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7.7 Opções de peixes e plantas
7.7.1 Produção de peixe Em maior escala aquapônica comercial, o peixe e a produção de plantas precisam atender às demandas do mercado. A produção de peixe permite a variação das espécies, de acordo com o respectivo desenho do sistema e mercados locais. A escolha do peixe também depende do seu impacto no sistema. A produção problemática de peixes aquapônicos acoplados devido a concentrações inadequadas de nutrientes, afetando negativamente a saúde dos peixes, pode ser evitada.
· Aquaponics Food Production Systems7.6 Aquapônica Salina/Água Salobra
Um campo de pesquisa relativamente novo é a avaliação de diferentes salinidades da água de processo para o crescimento das plantas. Uma vez que a água doce em todo o mundo está em constante aumento da procura e a preços elevados, tem sido dada alguma atenção à utilização de recursos salinos/salobra para a agricultura, a aquicultura e também a aquapônica. O uso de água salobra é significativo, já que muitos países, como Israel, possuem recursos hídricos subterrâneos e mais da metade da água subterrânea do mundo é salina.
· Aquaponics Food Production Systems7.5 Sistemas Aquapônicos Acoplados
O sistema aquapônico acoplado típico varia de sistemas de pequena a média escala e de maiores dimensões (Palm et al. 2018). O upscaling continua a ser um dos desafios futuros porque requer testes cuidadosos das possíveis combinações de peixes e plantas. Tamanhos ideais de unidade podem ser repetidos para formar sistemas multiunitários, independentemente da escala de produção. De acordo com Palm et al. (2018), a gama de sistemas aquapônicos foi categorizada em (1) mini, (2) hobby, (3) doméstico e quintal, (4) pequeno/semi-comercial e (5) grandes (r) -escala, conforme descrito abaixo:
· Aquaponics Food Production Systems7.4 Unidade de Aquicultura
Os tanques de criação de peixes (tamanho, número e projeto) são selecionados em função da escala de produção e das espécies de peixes em uso. Rakocy et al. (2006) utilizaram quatro grandes tanques de pesca para a produção comercial de O. niloticus no sistema aquaponico UVI (EUA). Com a produção de espécies de peixes onívoros ou piscívoros, como C. gariepinus, vários tanques devem ser utilizados devido à triagem das classes de tamanho e à produção escalonada (Palm et al.
· Aquaponics Food Production Systems7.3 Acoplada Aquapônica: Projeto Geral do Sistema
O princípio da aquapônica acoplada combina três classes de organismos: (1) organismos aquáticos, (2) bactérias e (3) plantas que se beneficiam umas das outras em um corpo de água fechado recirculado. A água serve como meio de transporte de nutrientes, principalmente a partir de resíduos de peixes dissolvidos, que são convertidos em nutrientes para o crescimento de plantas por bactérias. Estas bactérias (por exemplo, Nitrosomonas spec., Nitrobacter spec.) oxidam o amónio ao nitrito e, finalmente, ao nitrato.
· Aquaponics Food Production Systems7.2 Desenvolvimento Histórico da Aquapônica Acoplada
A maior parte dos esforços de investigação originais sobre sistemas aquapónicos acoplados realizaram-se nos EUA, com uma presença crescente na UE, em parte iniciada pela Acção COST FA1305, o Hub Aquaponics da UE e noutros centros de investigação europeus. Hoje em dia, projetos de sistemas aquapônicos totalmente recirculantes dominam quase completamente a indústria aquapônica americana, com estimativas de que mais de 90% dos sistemas aquapônicos existentes nos EUA são de um projeto totalmente recirculante (Lennard, pers.
· Aquaponics Food Production Systems7.1 Introdução
** Fig. 7.1** Diagrama do primeiro sistema por Naegel (1977) cultivando Tilapia e carpa comum em combinação com alface e tomate em um sistema fechado de recirculação A combinação do cultivo de peixes e plantas em aquapônica acoplada remonta ao primeiro projeto de Naegel (1977) na Alemanha, usando um sistema de escala de passatempos de 2000 L (Fig. 7.1) localizado em uma estufa de ambiente controlado. Este sistema foi desenvolvido para verificar a utilização de nutrientes provenientes de águas residuais de peixes em condições de recirculação de água totalmente controladas destinadas à produção de plantas, incluindo um sistema de lamas duplas (tratamento aeróbico/anaeróbio de águas residuais).
· Aquaponics Food Production Systems6.7 Conclusões
Antigamente o domínio dos pequenos produtores, os avanços tecnológicos estão cada vez mais movendo a aquaponia para a produção comercial de maior escala, concentrando-se na melhoria da recuperação de macro e micronutrientes, ao mesmo tempo em que fornecem inovações técnicas para reduzir as necessidades de água e energia. No entanto, a ampliação da aquapônica para uma escala industrial requer uma compreensão e manutenção muito melhor das assemblagens microbianas, e a implementação de medidas de biocontrole fortes que favoreçam a saúde e o bem-estar dos peixes e das culturas, ao mesmo tempo que cumprem as normas de segurança alimentar para seres humanos consumo.
· Aquaponics Food Production Systems6.6 Sólidos e Lodo Suspenso
Os parâmetros para a operação aquapônica em uma determinada escala — incluindo volume de água, temperatura, vazão e alimentação, pH, idade e densidades de peixes e culturas — afetam a distribuição temporal e espacial das comunidades microbianas que se desenvolvem dentro de seus compartimentos, para revisões: RAS (Blancheton et al. 2013); hidroponia (Lee e Lee 2015). Além de controlar o oxigênio dissolvido, os níveis de dióxido de carbono e o pH na aquapônica, também é essencial controlar o acúmulo de sólidos no sistema RAS, pois partículas finas suspensas podem aderir às brânquias, causar abrasão e desconforto respiratório e aumentar a suscetibilidade à doença (Yildiz et al.
· Aquaponics Food Production Systems6.5 Papel Bacteriano na Ciclagem de Nutrientes e Biodisponibilidade
Pesquisas consideráveis têm sido realizadas para caracterizar bactérias heterotróficas e autotróficas em sistemas RAS e para melhor compreender seus papéis na manutenção da qualidade da água e na ciclagem de nutrientes (para revisões, ver Blancheton et al. (2013); Schreier et al. (2010). Heterotróficos não patogênicos, tipicamente dominados por Alphaproteobacteria e Gammaproteobacteria, tendem a prosperar em biofiltros, e suas contribuições para transformações de nitrogênio são bastante bem compreendidas porque a ciclagem de nitrogênio (NC) tem sido de suma importância no desenvolvimento de cultura recirculante sistemas (Timmons e Ebeling 2013).
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