Fotosentez Teknik İnceleme,tartışma.doğru Led

Denklemi 6CO2 + 12H2O + [B]Işık Enerjisi[/B] → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O olan fotosentezi tartışarak doğru dalga boyuna sahip ışıklandırma sisteminin seçimi.
1) Dalgaboyuna göre fotosentez
[IMG]http://projects.ncsu.edu/project/bio183de/Lab/photosynthesis_lab/action_spectrum.jpg[/IMG]
2) Full Spectrum
[IMG]https://cdn.shopify.com/s/files/1/1151/4788/products/SP-Plus-SPEC-Images_large.jpg?v=1522796613 [/IMG]
3)Alglerin etkili olduğu dalga boyları
[IMG]http://www.macmillanhighered.com/BrainHoney/Resource/6716/digital_first_content/trunk/test/hillis2e/asset/img_ch19/c19_fig22.jpg[/IMG]


1)'e göre Fotosentez en çok 420-450nm ve 650-680 nm arasında yapılıyor. (yaklaşık değerler hepsi)
2) full spectrum 430-480nm ve 625-675nm arasını sağlıyor. ve Çok uygun görünüyor fotosenteze.
3)algler 420-500nm 650-680nm arasında coşuyorlar.

Full spectrum aynı zamanda alglerin gelişimini süper hızlandırır diyebilir miyiz?

Full spectrum yerine 440nm royal blue, 660nm deep red kullanımı alg oluşumunu azaltır mı artırır mı...
[EDIT]daghan51,2018-10-25 15:19:42[/EDIT]

Grafikleri yanlis yorumluyorsunuz. Grafiklerde herkes tepe noktalara bakip buradan cikarim yapiyor fakat diger kisimlar daha onemli. Alglerin herhangi bir dalga boyunu daha yogun kullaniyor olmasini, grafik diger dalga boylarini hic kullanmiyor gibi yorumlamiyor mesela. Bunlar tepe noktalar tum faktorler optimal duzeylere cekildiginde bu dalga boylari daha yogun fotosentez yaptigi anlamini tasiyor. Durum lab. ortaminda kontrollu deneylerde boyle, evdeki yada bahcedeki bir tankta sistem bu sekilde islemez. Cunku cevresel stres faktorleri devreye girer ve bunlar buyume/gelisme uzerinde kisitlayici etkiye sahip olabilirler. Yani bitkiler xnm kirmizi ynm mavi tarafta top noktada fotosentez yapiyor diye bu tarafta guclu aydinlatma kullansaniz bile diger faktorleride tam olarak yerine getirmediginiz muddetce isiktan alacaginiz verim kisitlanir. Gene bu tarz yogun fotosentezi daha dusuk guc harcamasiyla saglayacaginiz aydinlatmalar yapmaniz sadece ticari yetistiricilikte cok buyuk enerji tuketimleriniz varsa ve bu kisa surede kurulum maliyetlerinide ekarte ediyorsa mantikli hale gelir. Grafiklere bakarsaniz diger dalga boylari arasindada bitkiler fotosentezini yapabiliyor, yani hayatta kalmasi buyumesi gelismesi icin gerekli karbonhidrati bu sekilde uretebiliyor.

Alglere gelecek olursak onlarda bitkiler gibi ayni isik araligindan faydalanip hayatta kalabiliyorlar. Burada asil sorun alg sporlarini neyin tetikledigi. Yani bitkiye grafiklerdeki gibi top noktada isima yapan bi aydinlatma yapin ama sinirlayici faktorler oldugu muddetce bu bitki hayatta kalamaz. Algler icinde bu gecerli. Onemli olan isik kaynaginin spektral degerlerinden cok spor halde bulunan bu algleri gordugumuz forma hangi sartlarin soktugu. [EDIT]mrah,2018-10-26 08:34:02[/EDIT]

Merhabalar,
Bu tip teknik konuları açan, fikir paylaşan herkese öncelikle teşekkürler.
Fotosentezin fazla olması iyi midir, kötü müdür bunu da tartışmak gerekir diye düşünüyorum. Hızlı fotosentez, besinlerin hızlı tükenmesi ile gelişimin durması ve meydanın alglere kalmasına da neden olabiliyor. Bunun yanında doğru spectrum tabii ki çok önemli ancak bitki renklerini göze daha güzel gösterecek aydınlatma tercihi yapılması da önemli. Örneğin Twinstar gibi rüştünü ispatlamış led armatürleri full spectrum yerine RGB tercih ediyor. Renk penetrasyonunu artırmış oluyor.

