الفصل 5 أكوابونيكش: الأساسيات
5.9 مزايا أكوابونيكش
ونظرا لوجود تقنيتين منفصلتين وقائمتين ومماثلتين تنتجان الأسماك والنباتات بمعدلات عالية (الاستزراع السمكي RAS وإنتاج نبات الاستزراع الهيدروبوني/الركيزة)، فإن سبب إدماجهما يبدو مناسبا. وتنتج المياه العذبة الأسماك بمعدلات إنتاجية من حيث مكاسب الكتلة الحيوية الفردية، من أجل وزن العلف المضاف، الذي ينافس، إن لم يكن أفضل، الطرق الأخرى للاستزراع المائي (لينارد 2017). وبالإضافة إلى ذلك، فإن الكثافات السمكية العالية التي تسمح بها RAS تؤدي إلى زيادة مكاسب الكتلة الحيوية الجماعية (Rakocy et al.
· Aquaponics Food Production Systems5.5 متطلبات جودة المياه
تمثل أكوابونيكش جهدا للسيطرة على نوعية المياه بحيث يتم استنساخ جميع أشكال الحياة الحالية (الأسماك والنباتات والميكروبات) في أقرب ما يمكن من ظروف كيمياء المياه المثالية (Goddek et al. 2015). إذا كان يمكن مطابقة كيمياء المياه مع متطلبات هذه المجموعات الثلاث من أشكال الحياة الهامة، فإن الكفاءة وتحسين النمو والصحة للجميع قد يطمح إليها (لينارد 2017). التحسين مهم للإنتاج المائي التجاري لأنه فقط من خلال التحسين يمكن تحقيق النجاح التجاري (أي الربحية المالية).
· Aquaponics Food Production Systems5.2 تعريف أكوابونيكش
تتلاءم التكنولوجيا المائية مع التعريف الأوسع للنظم المتكاملة للاستزراع المائي الزراعي (IAAS). ومع ذلك، تطبق الرابطة العديد من تقنيات الإنتاج الحيواني والنباتي المائية المختلفة في سياقات عديدة، في حين ترتبط الأحياء المائية ارتباطا أوثق بكثير بدمج تكنولوجيات الاستزراع السمكي القائمة على الدبابات (مثل إعادة تدوير نظم الاستزراع المائي؛ RAS) مع تكنولوجيات الاستزراع المائي أو المائي ( لينارد 2017). تطبق تقنيات RAS الطرق المحفوظة والمعيارية لاستزراع الأسماك في الخزانات مع الترشيح التطبيقي للسيطرة على كيمياء المياه وتغييرها لجعلها مناسبة للأسماك (أي إزالة سريعة وفعالة من مخلفات الأسماك الصلبة، والتحويل الفعال والبكتيريا للنفايات السمكية الذائبة المحتملة السمية الأمونيا إلى نترات أقل سمية و صيانة الأوكسجين عن طريق التهوية المساعدة أو حقن غاز الأكسجين مباشرة) (Timmons et al.
· Aquaponics Food Production Systems5-8 أكوابونيكش كنهج إيكولوجي
وقد هيمن على أكوابونيكش، حتى وقت قريب، إعادة تدوير كامل (أو مقترنة) نهج التصميم التي تتقاسم وتعيد تدوير الموارد المائية باستمرار بين العنصرين الرئيسيين (الأسماك وتربية النباتات) (Rakocy et al. 2006؛ Lennard 2017). و بالإضافة إلى ذلك, فإن نهج التكنولوجيا المنخفضة إلى المتوسطة المطبقة تاريخيا على علم الأحياء المائية قد دفعت إلى الرغبة في إزالة المكونات المكلفة من أجل زيادة إمكانات تحقيق نتيجة اقتصادية إيجابية. واحدة من مكونات الترشيح المطبقة دائما تقريبا على تقنيات RAS القياسية و الهيدروبونيك/الركيزة الاستزراع المائي، وهي التعقيم المائي، لم يتم تضمينها بانتظام من قبل مصممي الأكوابونك.
· Aquaponics Food Production Systems5-7 مصادر المغذيات
المدخلات الرئيسية لأي نظام أكوابوني هي العناصر الغذائية المضافة لأن أنظمة أكوابونك مصممة لتقسيم العناصر الغذائية المضافة إليها بكفاءة إلى ثلاثة أشكال هامة من الحياة الحالية: الأسماك والنباتات (التي هي المنتجات الرئيسية للنظام) والميكروفلورا (التي تساعد على جعل وأضاف المواد الغذائية المتاحة للأسماك والنباتات) (لينارد 2017). في التصميمات الكلاسيكية المعاد تدويرها بالكامل، فإن أحد محركات التصميم الرئيسية هو استخدام مصدر مدخلات المغذيات الرئيسي، تغذية الأسماك، بأكبر قدر ممكن من الكفاءة، وبالتالي فإن التصاميم المعاد تدويرها بالكامل تسعى إلى توفير أكبر عدد من العناصر الغذائية المطلوبة للنباتات من تغذية الأسماك (لينارد 2017).
