7.9 بعض مزايا وعيوب Aquaponics المقترنة

وتكشف المناقشة التالية عن عدد من الإيجابيات والتحديات الرئيسية التي تواجه الأحياء المائية المقترنة على النحو التالي:

برو: أنظمة أكوابونك المقترنة لها العديد من فوائد الإنتاج الغذائي، وخاصة توفير الموارد تحت مستويات الإنتاج المختلفة وعلى نطاق واسع من المناطق الجغرافية. والغرض الرئيسي من مبدأ الإنتاج هذا هو الاستخدام الأكثر كفاءة واستدامة للموارد الشحيحة مثل الأعلاف والمياه والفوسفور كمغذيات نباتية محدودة والطاقة. وفي حين أن تربية الأحياء المائية والزراعة المائية (بوصفها قائمة بذاتها)، بالمقارنة بالأحياء المائية أكثر قدرة على المنافسة، فإن علم الأحياء المائية المقترن قد يكون له ميزة من حيث الاستدامة وبالتالي تبرير هذه النظم، لا سيما عندما ينظر إليها في سياق، على سبيل المثال، تغير المناخ، وتناقص الموارد، والسيناريوهات التي قد تغير رؤيتنا لل زراعة المستدامة في المستقبل.

برو: يقصد بالأحياء المائية الصغيرة الحجم والمقترنة بالخلفية دعم إنتاج الأغذية المحلي والمجتمعي من قبل الأسر المعيشية والمزارعين. فهي غير قادرة على وقف تكاليف الاستثمار المرتفعة و تتطلب تكنولوجيات بسيطة و فعالة. وينطبق ذلك على مجموعات الأسماك والنباتات المختبرة في أكوابونيكش المقترنة.

** الشكل 7-15** تطوير نظم مائية مقترنة من (أ) النفايات المنزلية المبنية من الأراضي الرطبة (CW) و (ب) الأسلحة الكيميائية بالاقتران مع نظم إعادة تدوير تربية الأحياء المائية إلى (ج) الوحدات المائية في النظم المائية المشتركة

برو: النباتات في الأحياء المائية المعاصرة المقترنة لها دور مماثل في معالجة النفايات كما تفعل الأراضي الرطبة المبنية في إزالة النفايات من المياه (الشكل 7-15). وبالتالي فإن النباتات الموجودة في الوحدة المائية في الأحياء المائية المقترنة تؤدي مهمة تنقية المياه ويمكن اعتبارها «وحدة بيولوجية متقدمة لتنقية المياه» من أجل الحد من التأثير البيئي للاستزراع المائي.

التحدي: من المقبول على نطاق واسع أن استخدام علف الأسماك فقط كمدخل لتغذية النبات غالبا ما يكون غير كاف نوعيا وكميا بالمقارنة مع نظم الإنتاج الزراعي التقليدية (مثل السماد المائي N-P-K) (Goddek et al. 2016)، مما يحد من نمو بعض المحاصيل في إلى جانب أكوابونيكش.

برو: النظم المائية المقترنة لها تأثير إيجابي على رفاه الأسماك. وتبين أحدث الدراسات أنه في تركيبة مع الخيار والريحان، انخفض السلوك الناهض لسمك السلور الأفريقي (C. gariepinus) (Baßmann et al. 2017, 2018). والأهم من ذلك، مقارنة الإصابات والأنماط السلوكية مع السيطرة، أثرت أكوابونيكش ذات الكثافة العالية للريحان على سمك السلور الأفريقي بشكل أكثر إيجابية. تطلق النباتات مواد في مياه العملية مثل الفوسفاتيز (Tarafdar and Claassen 1988؛ Tarafdar et al. 2001) قادرة على تحلل مركبات الفوسفات البيوكيميائية حول منطقة الجذر وتحلب الأحماض العضوية (Bais et al. 2004). بالإضافة إلى ذلك، تلعب الكائنات الحية الدقيقة الموجودة على أسطح الجذور دورًا مهمًا من خلال إفراز المواد العضوية التي تزيد من ذوبان المعادن مما يجعلها متاحة للتغذية النباتية. ومن الواضح أن بيئة الريزوسفير، «الافرازات الجذرية»، تتكون من العديد من المركبات العضوية مثل أنيونات الأحماض العضوية، فيتوسيديروفوريس، السكريات، الفيتامينات، الأحماض الأمينية، البيورين، النيوكليوسيدات، الأيونات غير العضوية، الجزيئات الغازية، الإنزيمات وخلايا الحدود الجذرية (Dakora و Phillips 2002)، والتي قد تؤثر على صحة الكائنات الحية المائية في النظم المائية المقترنة. ولا تتوفر هذه العلاقة التكافلية سواء في الاستزراع المائي النقي أو في الأحياء المائية المنفصلة. ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة إلى إجراء بحوث كثيرة لفهم العوامل المسؤولة عن تحسين رفاه الأسماك.

