Aqu @teach: عناصر من أنظمة أكوابونك

تتكون «الأجهزة» للنظام المائي من (1) خزان السمك، (2) مضخات المياه والهواء، (3) وحدات إزالة المواد الصلبة (مرشحات الأسطوانات والمستوطنين)، (4) المرشح الحيوي، (5) النبات الذي يزرع الأسرة، (6) مواد السباكة. ويسكنها مجتمع محلي، حيث يتم فصل المنتجين الرئيسيين (النباتات) عن المستهلكين (ومعظمهم من الأسماك)، وتقوم الكائنات الحية الدقيقة في كل مكان ببناء «جسر» بين المجموعتين الرئيسيتين.

الشكل 2: المكونات الرئيسية للنظام المائي (أعيد رسمها بعد Rakocy et al. 2006)

تربية الأحياء المائية

الاستزراع المائي هو تربية وإنتاج الأسماك والأنواع الحيوانية والنباتية المائية الأخرى في ظل ظروف خاضعة للرقابة (Somerville et al. 2014). وقد أصبح الاستزراع المائي مصدراً متزايد الأهمية لإنتاج البروتين العالمي، مع تقليل الضغط على المحيطات المفرطة في الصيد. ومع ذلك، فإن تقنيات الاستزراع المائي، مثل نظم المياه المفتوحة، واستزراع الأحواض، والتدفق عبر الأنظمة، تطلق جميعها مياه الصرف الصحي الغنية بالمغذيات في البيئة، مما يتسبب في الإغناء بالمغذيات ونقص الأكسجة في المسطحات المائية. في إعادة تدوير أنظمة الاستزراع المائي (RAS) يتم معالجة هذه المياه المستعملة وإعادة استخدامها داخل النظام. ومع ذلك، فإن هذه الأنظمة تستهلك الكثير من الطاقة وتولد الكثير من حمأة الأسماك التي يجب معالجتها بشكل منفصل. وهكذا، يمكن أيضا أن ينظر إلى أكوابونيكش كشكل من أشكال راس، أو امتداد راس.

الشكل 3: الأنواع الرئيسية لأنظمة الاستزراع المائي. ولل اطلاع على التفاصيل, انظر الفصل 2

الزراعة المائية

يمكن إرجاع تطور الزراعة المائية إلى عمل الدكتور ويليام جيريك في جامعة كاليفورنيا في عام 1929 ([جيريك 1937](دوي: %2010.1126/sciene.85.2198.177)). وقد أخذت الزراعة المائية تتوسع في العقود الأخيرة، وذلك أساسا لأنه يسمح بزيادة الغلة عن طريق الحد من الآفات والأمراض المنقولة عن طريق التربة، وعن طريق التلاعب بظروف النمو لتلبية الاحتياجات المثلى من النباتات، مع زيادة كفاءة استخدام المياه والأسمدة. كما أنه يسمح بتطوير الزراعة على الأراضي ذات النوعية الرديئة (سومرفيل *وآخرون 2014). ومع ذلك، ما يسمى الزراعة المائية التقليدية لديها أيضا عيوبها. وهي تستخدم أسمدة معدنية مكلفة، وغالبا ما تكون غير مستدامة المصدر، لإنتاج المحاصيل، وتستهلك الطاقة. تتطلب الأنظمة المائية كمية كبيرة من المغذيات الكبيرة (C، H، O، N، P، K، Ca، S، Mg) والمغذيات الدقيقة (Fe، Cl، Mn، B، Zn، Cu، Mo، Ni)، التي تعتبر ضرورية لنمو النباتات. تتم إضافة العناصر الغذائية إلى المحاليل المائية في شكل أيوني، في حين تتوفر C و H و O من الهواء والماء. و ينبغي رصد تركيزات العناصر الغذائية. من ناحية أخرى، تستخدم أنظمة أكوابونك المياه الغنية بالنفايات السمكية كمصدر للمغذيات لنمو النبات. ومع ذلك، فإن تركيبة المغذيات من الماء ليست دائما مطابقة تماما لمتطلبات النباتات. بعض العناصر الغذائية غالبا ما تكون ناقصة، لذلك يجب إضافتها لضبط تركيزها، على سبيل المثال الحديد والفوسفات والبوتاسيوم (Bittsanszky et al. 2016a). ويشرح الفصلان 5 و 6 المزيد عن العناصر الغذائية.

*حقوق الطبع والنشر © شركاء مشروع Aqu @teach. Aqu @teach هي شراكة استراتيجية إيراسموس في التعليم العالي (2017-2020) بقيادة جامعة غرينتش، بالتعاون مع جامعة زيوريخ للعلوم التطبيقية (سويسرا)، والجامعة التقنية في مدريد (إسبانيا)، وجامعة ليوبليانا ومركز ناكلو التقني الحيوي (سلوفينيا) . *