· Aquaponics Food Production Systems5-6 تقنيات الاستزراع السمكي المطبقة
في الأحياء المائية، يتم تطبيق جزء الاستزراع المائي من معادلة التكامل بشكل واسع في سياق قائم على الخزان، حيث يتم الاحتفاظ بالأسماك في خزانات، ويتم تصفية المياه عن طريق الآليات الميكانيكية (إزالة المواد الصلبة) والبيولوجية (تحويل الأمونيا إلى نترات) ويتم الحفاظ على الأكسجين المذاب، إما عن طريق التهوية أو حقن الأكسجين المباشر (راكوسي وآخرون 2006؛ لينارد 2017). وكما قيل في القسم 5.0 (مقدمة) من هذا الفصل، فإن الأمثلة التاريخية لتشينامباس (سومرفيل وآخرون 2014) واستزراع الأرز الآسيوي (هالوارت وغوبتا 2004) حيث أن التكرارات المبكرة لأكوابونيكش هي أمثلة لا أساس لها من الصحة وغير لائقة للمبادئ المائية ، لأن الأحياء المائية الحديثة تعتمد على إضافات مصممة من الأسماك وأعلاف الأسماك لتوفير مستوى مصمم من التغذية للنباتات، وبالتالي، لا يمكن اعتبار هذه الأمثلة التاريخية بأي شكل من الأشكال مماثلة (لينارد 2017).
· Aquaponics Food Production Systems5-4 مصادر المياه
المياه هي الوسيلة الرئيسية المستخدمة في النظم المائية لأنها مشتركة بين العنصرين الرئيسيين للنظام (الأسماك والمكونات النباتية)، وهي الناقل الرئيسي لموارد المغذيات داخل النظام، وهي تحدد البيئة الكيميائية العامة التي تستزرع فيها الأسماك والنباتات. ولذلك، فهو عنصر حيوي قد يكون له تأثير كبير على النظام. وفي النظام المائي، فإن سياق البيئة القائمة على الماء ومصدر المياه وما تحتويه المياه المصدر كيميائياً ومادياً وبيولوجياً يؤثران تأثيراً كبيراً على النظام لأنه يضع خط أساس لما هو مطلوب إضافته إلى النظام بواسطة مختلف مدخلات النظام.
· Aquaponics Food Production Systems5-3 المبادئ العامة
على الرغم من أن تعريف أكوابونيكش لم يتم حله تماما، هناك بعض المبادئ العامة التي ترتبط مع مجموعة واسعة من الأساليب والتكنولوجيات المائية. إن استخدام المغذيات المضافة إلى النظام المائي بأكبر قدر ممكن من الكفاءة والأمثل لإنتاج منتجين رئيسيين للمؤسسة (أي الكتلة الحيوية للأسماك والنباتات) هو مبدأ أول هام ومشترك يرتبط بالتكنولوجيا (Rakocy and Hargreaves 1993؛ Delaide et al. 2016؛ Knaus and Palm 2017). لا فائدة من إضافة المغذيات (التي تنطوي على تكلفة متأصلة من حيث المال والوقت والقيمة) إلى نظام لمراقبة نسبة عالية من هذه العناصر الغذائية مقسمة إلى عمليات أو متطلبات أو نواتج لا ترتبط مباشرة بالأسماك والنباتات المنتجة، أو أي حياة وسيطة الأشكال التي يمكن أن تساعد على حصول الأسماك والنباتات على المغذيات (أي الكائنات الدقيقة - البكتيريا والفطريات وما إلى ذلك) (لينارد 2017).
· Aquaponics Food Production Systems5-1 مقدمة
Aquaponics هي تقنية تشكل مجموعة فرعية من نهج زراعي أوسع يعرف باسم النظم المتكاملة للاستزراع المائي الزراعي (Gooley and Gavine 2003). ويتألف هذا الانضباط من دمج ممارسات الاستزراع المائي بمختلف أشكالها وأساليبها (ومعظمها استزراع الأسماك الزعانف) مع الإنتاج الزراعي النباتي. إن الأساس المنطقي للنظم المتكاملة للاستزراع المائي هو الاستفادة من الموارد المشتركة بين الاستزراع المائي والإنتاج النباتي، مثل المياه والمغذيات، لتطوير وتنفيذ ممارسات إنتاج أولية قابلة للاستمرار اقتصاديا وأكثر استدامة بيئيا (Gooley and Gavine 2003).
· Aquaponics Food Production Systems