Demek istediğim özetle; sadece full spectrum veya grolüxten oluşan bir aydınlatma da olabilir fakat sonuç olarak ; bitkiler en güçlü fotosentezi yaparlar, kırmızı tonda bir akvaryum görüntüsü oluşur fakat aşırı bakım gerektirir yoksa türlü türlü yosunlar oluşur.[EDIT]akvaryumozgur,2018-10-26 08:58:06[/EDIT]

Tabiki pik noktaları harici diğer bölgelerde de fotosentez oluyor hocam dediğiniz gibi. Ben tabloyu yorumlarken co2 gibi diğer tüm faktörlerin istenen düzeyde olduğu bir ortam düşündüm sonra grafiği yorumlamaya çalıştım.
Powerled üreticilerinin de fotosentez grafiğinin pik noktaları olan ve bitki için ürettiklerini söylediği herkesin bildiği, 440nm royal blue, 660nm deep red üretip satması da beni bu yönde düşünmeye itti.

Bitkinin yoğun olarak kullandığı 420-470nm 640-680nm ışık aralığını alglerde etkin şekilde kullanır. Bu yüzden bitki için vereceğiniz kuvvetli ışık iki ucu keskin bıcaktır, aynı zamanda algide besleyecektir. Bu durumda algleri yosunları nasıl engelleyebilirsiniz, cevap ışık dahil tüm kaynakları bitkinin en veriml şekilde kullanıp hızlı gelişirek algleri baskılamasını, rekabette ezmesini sağlıyarak. Evet bitkide, alg de 420-470nm 640-680nm dalga boylarını effektif kullanabiliyorlar ama burdaki ince nokta alg ler tek çeşit canlı değildir. Bakteriden protistaya çok büyük geniş bir canlı grubundan bahsediyoruz. Işığı bitkinin etkin kullanacağı güçde ve spektrumda vermezseniz oluşan boşluğu değerlenedirecek, farklı dalga boyundaki renkteki ışığı daha verimli ve etkin kullanabilcek bir alg türü her zaman kenarda bekliyor olacaktır. Bu sadece ışık değil, gübreden co2 ye tüm kaynaklar için geçerli bir durum. Bu yüzden bitkinin en verimli kullanacağı ışık spektrumunu vermek çok önemli.

Gelelim full spectrum ledin uygunlluğuna. Full spectrum led bitkinin fotosentezde yoğun kullandığı renkleri veriyor ama tasarım amacı karasal bitkilerde meyveyi tahılı en az enerjiyle en hızlı şekilde yetiştirmek. Yeşil sarı truncu gibi renkler eksikken kırmızı oranı çok fazla. Bu yüzden bitkiye sadece full spectrum ışık verirseniz gövdesinin zayıf kaldığını şeklinin deforme olduğunu görürsünüz. Sucul bitkiler içinde çok fazla kırmızı içerir. Sucul bitkiler karasaldan daha fazla mavi ışığa ihtiyaç duyuyorlar. Özelliklede kırmızı bitki türlerinin kızarmasını istiyorsanız daha fazla mavi ve uv renkler gerekli. Full spectrum ledler 1e 2 yada 1e3 oranda soğuk beyaz ile karıştırıldığında sucul bitkilerde sonuç veriyor. Bu şekilde tasarlanmış hazır markalı ürünlerde mevcut. Ama genede uv, royalblue, deep red ve soğuk beyaz ile doğru oralanmış bir ışığın performansını vermiyor. Özellikle bitkileri kızartmada zayıf kalıyor.

Akvaryumda bilindiği düşünülen en büyük hata sadece kabarcık çıktığı zaman fotosentez olduğu düşüncesidir. Fotosentez ışık, co2 ve besinlerin belli limitlere ulaştığı anda başlar. Kabarcık çıkması olayı farkı bir durumdur. Mineraller ve karbonun(CO2), ortamda veya bünyesinde hazır olan bitkiler ışığı görür görmez fotosenteze başlar. "Işığı açıyorum 6 saat sonra başlıyor" gibi düşünce hatalıdır. Sadece 6 saat sonra kabarcık görmeye başlıyor olabilirsiniz. Bunun nedeni suyun oksijene tamamen doyması ve daha fazla oksijen çözünemeyecek hale gelmesidir. Bundan dolayı çözünmeyen oksijen kabarcıkları baloncuk halde suyun üzerinden tahliye edilir. Aynı kapasitesi dolan suyun, co2 kabarcıklarını çözmeden akvaryumunuzun üzerine yollaması gibi. Bu doğanın dengesidir.

