Свет в замкнутой системе не для того, чтобы вам было видно бассейн, а инструмент управления ростом, нерестом и стрессом рыбы, и у него есть измеримые параметры.
В пруду свет дает солнце и вопросов не возникает, а в закрытой УЗВ его приходится включать самому и решать, сколько часов гореть лампе и насколько она яркая. Это не мелочь для уюта: фотопериод и интенсивность освещения управляют половым циклом, аппетитом и уровнем стресса рыбы, и по ряду видов это изучено с конкретными цифрами.
Как свет встраивается в остальные узлы установки, смотрите в статье что такое УЗВ, а список того, что вообще нужно купить на объект, в оборудовании для УЗВ.
У рыбы, как и у большинства позвоночных, есть внутренние биологические часы, которые синхронизируются длиной светового дня. Фотопериод запускает или тормозит выработку гормонов, отвечающих за созревание половых продуктов, аппетит и общий уровень активности. Это не отвлеченная биология: от того, в какое время года и с каким графиком света рыба готовится к нересту, зависит, когда у вас будет икра, а нарушенный режим освещения способен сдвинуть или вовсе сорвать цикл созревания у чувствительных к свету видов.
Второй эффект: свет действует как фактор стресса, причем в обе стороны. Резкая смена темноты на яркий свет пугает рыбу не меньше, чем резкий шум, а слишком долгое непрерывное освещение само по себе повышает уровень кортизола, гормона стресса, у радужной форели. Управляемый фотопериод с плавными переходами вместо резкого щелчка выключателя снижает этот эффект.
Здесь часто путают понятия. Фотопериод это соотношение часов света и темноты в сутках, например 12 часов света и 12 часов темноты записывают как 12С:12Т. Интенсивность это яркость света, измеряется в люксах, и это не то же самое, что просто "лампа горит или не горит".
Вывод из этого не в том, что фотопериод неважен вообще: он управляет нерестом и стрессом, о чем выше, просто на сухую цифру прироста массы у теплолюбивой тиляпии в этом эксперименте сильнее повлияла именно интенсивность, а не число часов. Для холодноводных видов, форели и осетровых, роль длины дня в управлении нерестом задокументирована отдельно и там играет главную роль именно фотопериод, а не яркость.
У радужной форели длина светового дня один из главных внешних сигналов для запуска созревания икры, наравне с температурой. На товарном выращивании, где нерест не нужен, задача проще: держать умеренный фотопериод без резких скачков, например 12-14 часов света в сутки, и не устраивать рыбе постоянный яркий свет круглые сутки, который поднимает кортизол без всякой пользы для роста.
Осетровые донные рыбы с более скромным зрением, чем у форели, и переносят приглушенный свет спокойнее. Резкий яркий свет над бассейном без затенения пугает рыбу и провоцирует хаотичные броски, что для крупной особи с хрупкими жаберными крышками не безобидно. Практический вывод: рассеянный, не бьющий прямо в бассейн свет и без резких контрастов при входе персонала.
Тиляпия теплолюбивый и не самый требовательный к свету вид, но именно на ней получены самые точные цифры по интенсивности освещения, приведенные выше. Ориентир 2000 люкс как рабочая точка, без экономии до 1000 и без избыточной яркости в 3000 и выше.
Одна и та же лампа на весь цикл выращивания не всегда правильное решение. Свет стоит менять по стадиям.
| Стадия | Ориентир по свету | Комментарий |
|---|---|---|
| Икра, инкубация | Приглушенный свет или темнота | Прямой яркий свет лишний стресс для икры и предличинки |
| Личинка на переходе на корм | Удлиненный день | Ускоряет расход желточного мешка, снижает отход по данным по форели |
| Малек, подращивание | 12-16 часов света | Плавные переходы день/ночь, без резкого щелчка |
| Товарная рыба, теплолюбивые виды | Около 2000 люкс, стабильный фотопериод | По данным эксперимента на тиляпии интенсивность важнее числа часов |
| Маточное стадо к нересту | Программируемое изменение длины дня | Управляет сроком созревания, у форели и осетровых один из ключевых сигналов |
Для рыбоводного помещения обычно берут светодиодные светильники во влагозащищенном исполнении, потому что воздух над бассейнами насыщен влагой и брызгами. Спектр большого значения для роста рыбы не имеет так, как для растений в аквапонике, но равномерный рассеянный свет без резких теней предпочтительнее одной яркой точечной лампы над центром бассейна.
Таймер или контроллер освещения с плавным рассветом и закатом стоит недорого и снимает сразу два риска: забытый выключенный или забытый включенный на всю ночь свет и резкий стрессовый щелчок для рыбы. Розетку таймера, как и любое силовое оборудование над водой, лучше держать под контролем: пропавшее питание освещения само по себе не авария, но если светильник запитан от того же щитка, что и насос или компрессор, отключение электричества стоит заметить сразу, а не утром по факту.
