Akvapoonika: mis see on, kuidas see toimib, eelised ja tööstusprojektid

La akvapoonika See on süsteem, mis ühendab põllukultuuri omadused de peces traditsioonilise vesiviljelusmeetodi kohta koos hüdropooniline kasvatamineHüdropoonikasüsteem on süsteem, kus taimi kasvatatakse ilma igasuguse substraadita; seda kasutatakse selleks otstarbeks vesi lahustunud toitainetegaSee tehnika edendab sümbiootiline tasakaal taimede, bakterite ja kalade seas, kus igal organismil on süsteemi tervises võtmeroll.

Selles artiklis me ütleme teile Mis on akvapoonika? ja millised on selle peamised omadused, lisaks süvenemisele sellesse tehniline operatsioon, tasakaalukriteeriumid, filtreerimisnõudedhaiguste ravi ja näited tööstusprojektid.

Seotud artikkel:

Innovatsioon ja jätkusuutlikkus aretuses de peces vesiviljeluses: sektori trendid, väljakutsed ja tulevik

Mis on akvapoonika

On jätkusuutlik süsteem võimeline samaaegselt tootma nii taimi kui ka kalu, vesiviljeluse kombineerimine (veeorganismide paljunemine) ja hüdropoonika (taimede kasvatamine vees ilma mullata). Need kaks elementi on veeloomade kasvatamiseks ja köögiviljade kasvatamiseks üliolulised, kuid nende kasutusala on äärmiselt piiratud. veetõhusAretuse käigus tekkivate jäätmetega de peces Vesi on rikastatud lämmastikühenditega, mis suletud süsteemides ja retsirkuleerivNeid saavad bakterid transformeerida ja taimed kasutada.

Kuigi reoveerikkad veed võivad põhjustada kaladele mürgine Kui ammoniaak või nitrit koguneb, muutuvad need suurepäraseks taimede toitainete allikas pärast nitrifikatsiooniprotsessi. See sümbioos võimaldab sulgege toitainete ringkäikjäätmete vähendamine ja põllukultuuride jätkusuutlikkuse parandamine. Tänapäeva praktikas paistavad silma järgmised: retsirkulatsioonisüsteemid (RAS vesiviljeluses ja retsirkulatsiooniga hüdropoonikasüsteemides) kui tehnoloogiline raamistik, mis juhib akvapoonikat kodumaisel tasandil ja tööstus-, integreerides innovatsioon ja jätkusuutlikkus aretuses de peces.

Cómo tööd

Akvapoonika toimib tänu mitmele komponendid või alamsüsteemid mis tegutsevad koordineeritult. Põhielemente kirjeldatakse allpool ja neid laiendatakse peamiste tehniliste kriteeriumidega jõudluse optimeerimiseks:

• Aretuspaak: on koht, kus kalad toituvad ja kasvavadSee toimib oma peamise elupaigana ja sellel peab olema hea õhutamineVee liikumise ja temperatuuri kontroll stressi vältimiseks ja sööda omastamise parandamiseks.
• Tahkete ainete eemaldamine: seade, mis on loodud söömata toidu ja peened settedSee võib hõlmata settepaake, mehaanilisi filtreid või tsüklonseparaatoreid. Tahkete ainete eemaldamine vähendab orgaaniline koormus mis muidu mõjutaks biofiltrit ja lahustunud hapnikku.
• biofilter: toetus seal, kus neid arendatakse nitrifitseerivad bakterid mis muudavad ammooniumi (NH4+/NH3) nitritiks (NO2−) ja seejärel nitraat (NO3−), taimede poolt omastatav ja kaladele vähem mürgine vorm.
• Hüdropoonilised alamsüsteemidsubstraadita kasvualad, kus taimed toitaineid omastadaNeed võivad olla seda tüüpi kõrgpeenrad (kruus või paisutatud savi vahelduva vooluga), NFT (toitainete kile tehnika) või DWC (süvaveepaagid) vastavalt tootmiseesmärgile ja olemasolevale ruumile.
• Sumpalumise taseme paak, mis koguge vett pärast harimist ja saadab selle pumba abil tagasi paaki de pecesSee hõlbustab kogumahu kontrollimist, hüdrauliline stabiilsus ja annus.

Süsteemi süda on lämmastiku tsükkelKalad eritavad ammoniaaki, mis on suurtes kontsentratsioonides mürgine. Biofiltris olevad bakterid muudavad selle esmalt nitritiks (samuti mürgiseks) ja seejärel nitraadiks. taimede poolt kasutatavTaimed omakorda ammutavad need toitained veest, mis naaseb akvaariumi puhastusseadmesse ja väiksema lämmastikukoormusega. Selle tsükli säilitamiseks on vaja kõrge lahustunud hapnikumõõdukas pH, stabiilne leeliselisus ja taimeliikidele sobiv veetemperatuur de peces.

