума. При установке аквариума должна учитываться экономическая сторона (расход электроэнергии), освещенность, а также удобство его обслуживания. В комнате с окнами, обращенными к северу, аквариум рекомендуется устанавливать у стены перпендикулярной окну, на расстоянии от него не более 1 м. Стены комнаты желательно оклеивать светлыми обоями — это способствует увеличению света в комнате и аквариуме. В комнате, выходящей окнами на юг, аквариум следует поставить у стены перпендикулярной или противоположной окну. В практике известны различные варианты установки аквариумов на стойках, изготовленных из металлических труб или уголка. Размещение аквариумов в комнате показано на рис. 1, 2.

Рис. 2 Аквариум установлен на деревянном столе

Для проращивания семян, выращивания рассады, содержания плавающих растений и растений, произрастающих в полузакрытом грунте, могут быть использованы небольшие стеклянные сосуды, различные по величине и форме плошки.

Для проведения опытов, выращивания и зимовки растений возможно изготовление небольших комнатных оранжерей, которые могут успешно использоваться в различное время года. Комнатная оранжерея должна быть относительно герметична, что необходимо для создания влажной среды.

Растения, содержащиеся в оранжерее, должны быть надежно защищены от прямых солнечных лучей.

Затенение аквариума. В летнее время года во избежание перегрева аквариума от прямых солнечных лучей следует применять искусственное затенение, особенно в том случае, когда аквариум установлен в комнате, где окно обращено к югу. Для затенения аквариума можно использовать плавающие растения, а также посадить высокорастущие с боковых и задней сторон аквариума. Если этого недостаточно, необходимо использовать для этих целей сетчатые или плотные шторы из материи.

Искусственное освещение. Нормальное углеродное питание и формирование растений под действием оптического излучения — одна из основ их существования.

Для небольших аквариумов желательно применять боковое освещение, а для аквариумов емкостью более 75 л и глубиной более 30 см — комбинированное: верхнее и боковое. Применение для таких аквариумов только верхнего освещения недостаточно: растения при росте непропорционально увеличиваются в высоту, а увеличение мощности светильника приводит к обрастанию аквариума водорослями. При боковом же освещении все растения поворачиваются в сторону освещенной стороны.

Источниками искусственного оптического излучения в светокультуре растений служат электрические лампы различных типов. Для успешного выращивания растений желательно, чтобы эти источники удовлетворяли следующим требованиям:

1. Спектральный состав излучения ламп должен в наибольшей степени способствовать осуществлению основных физиологических процессов, протекающих в растениях. Для этого необходимо, чтобы в спектре были все участки видимого излучения с преобладанием красных, синих и фиолетовых лучей, а также небольшая доля длинного ультрафиолетового и короткого инфракрасного излучения.

2. Лампы не должны излучать большое количество тепла, так как это нарушает обмен веществ в растениях, приводит к ненормальному их развитию.

3. Лампы с соответствующей арматурой должны быть экономичны, т. е. создавать достаточную фотосинтетически активную облученность при возможно меньшем потреблении электроэнергии.

4. Лампы и арматура должны лишь слегка затенять растения от естественного излучения, которое даже в самые темные месяцы приносит им большую пользу.

5. Размещать лампы и арматуру следует так, чтобы они, не мешая эксплуатации аквариума или оранжереи, обеспечивали равномерное облучение растений.

6. Лампы и арматура должны соответствовать требованиям техники безопасности при работе в условиях высокой влажности воздуха.

В настоящее время в аквариумистике наиболее распространены люминесцентные лампы и лампы накаливания.

Люминесцентные лампы (В некоторых странах их называют флуоресцентными. Этот термин иногда встречается в переводной литературе ). Это весьма распространенный тип газоразрядных ламп низкого давления, используемых для облучения растений. Они представляют собой тонкие белые стеклянные трубочки, диаметр и длина которых зависят от мощности ламп. Размеры люминесцентных ламп (в мм) приведены в табл. 1.

В зависимости от химического состава люминофора излучение ламп может быть разного цвета: белого, синего, зеленого, розового, красного. По цветности излучения их подразделяют на лампы дневного света — ЛД (с улучшенной цветопередачей — ЛДЦ); холодно-белого света - ЛХБ; белого света — ЛБ; тепло-белые — ЛТБ. Лампы ЛД имеют цветовую температуру 6500 К (соответствует цвету голубого неба без солнца); ЛХБ — 4800 К ( соответствует цвету неба, покрытого тонким слоем белых облаков); ЛБ — 4200 К (соответствует цвету неба в солнечный день); ЛТБ — 2800 К (соответствует цветности лампы накаливания). Совпадение цветовой температуры не означает, однако, полного совпадения со спектральным составом излучения. В светокультуре растений большое распространение имеют лампы ЛДЦ и ЛБ (рис. 3), в спектре излучения которых варьируют различные оттенки рассеянного дневного света в летний день. Люминесцентные лампы тонко реагируют на падение напряжения в сети. Например, лампы с номинальным напряжением 220 В не загораются при падении напряжения в сети до 190 В.