Люксметр стоит недорого, но для первой прикидки хватает приложения-люксметра на телефоне: точность у него ниже профессионального прибора, зато порядок цифры видно сразу, и этого достаточно, чтобы поймать грубую ошибку вроде слишком темного угла бассейна или, наоборот, лампы, светящей вдвое ярче нужного. Замер делают у поверхности воды, а не под потолком, потому что рыбу интересует освещенность именно там, где она плавает, а не яркость лампы саму по себе.
Разумно снять несколько точек: у стенки бассейна, в центре и в углу, где чаще всего скапливается тень от опор или трубопроводов. Если разброс между точками получается в разы, а не на 20-30%, это повод переставить светильник или добавить второй, а не гнаться за одной средней цифрой на весь бассейн.
Замеры имеет смысл повторять не один раз при запуске, а периодически по ходу эксплуатации: светодиодные светильники со временем немного теряют яркость, стекло или пластик защитного плафона мутнеет от брызг и конденсата, и то, что было верной цифрой в люксах в момент монтажа, через год-два способно незаметно съехать вниз. Плановую проверку освещенности удобно совмещать с другими регулярными замерами хозяйства, порядок и периодичность которых собраны в справочнике что мониторить и как часто.
Многие УЗВ стоят в помещениях с окнами, и естественный свет добавляется к искусственному незапланированно: то же самое здание днем и ночью дает разную суммарную освещенность, если лампы включены круглосуточно на одну мощность. Это одна из причин, почему опытные хозяйства ставят фотодатчик или простой таймер, привязанный к часам, а не полагаются на постоянную яркость искусственного света поверх меняющегося дневного. Иначе рыба фактически получает более длинный и неровный фотопериод, чем задумано по графику, просто из-за окна в стене.
Там, где солнечный свет бьет прямо в бассейн через окно, стоит проверить, не создает ли он локальную зону с интенсивностью в разы выше остального объема, особенно летом в южных широтах. Проще притенить окно у самого бассейна, чем перестраивать под этот избыток весь график искусственного освещения.
Универсальной цифры интенсивности на все хозяйство не существует: чувствительность к свету у разных видов различается в разы. По практическому отраслевому ориентиру для лосося рабочий диапазон около 150-200 люкс, для карпа около 100-150 люкс, для осетровых около 50-100 люкс, а для сомовых, включая клариевого сома, освещенность держат низкой, в пределах 20-50 люкс. Это заметно ниже той цифры в 2000 люкс, что дала лучший результат по росту в эксперименте на тиляпии: разница объясняется тем, что тиляпия теплолюбивый и не сумеречный вид, а донные и сумеречные виды вроде сома и осетра эволюционно приспособлены к низкой освещенности придонного слоя и у них избыточная яркость работает как стрессовый фактор, а не как нейтральный фон.
| Вид | Ориентир по интенсивности | Комментарий |
|---|---|---|
| Лосось, форель товарная | 150-200 люкс | Умеренный свет без резких контрастов |
| Карп | 100-150 люкс | Средняя переносимость яркости |
| Осетровые | 50-100 люкс | Донный вид, чувствителен к резкому свету |
| Сомовые, клариевый сом | 20-50 люкс | Сумеречный вид, предпочитает затененные зоны |
| Тиляпия товарная | около 2000 люкс | По данным эксперимента интенсивность важнее числа часов |
Для сомового цеха практический вывод в том, чтобы не копировать схему освещения форелевого или карпового участка того же хозяйства: сому нужны боковые светильники и участки бассейна в тени, а не равномерная яркая заливка сверху, которую любят более светолюбивые виды. Разбор содержания клариевого сома и требований к условиям смотрите в статье разведение клариевого сома.
У атлантического лосося и близких лососевых фотопериод не просто фон, а один из двух главных факторов, наравне с температурой, который запускает смолтификацию: превращение молоди в форму, готовую к переходу в соленую воду, с изменением осморегуляции, серебрением чешуи и ускорением роста. Увеличивающийся световой день в зимний период стимулирует этот процесс, поэтому на лососевых заводах фотопериод программируют так, чтобы имитировать нарастание длины дня, даже если хозяйство работает в закрытом помещении без окон.
Здесь есть контринтуитивный момент: постоянное круглосуточное освещение не ускоряет смолтификацию, а нарушает ее, хотя казалось бы больше света должно работать в ту же сторону, что и нарастающий фотопериод. Управляемое увеличение длины дня по графику и постоянный свет без изменений это разные сигналы для эндокринной системы рыбы, и подмена одного другим не дает того же результата. Для хозяйства, которое разводит форель или планирует товарного лосося, это значит, что автоматический таймер должен именно менять длительность освещения по календарю, а не просто держать лампу включенной на максимум ради подстраховки.
Чтобы не гадать на глаз, сколько светильников нужно на конкретный бассейн, считают по световому потоку и площади:
Если после замера освещенность в разы отличается от расчетной, чаще всего дело не в мощности лампы, а в высоте подвеса или в затенении опорами и трубопроводами, разбор этого пункта в разделе про проверку освещенности выше.
Светодиодные светильники потребляют заметно меньше энергии, чем люминесцентные лампы старого типа, обычно на 30-50% меньше при сравнимом световом потоке, и служат ощутимо дольше, ресурс порядка десятков тысяч часов работы против нескольких тысяч у люминесцентных ламп. Для хозяйства это означает не только меньший счет за электричество, но и меньше выездов на замену перегоревших ламп в помещении с постоянной влажностью, что само по себе неудобная и не самая безопасная работа.
