Aquaponie - Aquaponics
| Zemědělství |
|---|
 |
 Zemědělský portál
|
Aquaponics je systém produkce potravin, který spojuje akvakulturu (chov vodních živočichů, jako jsou ryby , raci , šneci nebo krevety v nádržích) s hydroponií (pěstování rostlin ve vodě), přičemž voda z akvakultury bohatá na živiny je přiváděna do hydroponicky pěstovaných rostlin, kde nitrifikace bakterie přeměňují amoniak na dusičnany.
Protože stávající hydroponické a akvakulturní zemědělské techniky tvoří základ všech aquaponických systémů, velikost, složitost a druhy potravin pěstovaných v akvaponickém systému se mohou lišit stejně jako jakýkoli systém nacházející se v obou odlišných zemědělských disciplínách.
Dějiny
Aquaponika má prastaré kořeny, i když se o jejím prvním výskytu vede debata:
- Aztécké kultivované zemědělské ostrovy známé jako chinampas v systému, který někteří považují za ranou formu aquaponie pro zemědělské využití, kde byly rostliny pěstovány na stacionárních (nebo někdy pohyblivých) ostrovech v mělčinách jezer a odpadních materiálech vytěžených z kanálů Chinampa a okolních měst byly použity k ručnímu zavlažování rostlin.
- Jižní Čína a celá jihovýchodní Asie, kde se rýže pěstovala a chovala na rýžových polích v kombinaci s rybami, jsou uváděny jako příklady raných aquaponických systémů, přestože technologii přinesli čínští osadníci, kteří se stěhovali z Yunnanu kolem roku 5 n. L. Tyto polykulturního zemědělské systémy existovaly v mnoha Dálného východu země a zvýšil ryby, jako jsou orientální Loach (泥鳅,ドジョウ), bažiny úhoře (黄鳝,田鰻), kapr obecný (鯉魚,コイ) a karas (鯽魚), jakož i rybník šneci (田螺) v polích.
- 13. čínská zemědělská příručka Wang Zhenova kniha o zemědělství (王 禎 農 書) popsala plovoucí dřevěné vory, které byly navršené bahnem a špínou a které byly použity k pěstování rýže , divoké rýže a krmiv. Takové plovoucí secí stroje byly použity v regionech tvořících moderní provincie Jiangsu , Zhejiang a Fujian . Tyto plovoucí sazeče jsou známé buď jako jiatian (架 田) nebo fengtian (葑 田), což v překladu znamená „orámované neloupané“ a „ brassica neloupané“. Zemědělské práce také odkazují na dřívější čínské texty, které uváděly, že pěstování rýže na plovoucí vory bylo používáno již v dobách čínské historie v období dynastie Tang (6. století) a severní dynastie Song (8. století).
Plovoucí aquaponické systémy na polykulturních rybnících byly v Číně v posledních letech instalovány ve velkém. Používají se k pěstování rýže, pšenice a konopných lilií a dalších plodin, přičemž některá zařízení přesahují 2 000 akrů (10 000 m 2 ).
Rozvoj moderní aquaponie je často přičítán různým dílům Institutu nové alchymie a dílům Dr. Marka McMurtryho a kol. na Státní univerzitě v Severní Karolíně , který vymyslel „Integrovaný systém akvakultury“ (iAV) založený na kombinaci akvakultury a pěstebních záhonů. Inspirovány úspěchy New Alchemy Institute a McMurtryho iAV, brzy následovaly další instituty. Počínaje rokem 1979 Dr. James Rakocy a jeho kolegové z University of the Virgin Islands zkoumali a vyvinuli využití hydroponických pěstebních záhonů hluboké vody ve velkém aquaponickém systému. Jiné instituty zaměřily svůj výzkum na systémy „odlivu a odlivu“ (známé také jako „povodeň a odtok“), které byly částečně založeny na původních myšlenkách vyvinutých na Státní univerzitě v Severní Karolíně , ale kde hrubá média (například štěrk nebo expandovaná hlína) nahradil písek, zatímco zvonové syfony umožňovaly cyklus odlivu a odlivu, jsou tyto systémy známé také jako „Speraneo Systems“, protože jsou založeny na myšlenkách vyvinutých v 90. letech Tomem a Paulou Speraneovými, vlastníky aquaponické farmy v Missouri.