Рис. 3 Спектр излучения люминесцентных ламп ЛДЦ (слева) и ЛБ

Срок службы люминесцентных ламп по ГОСТ 6825—70 составляет 10 000 ч. Частое включение и выключение ламп быстро сокращает его. Необходимо помнить, что по мере эксплуатации ламп их световой поток постепенно уменьшается. По этой причине через каждые 2000 ч горения рекомендуется старые лампы заменять новыми, а использованные применять в аквариумах или оранжереях, где достаточно естественного света.

Световой поток люминесцентных ламп увеличивается с повышением их мощности. При равных затратах электроэнергии крупные лампы излучают больше света, чем мелкие. Светотехнические и электрические характеристики люминесцентных ламп приведены в табл. 2.

При светофизиологических исследованиях иногда используют цветные люминесцентные лампы с широким спектром излучения: красные (Л-37) с максимумом излучения 560—620 нм, синие (Л-30) — 430—540 нм, зеленые (К-35) - 530 нм и др.

За последние годы в ряде стран на базе обычных люминесцентных ламп начали выпускать для выращивания растений лампы с особым люминофором — фитолампы. Спектральные кривые их излучения близки к спектральным кривым сротосинтеза и синтеза хлорофилла, особенно в зонах 400—500 и 600—700 нм. В СССР к люминесцентным лампам подобного типа относятся лампы ЛФ-40-1 и ЛФ-40-2. Предварительные исследования показали, что эффективность фитоламп на 20—30% выше, чем ламп типа ЛДЦ или ЛБ той же мощности.

В светокультуре растений известны и другие газоразрядные лампы физиологически активного излучения (ДРЛ, ксеноновые, неоновые и др.), но из-за большой потребляемой мощности и больших габаритов в аквариумистике они не используются.

Люминесцентные лампы — достаточно хороший источник искусственного излучения: растения, облученные ими, вырастают, как правило, прямостоячими, крепкими, с нормальными по длине междоузлиями и толстыми стеблями, а листья у них имеют нормальную форму, размеры и темно-зеленый цвет.

Однако многие исследователи отмечают, что из-за малой доли оранжево-красной части спектра в излучении этих ламп сильно задерживаются рост осевых органов растений (стеблей и черешков листьев) и накопление сухого вещества, а у отдельных растений замедляется репродуктивное развитие. Для устранения этих недостатков в некоторых любительских аквариумных клубах и секциях применяют комплексное облучение растений — люминесцентными лампами и лампами накаливания. Оба типа ламп в большинстве случаев работают в независимых электрических схемах, причем лампы накаливания используют только для увеличения общего лучистого потока и обогащения его длинноволновым излучением. Люминесцентными лампами типа ЛД растения облучают сверху, а лампами накаливания — сбоку. Лучшие по всем показателям результаты получают в варианте, где соотношение мощности люминесцентных ламп и ламп накаливания 3,4:1.

Прежде чем выбрать необходимую для освещения аквариума мощность тех или других ламп, важно знать изменение облученности в комнате в точках, расположенных на различном расстоянии от окна. Если облученность за окном принять за 100%, то в комнате, где установлен аквариум, на расстоянии от окна 0,5 м она составляет (в %) 29,9, на расстоянии 1 м — 18, на 1,5 м — 11,6 и на расстоянии 2 м — 7,6.

При выращивании водных и болотных аквариумных растений наилучшие результаты получают, когда растения облучают лампами двух типов — люминесцентными и лампами накаливания. В качестве положительного можно привести пример, когда водные растения выращивались в аквариуме размером 120×40×40, установленном у стены перпендикулярной окну, обращенному на восток и на расстоянии от него не более 1 м. Сверху над аквариумом был установлен светильник с двумя люминесцентными лампами типа ЛДЦ, каждая по 40 Вт, а с торцов аквариум облучался двумя светильниками с лампами накаливания (криптоновыми) мощностью по 40 Вт. Эти лампы были соединены между собой последовательно и работали вполнакала. Это дало возможность увеличить долю оранжево-красной части спектра и инфракрасное ближнее излучение. Оба типа ламп включались и выключались независимо друг от друга. Растения освещались 5—7 ч в сутки.

Растения, выращенные под вышеуказанными лампами, отличались от растений, выращенных под люминесцентными лампами или под лампами накаливания, большими размерами, более интенсивной окраской листьев и большим количеством молодых побегов.

Лампы накаливания. Несмотря на явные преимущества газоразрядных ламп, аквариумисты чаще применяют лампы накаливания. Объясняется это простотой обращения с ними, а также возможностью получить достаточную облученность, особенно при использовании светофильтров. Во всех лампах источником излучения служит вольфрамовая нить, раскаленная до 2355—3350 К. В видимой части спектра преобладает желтое и красное излучение и мало синего и фиолетового.