Порядок расчета простой: суммарную мощность светильников в цехе в киловаттах умножают на число часов работы в сутки и на тариф за киловатт-час, получают суточный расход именно на свет. Даже небольшая экономия за счет перехода с люминесцентных ламп на светодиодные, ощутимая на уровне 30-50% энергопотребления при том же световом потоке, за сезон складывается в заметную сумму, особенно если цех работает на 16-18-часовом фотопериоде для взрослой рыбы или вовсе на удлиненном режиме для личинки.
При планировании энергопотребления освещение стоит считать вместе с остальной силовой нагрузкой цеха, насосами, компрессорами и обогревом, а не отдельной строкой: как оценить общее потребление хозяйства и найти, где реально можно сэкономить, разбор в статье как снизить электропотребление УЗВ и в расчете расхода электричества на пруд за сезон. Если хозяйство держит свет на едином щитке с насосом и компрессором, погасший свет вечером способен быть первым видимым сигналом проблемы с питанием задолго до того, как заметят остановку аэрации, поэтому контроль наличия питания на этом щитке имеет смысл не сам по себе ради лампы, а как индикатор состояния всей линии.
Требования к свету у рыбы одного и того же вида меняются по мере роста сильнее, чем кажется на первый взгляд. Икра и предличинка большинства видов чувствительны к прямому яркому свету и лучше развиваются в приглушенных условиях, тогда как та же рыба на товарной стадии у теплолюбивых видов вроде тиляпии показывает лучший прирост массы именно при заметно более высокой интенсивности, порядка 2000 люкс. Ошибка держать одну и ту же лампу на инкубационный цех и на товарные бассейны означает либо избыточный стресс для икры, либо недостаточный свет для взрослой рыбы, и оба случая напрямую сказываются на показателях: смертности на ранней стадии в одном случае и на приросте массы в другом.
Практический выход, который используют цеха с несколькими стадиями выращивания в одном помещении: разводить освещение по секциям с отдельными выключателями или диммерами, а не полагаться на единственный контур на весь цех. Это же решение снимает проблему естественного света из окон, разобранную выше: секция с икрой при необходимости можно дополнительно затенить шторой или экраном независимо от освещения товарных бассейнов рядом.
Для большинства видов на товарном откорме рабочий ориентир 12-16 часов света в сутки со стабильным графиком без резких скачков. Точное число меньше решает, чем стабильность режима и достаточная интенсивность, что подтверждено экспериментом на тиляпии, где сам фотопериод не дал значимой разницы в росте, а интенсивность света дала.
Постоянная темнота не нейтральна: она тоже влияет на аппетит и половой цикл, а персоналу неудобно и небезопасно работать в темном помещении с оборудованием под током. Разумнее управляемый фотопериод, а не крайность в любую сторону.
Для роста массы рыбы спектр не играет такой роли, как для фотосинтеза растений в аквапонике. Важнее равномерность освещения и отсутствие резких контрастов, чем конкретная цветовая температура лампы.
Косвенный признак: рыба постоянно жмется в тень, к стенкам или на дно бассейна, избегая освещенной зоны. Это стоит рассматривать вместе с другими параметрами, которые в целом стоит держать под рукой, разбор в статье что контролировать на ферме в первую очередь.
Да, и не в лучшую сторону для планового разведения. Управление длиной дня один из инструментов подготовки маточного стада к нересту в нужный срок, и постоянный свет без изменения длины дня этот сигнал просто убирает.
Лучше не ставить: по отраслевому ориентиру карп переносит около 100-150 люкс, а осетровые как донный и более чувствительный к резкому свету вид держат ближе к 50-100 люкс. Если бассейны разных видов стоят в одном помещении под общим освещением, разумнее развести секции по отдельным светильникам с разной мощностью, а не искать единый компромисс на все виды сразу.
Потому что сигналом для эндокринной системы служит не количество света само по себе, а именно нарастание длины дня по определенному графику. Постоянное освещение убирает этот меняющийся сигнал, и результат по факту хуже, чем при управляемом, программируемом фотопериоде, даже если суммарное количество часов освещения за сутки в обоих случаях большое.
В Аквастраже проверен канал температуры. Контроль питания, насоса и аэрации обсуждаем отдельно: сначала выбираем датчик и проверяем канал на площадке. Опишите один бассейн или узел, предложим состав бета-комплекта и смету.
Обсудить бета-комплект
Влияние интенсивности света и фотопериода на рост нильской тиляпии в УЗВ, перевод исследования: УЗВшники.рф.
Влияние света на рост и развитие рыб, обзор физиологических эффектов фотопериода и стресса: КиберЛенинка.
Ориентиры по интенсивности освещения для лосося, карпа, осетровых и сомовых, лампы и типичные ошибки: svoefermerstvo.ru.
Влияние фотопериода на смолтификацию атлантического лосося, роль длины дня и эффект постоянного освещения: rscf.ru.