První výzkum aquaponiky v Kanadě byl malý systém přidaný ke stávajícímu výzkumu akvakultury na výzkumné stanici v Lethbridge , Alberta . Kanada zaznamenala v 90. letech vzestup nastavení aquaponie, převážně jako komerční zařízení pěstující vysoce hodnotné plodiny, jako jsou pstruzi a salát. Zařízení založené na hlubinném systému vyvinutém na University of Virgin Islands bylo postaveno ve skleníku v Brooks v Albertě, kde Dr. Nick Savidov a jeho kolegové zkoumali aquaponiku z pozadí vědy o rostlinách. Tým provedl zjištění o rychlém růstu kořenů v aquaponických systémech a o uzavření smyčky tuhého odpadu a zjistil, že díky určitým výhodám systému oproti tradiční akvakultuře může systém dobře fungovat při nízké úrovni pH, což je pro rostliny výhodné ale ne ryby.
Části aquaponického systému
Aquaponie se skládá ze dvou hlavních částí, z části akvakultury pro chov vodních živočichů a části hydroponie pro pěstování rostlin. Vodní odpadní vody, které jsou výsledkem nespotřebovaného krmiva nebo chovu zvířat, jako jsou ryby, se hromadí ve vodě díky recirkulaci uzavřeného systému většiny systémů akvakultury. Voda bohatá na odpadní vody se ve vysokých koncentracích stává toxickým pro vodní živočichy, ale obsahuje živiny nezbytné pro růst rostlin. Přestože se aquaponické systémy skládají převážně z těchto dvou částí, jsou obvykle seskupeny do několika složek nebo subsystémů odpovědných za účinné odstraňování pevných odpadů, za přidávání zásad k neutralizaci kyselin nebo za udržování okysličování vody . Mezi typické komponenty patří:
- Chovná nádrž : nádrže pro chov a krmení ryb ;
- Usazovací nádrž : jednotka pro zachycování nespotřebovaného jídla a oddělených biofilmů a pro usazování jemných částic;
- Biofilter : místo, kde mohou nitrifikační bakterie růst a přeměňovat amoniak na dusičnany , které jsou použitelné rostlinami;
- Hydroponický subsystém : část systému, kde se pěstují rostliny absorbováním přebytečných živin z vody;
- Žumpa : nejnižší bod v systému, do kterého voda proudí a ze kterého je čerpána zpět do chovných nádrží.
V závislosti na propracovanosti a ceně aquaponického systému mohou být jednotky pro odstraňování pevných látek, biofiltraci a/nebo hydroponický subsystém spojeny do jedné jednotky nebo subsystému, což brání tomu, aby voda proudila přímo z akvakulturní části systému do hydroponická část. Použitím štěrku nebo písku jako nosného média pro rostliny se zachycují pevné látky a médium má dostatečnou povrchovou plochu pro nitrifikaci s pevným filmem. Schopnost kombinovat biofiltraci a hydroponii umožňuje aquaponickému systému v mnoha případech eliminovat potřebu nákladného, samostatného biofiltru.
Živé komponenty
Aby aquaponický systém úspěšně fungoval, závisí na různých živých součástech. Tři hlavní živé složky jsou rostliny, ryby (nebo jiná vodní stvoření) a bakterie. Některé systémy také obsahují další živé součásti, jako jsou červi.
Rostliny
Mnoho rostlin je vhodných pro aquaponické systémy, ale které fungují pro konkrétní systém, závisí na zralosti a hustotě chovu ryb. Tyto faktory ovlivňují koncentraci živin z rybích výtoků a množství těchto živin jsou k dispozici kořenům rostlin prostřednictvím bakterií. Zelená listová zelenina s nízkými až středními požadavky na živiny je dobře přizpůsobena akvaponickým systémům, včetně čínského zelí , salátu , bazalky , špenátu , pažitky , bylinek a řeřichy .
Jiné rostliny, jako jsou rajčata, okurky a papriky, mají vyšší požadavky na živiny a dobře se jim bude dařit pouze ve zralých akvaponických systémech s vysokou hustotou chovu ryb.
Rostliny, které jsou běžné v salátech, mají jedny z největších úspěchů v aquaponii, včetně okurek , šalotky , rajčat , salátu , papriky , červené salátové cibule a sněžného hrášku .
Mezi výnosné rostliny pro aquaponické systémy patří čínské zelí , salát , bazalka , růže , rajčata , okra , meloun a papriky .
