Аквапоніка

Аквапоніка - комбінований метод вирощування риб та рослин спільно в рециркуляційній екосистемі з використанням природних бактеріальних циклів для перетворення рибних відходів на поживні речовини для рослин. Це екологічно чистий метод, який використовує найкращі атрибути аквакультури та гідропоніки без необхідності додавати хімічні добрива, викидати воду чи фільтрат.

Аквапоніка - це система, де рослини та риби вирощуються разом у симбіозі. Продукти життєдіяльності риб забезпечують харчуванням рослини, а рослини, у свою чергу, фільтрують воду, яка повертається до риб.

Аквапоніка як поєднання гідропоніки та аквакультур

Аквапоніку можна назвати поєднанням двох інших методів вирощування: гідропоніки та аквакультур. Аквакультура має бути забезпечена постійним видаленням відходів, не допускаючи досягнення токсичного для риб рівня. Гідропоніка вимагає постійного поповнення та ручного балансування хімічних речовин.

Пристрій

Аквапонні системи, як правило, згруповані в кілька компонентів або підсистем, що відповідають за ефективне видалення відходів, додавання основи для нейтралізації кислот або для збагачення води киснем. Типові компоненти включають:

• Резервуар для розведення: баки для розведення та корму риб;
• Відстійник: агрегат для лову залишків корму, біоплівки, що відокремилася, і для відділення дрібних частинок;
• Біофільтр: місце, де нітрифікуючі бактерії можуть рости і перетворювати аміак на нітрати, необхідні для рослин;
• Гідропонні підсистеми: частина системи, де рослини вирощуються шляхом поглинання надлишкових поживних речовин із води;
• Піддон: найнижча точка в системі, куди надходить вода і з якої вона піднімається назад у баки.

Або схематично це можна зобразити так:

Залежно від складності та вартості аквапонної системи, ємності для відходів, біофільтрів та/або гідропонних підсистем можуть бути об'єднані в одну секцію або підсистему, яка не допускає перетікання води з аквакультурної частини системи до гідропонної частини. Аквапоніка дає можливість значно скоротити, а в ряді випадків і звести до нуля, скидання стічних вод.

Література

• Bernstein, Sylvia Aquaponic gardening: a step-by-step guide to raising vegetables and fish together / Sylvia Bernstein. Includes index. ISBN 978-0-86571-701-5

Розуміння аквапоніки

Основними параметрами, що впливають на зростання бактерій, які слід враховувати за підтримки здорового біофільтра, є достатня площа поверхні та відповідні водні умови. Площа поверхні Бактеріальні колонії процвітатимуть на будь-якому матеріалі, наприклад, коренях рослин, вздовж стін акваріума і всередині кожної трубки. Загальна площа, доступна для цих бактерій, визначатиме, скільки аміаку вони здатні метаболізувати. Залежно від біомаси риби та конструкції системи коріння рослин та стінки резервуарів можуть забезпечити достатню площу. Для систем із високою щільністю рибного промислу потрібен окремий компонент біофільтрації, в якому міститься матеріал з високою площею поверхні, такий як інертне середовище вирощування – гравій, туф або керамзинова глина (мал.

6 лип. 2020 р. · Food and Agriculture Organization of the United Nations

Важливі біологічні компоненти аквапоніки

Як описано в главі 1, аквапоніка є формою комплексного сільського господарства, що поєднує в собі два основні методи: аквакультуру та гідропоніку. В одному постійно рециркулюючому агрегаті культурна вода виходить із акваріума, що містить метаболічні відходи риби. Вода спочатку проходить через механічний фільтр, який уловлює тверді відходи, а потім проходить через біофільтр, що окислює аміак до нітрату. Потім вода проходить через рослинні клумби, де рослини поглинають поживні речовини, і, нарешті, вода повертається, очищена, в акваріум (мал.

6 лип. 2020 р. · Food and Agriculture Organization of the United Nations

Біофільтр

Нітрифікуючі бактерії мають важливе значення для загального функціонування аквапонної установки. У розділі 4 описується, як працює компонент біофільтра для кожного методу аквапоніки, а розділ 5 описуються різні групи бактерій, які працюють в аквапоніці. У процесі нітрифікації беруть участь дві основні групи бактерій, що нітрифікують: 1) аміано-окислюючі бактерії (AOB) і 2) нітритно-окисні бактерії (NOB) (рис. 2.6). Вони метаболізують аміак у наступному порядку: Бактерії AOB перетворюють аміак (NH) на нітрит (NO₂-) Бактерії NOB потім перетворюють нітрит (NO₂-) на нітрат (NO-)

6 лип. 2020 р. · Food and Agriculture Organization of the United Nations

Балансування аквапонної екосистеми

Термін «балансування» використовується для опису всіх заходів, які вживає фермер аквапонії, щоб забезпечити динамічну рівновагу екосистеми риб, рослин і бактерій. Не можна переоцінити, що успішна аквапоніка — це, насамперед, підтримання збалансованої екосистеми.Простіше кажучи, це означає, що існує баланс між кількістю риби, кількістю рослин та розміром біофільтра, що дійсно означає кількість бактерій. Експериментально визначено співвідношення між розміром біофільтра, щільністю посадки та щільністю залову риби для аквапоніки. Нерозумно та дуже складно працювати за межами цих оптимальних коефіцієнтів, не ризикуючи катастрофічними наслідками для загальної аквапонної екосистеми.

6 лип. 2020 р. · Food and Agriculture Organization of the United Nations