タマミジンコ生産力試験2019-4 3～4月 （各種藻化光源とMGPの関係）
新方法に改めて、リニューアル試験の第四弾。
今回は、タマミジンコの餌に使う微細藻類の藻化光源の影響を調べてみました。
光は植物にとってエネルギー源であり、最も重要な要素です。動物にとって食料がエネルギー源であるのと同じ重要性があります。
微細藻類は光源の波長分布や光量に応じて、光学系に含有するクロロフィルやカロテノイド等の光捕集色素の量を変えるなどして最大限のエネルギーを取り込もうとし、内部組織を適応させます。
これによって、代謝が遷移して栄養状態も変わってくる可能性があります。
それがタマミジンコの生産性にどのように影響するのか？
今回はこれを見てみようと思います。
藻化光源には以下の４種を用意しました。
① LED-W 白色LED ホームセンターから購入した普通のLEDです。
② LED-WRB 素子が白色、赤色、青色の三色のアクアリウム照明用LEDです。
③ LED-G 素子が、植物育成用に波長設計されたグロー（成長用）LEDです。
④ 日光
一番上のLED-W 白のLEDは、波長分布が日光に比べててブロードではなく、特徴的な分布となっています。
一番下の日光は、だいたい可視光の波長に満遍なく分布しているのですが、白色LEDはそうでないために植物が特に必要とする赤と青の光が不足します。
このため、二番目のLED-WRBには、 LED素子に白色に赤色、青色を加えました。
クロロフィルの吸収帯は、青と赤にピ-クがあり、その中間の緑色はあまり吸収しませんので、植物は緑に見えます。
このピーク位置の赤と青色のLED素子を加えることで効率的に光を吸収させようという目論見で、LEDを使った植物工場ではよく使われている光源です。
三番目のLED-G、グローLEDは、植物成長用に波長分布を調整したものですから、微細藻類の培養にも効果が期待できるものです。
以上の3種のLED照明は、消費電力を統一して揃えています。
最後の日光は、最もありふれたお日様ですが、植物は日光を利用するよう進化していますので、実は最も有利な波長分布になっていると思われます。
波長を植物育成用に改良した、LED-WRBやLED-Gは、日光の波長分布に近づけたものです。
原水は、前回下水処理場で好調だったG8処理場の処理水を用いました。LEDの明暗周期は、12hr点灯、12hr消灯で保温なしです。
さて、結果は・・・
となりました。
MGPは予想どおり、日光がLEDを大幅に上回る結果となりました。
しかし、LEDの方は、
LED-W ＞ LED-G ＞ LED-WRB
となり、最も不利だと考えられた白色LED-Wが一番多くなっています。
そして、グローLED-G、赤青白LED-WRBは予想を裏切り、白色より下回る結果になりました。
高価なアクアリウム専用照明器のLED-G、LED-WRBの意味はなく、安価な室内照明用LED-Wが最高だとは・・・
これは、波長分布よりも、光の強度の方が利いているような気がします。
LED照明商品の形状により、LEDから藻化ビンまでの間隔が異なり、LED-WとLED-Gがほぼ接するところまで近づけれたのに、LED-WRBは形状が邪魔をして少し間隔が開いてしまいました。
そこから光が漏れていたようです。
また、LED-Wが藻化ビンの上から下までカバーして満遍なく照射できたのに対し、LED-Gはスポット照射に近い状態でした。
この光の分布も藻化に影響したのかもしれません。
結局、LEDにおいては、強い光を満遍なく均等に照射することが決め手になるような気がしました。
AGP自体は、多少色に変化が見られましたが、濃度的にはあまり違いはありませんでした。
ただ、LED-Gだけは、当初非常に薄い時あり、濃くなるまで時間がかかりました。馴化が必要になったようです。
微細藻類は照明の種類で、表現型を変えるみたいですね、。まあ、当然ですが。
今回は、如何に植物にとって太陽光が有効なのかを示す結果となりました。LEDは、細かい波長分布より光の強さが重要になるということですね。
MGPの平均値は、小さい方から順に、
LED-WRB＝１．０ LED-G＝１．３ LED-W＝１．４ SUN＝３．０
という比率でした。日光は最高値が高いばかりか、なかなか下がらずこの結果となりました。AGPの濃さは一見LEDと変わらないのにこれだけMGPに差が出るとは・・・。
微細藻類の栄養状態が格段に良いと言うことでしょう。しかも日光は無料ですから、太陽さまさまですね。
以後MGP試験は、冬季以外は日光で行うことにします。
下に3/31の時点で得られたミジンコ水を示します。
写真だけでは、差がわかり難いですね。
次回は、そろそろ水田が始まる時期なので、生物田を模した実験をやってみようかな。