Ostatní druhy zeleniny, které rostou dobře v akvaponickém systému patří řeřicha , bazalka , koriandr , petržel , citronové trávy , šalvěj , fazole , hrášek , kedluben , taro , ředkvičky , jahody , melouny , cibuli , tuřín , pastinák , sladké brambory , květák , zelí , brokolice a lilek , stejně jako čokolády, které se používají k míchání hranolků.
Ryby (nebo jiné vodní tvory)
Sladkovodní ryby jsou nejběžnějším vodním živočichem chovaným pomocí aquaponie kvůli jejich schopnosti snášet tlačenici, ačkoli někdy se používají i sladkovodní raci a krevety. Existuje větev aquaponie využívající slané ryby, nazývaná aquaponie slané vody . Existuje mnoho druhů teplovodních a studenovodních ryb, které se dobře přizpůsobují akvakulturním systémům.
V praxi jsou tilapie nejoblíbenější rybou pro domácí a komerční projekty, které jsou určeny k chovu jedlých ryb, protože se jedná o teplovodní druh ryby, který snese tlačenice a měnící se vodní podmínky. Používá se také barramundi , okoun stříbřitý , sumec úhoří nebo sumec tandanus, okoun nefrit a treska obecná . Pro mírné podnebí, kde není schopnost nebo touha udržovat teplotu vody, jsou bluegill a sumci vhodnými druhy ryb pro domácí systémy.
Koi a zlaté rybky mohou být také použity, pokud ryby v systému nemusí být jedlé.
Mezi další vhodné ryby patří sumec obecný , pstruh duhový , okoun , kapr obecný , polární char , baskytar a basa pruhovaný .
Bakterie
Nitrifikace, aerobní přeměna amoniaku na dusičnany, je jednou z nejdůležitějších funkcí v aquaponickém systému, protože snižuje toxicitu vody pro ryby a umožňuje odstraňování výsledných dusičnanových sloučenin rostlinami k výživě. Amoniak se postupně uvolňuje do vody přes exkrementy a žábry ryb jako produkt jejich metabolismu, ale musí být z vody odfiltrován, protože vyšší koncentrace amoniaku (běžně mezi 0,5 a 1 ppm ) mohou narušit růst a způsobit rozsáhlé poškození tkáně, snižují odolnost vůči chorobám a dokonce zabíjejí ryby. Ačkoli rostliny mohou do určité míry absorbovat čpavek z vody, dusičnany se snadněji asimilují, čímž účinně snižují toxicitu vody pro ryby. Amoniak lze přeměnit na bezpečnější dusíkaté sloučeniny prostřednictvím kombinovaných zdravých populací 2 typů bakterií: Nitrosomonas, které přeměňují amoniak na dusitany , a Nitrobacter, které pak převádějí dusitany na dusičnany. Zatímco dusitany jsou stále škodlivé pro ryby díky své schopnosti vytvářet methemoglobin, který nemůže vázat kyslík, navázáním na hemoglobin jsou dusičnany rybami schopny tolerovat na vysokých úrovních. Vysoká povrchová plocha poskytuje více prostoru pro růst nitrifikačních bakterií. Výběr materiálu pěstebního lože vyžaduje pečlivou analýzu povrchu, cen a úvah o údržbě.
Hydroponický subsystém
Rostliny se pěstují jako v hydroponických systémech, přičemž jejich kořeny jsou ponořeny do odpadní vody bohaté na živiny. To jim umožňuje filtrovat čpavek, který je toxický pro vodní živočichy, nebo jeho metabolity. Poté, co voda prošla hydroponickým subsystémem, je vyčištěna a okysličena a může se vrátit do plavidel akvakultury. Tento cyklus je kontinuální. Mezi běžné akvaponické aplikace hydroponických systémů patří:
- Akvaponie hlubinných vorů : polystyrenové vory plující v relativně hluboké akvakulturní pánvi v korytech. Raftové nádrže mohou být konstruovány tak, aby byly poměrně velké, a umožňují transplantaci sazenic na jeden konec nádrže, zatímco na druhém se sklízejí plně vzrostlé rostliny, a tím je zajištěno optimální využití podlahové plochy.
- Recirkulační aquaponie : pevná média, jako jsou štěrk nebo jílové kuličky, držená v nádobě, která je zaplavena vodou z akvakultury. Tento typ aquaponie je také známý jako aquaponics s uzavřenou smyčkou .
