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5.3 Princípios gerais
Embora a definição de aquapônica não tenha sido totalmente resolvida, existem alguns princípios gerais que estão associados à ampla gama de métodos e tecnologias aquapônicas. Usar os nutrientes adicionados ao sistema aquapônico da forma mais otimizada e eficiente possível para produzir os dois principais produtos da empresa (ou seja, peixe e biomassa vegetal) é um primeiro princípio importante e compartilhado associado à tecnologia (Rakocy e Hargreaves 1993; Delaide et al. 2016; Knaus e Palm 2017).
· Aquaponics Food Production Systems5.2 Uma definição de aquapônica
A Aquaponics enquadra-se na definição mais ampla de sistemas agro-aquícolas integrados (IAAS). No entanto, o IAAS aplica muitas tecnologias diferentes de produção de animais aquáticos e vegetais em muitos contextos, enquanto a aquapônica está muito mais fortemente associada à integração de tecnologias de cultura piscícola baseadas em tanques (por exemplo, sistemas aquícolas de recirculação; RAS) com tecnologias de cultura de plantas aquáticas ou hidropônicas ( Lennard 2017). As tecnologias RAS aplicam métodos conservados e padrão para a cultura de peixes em tanques com filtração aplicada para controlar e alterar a química da água para torná-la adequada para peixes (isto é, remoção rápida e eficiente de resíduos sólidos de peixes, conversão eficiente e bacteriamediada de resíduos de peixes dissolvidos potencialmente tóxicos amónia a nitrato menos tóxico e manutenção de oxigénio através de aeração assistida ou de oxigénio injectado directamente) (Timmons et al.
· Aquaponics Food Production Systems5.1 Introdução
Aquaponics é uma tecnologia que é um subconjunto de uma abordagem agrícola mais ampla conhecida como sistemas agro-aquícolas integrados (IAAS) (Gooley e Gavine 2003). Esta disciplina consiste em integrar práticas aquícolas de várias formas e estilos (principalmente aquicultura de barbatanas) com a produção agrícola de base vegetal. A lógica dos sistemas agro-aquícolas integrados consiste em aproveitar os recursos partilhados entre a aquicultura e a produção vegetal, como a água e os nutrientes, para desenvolver e alcançar práticas de produção primária economicamente viáveis e ambientalmente mais sustentáveis (Gooley e Gavine 2003).
· Aquaponics Food Production Systems4.4 Fisiologia Vegetal
4.4.1 Mecanismos de absorção Entre os principais mecanismos envolvidos na nutrição vegetal, o mais importante é a absorção que, para a maioria dos nutrientes, ocorre em forma iônica após a hidrólise de sais dissolvidos na solução nutritiva. As raízes ativas são o principal órgão da planta envolvida na absorção de nutrientes. Os ânions e catiões são absorvidos a partir da solução nutritiva e, uma vez dentro da planta, fazem com que os prótons (HSUP+/SuP) ou hidroxilos (Ohsup-/Sup) saiam o que mantém o equilíbrio entre as cargas elétricas (Haynes 1990).
· Aquaponics Food Production Systems4.3 Tipos de Sistemas Hidropônicos de acordo com a Distribuição de Água/Nutrientes
4.3.1 Técnica de fluxo profundo (DFT) A técnica de fluxo profundo (DFT), também conhecida como técnica de águas profundas, é o cultivo de plantas em suporte flutuante ou suspenso (jangadas, painéis, tábuas) em recipientes preenchidos com solução nutritiva de 10 a 20 cm (Van Os et al. 2008) (Fig. 4.3). Em AP, isso pode ser de até 30 cm. Existem diferentes formas de aplicação que podem ser distinguidas principalmente pela profundidade e volume da solução e pelos métodos de recirculação e oxigenação.
· Aquaponics Food Production Systems4.2 Sistemas Soilless
A intensa pesquisa realizada no campo do cultivo hidropônico levou ao desenvolvimento de uma grande variedade de sistemas de cultivo (Hussain et al. 2014). Em termos práticos, todos eles também podem ser implementados em combinação com a aquicultura; no entanto, para isso, alguns são mais adequados do que outros (Maucieri et al. 2018). A grande variedade de sistemas que podem ser utilizados requer uma categorização dos diferentes sistemas sem solo (Tabela 4.
· Aquaponics Food Production Systems4.1 Introdução
Na produção hortícola, a definição de cultivo sem solo engloba todos os sistemas que fornecem a produção vegetal em condições sem solo nas quais o abastecimento de água e de minerais é realizado em soluções nutritivas com ou sem meio de cultivo (por exemplo, lã de pedra, turfa, perlita, pedra-pomes, coco fibras, etc.). Sistemas de cultura sem solo, comumente conhecidos como sistemas hidropônicos, podem ser divididos em sistemas abertos, onde a solução de nutrientes excedentários não é reciclada, e sistemas fechados, onde o excesso de fluxo de nutrientes das raízes é coletado e reciclado de volta ao sistema (Fig.
· Aquaponics Food Production Systems4. 5 Desinfecção da solução de nutrientes recirculantes
Para minimizar o risco de propagação de patógenos transmitidos pelo solo, é necessária a desinfecção da solução nutritiva circulante (Postma et al. 2008). O tratamento térmico (Runia et al. 1988) foi o primeiro método utilizado. Van Os (2009) fez uma visão geral dos métodos mais importantes e um resumo é dado abaixo. A recirculação da solução nutritiva abre possibilidades para economizar água e fertilizantes (Van Os 1999). A grande desvantagem da recirculação da solução nutritiva é o risco crescente de espalhar patógenos transmitidos por raízes por todo o sistema de produção.
· Aquaponics Food Production Systems3.6 RAS e Aquapônica
Os sistemas aquapônicos são um ramo da tecnologia aquícola de recirculação em que as culturas vegetais são incluídas para diversificar a produção de uma empresa, fornecer capacidade extra de filtração de água ou uma combinação dos dois. Como ramo da RAS, os sistemas aquapônicos estão ligados aos mesmos fenômenos físicos, químicos e biológicos que ocorrem na RAS. Portanto, os mesmos fundamentos da ecologia da água, mecânica dos fluidos, transferência de gás, depuração da água, etc.
· Aquaponics Food Production Systems3.5 Desafios de escalabilidade no RAS
As RAS são operações de capital intensivo, exigindo despesas de financiamento elevadas em equipamentos, infraestruturas, sistemas de tratamento de fluentes e efluentes, engenharia, construção e gestão. Uma vez que a fazenda RAS é construída, capital de giro também é necessário até que as colheitas e as vendas bem-sucedidas sejam alcançadas. As despesas operacionais também são substanciais e são principalmente compostas por custos fixos, tais como rendas, juros sobre empréstimos, amortizações e custos variáveis, tais como alimentos para peixes, sementes (alevinos ou ovos), mão-de-obra, electricidade, oxigénio técnico, tampões de pH, electricidade, vendas/comercialização, custos de manutenção, etc.
· Aquaponics Food Production Systems