La süsteemi stabiilsus See sõltub kolme elemendi tasakaalust: biomass de peces, biofiltri mahutavus y taimede toitainete vajadusKui mõni neist teguritest tasakaalust välja langeb, tekivad probleemid, mis tuleks tuvastada ja parandada:

• Liigsest tarbimisest tingitud tasakaalustamatus de peces (Juhtum A): kui biomass de peces Kui biofiltri mahutavus ületatakse, kogunevad ammoniaak ja nitrit, mis suurendavad vee toksilisust.
• Hea suurusega biofilter, aga vähe seadmeid (juhtum B)Süsteem koguneb nitraat mida taimed piisavalt ei tarbi, mis on märk kalade poole suunatud tasakaalustamatusest.
• Palju taimi ja vähe kalu (juhtum C)Ammoniaaki töödeldakse, aga sellest tekib puudus. nitraadid ja muud toitained taime nõuetekohaseks arenguks, ilmnedes puudussümptomeid.
• Ideaalne tasakaal (juhtum D)Kalajäätmete tootmine kohandub taimede ja keskkonna toitainevajadustega. biofilter See muundab mürgised ühendid täielikult.

Selle tasakaalu mõõtmiseks võetakse appi taimede ja kalade suhe ja etteandekiirus. Väikeste seadmete tehniliseks viiteks:

• IstutustihedusLehtköögiviljad, 20–25 taime/m²; puuviljakultuurid (tomat, paprika), 4–8 taime/m².
• Päevane toidukogus ruutmeetri kohtarohelised lehed, 40–50 g sööta/m²/päevas; viljapuud, 50–80 g sööta/m²/päevas.
• Kala tarbimineKasvufaasis tarbib kala umbes 1–2% teie kaalust päevane kehakaal; see võimaldab hinnata planeeritud toidu töötlemiseks vajalikku biomassi.
• Paagi tihedusLihtsate süsteemide puhul maksimaalselt 20 kg kala 1.000 liitri kohtaSuurem tihedus nõuab täiustatud õhutamine ja keerukam filtreerimine.

Lisaks bioloogilisele tasakaalule ka filtreerimise suurus See muudab jõudlust:

• Biofiltratsiooni hulkKivi-/kergsavikihtides kasutage 1 liiter biofiltratsiooni iga grammi sööda kohta päevas. NFT- või DWC-süsteemides kasutage umbes 0,5 l iga grammi sööda kohta.
• Mehaaniline eraldamineTahkete ainete filtri maht peaks olema 10–30% paagist de peces osakesi kinni hoidma ilma kokku varisemata.
• Biofiltri materjalMida suurem on eripindala Mida poorsem on keskkond, seda tõhusam on bakterite koloniseerimine; kui pindala ja ruumala suhe on madal, tuleb biofiltri mahtu suurendada.

Mida on vaja akvapoonika tegemiseks

Akvapoonika harrastamiseks on vaja ühte väga olulist elementi: nitrifikatsioonNitrifikatsioon on aeroobne konversioon ammoniaagi nitrititeks ja seejärel nitraatideks. Nitraadid vähendavad veetoksilisus kaladele ja taimed kasutavad neid toitumisena. Kalad eritavad pidevalt ammoniaaki oma elutegevuse tulemusena ainevahetusSeetõttu on toimiv biofilter ülioluline.

Suurem osa sellest ammoniaagist peaks olema töödeldudsest suured kontsentratsioonid võivad kaladele surmavad olla. Akvapoonika kasutab ära ... võimet nitrifitseerivad bakterid et muuta need vähem toksilisteks ühenditeks. Lisaks on vaja säilitada lahustunud hapnik kõrge (õhutamise teel), kontrollige pH (ideaaljuhul 6,6 ja 7,2 vahel, et tasakaalustada nitrifikatsiooni ja toitainete kättesaadavust), tagage leeliselisus piisav ja kohandage temperatuur veest valitud liigini.

Akvapoonika tegemiseks on vaja akvapoonika süsteem mis koosneb kahest peamisest alamsüsteemist:

• Hüdropooniline taimekasvatus, mis esindab toitainete neeldajat ja stabiliseerib vee kvaliteeti.
• Kultuur de peces vesiviljeluse kalatankides, toitainete ja kvaliteetse loomse valgu allikas.