- Pístová aquaponie : pevná média v nádobě, která je střídavě zaplavována a vypouštěna pomocí různých typů sifonových odtoků. Tento typ aquaponie je také známý jako aquaponie typu povodeň a odtok nebo aquaponika odlivu a odlivu .
- Kanály techniky filmu živin : rostliny se pěstují v dlouhých úzkých kanálech, přičemž kolem kořenů rostlin neustále proudí film vody naplněné živinami. Vzhledem k malému množství vody a úzkým kanálům zde nemohou žít užitečné bakterie, a proto je pro tuto metodu nutný bio filtr.
- Jiné systémy používají věže, které jsou nakapány shora, horizontální PVC trubky s otvory pro hrnce, plastové sudy rozřezané na polovinu štěrkem nebo vory v nich. Každý přístup má své výhody.
Vzhledem k tomu, že rostliny v různých fázích růstu vyžadují různá množství minerálů a živin, je sklizeň rostlin rozložena tak, že sazenice rostou současně se zralými rostlinami. To zajišťuje stabilní obsah živin ve vodě díky nepřetržitému symbiotickému čištění toxinů z vody.
Biofiltr
V aquaponickém systému tvoří bakterie zodpovědné za přeměnu čpavku na použitelné dusičnany pro rostliny biofilm na všech pevných površích celého systému, které jsou v neustálém kontaktu s vodou. Ponořené kořeny zeleniny dohromady mají velký povrch, kde se může hromadit mnoho bakterií. Spolu s koncentracemi amoniaku a dusitanů ve vodě určuje povrchová plocha rychlost nitrifikace. Péče o tyto bakteriální kolonie je důležitá pro regulaci plné asimilace amoniaku a dusitanů. To je důvod, proč většina aquaponických systémů obsahuje jednotku biofiltrování, která pomáhá usnadňovat růst těchto mikroorganismů . Po stabilizaci systému se typicky hladiny amoniaku pohybují v rozmezí od 0,25 do 0,50 ppm; hladiny dusitanů se pohybují od 0,0 do 0,25 ppm a hladiny dusičnanů v rozmezí od 5 do 150 ppm. Během spouštění systému může dojít k nárůstu hladin amoniaku (až 6,0 ppm) a dusitanů (až 15 ppm), přičemž úrovně dusičnanů dosáhnou vrcholu později ve fázi spuštění. V procesu nitrifikace je amoniak oxidován na dusitany, které uvolňují vodíkové ionty do vody. V průběhu času bude pH člověka pomalu klesat, takže může použít jiné než sodné báze, jako je hydroxid draselný nebo hydroxid vápenatý, k neutralizaci pH vody, pokud je ve vodě přirozeně přítomno nedostatečné množství, které poskytuje pufr proti okyselení. Kromě toho mohou být do rybího odpadu, který slouží jako hlavní zdroj živin pro rostliny, přidány vybrané minerály nebo živiny, jako je železo.
Dobrým způsobem, jak se vypořádat s hromaděním pevných látek v aquaponii, je použití červů, které zkapalňují tuhou organickou hmotu, aby ji mohly využít rostliny a/nebo jiná zvířata v systému. Metodu pěstování pouze z červů najdete v Vermiponics .
Úkon
Pět hlavních vstupů do systému je voda, kyslík, světlo, krmivo pro vodní živočichy a elektřina pro čerpání, filtrování a okysličování vody. Potěr nebo potěr lze přidat jako náhradu za pěstované ryby, které jsou vyňaty ze systému, aby si udržely stabilní systém. Pokud jde o výstupy, aquaponický systém může nepřetržitě přinášet rostliny, jako je zelenina pěstovaná v hydroponii a jedlé vodní druhy chované v akvakultuře. Typické stavební poměry jsou 0,5 až 1 čtvereční stopa pěstebního prostoru na každých 1 US gal (3,8 l) akvakulturní vody v systému. 1 US gal (3,8 L) vody může podporovat 0,25 kg (0,5 lb) až 0,45 kg (1 lb) rybí populace v závislosti na provzdušnění a filtraci.
Dr. James Rakocy, ředitel výzkumného týmu pro akvaponii na University of the Virgin Islands , vydal deset hlavních hlavních zásad pro vytváření úspěšných aquaponických systémů na základě rozsáhlého výzkumu provedeného v rámci programu akvakultury Agricultural Experiment Station .
