9-1 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. 2015; Schneider et al. 2004; Yogev et al. 2016) بدلا من استخدام الأسمدة ذات الأصل المعدني المصنوعة من الموارد الطبيعية المستنفدة (Schmautz et al. 2016; [Chap. 2](/المجتمع/المقالات/الفصل 2-أكوابونيك-إغلاق الدورة على - و الموارد المحدودة من المياه و الأراضي و المغذيات)). وعلاوة على ذلك، فإن الأحياء المائية تنتج نموا نباتيا مماثلا بالمقارنة مع الزراعة المائية التقليدية على الرغم من انخفاض تركيزات معظم المغذيات في مياه الاستزراع المائي (Graber and Junge 2009؛ Bittsanszky et al. 2016؛ Delaide et al. 2016)، ويمكن أن يكون الإنتاج أفضل من التربة (Rakocy et al. 2004). و يعتقد أن زيادة تركيزات COSUB2/الفرعية في البيئة الجوية و التغيرات في المناطق الأحيائية لمنطقة الجذور هي الأسباب الرئيسية لذلك. وبالإضافة إلى ذلك، أفادت التقارير بأن المحتوى المعدني والجودة التغذوية للطماطم التي تزرع في الماء تعادل أو أعلى من المحتوى المعدني للطماطم المزروعة تقليديا (Schmautz et al. 2016).

وعلى الرغم من وجود اثنين من الأصول الجذابة (أي إعادة تدوير النفايات السائلة في الاستزراع المائي واستخدام الأسمدة العضوية)، إلا أن استخدام النفايات السائلة للاستزراع المائي يزيد من تحدي مراقبة المغذيات داخل المحلول. في الواقع، من الصعب التحكم في تكوين المحلول حيث تنبع المغذيات من التحلل البيولوجي للمادة العضوية بدلاً من متابعة تطور تركيز المغذيات في محلول مائي مدروس بدقة يعتمد على المركبات المعدنية (Bittsanszky et al. 2016; Timmons و Ebeling 2013). وعلاوة على ذلك، تختلف الاحتياجات التغذوية للنبات خلال فترة النمو وفقا للمراحل الفسيولوجية، ومن الضروري تلبية هذه الاحتياجات لزيادة الغلة إلى أقصى حد (Bugbee 2004؛ Zekki et al. 1996؛ [الفصل 4](/المجتمع/المقالات/الفصل 4-تكنولوجيات الهيدروبونية)).

ومن أجل إعادة تدوير النفايات السائلة في الاستزراع المائي لإنتاج الكتلة الحيوية النباتية، من الضروري تحسين معدلات إعادة تدوير الفوسفور والنيتروجين (Goddek et al. 2016؛ Graber and Junge 2009؛ [Chap. 1](/المجتمع/المقالات/الفصل 1-أكوابونيك-والغذاء العالمي)). ويمكن أن تؤثر عوامل عديدة على ذلك، مثل أنواع الأسماك، وكثافة الأسماك، ودرجة حرارة المياه، ونوع النباتات، ومجتمع الميكروبات (المرجع نفسه). ولذلك، من الأهمية بمكان فهم عمل دورات المغذيات في الأحياء المائية (Seawrit et al. 1998). يهدف هذا الفصل إلى شرح أصول المغذيات في النظام المائي، ووصف دورات المغذيات وتحليل أسباب فقدان المغذيات.