Paljudel juhtudel tuleks seda täiendada mikroelemendid näiteks raud (kelaadi kujul maksimaalse omastatavuse tagamiseks), kaltsium ja kaalium, kuna kalade toitumine ja veevarustus ei pruugi neid piisavas koguses pakkuda. Samuti on soovitatav omada testikomplektid ammoonium-/ammoniaak-, nitriti-, nitraadi- ja pH-taseme mõõtmiseks, samuti varundatud retsirkulatsiooni- ja õhustuspumpadega rikete vältimiseks.

Kuidas teha akvapoonikat kodus

Paljud inimesed tahavad kodus akvapoonikat harrastada. Nad peaksid teadma, et selleks on vaja teatud asju. põhimaterjalid Selle teostamiseks on need materjalid järgmised:

• Kasvatustabel
• Kaks veepaaki
• pomm veeallikast
• Vesi
• taimed
• Kala
• Sanitaarsifoon (vahelduva voolu kell)
• Arlita (eelnevalt pestud)

Esimene samm on akvaariumi asetamine kasvulauale. Laua ja akvaariumi vahele saab puurida sanitaarlõksu suuruse augu. Akvaarium tuleb asetada akvaariumi alla ja seejärel... veepump mis tõuseb alale, kuhu taimed lähevad. Järgmisena asetatakse perforeeritud toru kaitske sifooni paisutatud savikillustik. Paisutatud savikillustik peab olema hästi pestud et tolm vett hägustada ei saaks.

Taimed asetatakse paisutatud savikivikestesse ja täidetakse veega, et see saaks filtreeruma hakata. Kala ei tooda sisse enne umbes 3 nädala möödumist.Kui süsteem tsüklib ja biofiltris on aktiivne bakterikoloonia, on soovitatav lisada väikeseid annuseid ammoniaagiallikat (sööta). de peces või ammoniaak akvaariumite jaoks) nitrifikatsiooni konditsioneerimineKannatlikkus tsüklilise protsessi ajal hoiab ära ammoniaagi ja nitriti taseme ohtlikud tõusud, mis võivad kahjustada veeorganisme.

Koduse edu maksimeerimiseks sobivad kalad eriti hästi. maalähedane näiteks tilapia, karpkala või säga ja taimed kiire kasv näiteks salat, basiilik või spinat. Vahelduva vooluga süsteemides, kus kasutatakse kellukesega sifooni, üleujutus ja äravool (üleujutus ja drenaaž) rikastab juuri hapnikuga ja toetab tugevat bakterite kooslust keskkonnas.

Lisaks söötmissuhtele ja biofiltri suurusele on olemas ka kaks lihtsat meetodit mis aitavad tasakaalu säilitada:

• tervise kontroll de peces ja taimedNõrga kasvu, kollaste lehtede või vähearenenud juurtega taimed viitavad toitainete defitsiit või tasakaalustamatus taimestiku poole. Kalade hingeldamine veepinnal, end hõõrumine või punetavad laigud uimedel, silmadel ja lõpustel viitavad ammoonium/nitriti kogunemine.
• Lämmastiku testid: kui ammoonium- või nitritisisaldus on kõrge (>1mg/l), biofiltratsioon on ebapiisav ja pinda tuleb suurendada bakteriaalne pind või vähendada biomassi/söötmist.

La taimetervise juhtimine Akvapoonika erineb tavapärasest põllumajandusest selle poolest, et see hõlmab tundlikke kalu ja baktereid. Mõned head tavad on järgmised:

Haiguste ennetamine ja ravi

• RH: dünaamilise ventilatsiooni (akende ja ventilaatorite) abil juhtimine horisontaalse õhuvoolu tekitamiseks ja vältimiseks kondenseerumine lehtedel.
• IstutustihedusVäga suur tihedus vähendab sisemist ventilatsiooni ja Nad suurendavad niiskust, soodustades hallituse, lehemädaniku ja mädaniku teket.
• Sordivalik: eelistan resistentsed sordid kui need esinevad; kui haigus on korduv (nt Pythium salatil), saab seda vahetada resistentsemate liikidega. salliv nagu basiilik kriitilistel aegadel.
• Kontroll ja väljaarvamineKontrollige taimi regulaarselt ja eemaldage kudesid Need, keda vähimgi kahtlus mõjutab. Kontroll vektor (valgekärbsed, lehetäid) ja desinfitseerige tööriistu, et vältida patogeenide levikut.

