aquaponics
دراسة علم الأحياء المائية في جامعة ولاية كنتاكي - استعراض من قبل جو بات
[جامعة ولاية كنتاكي] (http://www.ksuaquaculture.org/) (KYSU أو جامعة الملك سعود) هي [كلية وجامعة تاريخيا] (https://en.wikipedia.org/wiki/Historically_black_colleges_and_universities) تأسست في عام 1886 في فرانكفورت، كنتاكي. في عام 1890 أصبحت جامعة كمنحة للأراضي (https://en.wikipedia.org/wiki/Land-grant_university) واستمرت في النمو لتصبح مدرسة متميزة وموطن لأحد أفضل برامج الاستزراع المائي في المياه العذبة في البلاد. أتذكر المرة الأولى التي جئت فيها إلى KYSU، كنت أدرس في كلية Berea، على بعد ساعة جنوب KYSU عندما أتيحت لي الفرصة لحضور ورشة عمل أكوابونية استضافتها KYSU.
· Joe Pate9.4 التوازن الشامل: ماذا يحدث للمغذيات بمجرد دخولها في نظام أكوابونك؟
9.4.1 السياق ويستند عمل النظم المائية على التوازن الديناميكي لدورات المغذيات (Somerville et al. 2014). ولذلك فمن الضروري فهم هذه الدورات من أجل تحسين إدارة النظم على النحو الأمثل. النباتات التي تنمو المائية لديها متطلبات محددة، والتي ينبغي الوفاء بها خلال مراحل نموها المختلفة (Resh 2013). ولذلك، يجب رصد تركيزات المغذيات في مختلف أقسام النظام عن كثب، وينبغي استكمال المغذيات لمنع أوجه القصور (Resh 2013؛ Seawright et al. 1998) إما في مياه النظام أو عن طريق استخدام الأوراق (Roosta and Hamidpour 2011).
· Aquaponics Food Production Systems9.2 أصل المغذيات
والمصادر الرئيسية للمغذيات في النظام المائي هي علف الأسماك والمياه المضافة (التي تحتوي على مغ، كاليفورنيا، S) (انظر [القسم 9-3-2.](/المجتمع/المقالات/9-3-العمليات الميكروبيولوجية #932 -النتريفيكاتيون)) في النظام (Delaide et al. 2017; Schmautz et al. 2016) كما هو موضح بمزيد من التفصيل في [الفصل 13](/المجتمع/المقالات/الجزء الثالث - المنظور من أجل التنمية المستدامة). وفيما يتعلق بعلف الأسماك، هناك نوعان رئيسيان: الأعلاف القائمة على الأسماك والأعلاف النباتية. دقيق السمك هو النوع التقليدي من الأعلاف المستخدمة في الاستزراع المائي حيث تعتمد الدهون والبروتينات على وجبة السمك وزيت السمك (Geay et al.
· Aquaponics Food Production Systems9-5 الاستنتاجات
9.5.1 العيوب الحالية لركوب الدراجات المغذيات في أكوابونيكش في الزراعة المائية، يتم تحديد محلول المغذيات بدقة ويتم فهم مدخلات المغذيات في النظام بشكل جيد والتحكم فيها. وهذا يجعل من السهل نسبيا تكييف محلول المغذيات لكل نوع من النباتات ولكل مرحلة من مراحل النمو. وفي علم الأحياء المائية، وفقاً للتعريف (Palm et al. 2018)، يجب أن تكون العناصر الغذائية ناتجة بنسبة 50% على الأقل عن علف الأسماك غير المأكل، والبراز الصلب للأسماك، والإفرازات القابلة للذوبان في الأسماك، مما يجعل مراقبة تركيزات المغذيات المتاحة لامتصاص النباتات أكثر صعوبة.
· Aquaponics Food Production Systems9-3 العمليات الميكروبيولوجية
9.3.1 حل ويتألف الحل من تحطيم الجزيئات العضوية المعقدة التي تؤلف نفايات الأسماك وتغذي بقايا الطعام إلى مغذيات في شكل معادن أيونية يمكن للنباتات استيعابها (Goddek et al. 2015; Somerville et al. 2014). وفي كل من الاستزراع المائي (Sugita et al. 2005؛ Turcios and Papenbrock 2014)، وفي الأحياء المائية، تتم عملية الذوبان بشكل رئيسي بواسطة بكتيريا متغايرة التغذية (van Rijn 2013; Chap. 6) التي لم يتم تحديدها بشكل كامل بعد (Goddek et al.