- Pro návrhové výpočty použijte poměr rychlosti podávání
- Vstup krmiva udržujte relativně konstantní
- Doplňte vápník , draslík a železo
- Zajistěte dobré větrání
- Odstraňte pevné látky
- Buďte opatrní s agregáty
- Nadměrné potrubí
- Používejte biologickou ochranu proti škůdcům
- Zajistěte adekvátní biofiltraci
- Kontrolní pH
Zdroj krmiva
Stejně jako ve většině systémů založených na akvakultuře se zásobní krmivo často skládá z rybí moučky pocházející z druhů s nižší hodnotou. Pokračující vyčerpání populací divokých ryb činí tuto praxi neudržitelnou. Organická krmiva pro ryby se mohou ukázat jako schůdná alternativa, která tento problém zmírňuje. Další možnosti zahrnují rostoucí Duckweed s Aquaponics systému, který se živí stejnou ryby chované v systému, přebytek vzrostl z červů vermiculture kompostování, pomocí připravených kuchyňské zbytky, stejně jako rostoucí černý voják létat larvy do krmiva pro ryby s využitím Kompostér pěstitele grub.
Živiny rostlin
Stejně jako hydroponie lze ke zlepšení růstu rostlin přidat několik minerálů a mikroživin. Železo je nejvíce nedostatečnou živinou v aquaponii, ale může být přidáno smícháním prášku železo -chelátu s vodou. Draslík může být přidán jako síranu draselného prostřednictvím postřiku na list . Mezi méně důležité živiny patří hořčík jako epsomská sůl, vápník jako chlorid vápenatý a bór. Biologická filtrace odpadů z akvakultury poskytuje vysoké koncentrace dusičnanů, což je skvělé pro listovou zeleninu. U kvetoucích rostlin s vysokými nároky na živiny se doporučuje zavést doplňkové živiny, jako je hořčík, vápník, draslík a fosfor. Běžnými zdroji jsou síran draselný, hydrogenuhličitan draselný, fosforečnan monoamonný atd. Nedostatek živin v odpadních vodách z rybí složky (RAS) lze zcela maskovat pomocí surového nebo mineralizovaného kalu, který obvykle obsahuje 3–17krát vyšší koncentrace živin. Odpadní vody RAS (kombinované odpadní vody a kal) obsahují dostatečné množství N, P, Mg, Ca, S, Fe, Zn, Cu, Ni, aby splňovaly většinu potřeb aquaponických plodin. Draslíku je obecně nedostatek a vyžaduje plnohodnotné hnojení. Mikronutrienty B, Mo jsou částečně dostačující a lze je snadno zlepšit zvýšeným uvolňováním kalu. Předpoklad týkající se „definitivních“ fytootoxických hladin sodíku v odpadních vodách RAS by měl být znovu zvážen-k dispozici jsou také praktická řešení. V aquaponické smyčce nehrozí žádné hromadění těžkých kovů.
Spotřeba vody
Systémy Aquaponic za normálního provozu obvykle nevypouštějí ani nevyměňují vodu, ale naopak velmi účinně recirkulují a znovu využívají vodu. Systém se spoléhá na vztah mezi zvířaty a rostlinami, aby udržel stabilní vodní prostředí, ve kterém dochází k minimálnímu kolísání hladin živin a kyslíku v okolí. Rostliny jsou schopny obnovit rozpuštěné živiny z cirkulující vody, což znamená, že se vypouští méně vody a rychlost výměny vody lze minimalizovat. Voda se přidává pouze jako náhrada ztráty vody z absorpce a transpirace rostlinami, odpařování do ovzduší z povrchové vody , přepad ze systému ze srážek a odstraňování biomasy, jako jsou usazené pevné odpady ze systému. Výsledkem je, že aquaponika využívá přibližně 2% vody, kterou konvenčně zavlažovaná farma vyžaduje pro stejnou produkci zeleniny. To umožňuje aquaponickou produkci plodin i ryb v oblastech, kde je nedostatek vody nebo úrodné půdy. Systémy Aquaponic lze také použít k replikaci kontrolovaných mokřadních podmínek. Postavené mokřady mohou být užitečné pro biofiltraci a čištění typické domácí odpadní vody . Přeplněná voda naplněná živinami může být akumulována ve spádových nádržích a znovu použita k urychlení růstu plodin vysazených v půdě, nebo může být čerpána zpět do aquaponického systému k doplnění hladiny vody.
