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Il picco d'illuminazione di PJ Magnin

La gestione di una vasca densamente piantumata con la tecnica del picco di illuminazione centrale consiste nel corretto bilanciamento di tutti i fattori che intervengono nello sviluppo della massa vegetale, come diretta conseguenza dell'intensità dell'illuminazione impostata nell'arco del fotoperiodo.

Partendo dal presupposto che le variabili principali che intervengono nello sviluppo della massa vegetale sono tre: luce, CO2, fertilizzazione (macro e micronutrienti), è corretto affermare che ad una maggiore quantità di luce e CO2 fa seguito un maggiore fabbisogno di nutrienti da parte delle piante.

Tuttavia, dato che la CO2 aiuta le piante ad utilizzare la luce in modo più efficiente, si può arrivare ad una prima conclusione: per favorire la crescita rigogliosa delle piante è più importante portare la CO2 ad un livello ottimale che aumentare la sola illuminazione.

A parere dell'autore, e di buona parte della comunità di ricercatori ed appassionati in materia acquaristica, il livello target di concentrazione di CO2 da mantenere nell'arco del fotoperiodo è pari a circa 30 mg/lt.

Possiamo quindi considerare la quantità di CO2 presente in vasca come variabile indipendente tra le tre citate prima: una sua corretta erogazione in acquario, tale da mantenere il livello di concentrazione prefissato, sarà la premessa fondamentale e la condizione perché tutto il sistema funzioni correttamente.

Per inciso, concentrazioni oltre i 40 mg/lt non sono tollerate da taluni tipi di alghe a causa del blocco del loro sistema enzimatico.

Fissato quindi il primo parametro, la CO2, ci si può concentrare sugli altri due: luce e nutrienti.

Genericamente parlando, ad una bassa intensità di illuminazione corrisponde un minore fabbisogno di nutrienti da parte delle piante ed un loro assorbimento piuttosto rallentato.

Viceversa accade in condizioni di elevata illuminazione. In quest'ultimo caso se i nutrienti vengono forniti prontamente alla pianta, questa crescerà a ritmi elevatissimi.

Tuttavia un'elevata illuminazione comporta alcuni aspetti gestionali non indifferenti per l'acquariofilo: dato che la riserva interna di nutrienti si esaurisce molto velocemente, la pianta dovrà attingere alla colonna d'acqua per approvvigionarsi di quei macro e microelementi di cui si trova improvvisamente ad essere carente.

Avere molta luce significa quindi andare incontro a probabili difficoltà nel fornire prontamente i nutrienti alla pianta. Il rischio è che lo sviluppo della pianta si arresti e ne traggano vantaggio le alghe. Per evitare che ciò accada bisogna dosare macro (NO3 e PO4) e microelementi nella giusta quantità e con la giusta frequenza, ma ciò non sempre è facile o possibile.

A tutti noi piacerebbe avere piante rigogliose ed un lento assorbimento dei nutrienti, evitando nel contempo che questi ultimi vengano a mancare in qualsiasi momento della giornata.

Per ottenere questa situazione ideale l'autore si affida ad una gestione differenziata della potenza dell'impianto di illuminazione nell'arco del fotoperiodo.

L'esempio che segue si riferisce alla vasca con cui l'autore si è aggiudicato il primo premio al recente AGA Contest 2005, sezione “Large Tanks”.

Caratteristiche della vasca: volume totale 340 lt, illuminazione costituita da 6 tubi al neon T5 da 54 W (totale potenza luminosa: 324 W).

Il grafico che segue illustra molto chiaramente i periodi di diversa intensità luminosa impostati dall'autore.

01

 

L'autore precisa che i rapporti in termini di W/Lt impostati nell'esempio sono da intendersi validi solo nel caso in cui l'illuminazione sia affidata a tubi al neon del genere T5, dotati di ottimi riflettori.

E' noto infatti che la capacità di penetrazione nell'acqua e la resa complessiva di questi tubi fluorescenti dell'ultima generazione supera abbondantemente quella dei vecchi tubi T8.

Qualora si disponesse di un impianto di illuminazione costituito da quest'ultimo genere di tubi al neon, i rapporti di illuminazione ideali nei tre intervalli del grafico diventerebbero allora 1 W/Lt nel picco centrale e 0,5 nei due laterali.