Sekkumise korral anorgaanilised töötlused Neid tuleks kasutada äärmise ettevaatusega ja eelistatavalt ainult lehtedel et vältida süsteemis kogunemist. Ettevaatusega manustatavate hulgas: savidvase- või väävlisoolid, kaltsiumsulfiid ja -hüdroksiid ning kaalium- või naatriumvesinikkarbonaadid. Lisaks bioloogiline kontroll selliste agentidega nagu Trichoderma spp., Ampelomyces spp. kas Bacillus subtilis Seda saab kanda lehtedele või juuretsoonidele, et vähendada hahkhallituse ja mullapatogeenide levikut, isegi külvipindadele. varajane kaitse.

kasu

Nagu arvata võis, on sellel praktikal suurepärased eelised keskkonnaalane, majanduslik ja produktiivne. Analüüsime, millised on akvapoonika eelised.

• Jõudlus võib ületada puhta hüdropoonilise kasvatamise ja traditsioonilise vesiviljeluse puhul, eeldusel, et süsteem on stabiliseerunud ja hea suurusega.
• Minimaalne veetarbimine ringlussevõtu kaudu; see asendab peamiselt seda, mis kaotsi läheb aurustumine ja transpiratsioonKontrollitud tingimustes on kokkuhoid võrreldes maapealsete süsteemidega väga suur.
• Väetiste vähendamine Mineraalid ja kõrvalsaadused: kala enda ainevahetus tekitab toitaineid; neid lihtsalt korrigeeritakse mikrotoitained vajadusel toitainete, näiteks raua, kaltsiumi või kaaliumi puudus.
• Väiksem keskkonnamõju: hoiab ära vesiviljeluse heitvee sattumise jõgedesse või merre, vähendades eutrofeerumineSamal ajal vabaneb see mullast ja leevendab selle mõju. degradeerumine.
• Tervis ja kvaliteetKalad kasvatatakse kontrollitud vees ja taimed saavad toitainelahuseid. loomulikilma agressiivsete pestitsiidide või süsteemsete fungitsiidide vajaduseta.
• Kahekordne tootmine samas ruumis: lühikese tsükliga köögiviljad ja kvaliteetne loomne valk, mis sobib ideaalselt linnakeskkond või piiratud maa-alaga alad.
• Vastupidavus kahjuritele ja haigustele tänu süsteemi bioloogilisele mitmekesisusele, pidevale voolule ja reguleerimisvõimalusele külvitihedus.
• Toiduga kindlustatusSee pakub värskeid köögivilju ja kohalikku kala, väiksema koguse Vee jalajälg ja transport, toetades majandust ringikujuline.

Tööstusliku akvapoonika projektid

Suurim tööstusliku ulatusega akvapoonika projekt asub Hiinas. See hõlmab üle 4 hektari ja kasutab kaasaegseid tehnoloogiaid koos traditsiooniliste materjalidega, näiteks bambusestSee toimib platvormina proovide tegemiseks riisikasvatus tiikides kaladega, võimaldades õpitut laiendada maismaakultuuridele ja bioloogiliselt taastuda mulla toitainedSelline algatus näitab, et akvapoonikat saab laiendada, kaotamata seejuures fookust vee efektiivsus ja toitainete taaskasutamine.

Lisaks sellele juhtumile on veel linnafarmid katustel ja integreeritud kasvuhoonetes, mis ühendavad RAS-i ja hüdropoonilisi kanaleid sügav vesiSelle väärtus seisneb tootmise tarbimisele lähemale viimises, logistikakulude vähendamises ja ... Taastuvenergia kliimaseadmete ja pumpade jaoks. Samuti reklaamitakse programme, mis on mõeldud kohalik areng mitme moodulkasvuhoonega, kus tööjõudu koolitatakse ja lühikeste tarneahelate ümber luuakse stabiilseid töökohti.

Kõigis tööstusprojektides peitub võti a-s hea hüdrauliline disainenergia redundantsus, a bioohutusstrateegia põhjalik ja pidev seire (hapnik, ammoniaak, nitrit, pH, temperatuur) ja plaan Mercado mis ühendab kõrge kasumimarginaaliga tooteid (aromaatsed ürdid, noored lehed) söödasäästliku kala tootmisega. Operatiivse teabe integreerimine võimaldab kohandada söötmiskiirust, asustustihedust ja mikrotoitainete täiendamist, et säilitada tasakaal süsteemist ja kasumlikkusest.

Kõige eelnevaga positsioneeritakse akvapoonikat tööriistana mitmekülgne toota rohkem väiksema veega, sulgeda toitainete ringlust ja mitmekesistada sissetulekuallikaid, alates koduaedadest kuni suurte tööstusplatvormideni, kui bioloogia süsteemist ja selle suurus on määratud vastavalt tehnilistele kriteeriumidele.