Spotřeba energie
Zařízení Aquaponic spoléhají v různé míře na energii vyrobenou člověkem, technologická řešení a kontrolu prostředí, aby dosáhly recirkulace a teploty vody/okolního prostředí. Pokud je však systém navržen s ohledem na úsporu energie, využívá alternativní energii a snižuje počet čerpadel tím, že nechává vodu proudit co nejvíce dolů, může být vysoce energeticky účinný. Přestože pečlivý design může minimalizovat riziko, systémy aquaponiky mohou mít několik „jednotlivých bodů selhání“, kde problémy, jako je elektrická porucha nebo ucpání potrubí, mohou vést k úplné ztrátě populace ryb.
Rybí punčocha
Aby byly aquaponické systémy finančně úspěšné a vytvářely zisk a současně pokrývaly provozní náklady, musí mít komponenty hydroponické rostliny a komponenty pro chov ryb téměř neustále maximální produkční kapacitu. Aby byla biomasa ryb v systému na maximu (bez omezení růstu ryb), existují 3 hlavní metody zarybňování, které mohou toto maximum udržet.
- Sekvenční odchov: Několik věkových skupin ryb sdílí chovnou nádrž, a když věková skupina dosáhne velikosti trhu, jsou selektivně sklizeny a nahrazeny stejným množstvím prstů. Mezi stinné stránky této metody patří zdůraznění celé skupiny ryb během každé sklizně, chybějící ryby vedoucí k plýtvání jídlem/prostorem a obtížnost vedení přesných záznamů při časté sklizni.
- Rozštěpení populace: Velké množství mláďat se naskladní najednou a poté se rozdělí do dvou skupin, jakmile nádrž dosáhne maximální kapacity, což se snáze zaznamenává a eliminuje se „zapomenutí“ ryb. Tuto operaci lze provádět bez stresu pomocí „plaveckých drah“, které spojují různé odchovné nádrže a řadu poklopů/pohyblivých obrazovek/čerpadel, které pohybují rybami kolem.
- Několik chovných jednotek: Celé skupiny ryb jsou přesunuty do větších chovných nádrží, jakmile jejich aktuální nádrž dosáhne maximální kapacity. Takové systémy mají obvykle 2–4 nádrže, které sdílejí filtrační systém, a když je největší nádrž sklizena, ostatní skupiny ryb jsou přesunuty nahoru do větší nádrže, zatímco nejmenší nádrž je doplněna pery. Je také běžné, že existuje několik chovných nádrží, ale neexistují žádné způsoby, jak přesouvat ryby mezi nimi, což eliminuje práci s pohybujícími se rybami a umožňuje, aby každá nádrž byla během sklizně nerušená, i když využití prostoru je neefektivní, když jsou ryby prstem.
V ideálním případě biomasa ryb v chovných nádržích nepřesáhne 0,5 lbs/galon, aby se snížil stres z tlačenice, efektivně krmilo ryby a podporoval zdravý růst.
Ochrana proti chorobám a škůdcům
Ačkoli pesticidy lze běžně používat k péči o hmyz na plodinách, v akvaponickém systému by používání pesticidů ohrozilo rybí ekosystém. Na druhou stranu, pokud ryby získají parazity nebo nemoci, nelze použít terapeutika, protože by je rostliny absorbovaly. Aby byl zachován symbiotický vztah mezi rostlinami a rybami, měly by být k hubení škůdců používány nechemické metody, jako jsou pasti, fyzické bariéry a biologická kontrola (například parazitické vosy/berušky k ovládání bílých much/mšic). Nejúčinnějším organickým pesticidem je olej Neem , ale pouze v malém množství, aby se minimalizovalo rozlití rybí vody. Komercializaci aquaponie často brzdí úzká místa v řízení škůdců a chorob. Použití chemických kontrolních metod je u všech systémů velmi komplikované. Zatímco insekticidy a herbicidy jsou nahraditelné osvědčenými komerčními biokontrolními opatřeními, fungicidy a nematocidy jsou v aquaponii stále relevantní. Monitorování a kulturní kontrola jsou prvními přístupy k omezení populace škůdců. Biologické kontroly jsou obecně přizpůsobitelné ve větší míře. Nechemická profylaktická opatření jsou vysoce účinná v prevenci škůdců a chorob ve všech provedeních.