Pro: يمكن اعتبار Aquaponics شكلاً مثالياً من أشكال الإنتاج الزراعي التقليدي خاصة في المناطق التي تشكل فيها عوامل الإنتاج الناجمة عن الظروف البيئية تحدياً خاصاً، مثلاً في الصحاري أو المناطق الحضرية المكتظة بالسكان (المدن). يمكن تعديل الأنظمة المائية المقترنة بسهولة وفقًا للظروف المحلية، من حيث تصميم النظام وحجم التشغيل.

التحدي: تظهر الأكوابونية المقترنة أيضًا عيوب، بسبب ظروف نسبة المكونات غير المناسبة في كثير من الأحيان لإنتاج الأسماك والنباتات. ومن أجل تجنب العواقب على رفاه الأسماك، يجب على النظم المائية المقترنة بالتوازن بين مدخلات الأعلاف، وكثافة التخزين، وكذلك حجم وحدات معالجة المياه والمياه المائية. حتى الآن المعرفة من نسب المكونات في أكوابونيكش جنبا إلى جنب لا تزال محدودة، والنمذجة للتغلب على هذه المشكلة في البداية. اقترح Rakocy (2012) 57 جم من الأعلاف/اليوم لكل متر مربع من مساحة زراعة الخس ونسبة مركبة تبلغ 1 msup3/sup من خزان تربية الأسماك إلى 2 msup3/sup من حصى البازلاء الذي يسمح بإنتاج 60 كجم /msup3/sup البلطي. واستناداً إلى نظام الأشعة فوق البنفسجية (UVI)، اعتبرت نسب الحجم نفسها غير مؤات لأن نسبة كبيرة نسبياً من مساحة زراعة النباتات إلى مساحة سطح الأسماك لا تقل عن 7:3 يجب أن تتحقق من أجل الإنتاج النباتي الكافي. ومن ناحية أخرى، فإن تصميمات نظم النظم المقترنة متغيرة للغاية، وغالباً ما تكون غير قابلة للمقارنة، ولا يمكن نقل الخبرات المكتسبة بسهولة إلى نظام آخر أو موقع آخر. ونتيجة لذلك، هناك حاجة إلى المزيد من البيانات البحثية من أجل تحديد أفضل نسب الإنتاج الممكنة، مما يتيح في النهاية رفع مستوى النظم المائية المقترنة من خلال ضرب الوحدات الأساسية المثلى المصممة (انظر أيضا [الفصل 11](/community/المقالات/الفصل 11-aquaponics-systems-النمذجة)).

التحدي: ذُكر أن بارامترات نوعية المياه الضارة تؤثر سلباً على صحة الأسماك. وكما أشار Yavuzcan Yildiz et al. (2017)، ينبغي زيادة احتفاظ النباتات بالمغذيات إلى أقصى حد لتجنب الآثار السلبية لجودة المياه على رفاه الأسماك. ومن المهم اختيار أنواع الأسماك الكافية التي يمكن أن تقبل أحمال المغذيات العالية، مثل سمك السلور الأفريقي (C. gariepinus) أو Tilapia_ النيل (O. niloticus،). ويمكن أيضا تطبيق أنواع أكثر عقلانية مثل زاندر أو بيكيبيرش (Sander lucioperca) في علم الأحياء المائية لأنها تفضل المسطحات المائية الغنية بالمغذيات أو المغذيات ذات التعكر العالي (Jeppesen et al. 2000؛ Keskinen and Marjomäki 2003؛ [انظر [الفرع 7-7-1.](/المجتمع/المقالات/7-7-اختيار الأسماك والنباتات #771 -إنتاج الأسماك) إنتاج الأسماك]). وحتى الآن، لا توجد بيانات قليلة تسمح ببيانات دقيقة عن إعاقات رفاه الأسماك. ونظراً لأن النباتات تحتاج عموماً إلى تركيزات بوتاسيوم عالية تتراوح بين 230 و400 ملغم/لتر داخل مياه العملية، فإن 200 - 400 ملغم/لتر من البوتاسيوم لم يظهر أي تأثير سلبي على رفاه سمك السلور الأفريقي (بريساس باسالو 2017). وبالمثل، فإن 40 و80 ملغم/لتر أورثوب في مياه تربية المياه لم يكن لها تأثير سلبي على أداء النمو وكفاءة الأعلاف وسمات الرفاهية لصغار سمك السلور الأفريقي (Strauch et al. 2019).

