TEME

Akvaponika i tehnologije akvakulture i hidroponike

Akvaponika i tehnologije akvakulture i hidroponike

L 'akvaponika to je proizvodni sistem koji kombinira uzgoj ribe (akvakultura) s uzgojem biljaka bez tla (hidroponika). Kombinacija dva sistema uključuje obostranu korist za oba i može se provesti u više proizvodnih razmjera, od opsežnih do intenzivnih, ali i do hobija i ukrasnih ukrasa.

Običajakvaponika to su već prakticirali Asteci u periodu između 1150. i 1350. godine. i predviđali su stvaranje kopnenih ostrva, na kojima su bile smještene biljke, prošarane plitkim vodenim bazenima u kojima su se razmnožavale ribe i jegulje. Uz periodično određivanje vremena, mulj je ručno uklanjan sa dna vještačkih jezera, a to je uključivalo pročišćavanje vode od potencijalno otrovnih tvari i stvaranje prirodnog gnojiva koje bi se moglo davati biljkama, povećavajući njihov rast (Espinal & Matulić , 2019).

Tradicija plutajućeg vrta "Plutajući vrtovi"Nije nestao i još uvijek je prisutan u teritorijalnom kontekstu koji se također vrlo razlikuje od konteksta Srednje Amerike. Na slici ispod možete vidjeti tipični plutajući vrt u Burmi na fotografiji snimljenoj 2010. godine.

Unatoč drevnoj historiji, prvi moderni sustavi akvaponike osmišljeni su 1970-ih u Sjedinjenim Državama kako bi se tražio održiviji model proizvodnje farmi, a od tada se razvija sve više modela koji kombiniraju tehnologije akvakulture i sve više razvijaju i diverzificiraju hidroponiku, tako da toliko da je danas raznolikost proizvodnih sistema ovog tipa vrlo široka.

Tehnologije akvakulture i hidroponike

Kada govorimo o akvaponici, u velikoj većini slučajeva mislimo na proizvodni sistem u kojem je ljudska intervencija od suštinske važnosti, kako u proučavanju svih procesa od početka do kraja, tako i za pravilno izvršavanje istog: više jednostavno, kao što je akvariju potrebna odgovarajuća ventilacija i čišćenje, ili odgovarajuće postrojenje za navodnjavanje, odgovarajuća svjetlina i temperatura, to još više vrijedi u akvaponskom sustavu koji mora udovoljavati određenim proizvodnim standardima kako bi se osiguralo da postoji ekonomičnost povrata koja opravdava početno ulaganje.

Pogledajmo detaljnije tehnologije dva sistema, a da ne tvrdimo da su iscrpne:

Uzgoj ribe ili akvakultura

Uzgoj ribe ili akvakulture (vidi početnu fotografiju ovog članka) odvija se u zaštićenom, umjetnom okolišu, gdje je potrebno odabrati prave tehnologije i parametre u odnosu prije svega na gustinu uzgojene ribe po kubnom metru vode, koji mogu varirati od 50 do 150 riba / m3 (Palm i dr., 2019).

Upravo u odnosu na gustinu uzgajane ribe možemo razlikovati različite vrste akvakulture:

  • Ekstenzivna akvakultura: ova vrsta uzgoja može se provoditi u prirodnim vodenim bazenima omeđenim nasipima, u kojima je ljudska intervencija, međutim, vrlo ograničena i uglavnom spuštena na zadatak optimalne pripreme samog bazena, za ispravan razvoj ribe., kao i naravno za prikupljanje na kraju ciklusa.

Uobičajeno je da se nekoliko vrsta s različitim prehrambenim navikama uvodi u ekstenzivnu akvakulturu, kako bi se resursi staništa iskoristili na najbolji mogući način.

  • Poluintenzivna / intenzivna / hiperintenzivna akvakultura: u ovim vrstama poljodjelstva ljudska je intervencija uvijek veća, a kako se gustoća povećava, postaje sve bitnije uvesti umjetnu hranu, izvršiti promjene vode, povećati otopljeni kisik.
  • Akvakultura sa sistemom za recirkulaciju (RAS): ovaj sistem se može pratiti do gustoće od poluintenzivne do hiperintenzivne i zahteva da se recirkulacija vode izvodi ne u periodičnim intervalima, već upravo kontinuirano. Ovaj sistem je među najzanimljivijim i tehnološki najnaprednijim, kao i od sve većeg interesa za poljoprivrednog preduzetnika.