Automatizace, monitorování a řízení
Mnozí se pokusili vytvořit automatické řídicí a monitorovací systémy a některé z nich prokázaly úroveň úspěchu. Vědci byli například schopni zavést automatizaci v malém měřítku aquaponického systému, aby dosáhli nákladově efektivního a udržitelného zemědělského systému. Objevil se také komerční rozvoj automatizačních technologií. Společnost například vyvinula systém schopný automatizovat opakující se úlohy zemědělství a je vybaven algoritmem strojového učení , který dokáže automaticky detekovat a eliminovat nemocné nebo nedostatečně rozvinuté závody. Akvaponické zařízení o rozloze 3,75 akrů, které se prohlašuje za první krytou lososí farmu ve Spojených státech, také obsahuje automatizovanou technologii. Akvaponický stroj učinil pozoruhodné pokroky v dokumentaci a shromažďování informací týkajících se aquaponie.
Ekonomická životaschopnost
Aquaponics nabízí rozmanitý a stabilní polykulturní systém, který umožňuje zemědělcům pěstovat zeleninu a současně chovat ryby. Díky dvěma zdrojům zisku mohou zemědělci nadále vydělávat peníze, i když trh s rybami nebo rostlinami prochází nízkým cyklem. Flexibilita aquaponického systému mu umožňuje pěstovat širokou škálu plodin včetně běžné zeleniny, bylin, květin a vodních rostlin, aby uspokojila široké spektrum spotřebitelů. Byliny, salát a speciální zelenina, jako je bazalka nebo špenát, se díky svým nízkým nutričním potřebám obzvláště dobře hodí pro aquaponické systémy. Pro rostoucí počet ekologicky uvědomělých spotřebitelů jsou výrobky z aquaponických systémů bez organických látek a pesticidů a zároveň zanechávají malou ekologickou stopu. Systémy Aquaponic jsou navíc ekonomicky efektivní díky nízké spotřebě vody, efektivnímu koloběhu živin a potřebě provozu na malé půdě. Protože není nutná půda a stačí jen málo vody, lze aquaponické systémy zřídit v oblastech, které mají tradičně špatnou kvalitu půdy nebo kontaminovanou vodu. Ještě důležitější je, že aquaponické systémy jsou obvykle bez plevele, škůdců a chorob, které by postihovaly půdu, což jim umožňuje důsledně a rychle produkovat vysoce kvalitní plodiny k prodeji.
Aktuální příklady
-
Evropa
- Urban Farming Company, organizace se sídlem ve Švýcarsku , byla vytvořena s cílem nabídnout podnikům metodu aquaponického pěstování na střeše. Jejím cílem je nabídnout čerstvé a udržitelné produkty místním městským oblastem.
- V březnu 2018 byla mezi evropskými zeměmi založena Evropská asociace aquaponie . Tím se evropským zemím otevřela organizace pro pokračování aquaponického výzkumu a zavádění aquaponických postupů.
- EcoPonics je akvaponická společnost se sídlem na Islandu, která se připojuje k podobným společnostem z Islandu, Dánska a Španělska, aby se zasadila o implementaci komerčních a konkurenceschopných systémů Aquaponics v evropských zemích .
- Karibský ostrov Barbados vytvořil iniciativu ke spuštění aquaponických systémů doma, nazývaných aquaponický stroj, s příjmy generovanými prodejem produktů turistům ve snaze snížit rostoucí závislost na dovážených potravinách.
Rostlinná výroba je součástí levného systému Backyard Aquaponics vyvinutého na Bangladéšské zemědělské univerzitě
-
Asie
- V Bangladéši , nejhustěji obydlené zemi světa , většina zemědělců používá agrochemikálie ke zvýšení produkce potravin a jejich skladovatelnosti, ačkoli zemi chybí dohled nad bezpečnými úrovněmi chemikálií v potravinách určených k lidské spotřebě. Za účelem boje proti tomuto problému vytvořil tým vedený MA Salamem na Katedře akvakultury Bangladéšské zemědělské univerzity plány na nízkonákladový aquaponický systém, který by poskytoval ekologické produkty a ryby lidem žijícím v nepříznivých klimatických podmínkách, jako je jižní část náchylná k slanosti. plocha a záplavových haor oblast ve východní oblasti. Salamova práce inovuje formu samozásobitelského zemědělství pro cíle mikroprodukce na komunitní a osobní úrovni, zatímco projekční práce Chowdhuryho a Graffa byly zaměřeny výhradně na komerční úroveň, přičemž druhý z těchto dvou přístupů využívá úspor z rozsahu .
