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Confronto delle tecniche acquaponiche
La tabella 4.2 che segue fornisce un rapido riferimento e un riassunto comparativo dei vari sistemi di coltura acquaponica sopra descritti. TABELLA 4.2 Punti di forza e di debolezza delle principali tecniche acquaponiche Tipo di sistemapunti di forzadebolezzeunità letto Media  *Fonte: Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, piccola produzione alimentare acquaponica, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Riprodotto con permesso. *
· Food and Agriculture Organization of the United NationsComponenti essenziali di un'unità acquaponica
Tutti i sistemi aquaponic condividono diversi componenti comuni ed essenziali. Questi includono: un acquario, un filtro meccanico, un biofiltro e contenitori idroponici. Tutti i sistemi utilizzano energia per far circolare l’acqua attraverso tubi e impianti idraulici durante l’aerazione dell’acqua. Come introdotto sopra, ci sono tre disegni principali delle aree di coltivazione delle piante tra cui: coltivare aiuole, coltivare tubi e coltivare canali. In questa sezione vengono illustrati i componenti obbligatori, inclusi gli acquari, i filtri meccanici, i biofiltri, gli impianti idraulici e le pompe.
· Food and Agriculture Organization of the United NationsComponenti biologici importanti dell'acquaponica
Come descritto nel capitolo 1, l’acquaponica è una forma di agricoltura integrata che combina due tecniche principali: l’acquacoltura e l’idroponica. In un’unità a ricircolo continuo, l’acqua di coltura esce dall’acquario contenente i rifiuti metabolici dei pesci. L’acqua passa prima attraverso un filtro meccanico che cattura i rifiuti solidi, e poi passa attraverso un biofiltro che ossida l’ammoniaca in nitrato. L’acqua poi viaggia attraverso le piante coltivano aiuole dove le piante assorbono i nutrienti, e infine l’acqua ritorna, purificata, all’acquario (Figura 2.
· Food and Agriculture Organization of the United NationsCalcoli e rapporti dei componenti
I sistemi aquaponici devono essere bilanciati. I pesci (e quindi i mangimi per pesci) devono fornire nutrienti adeguati per le piante; le piante devono filtrare l’acqua per i pesci. Il biofiltro deve essere abbastanza grande per elaborare tutti gli scarti di pesce, ed è necessario un volume d’acqua sufficiente per far circolare questo sistema. Questo equilibrio può essere difficile da raggiungere in un nuovo sistema, ma questa sezione fornisce utili calcoli per stimare le dimensioni di ciascuno dei componenti.
· Food and Agriculture Organization of the United NationsBiologia vegetale di base
Questa sezione commenta brevemente le parti principali della pianta e poi discute la nutrizione vegetale (Figura 6.3). Ulteriori discussioni non rientrano nell’ambito di questa pubblicazione, ma ulteriori informazioni sono reperibili nella sezione «Ulteriori letture». Anatomia e funzione delle piante di base Radici Le radici assorbono acqua e minerali dal terreno. Piccoli peli di radice sporgono dalla radice, aiutando il processo di assorbimento. Le radici aiutano ad ancorare la pianta nel terreno, impedendo che cada.
· Food and Agriculture Organization of the United NationsBilanciare l'ecosistema acquaponico
Il termine «bilanciamento» è usato per descrivere tutte le misure adottate da un agricoltore acquaponico per garantire che l’ecosistema di pesci, piante e batteri sia in un equilibrio dinamico. Non si può sopravvalutare che l’acquaponica di successo sia principalmente il mantenimento di un ecosistema equilibrato. In poche parole, questo significa che c’è un equilibrio tra la quantità di pesce, la quantità di piante e la dimensione del biofiltro, il che significa davvero la quantità di batteri.
· Food and Agriculture Organization of the United NationsBatteri nitrificanti e biofiltro
Il capitolo 2 ha discusso il ruolo vitale dei batteri nitrificanti per quanto riguarda il processo acquaponico complessivo. I batteri nitrificanti convertono i rifiuti di pesce, che entrano nel sistema principalmente come ammoniaca, in nitrato, che è fertilizzante per le piante (Figura 5.1). Si tratta di un processo in due fasi, e sono coinvolti due gruppi separati di batteri nitrificanti. Il primo passo è convertire l’ammoniaca in nitrito, che è fatto dai batteri ossidanti ammoniaca (AOB).
· Food and Agriculture Organization of the United NationsBatteri indesiderati
Batteri che riducono i solfati I batteri nitrificanti e mineralizzanti sono utili ai sistemi aquaponici, ma alcuni altri tipi di batteri sono dannosi. Uno di questi gruppi nocivi di batteri è il gruppo di riduzione del solfato. Questi batteri si trovano in condizioni anaerobiche (senza ossigeno), dove ottengono energia attraverso una reazione redox utilizzando lo zolfo. Il problema è che questo processo produce idrogeno solforato (H2S), estremamente tossico per i pesci.
· Food and Agriculture Organization of the United NationsBatteri eterotrofici e mineralizzazione
C’è un altro importante gruppo batterico, così come altri microrganismi, coinvolti nell’acquaponica. Questo gruppo di batteri è generalmente chiamato gruppo eterotrofico. Questi batteri utilizzano il carbonio organico come fonte di cibo, e sono principalmente coinvolti nella decomposizione di pesci solidi e rifiuti vegetali. La maggior parte dei pesci trattiene solo il 30-40% del cibo che mangiano, il che significa che il 60-70% di ciò che mangiano viene rilasciato come spreco. Di questi rifiuti, 50-70 per cento sono rifiuti disciolti rilasciati come ammoniaca.
· Food and Agriculture Organization of the United NationsApplicazioni attuali dell'acquaponica
Questa sezione finale discute brevemente alcune delle principali applicazioni dell’acquaponica viste in tutto il mondo. Questo elenco non è affatto esaustivo, ma piuttosto una piccola finestra sulle attività che utilizzano il concetto aquaponico. L’appendice 6 contiene ulteriori spiegazioni su dove e in quali contesti l’acquaponica è più applicabile. Acquaponica domestica/piccola scala Le unità acquaponiche con una dimensione acquatica di circa 1 000 litri e uno spazio di crescita di circa 3 m2 sono considerate su piccola scala e sono adatte per la produzione domestica di una famiglia (figura 1.
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