Najvažnije tehnologije u akvakulturi, koje se uglavnom mogu pripisati sistemu recirkulacije (RAS), odgovorne su za uklanjanje čvrstih supstanci (izmet, hrana koja se ne uzima, bakterijska jata), potencijalno onečišćujuća ako se nakupljaju u velikim količinama, nitrificirajući biofilteri pretvoriti amonijak koji riba oslobađa kroz urin (izuzetno toksičan) u nitrate, a zatim ih ukloniti iz sustava i uređaji za razmjenu plina, koji omogućavaju zadržavanje ugljičnog dioksida prisutnog u suvišnoj vodi (iz disanja ribe) i oslobađanje novog kisika.

Do danas je raznolikost riba koje se mogu uzgajati u akvakulturi vrlo široka, preko 10 različitih vrsta, od kojih su somovi, jegulje i afričke pastrve glavni predstavnici u slatkovodnim uzgajalištima, a rebar, brancin i morski list kao glavne morske vrste .

Hidroponika

  • Hidroponika je tehnika koja uključuje uzgoj biljaka bez pomoći tla, ponekad čak i bez pomoći čvrste podloge.

Ovaj sistem je posebno zanimljiv iz nekoliko razloga, uključujući i držite usjeve podalje od atmosferskih uticaja, budući da se biljke obično čuvaju u stakleniku ili barem u djelomično zaštićenim okruženjima (protugradne mreže, zavjese za zamračivanje), smanjiti problemi koji se mogu pripisati bolesti i insekti čije je omiljeno stanište poljoprivredno tlo, a prije svega a potpuna kontrola navodnjavanja i prihrane.

Ovaj posljednji aspekt je posebno važan jer omogućava optimizaciju prijema vode i gnojiva od strane biljke, što rezultira većim rastom iste, a ponekad čak i mnogo većom proizvodnjom nego u obradi tla.

Paradajz uzgajan na hidroponi

Biljke se mogu uzgajati u posudama, vrećama, na paletama na podlogama različite hemijske prirode i poroznosti, kao što su mješavine pijeska i perlita, kokosovih vlakana, treseta i još više, u kojima se očekuje da voda i hranjive tvari budu unesene u okoliš. tradicionalnim navodnjavanjem, što se može pripisati sistemima koji se koriste i na otvorenim poljima, odnosno s lokaliziranim ili podignutim prskalicama.

Najzanimljiviji i najnoviji sistemi zahtijevaju uzgoj bez pomoći bilo koje čvrste podloge, au ovom slučaju korijenje biljaka je u direktnom kontaktu s vodenom otopinom i hranjivim sastojcima. To se može dogoditi bilo kroz tanki list tekuće vode unutar posebnih šupljih i cilindričnih kanala (slika dolje, strana A), gdje su smješteni korijeni, ili rješenjem koje pokriva mnogo veći volumen, unutar pravog spremnika čiji je vrh zatvoren je polistirenskim pločama na koje su umetnute biljke (slika dolje, strana B).

Kao što je već najavljeno, akvaponski sistemi kombiniraju akvakulturu i hidroponiku na obostranu korist za oba sistema (i za poljoprivrednog preduzetnika), ali kako?

Voda je vozilo odakle kreće sinergija između sistema

Najočitija karakteristika koja objedinjuje i akvakulturu i hidroponski sistem je zasigurno voda, koji je ujedno i medij u kojem se odvijaju svi koraci koji imaju koristi za ribu i biljke.

U standardnom akvaponičnom sustavu voda se u rezervoar namijenjen uzgoju ribe uvodi zajedno sa hranom i kontinuirano se nadgleda kako bi se osiguralo da parametri kvaliteta budu odgovarajući.

Brzi rast koncentracije čvrstih supstanci u suspenziji u vodenom mediju (izmet, neunesena hrana, bakterijska jata), zajedno sa amonijakom i amonijakom u urinu, kao i ugljen-dioksid čine životnu sredinu potencijalno toksičnom, iz čega periodično i prilično često recikliranje vode, takođe u skladu s povećanjem gustoće ribe po kubnom metru vode.

Dok se nova voda ponovo uvodi u rezervoar, "zagađena" voda se uklanja, prerađuje i prenosi u hidroponski sistem, posvećen rastu biljaka.

