2.4 Subsistema de cultura vegetal ou hidropônico

A parte hidropônica do sistema engloba a maior parte do espaço ocupado pela instalação. Três projetos primários são usados: leitos de mídia, cultura de águas profundas (DWC) e NFT.

Systems baseado em mídia: O design de sistemas baseados em mídia, às vezes chamado de inundação e drenagem, é bastante direto. Um recipiente preenchido com substrato é periodicamente inundado com água do tanque de peixes. Em seguida, a água drena de volta para o cárter (ou tanque de peixes) atraindo oxigênio para o substrato para raízes de plantas e bactérias nitrificantes. O leito de mídia suporta a planta à medida que cresce e serve como um filtro sólido e biológico (Figura 6). Devido a relativamente poucos componentes e facilidade de construção e operação, esses sistemas são populares para amadores e em regiões em desenvolvimento. No entanto, é incomum encontrar produção comercial usando apenas camas de mídia, pois eles são menos produtivos do que outros tipos discutidos abaixo. Regra de polegar para sistemas de mídia estão detalhados na Tabela 1.

Tabela 1: Regras gerais para sistemas aquapônicos baseados em mídia.

Uma variedade de materiais pode ser usada como substrato, incluindo cascalho de ervilha, rocha de lava, seixos de argila expandida ou outros meios inertes; os praticantes podem ser limitados pelo que está disponível localmente. O fluxo de água no sistema é controlado por um temporizador ou sifão. Usando o método do temporizador, a água é bombeada por um período de tempo definido, permitindo que a cama encha.

Quando o temporizador se desliga, a água drena até que o temporizador ligue novamente a bomba. O método do sifão é frequentemente implementado usando um sifão de sino automático (Figura 7a) ou sifão de loop (Figura 7b). Em ambos os métodos de sifão, a bomba funciona continuamente, controlando a rapidez com que o leito enche e drena. Fox et al. (2010) fornece instruções detalhadas, passo a passo para a construção, operação e solução de problemas de um sifão de sino automático.

Os sistemas de mídia de fluxo constante oferecem uma alternativa ao método de inundação e drenagem. Água fortemente arejada flui para o leito de mídia. Em vez de um ciclo de inundação e drenagem, o nível da água permanece constante usando um tubo vertical. Isso reduz drasticamente o tamanho do cárter necessário para este tipo de sistema de crescimento.

Deep Water Culture: Este método de crescimento envolve a suspensão de plantas em uma jangada flutuante, permitindo que as raízes pendurem na água (Figura 8). As raízes das plantas estão em constante contato com a água rica em nutrientes do aquário.

A filtração eficaz de sólidos é um requisito nesses sistemas para evitar que os sólidos entrem no leito da planta e entupem as raízes da planta. Também deve ser fornecida aeração nas calhas das plantas para manter níveis adequados de oxigénio para as raízes das plantas e bactérias benéficas. Junto com sua grande capacidade de retenção de água que mantém os parâmetros de qualidade da água mais estáveis, a parte inferior das jangadas e o revestimento das calhas fornecem espaço adequado para a colonização das bactérias nitrificantes. O próprio design também oferece uma almofada contra quedas de energia, pois as raízes permanecem submersas na água apesar da perda de água ou fluxo de ar.

Tabela 2: Regras de polegar para DWC em aquaponia.

\ *Exceção é em estágios iniciais da vida, onde os peixes podem consumir 5 -10% de seu peso corporal em alimentos por dia.

A cultura de águas profundas (DWC) é mais produtiva (kg de produto/m^2^ espaço de crescimento) do que os sistemas baseados em mídia; no entanto, pode ser mais difícil de gerenciar em escala menor. Estes sistemas são bem pesquisados pela indústria hidropônica e aquapônica e são comumente implementados em ambientes comerciais.

Folhosos verdes e ervas, como o manjericão, fazem bem neste sistema de produção. Culturas de frutificação como tomates, pepinos e pimentas podem ser bem sucedidas com densidades adequadas de nutrientes e apoio estrutural. A técnica DWC pode não ser adequada para áreas onde o acesso a suprimentos ou equipamentos é limitado. As regras de ouro para DWC em aquaponia estão listadas na Tabela 2.

Nutrient Film Technique: A tecnologia Nutrient Film Technique (NFT) vem diretamente da indústria hidropônica. Neste método, as plantas são inseridas no topo dos canais horizontais rasos. Um pequeno filme de água é bombeado através do canal, entrando em contato com raízes de plantas que utilizam esses nutrientes para o crescimento (Figura 9). Os sistemas NFT, como o DWC, requerem filtração suficiente de sólidos para evitar a contaminação das raízes das plantas. Em contraste com o DWC, os sistemas NFT precisam de um filtro biológico separado, pois o canal sozinho não fornece área de superfície suficiente para o crescimento suficiente de bactérias nitrificantes.

Esses sistemas são mais complexos de projetar, construir e gerenciar do que sistemas baseados em mídia. Se os canais não forem dimensionados corretamente, as raízes das plantas podem interromper o fluxo de água entupindo os tubos. Esse projeto assume um grau de risco, pois a falha da bomba pode resultar em grande perda de safra se o fluxo de água não for retomado rapidamente. No entanto, a NFT pode ser um ótimo sistema para áreas urbanas ou telhados, pois eles são leves, usam muito pouca água e podem ser feitos de materiais de fácil origem. As regras de ouro para NFT na aquapônica são enumeradas no quadro 3.

Tabela 3: Regras de ouro para NFT em aquapônica

\ *Exceção é em estágios iniciais da vida, onde os peixes podem consumir 5 -10% de seu peso corporal em alimentos por dia.

*Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. Universidade Estadual de Kentucky. Manual de Produção Aquaponics: Um Manual Prático para Produtores. *