· Aquaponics Food Production Systems9-1 مقدمة
توفر أنظمة Aquaponic مزايا مختلفة عندما يتعلق الأمر بإنتاج الأغذية بطريقة مبتكرة ومستدامة. وإلى جانب الآثار التآزرية لزيادة تركيز COSUB2/الفرعية الجوي للمحاصيل المسببة للاحتباس الحراري وانخفاض إجمالي استهلاك الطاقة الحرارية عند زراعة الأسماك والمحاصيل في نفس المكان (Körner et al. 2017)، فإن أكوابونيكش لها ميزتان رئيسيتان لركوب المغذيات. أولا، إن الجمع بين نظام إعادة تدوير الاستزراع المائي مع الإنتاج المائي يتجنب تصريف النفايات السائلة للاستزراع المائي المخصبة بالنيتروجين والفوسفور الذائب إلى مياه جوفية ملوثة بالفعل (Buzby and Lin 2014؛ Guangzhi 2001؛ van Rijn 2013)، وثانيا، يسمح بتسميد المحاصيل الخالية من التربة مع ما يمكن اعتباره حلا عضويا (Goddek et al.
· Aquaponics Food Production Systems8.4 أنظمة التحجيم متعددة الحلقات
يتطلب تحجيم نظام أكوابونيكش موازنة مدخلات المغذيات والمخرجات. هنا، نحن نطبق أساسا نفس المبدأ مثل تحجيم نظام حلقة واحدة. ومع ذلك، فإن هذا النهج أكثر تعقيدا بعض الشيء، ولكن سيتم توضيحه بشكل كامل بمساعدة مثال. الشكل 8.5 المخطط الذي يظهر التوازن الكتلي داخل نظام أكوابونيكش رباعي الحلقات؛ حيث msubfeed/sub هي العناصر المذابة المضافة إلى النظام عن طريق التغذية. إضافة تسميات: QSubdis/sub - QSubx/sub لتقطير عاد إلى HP; ‘الحمأة’ للمواد الغذائية دخول المفاعل
· Aquaponics Food Production Systems8.3 حلقة التقطير وتحلية المياه
في أنظمة أكوابونيكش منفصلة، هناك تدفق في اتجاه واحد من راس إلى وحدة الزراعة المائية. في الممارسة العملية، تأخذ النباتات المياه التي يوفرها RAS، والتي بدورها تصدرت مع المياه العذبة (أي الصنبور أو المطر). التدفق الضروري من وحدة RAS يساوي الفرق بين الماء الذي يغادر نظام HP عبر النباتات (ومن خلال وحدة التقطير) والمياه التي تدخل وحدة الزراعة المائية من مفاعل التمعدن، إذا كان النظام يتضمن مفاعل (الشكل 8.4). والموجز المبسط هو أن متطلبات تدفق المياه على المدى الطويل من RAS إلى HP تساوي استهلاك المحاصيل من المياه عن طريق التبخر والنتح وتخزين مياه النباتات في الكتلة الحيوية للنبات.
· Aquaponics Food Production Systems8.2 حلقة التمعدن
في RAS، يجب إزالة الحمأة الصلبة والغنية بالمغذيات من النظام للحفاظ على جودة المياه. وبإضافة حلقة إضافية لإعادة تدوير الحمأة، يمكن تحويل نفايات RAS المتراكمة إلى مغذيات مذابة لإعادة استخدامها من قبل النباتات بدلاً من التخلص منها (Emerenciano et al. 2017). وداخل المفاعلات الحيوية، يمكن للكائنات الدقيقة أن تحطم هذه الحمأة إلى مغذيات متاحة بيولوجياً، يمكن تسليمها بعد ذلك إلى النباتات (Delaide et al. 2018؛ Goddek et al. 2018؛ Monsees et al.
· Aquaponics Food Production Systems٨-٧ اﻷثر البيئي
واستنادا إلى المثال 8.2، هناك أدلة على أن معالجة الحمأة في أجهزة الهضم يمكن أن يكون لها تأثير مفيد على إعادة استخدام المغذيات، وخاصة الفوسفور. ويمكن لنظم المفاعلات الحيوية، مثل نظام مفاعلات UASB على مرحلتين متتابعتين، أن تزيد من كفاءة إعادة تدوير الفوسفور بنسبة تصل إلى 300% ([الفصل 10](/المجتمع/المقالات/الفصل 10-المعالجة الهوائية واللاهوائية - من أجل الأكوابونيك-الحمأة - الاختزال والتمعدن)). في السابق، في [الفصل 2](/المجتمع/المقالات/الفصل 2-أكوابونيك- إغلاق الدورة على المياه المحدودة الأرض والموارد المغذيات)، ناقشنا مفارقة الفوسفور فيما يتعلق بكل من ندرة الفوسفات ومشاكل الإغناء بالمغذيات.
· Aquaponics Food Production Systems