التحدي: هناك مسألة أخرى تتمثل في احتمال انتقال الأمراض من حيث سلامة الأغذية إلى الناس من خلال استهلاك النباتات التي كانت على اتصال مع النفايات السمكية. بشكل عام، حدوث الأمراض الحيوانية المصدر هو طفيف لأن أكوابونيكش مغلقة هي أنظمة تسيطر عليها بالكامل. ومع ذلك، يمكن أن تتراكم الجراثيم في المياه العملية من مكونات النظام أو في الأمعاء السمكية. الإشريكية coli و سالمونيلا _ النيابة. (البكتيريا المعوية الحيوانية المنشأ) كمؤشرات للتلوث البرازي ونوعية المياه الميكروبية، ومع ذلك، لم يتم اكتشافها في علم الأحياء المائية إلا بكميات صغيرة جدا (مونغيا-فراغوزو وآخرون 2015). وأظهرت مقارنة أخرى بين الخضر الورقية الملمس على نحو سلس بين أكوابونيكش المائية والإنتاج القائم على التربة عدم وجود اختلافات كبيرة في عدد الصفائح الهوائية (APC، والبكتيريا الهوائية)، وenterobacteriaceae، و_E. coli و Listeria غير المسببة للأمراض، مما يشير إلى مستوى تلوث مماثل مع مسببات الأمراض ( بارنهارت وآخرون 2015). الليستيريا النيابة. كان الأكثر شيوعا (40٪) في الزراعة المائية مع النباتات دي-الجذور (النباتات المائية مع جذور 0٪، والنباتات المائية دون جذور\ < 10٪)، ولكن ليس بالضرورة أنواع _L الضارة. وأشير إلى أن مصدر البكتيريا قد يكون راجعا إلى عدم وجود إدارة للنظافة الصحية، مع القليل من الأهمية بالنسبة لعلم الأحياء المائية في حد ذاته. وقد اكتشف شماوتز وآخرون (2017) بكتيريا معدية أخرى هي _Fusobacteria (Cetobacterium) _ في براز الأسماك مع انتشار مرتفع يصل إلى 75٪. ممثلو Fusobacteria هم المسؤولون عن الأمراض البشرية (جرثومة المستشفى، الخراجات، الالتهابات)، التكاثر في الأفلام الحيوية أو كجزء من أمعاء الأسماك. لم يتم بعد تسجيل العدوى البشرية مع Fusobacteria من أكوابونيكش ولكن قد يكون ممكنا عن طريق إهمال بروتوكولات النظافة المطلوبة.

وبوجه عام، لا توجد سوى معلومات قليلة عن الأمراض الناجمة عن استهلاك الأسماك والنباتات الناشئة عن النظم المائية المقترنة. وفي ويلسون (2005)، ذكر الدكتور ج. إي. راكوسي أنه لم تسجل أي فاشية من الأمراض البشرية خلال 25 عاماً من الإنتاج المائي المقترن. ومع ذلك، ينبغي استخدام إجراء غسل المنتجات النباتية للحد من عدد البكتيريا كإجراء وقائي. أوصى تشالمرز (2004) باستخدام حمام الكلور (100 جزء في المليون) يليه شطف مياه الشرب. إذا تم استخدام هذه المنهجية وتجنب الاتصال من النباتات أو المنتجات النباتية مع عملية إعادة تدوير المياه، واحتمال التلوث مع البكتيريا المسببة للأمراض البشرية يمكن أن تنخفض بقوة. هذا هو الاحتياط الضروري ليس فقط لمقارنة ولكن أيضا لجميع أشكال أخرى من أكوابونيكش.