Nei periodi in cui l'illuminazione è inferiore le piante crescono lentamente, mentre durante il picco di luce il ritmo aumenta vertiginosamente e le piante producono un pearling veramente intenso.

Il cardine di questa tecnica di gestione dell'illuminazione risiede proprio nella calibratura del picco centrale: con 3 ore di picco le piante saranno in buona forma ma la crescita giornaliera non sarà massimale. Con 5 ore invece le piante cresceranno molto più velocemente.

In breve, il picco centrale di illuminazione comporta tre importanti effetti:

1. determina il tasso di crescita delle piante;

2. impedisce alle piante di giungere alla superficie troppo velocemente, mantenendole basse, e, laddove possibile, ne accentua i colori rossi;

3. rende elevato l'assorbimento dei nutrienti solo per un periodo limitato di tempo

L'ultimo effetto spiega come sia possibile, con questo genere di gestione dell'acquario, mantenere un livello relativamente basso di nutrienti (es. PO4 = 0,1 mg/lt) e non essere costretti a dosare fertilizzanti in quantità massicce.

La ragione risiede nel fatto che il periodo di bassa illuminazione che precede il picco non fa consumare alla pianta la sua riserva interna di nutrienti e quindi non ci si deve preoccupare eccessivamente di possibili carenze.

Un altro effetto sicuramente gradito all'acquariofilo è che la alghe non apprezzano questo tipo di gestione, visto che si trovano in continua competizione con gli organismi vegetali superiori (piante).

L'autore consiglia di mantenere un livello di PO4 particolarmente contenuto come fattore limitante per la crescita della alghe dato che, come noto, queste ultime hanno difficoltà nell'assimilare macroelementi (NO3/PO4).

Di contro, le piante li assimilano e li immagazzinano molto più efficacemente avvantaggiandosene nel periodo in cui l'illuminazione è massima.

Con questo tipo di gestione, inoltre, un'eventuale carenza di nutrienti non necessariamente sfocia in un'esplosione algale.

Il principio di per se è piuttosto elementare e semplifica notevolmente la vita all'acquariofilo, visto che non si è costretti a gestire l'intero fotoperiodo con luce a piena potenza.

Un picco centrale di 3 ore rappresenta la norma e consente un margine di errore relativamente ampio nel dosaggio dei macroelementi, ma si può arrivare fino a 6 ore ottenendo così un'esplosione nella crescita della massa vegetale.

Ciò ovviamente comporta maggiori attenzioni nella gestione dei macroelementi e in particolar modo nel mantenerli disponibili nelle necessarie concentrazioni.

In linea di massima converrà iniziare con uno schema di illuminazione del tipo 3-3-3 nella fase di start-up, per poi passare a 3-4-3 dopo 4 settimane e mantenere questo regime.

Ovviamente molto dipende anche dall'esperienza accumulata dall'acquariofilo e dal genere di piante coltivate: in una vasca di sole felci sarà consigliabile mantenere un 4-2-4, mentre con piante più esigenti il 3-4-3 è preferibile.

Solo nel caso si voglia avere una crescita eccezionale e ci si diletti con le potature, si può optare per un 3-5-2 o 2-5-3. Vale il principio generale per cui più lungo è il periodo di picco centrale e maggiori sono i livelli di NO3/PO4 da mantenere.

Un picco eccessivamente lungo in una vasca non matura comporterà quasi sicuramente problemi di alghe, visto che la biomassa (piante e batteri) deve ancora svilupparsi e raggiungere un suo equilibrio (normalmente sono necessarie almeno 6 settimane).

A completamento di quanto sopra esposto l'autore aggiunge alcune considerazioni di carattere generale ed un confronto con la tecnica dell'Estimative Index sviluppata da Tom Barr.

Quest'ultima tecnica ben di presta all'applicazione in vasche fortemente illuminate per un periodo di tempo prolungato (fotoperiodo oltre le 10 ore) e con piante particolarmente esigenti.

Bisogna infatti considerare che dopo circa 5 ore di illuminazione la riserva interna si esaurisce e la pianta è costretta a prelevare i nutrienti dalla colonna d'acqua.

Questo spiega perché il metodo dell'Estimative Index prevede dosaggi piuttosto corposi di fertilizzanti.

