7-1 مقدمة

** الشكل 7.1** رسم تخطيطي للنظام الأول من قبل نايجل (1977) ينمو Tilapia والكارب المشترك مع الخس والطماطم (البندورة) في نظام إعادة تدوير مغلق

يعود تاريخ الجمع بين زراعة الأسماك والنباتات في الزراعة المائية المقترنة إلى التصميم الأول الذي قام به نايجل (1977) في ألمانيا، باستخدام نظام مقياس هواية 2000 لتر (الشكل 7.1) الموجود في الدفيئة البيئية الخاضعة للرقابة. تم تطوير هذا النظام للتحقق من استخدام المغذيات من مياه الصرف الصحي في ظروف إعادة تدوير المياه الخاضعة للرقابة الكاملة والمخصصة لإنتاج النباتات بما في ذلك نظام الحمأة المزدوج (معالجة مياه الصرف الهوائي/اللاهوائية). استند نايجل مفهومه على نظام البركة المفتوحة لمحطة التجارب الزراعية في ولاية كارولينا الجنوبية، في الولايات المتحدة الأمريكية، حيث تم التخلص من المغذيات الزائدة من أحواض الأسماك، التي تم تخزينها بسمك السلور (Ictalurus punctatus) من خلال إنتاج الكستناء المائي (Eleocharis dulcis) ( ل واياكانو و غروسفينور 1973). وقد حاول نايجل (1977)، من خلال تضمين صهاريج النتريك وإزالة النتريتريك لزيادة تركيز النترات داخل نظامه، إجراء أكسدة كاملة لجميع المركبات النيتروجينية، ليصل إلى تركيزات نترات قدرها 1200 ملغم/لتر، وإثبات فعالية خطوة النتروجينية. وعلى الرغم من أن النظام كان مخزنة بكثافة منخفضة (20 كجم/مسوب/سوب لكل منهما) باستخدام البلطي (_البلطي موسمبيكا _) والكارب (Cyprinus carpio)، فإن الطماطم (Lycopersicon esculentum) والخس الجليدي (Lactuca scariola) نمت بشكل جيد وأنتجت محصول قابل للحصاد. وأدت هذه النتائج البحثية الأولى إلى مفهوم النظم المائية المقترنة، حيث تقضي النباتات على النفايات التي تنتجها الأسماك، وخلق نمو كاف، مما يدل على استخدام المياه بكفاءة عالية في كلتا الوحدتين. وقد وصف هوي تران مبدأ الأحياء المائية المقترنة لأول مرة في المؤتمر العالمي للاستزراع المائي في عام 2015 (تران 2015).

ولا تستخدم الأنظمة المائية المقترنة بالضرورة الترشيح الميكانيكي للجسيمات بالمعنى الكلاسيكي، كما تحافظ على التدفق المتسق للمغذيات بين الاستزراع المائي والوحدات المائية. ويتمثل التحدي الرئيسي في كيفية إدارة الحمولة البرازية في النظام المائي المقترن حيث تمتص النباتات المغذيات ويمكن إزالة نفايات الجسيمات من النظام بواسطة مكابس الترشيح أو التكسية الأرضية.

و أدى تطوير الزراعة الحديثة, و النمو السكاني البشري, و تقلص الموارد في جميع أنحاء العالم, إلى تشجيع تطوير النظم المائية المقترنة. وبما أن الاستزراع السمكي أكثر كفاءة بكثير في إنتاج البروتين واستخدام المياه مقارنة بالحيوانات المستزرعة الأخرى، وبما أن النظم المغلقة مستقلة إلى حد كبير عن الموقع، فقد تمكنت النظم المائية المقترنة بالتطور في جميع أنحاء العالم (Graber and Junge 2009)، في ظل ظروف قاحلة (Kotzen and Appelbaum 2010؛ أبيلباوم وكوتزن 2016) وحتى في المناطق الحضرية (كونيغ وآخرون 2016). تنتمي معظم الأنظمة الموصوفة إلى المنشآت المحلية والصغيرة وشبه التجارية (Palm et al. 2018) التي يقودها أكواريستس هواية أو عشاق أو شركات ناشئة أصغر. و تبين نتائج البحوث الجديدة, الملخصة في هذا الفصل, الإمكانات و القيود المتعلقة باستمرار تطوير هذه النظم إلى أحياء مائية تجارية, لكونها قادرة على تقديم مساهمة كبيرة في إنتاج الأغذية في المستقبل.