Аквапоника

Аквапоника

Аквапоника — высокотехнологичный способ сельского хозяйства, сочетающий аквакультуру — выращивание водных животных и гидропонику — выращивание растений без грунта. Две эти отрасли породили аквапонику и оставили след в её названии: aqua — от лат. вода, πόνος — греч. работа.

Суть метода в использовании продуктов жизнедеятельности пресноводных животных (рыб, креветок) в качестве питательной среды для растений. В ходе этого процесса растения потребляют продукты жизнедеятельности водных животных, очищая воду, обогащая её кислородом. Водные животные выделяют токсичные для них самих продукты жизнедеятельности: азотистые (аммиак, нитриты) калийные, фосфорные соединения, углекислый газ. Накопление этих веществ в воде представляет главную проблему как в замкнутой промышленной аквакультуре, так и в простом аквариуме. Эти же вещества абсолютно необходимы в гидропонике и их добавляют в воду для получения питательных растворов для растений.

Аквапоника представляет собой искусственную экосистему, в которой ключевыми являются три типа живых организмов водные животные (обычно рыбы), растения и бактерии. Особые бактерии играют главную роль в процессе денитрификации. Именно они перерабатывают аммиак в нитриты, а затем и в нитраты, которые необходимы для питания растений. Так бактерии очищают воду от токсичных для рыб веществ. В аквакультуре замкнутого цикла эти бактерии живут, главным образом, в субстрате биофильтра, а в аквапонике — ещё и на корнях и в субстрате растений. Растения потребляют растворенные в воде нитраты, азот, фосфор, углекислый газ и в некоторой степени обогащают кислородом воду, которая может быть возвращена рыбам.

В аквапонике не используются гербициды и пестициды, так как они губительны для бактерий и животных. По этой же причине требуется очень внимательный подход к выбору и дозированию добавляемых для растений дополнительных питательных веществ.

Аквапоника позволяет существенно экономить водные ресурсы. Особенно в системах с максимальной рециркуляцией воды.

Естественным образом в аквапонике экономятся средства на покупку азотных и фосфоросодержащих удобрений.

Если выращенные растения или часть их скармливается рыбам, аквапоника дает возможность сэкономить на покупке корма для животных.

Детрит — твердые отходы жизнедеятельности рыб служит прекрасным удобрением.

Аквапоника дает возможность существенно сократить, а в ряде случаев и свести к нулю сброс сточных вод.

Аквапонные системы не уступают в производительности гидропонике, ни аквакультуре. Канадский исследователь Ник Савидов высказывает идею о том, что особая микробиологическая среда, образующаяся в аквапонных системах позволяет добиться и более высоких урожаев, чем в традиционной гидропонике. Наиболее эффективным в аквапонике является выращивание зелени, рассады декоративных растений, а из рыб чаще выращивают тилапию, клариевого сома, карпа.

Специфическим ограничением развития аквапоники является необходимость сочетания равно развитых компетенций и в гидропонике, и в рыбоводстве.

Основной проблемой в аквапонике является точное соблюдение хрупкого баланса разных, но взаимозависимых характеристик воды — жизненной среды для животных, растений и бактерий. Температура воды определяется, прежде всего, потребностью растений. Культивируемые в аквапонике растения требуют теплой воды. Поэтому в аквапонике используются теплолюбивые животные. Затраты на поддержание необходимой температуры и освещения являются серьезным ограничением развития аквапоники даже в умеренном климате (с теми же трудностями встречается гидропоника и аквакультура).

В аквапонике циркуляция воды в необходимых объёмах осуществляется насосами. Умелый расчет уровней, на которых находятся элементы системы, может значительно сократить энергозатраты.

Нужно выводить из среды твердые отходы, включая взвешенные. Для этого используются отстойники, фильтры механической очистки воды.

Необходимо избегать опасных для животных концентраций азотных соединений. Денитрификация проходит с помощью сбалансированной работы растений и бактерий. Дополнительно используются фильтры биологической очистки.

Дыхание, полноценное питание рыб и денитрификация требуют достаточного количества растворенного в воде кислорода. Необходимого уровня кислорода невозможно достичь без аэрации или оксигенации.

CO2 — углекислый газ, продукт дыхания, должен эффективно удаляться из системы.

Оптимальный и для животных, и для бактерий, и для растений уровень pH — важнейшее условие благополучного функционирования любой биологической системы. Уровень pH зависит и от всех вышеперечисленных, и от других факторов. Поддержание его на нужном уровне — непростая задача.

Самые современные аквапонные установки оснащаются электронными автоматизированными системами контроля и оповещения, регулирования всех жизненно важных показателей.

Термин «аквапоника» появился не так давно, однако очевидные преимущества совместного выращивания растений и рыбы люди научились использовать с древних времен. Более двух тысячелетий существует практика выращивания рыбы в рисовых чеках в Юго-Восточной Азии. Рыба — ценный продукт и не только удобряет воду, но и помогает бороться с вредителями и сорняками.

Бурное развитие аквакультуры и, особенно, гидропоники в XX веке привело и к научному осмыслению аквапоники. Весомый вклад в обоснование основных принципов и определение методов аквапоники внесли исследователи: Марк Макмертри (Mark R. McMurtry) из Университета Северной Каролины, США), Джеймс Ракоши (James Rakosi) из Университета Виргинских островов, США), Ник Савидов (Nick Savidov) (AAFRD, Канада) и другие.



Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем написать курсовую

Полезное



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»