Suyun ortalama akvaryum sıcaklığı olan 23 derecede yaklaşık 6 ml/l oksijen tutma kapasitesi olur. 6 ml/l değerine ulaştıktan sonra kabarcıklar sudan tahliye edilmeye başlar. Sıcaklık yükseldikçe oksijen tutma kapasitesi azalır. Bunu 30 derecede denesek 5.5ml/l mertebesine düşer, bu da çok daha kısa sürede o kabarcıkları göreceğimiz anlamına gelir.

Fotosentez için; Işık tafylarının minimum maksimum olarak işaretlenen, elektromanyetik spektrum noktaları çok genel geçerdir. Örnek olarak Elodea için maksimum verimi kırmızı spectrum alanından alırken, Rotala ya ad ludwigia bakıyorsanız için en az etki eden aralıktır. Rotala için sarı - mavi kullanmanız gerekmektedir.
Bunun temel mantığı renk nasıl oluşur sorusunda yatıyor. Cisim, obje veya konumuz olan bitkilerin renkleri, ışık tafyından absorbe ettiği renkleri göremez, hiç kullanmayıp yansıttığı ışık spectrumunu görmekteyiz. Bir kırmızı bitkiyi ele alırsak renk yelpazesinden bütün renkleri bünyesine alıp, kırmızı rengi tamamen yansıttığı için kırmızı olarak görmekteyiz. Ya da siyah bir kazak, bütün renkleri absorbe ettiği için siyah olarak görmekteyiz. (Siyah rengin sıcaklık tutması bundan dolayıdır.) Beyaz ise bütün renkleri yansıttığı için beyazdır.(Sıcaklığı en az tutan renk olması bundan dolayıdır.) Bundan yola çıkarak kırmızı bir bitkinin, ktamamını yansıttığı bir renk spektrumunu kullanmasını bekleyemeyiz.

Ortamda besin varsa bitkiler gibi alglerde büyür. Denizde doğada her yerde bitkiler ile yosunlar iç içedir. Akvaryumda da bu böyle olacaktır.
Algler boyut itibari ile bitkilere göre çok ufak olduğundan, tüketimleri o ölçüde ufak ve yavaştır. Ve bu yüzden algler ile akvaryumda savaşmak kolaydır.

Örnek ile açıklayalım. Akvaryumunuzda 20 ppm nitrat ve 2 ppm fosfat olsun.

Ufak bir Elodea bitkiniz olduğunu varsayalım. (Yüzey alanını göz önüne alın.)

Boyutları ufak tek dal elodea olan bir ortamda nitrattın anca 5 ppm kadarını harcar. Geri kalan 15ppm alglere kalır. Bu miktar alglerin hızla çoğalmasını sağlar. ilk kurulan akvaryumda bitkilerden çok yosun/alglerin oluşma temeli budur. Anca ertesi gün Elodea 1 cm uzayarak daha çok besine ihtiyaç duyar. Bu sefer 6ppm besin çeker. Gerisi yine alge kalır ve algler hızla çoğalmaya devam eder.
Ancak akvaryum içerisinde bitki sayısı çoğaldıkça yüzey alanı çok büyük olan bitkiler ortamdan alglere göre daha hızlı besin çekecektir. Ve 100 dal elodea olan bir ortamda belki tek sirkülasyonda 20ppm nitrat bir anda bitecektir. Besinden düşen algler ise zamanla yok olacaktır.

Akvaryumunda bitki/alg dengesinin temel noktası budur. İlk kurulumda veya yayılımda algler yüzey alanı olarak daha çok yer kaplarsa tam tersi yaşanır. 18ppm alg emerken elodea 2ppm alır ve zamanla çürüyüp ölür.

Oluşan algleri yok etmek çok önemli değil. Fiziksel olarak dağıtıp hacim ve yüzey alanlarını daraltıp, bitkilere zaman kazandırmak alg ile mücadelede en önemli şeydir.