Tretman provode određene bakterije, posebno nitrificirajuće, koje vrše pretvorbu amonijaka u nitrate i razgradnju čvrstih spojeva u pojedinačne hemijske elemente, koje korijenje biljaka lakše apsorbira, kao izvor dušika, fosfora, kalijum i drugi elementi.

Tako dobivena voda bogata azotom u obliku nitrata i drugim važnim hemijskim elementima uvodi se u produktivno okruženje biljaka, kanalima ili prskalicama, au mnogim akvaponskim sistemima nije potreban dodatni dodatak gnojiva, ali naprotiv, već je sama po sebi obilna.

Voda koja je rezultat "završetka udara" kanala ili supstrata naziva se isušenom, prirodno lišenom amonijaka, amonijaka, nitrata i drugih toksičnih elemenata za ribu i stoga se ponovo uvodi u rezervoar za akvakulturu, zaključujući ciklus, kako je prikazano u dijagram ispod.

Sintetički dijagram ciklusa akvaponike u kojem je svaki proizvodni korak usko povezan s ostalima na obostranu korist (Palm, H. W. et. Al, 2019).

Sve veće zanimanje za akvaponiku

Interes za akvaponiku može se vidjeti na grafikonu koji su sastavili Goddek, et. do 2019. godine, što naglašava sve veći broj publikacija sistema akvaponike, hidroponike i akvaponike ili RAS (recirkulirajuće tehnologije akvakulture), koje podliježu znanstvenim eksperimentima od strane univerziteta i istraživačkih centara (vidi grafikon dolje).

Iako broj publikacija još uvijek nije na nivou dva sistema koji ga sačinjavaju, trend sigurno raste i predodređeno je da se u budućnosti povećava i razvija s razvojem tehnologija ad hoc.

Broj objavljenih naučnih članaka o akvaponici, hidroponici i akvakulturi (RAS); imajte na umu da je za akvakulturu vaga podijeljena na tisuće predmeta, umjesto na stotine kao za druga dva sustava (Goddek i sur., 2019).

Ulazeći u korporativniju perspektivu, vidimo da jeakvaponika to je proizvodni sistem koji povećava nusproizvode uzgoja i uzgoja, što rezultira uštedom vode, gnojiva i korisnih poljoprivrednih površina.

Međutim, postoje različiti tipovi, rezultat kombinacije opcija izbora uzgajanih vrsta i njihove gustoće (npr. Intenzivno uzgajanje afričke pastrve, ekstenzivno uzgajanje jegulja), u kombinaciji s izborom u uzgoju (npr. Proizvodnja salate u drenažnim cijevima, proizvodnja bosiljka u plutajućem polistirenu), ali i na različito tehnološko upravljanje postrojenjima, što može uključivati ​​međukorake koji komplikuju lanac opskrbe, ali ga mogu poboljšati (slika dolje). Ovi koraci mogu uključivati ​​filtraciju krutina iz akvakulture i njihov predtretman usmjeren na smanjenje njihovog PH prije uvođenja u otopinu poljoprivrednih usjeva, prijenos vodene pare koju biljke ispuštaju tijekom uzgoja radi akumulacije demineralizirane vode za ribu. rezervoara, ali i upotrebu otpadne biomase (npr. zeleni dio paradajza) u posebnim bioreaktorima kako bi se proizvela energija i napajale pumpe za oksigenaciju farme.

Reprezentativni dijagram različitih međukoraka koji mogu biti prisutni u ciklusu akvaponike.

Ovi različiti tipovi, u cilju spašavanja kompanije, zajedno sa većom proizvodnjom koja se mogu dobiti iz oba sistema, hidroponika i akvakultura, omogućavaju poduzetniku brži povrat ulaganja od nekih tradicionalnijih sistema, kao i bolje upravljanje resursima životne sredine.

Autor ovog članka: agronom Marco Giuliani

Marco Giuliani je agronom specijaliziran za dizajn hidroponskih i akvaponskih sustava za plastenike i vertikalne farme.

Agronom Marco Giuliani iz Studija Zanotti

Članak Marca Giulianija izStudio Zanotti u Imoli (BO)


Video: Prvi u potpunosti funkcionalan sistem akvaponike u Srbiji ali sta je to uopste (Jun 2021).