Для искусственного освещения аквариума следует применять следующие электролампы накаливания с напряжением 127 и 220 В: обыкновенные мощностью 15, 25, 40, 60 Вт; криптоновые (наиболее эффективные) мощностью 40, 60, 100 Вт; опаловые мощностью 25, 40, 60 Вт.

Обычные лампы накаливания относятся к так называемым точечным источникам света, поэтому интенсивность облучения и освещения под ними быстро уменьшается с увеличением расстояния от растения до лампы. В большинстве случаев облученность растений под лампами накаливания неравномерна. В центре аквариума, над которым висит лампа, она в 5—7 раз больше, чем у краев. Эту особенность необходимо учитывать при посадке растений в аквариум.

Обогревание и измерение температуры воды. Для обогревания воды аквариума используются электрообогреватели двух видов — солевые и спиральные (рис. 4), а также обычные электролампы накаливания.

Рис. 4 Виды обогревателей: 1 — солевой с контактным терморегулятором; 2 — солевой обыкновенный; 3 — спиральный

Электрическая мощность солевого обогревателя зависит от геометрических размеров обогревателя и плотности электролита. С увеличением размеров обогревателя и плотности электролита увеличивается мощность обогревателя. Электрообогреватели должны нагревать воду аквариума не выше заданной оптимальной или высшей допустимой температуры. Для большинства видов тропических растений в зимнее время эта температура равняется 18—24° С, а в летнее 24—30°С. Для измерения температуры воды используют ртутные или спиртовые термометры.

В практике содержания водных растений приходится обращаться к иностранной литературе, в которой для измерения температуры воды и воздуха пользуются различными шкалами. Поэтому целесообразно привести их перевод в шкалу Цельсия: шкала Реомюра — t°R=4/5t°C; шкала Фаренгейта — t°F=9/5t°C+32; шкала Кельвина — T°К=f°С+T°=f°С+273. Шкала Цельсия через градусы Реомюра, Фаренгейта и Кельвина t°C= 5/4t°R=5/9(t°F—32)=T°К—273.

Фильтры аквариума. По устройству, назначению и наполнению они различны (рис. 5), но принцип их действия одинаков. Все виды фильтров работают от компрессора, который нагнетает воздух в воду аквариума. Пузырьки воздуха, поднимаясь по стеклянной трубке, увлекают за собой воду, уровень которой в трубке становится выше уровня поверхности воды в аквариуме. Наполняются фильтры в зависимости от назначения различными веществами: крупнозернистым речным песком, мелким гравием, перлоновой тканью, активированным углем, торфом, пермутитом. Речной песок, мелкий гравий и перлоновая ткань хорошо задерживают взвешенные в воде мелкие частицы, поэтому фильтры с этими наполнителями называют механическими. При их эксплуатации наполнители необходимо заменять через месяц. Активированный уголь поглощает из воды продукты распада органических веществ (хлор, метан, красящие вещества). Фильтры с углем пригодны для холодных аквариумов, т. е. таких, которые мало нуждаются в органических кислотах. Перед наполнением уголь вываривают, чтобы освободить его от воздуха. В качестве фильтрового наполнителя может быть использован и березовый уголь. Угольный фильтр эксплуатируется в холодноводном аквариуме 2—3 ч в сутки. В тропическом аквариуме его необходимо применять при появлении характерного болотного запаха. Заменяют такой фильтр через полгода эксплуатации.

Рис. 5 Виды фильтров: 1 — наружный; 2, 3 — донные

Фильтр с торфяным наполнителем служит для подкисления воды. Его используют в аквариумах, где растения произрастают в среде с рН 6,8 и более кислой. Для смягчения воды применяют пермутитовые фильтры.

Компрессоры. Для обеспечения механического движения воды в аквариуме и эффективного насыщения ее кислородом применяют компрессоры различных типов (рис. 6).

Рис. 6 Виды компрессоров: 1 — поршневой; 2 — дорожный; 3 — вибрационный

Приспособления по уходу за аквариумом. Для удаления грязи, скопившейся на дне аквариума, используют грязечерпатель. Воду в аквариуме меняют с помощью резинового шланга со стеклянным наконечником, им же удаляют ненужные продукты. Шланг должен быть достаточно упругим и диаметром не менее 15 мм, чтобы обеспечивался достаточный ток воды. Для очистки внутренних стенок аквариума от водорослей используют лезвие безопасной бритвы, вставленное в специальное приспособление. Нитчатые водоросли удобно убирать со дна аквариума небольшими граблями. Ими собирают водоросли в одно место, а потом с помощью сетчатого сачка или шланга удаляют из аквариума. Грабли можно использовать и для рыхления грунта. Палочкой из нержавеющей стали или из текстолита пользуются при высаживании в аквариум небольших растений. Ею также удобно распутывать листья растений. Стеклянные шпильки используют при размножении растений или когда требуется укоренить в грунте растение со слабой корневой системой. При уходе за растениями пользуются ножницами. Ими обрезают загнившие корни, старые листья, придают растениям определенную форму.