Il metodo proposto dall'autore invece si basa sulla regolazione del picco centrale di illuminazione.

Ad esemplificazione dei concetti esposti, l'autore riporta il caso di una vaschetta sperimentale, con scarsa popolazione animale e vegetale, da egli allestita e collocata a ridosso di una finestra a est dell'abitazione.

La vasca riceveva circa 3 ore di sole diretto al giorno e non presentava alcun problema di alghe, tuttavia, una volta spostata nelle vicinanze di una finestra a sud, con molte più ore di irradiazione solare, si è verificata una vera esplosione algale dovuta ad uno sbilanciamento tra luce e nutrienti a sfavore di questi ultimi (probabile carenza di NO3/PO4). Quindi semplicemente modulando le luci in modo diverso si possono risolvere problemi di squilibrio con i nutrienti.

Con un fotoperiodo prolungato (es. 12 ore) e luce intensa la situazione può facilmente sfuggire dal controllo e una carenza di macroelementi può sfociare in problemi anche notevoli di alghe. In condizioni di luci moderate invece tutto avviene molto più lentamente e anche gli errori da parte dell'acquariofilo sono maggiormente perdonati.

La teoria dell'autore si colloca esattamente a mezza via: il mix tra luce intensa e luce debole può essere interpretato come un trucco per accorciare il cosiddetto “tempo di elevata richiesta di nutrienti” da parte della piante.

Per quanto concerne le concentrazioni ideali di nutrienti e le routine di fertilizzazione, l'autore afferma che un livello di PO4 compreso nell'intervallo 0,1 - 0,5 mg/lt è sufficiente a fornire alla pianta il necessario nutrimento durante il periodo di picco luminoso, mentre una concentrazione superiore potrebbe creare qualche problema con le alghe.

I nitrati invece è consigliabile mantenerli in un range che varia tra 5 e 10 mg/Lt, puntando ad un rapporto PO4 : NO3 di 1:10 oppure 1:15   (equilibrio ideale).

In condizioni un po' più spinte, ad esempio con picco centrale prolungato (ad es. 5 ore, come nell'esempio della vasca presentata all'AGA Contest), è consigliabile spostare il rapporto a favore di NO3, così da essere intorno a 1:25 (ovvero 0,1:5 - condizione mantenuta dall'autore nella vasca in oggetto).

In generale comunque vale il principio per cui i macroelementi devono essere presenti in concentrazioni di “sovrabbondanza” affinché siano facilmente assimilabili dalle piante.

In altre parole, in una vasca fortemente illuminata una concentrazione di NO3 pari a 3 mg/lt molto probabilmente è insufficiente, pur essendo comunque non nulla, mentre 5-10 mg/lt garantiranno alle piante una quantità di N sufficiente per consentirne l'assimilazione.

Diverso è il discorso per i microelementi, anche detti elementi traccia. Per questo genere di nutrienti, anch'essi fondamentali per la rigogliosa crescita della massa vegetale, non è necessaria una concentrazione eccessiva poiché le piante riescono ad assimilarli in maniera più efficiente rispetto ai macroelementi.

Per contro, un loro eccesso, specialmente in vasche non mature, potrebbe comportare problemi di alghe.

Un buon metodo per il dosaggio dei macroelementi potrebbe consistere nel calcolare la biomassa vegetale e fertilizzare di conseguenza.

Semplificando in estremo le cose, se supponiamo di accatastare tutte le piante della nostra vasca in un unico punto, quanta parte del volume totale disponibile occupiamo? Forse un quarto? In tal caso potrebbe essere saggio iniziare a fertilizzare con una dose di microelementi pari all'incirca ad un terzo di quella consigliata dal produttore.

L'autore conclude con una esemplificazione dei valori chimici e concentrazione di macronutrienti ideali per una corretta gestione di vasche riccamente piantumate ed illuminate con la tecnica da lui proposta:

 

Dosaggio macroelementi (NO3/PO4): 2 volte a settimana

 

Dosaggio microelementi: 2 volte a settimana

 

Extra dose di ferro: 1 volta a settimana

 

Valori target: KH= 4; GH= 5; PH 6,60; PO4= 0,1-0,5 mg/lt; NO3= 5-10 mg/lt

 

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