- Vzhledem k tomu, že se více než třetina palestinských zemědělských pozemků v Pásmu Gazy stala Izraelem v nárazníkové zóně , byl vyvinut aquaponický zahradnický systém vhodný pro použití na střechách Gazy .
- V Malajsii Alor Gajah, Melaka, organizace 'Persatuan Akuakutur Malaysia' zaujímá inovativní přístup v aquaponii pěstováním humra v aquaponii.
- Cílem aquaponiky v Indii je poskytnout začínajícím zemědělcům řešení pro aquaponii pro komerční a dvorní provoz.
-
Severní Amerika
- Dakota College v Bottineau v Bottineau, Severní Dakota má aquaponický program, který dává studentům možnost získat certifikát nebo titul AAS z aquaponie.
- Zařízení Smith Road v Denveru zahájilo pilotní program aquaponie, aby nakrmilo 800 až 1 000 vězňů ve věznici Denver a sousední centrum v centru, které se skládá z 1 500 vězňů a 700 důstojníků.
- Společnost VertiFarms v New Orleans se zaměřuje na firemní střechy pro vertikální zemědělství a v roce 2013 získala až 90 firemních klientů pro vertikální farmy na střeše.
- Windy Drumlins Farm ve Wisconsinu přepracovává aquaponicko-solární skleník pro extrémní povětrnostní podmínky, které vydrží extrémně chladné klima.
- Dobrovolný provoz v Nikaragui „Amigos for Christ“ spravuje svou plantáž pro krmení více než 900 školních dětí postižených chudobou pomocí živin z aquaponické metody.
- Vertikultura v Bedstuy využívá starý výrobní závod Pfizer k produkci bazalky v komerčním měřítku prostřednictvím aquaponie, čímž se získá 30–40 liber bazalky týdně.
- Vzestupné farmy v New Yorku se rozšiřují na plnohodnotné komerční zařízení, které ročně vygeneruje 130 000 liber zelených a 50 000 liber ryb.
- Došlo k posunu ke komunitní integraci aquaponie, jako je nezisková nadace Growing Power, která nabízí pracovní příležitosti a školení pro mládež Milwaukee při pěstování potravin pro jejich komunitu. Tento model vytvořil několik satelitních projektů v jiných městech, například v New Orleans, kde vietnamská rybářská komunita trpěla únikem ropy Deepwater Horizon , a v jižním Bronxu v New Yorku .
- Whispering Roots je nezisková organizace v Omaze v Nebrasce, která poskytuje čerstvé, místně pěstované a zdravé potraviny pro sociálně a ekonomicky znevýhodněné komunity pomocí aquaponie, hydroponie a městského zemědělství .
- Akvaponie v poslední době směřuje k vnitřním výrobním systémům. Ve městech, jako je Chicago, podnikatelé využívají vertikální návrhy k pěstování potravin po celý rok. Tyto systémy lze použít k pěstování potravin po celý rok s minimálním nebo žádným odpadem.
-
karibský
- Fusion Farms v Mayagüezu v Portoriku je první vertikální zemědělskou operací chráněnou před hurikány využívající aquaponiku s řízeným prostředím (CEAq), která byla vládou Portorika označena jako `` společnost strategického významu`` díky příspěvku, který dělají na pomoc ostrov vyřeší bezpečnost potravin a potravinovou suverenitu .
- Smíšený
- Akvaponičtí zahrádkáři z celého světa se navíc shromažďují na online komunitních webech a fórech, aby se podělili o své zkušenosti a podpořili rozvoj této formy zahradničení a také vytvářeli rozsáhlé zdroje pro budování domácích systémů.
- Pro veřejnost existují různé modulární systémy, které využívají akvaponické systémy k produkci organické zeleniny a bylin a současně zajišťují vnitřní výzdobu. Tyto systémy mohou sloužit jako zdroj bylin a zeleniny v interiéru. Univerzity propagují výzkum těchto modulárních systémů, protože jsou mezi obyvateli měst stále oblíbenější.
