1.5 Будущее аквапоники
Технология позволила увеличить производительность сельского хозяйства в прошлом столетии экспоненциально, что также способствовало значительному росту численности населения. Однако эти изменения также потенциально подрывают способность экосистем поддерживать производство продовольствия, поддерживать пресноводные и лесные ресурсы и содействовать регулированию климата и качества воздуха (Foley et al. 2005).
Одной из наиболее актуальных задач в области инновационного производства продуктов питания и, следовательно, аквапоники является решение вопросов регулирования, сдерживающих расширение интегрированных технологий. Широкий круг различных ведомств обладает юрисдикцией в отношении водных ресурсов, здоровья животных, охраны окружающей среды и безопасности пищевых продуктов, и их правила в некоторых случаях противоречат друг другу или плохо подходят для сложных интегрированных систем (Joly et al. 2015). Нормативные акты и законодательство в настоящее время являются одной из наиболее запутанных областей для производителей и потенциальных предпринимателей. Производственные предприятия и инвесторы нуждаются в стандартах и руководящих принципах для получения разрешений, займов и налоговых льгот, однако запутанное дублирование обязанностей между регулирующими учреждениями подчеркивает настоятельную необходимость улучшения согласования и последовательных определений. Нормативная база часто путает, и во многих странах вопросы лицензирования фермерских хозяйств, а также сертификации потребителей остаются проблематичными. ФАО (в 2015 году), ВОЗ (в 2017 году) и ЕС (в 2016 году) недавно приступили к согласованию положений о здоровье/благополучии животных и безопасности пищевых продуктов в рамках систем аквапоники и экспортно-импортной торговли продуктами аквапоники. Например, несколько стран, участвующих в аквапонике, лоббируют четкие формулировки в рамках Codex Alimentarius, и основной упор в ЕС, определенный спонсируемым ЕС ACT FA1305, «Центром аквапоники ЕС», в настоящее время делается на определение аквапоники как ясного и самостоятельного объекта. В настоящее время нормативные акты определяют производство как для аквакультуры, так и для гидропоники, но не содержат положений о слиянии этих двух видов продукции. Такая ситуация часто создает чрезмерную бюрократию для производителей, которые обязаны лицензировать две отдельные операции или чье национальное законодательство не допускает совместного культивирования (Joly et al. 2015). Центр аквапоники ЕС, который поддержал эту публикацию (COST FA1305), определяет аквапонику как «производственную систему водных организмов и растений, в которой большинство (\ > 50%) питательных веществ, поддерживающих оптимальный рост растений, получают из отходов, образующихся из кормления водных организмов» (см. [главу 7](/ община/статьи/глава 7-пары - аквапоники)).
Схемы сертификации потребителей также остаются сложной областью для производителей аквапоники во многих частях мира. Например, в Соединенных Штатах и Австралии продукты аквапоники могут быть сертифицированы как органические, но не в Европейском Союзе.
С экономической точки зрения аквапоника теоретически способна повысить общую ценность рыбоводства или традиционной гидропоники, одновременно закрывая цикл производства продовольствия и воды в рамках круговой биоэкономики. Для того чтобы сделать маломасштабные системы аквапоники экономически жизнеспособными, фермеры, занимающиеся аквапоникой, как правило, вынуждены работать на нишевых рынках для получения более высоких цен на продукцию, поэтому сертификация приобретает очень важное значение.
Наиболее насущными вопросами являются вопрос о том, может ли аквапоника стать приемлемой на политическом уровне. Безопасность пищевых продуктов является одним из приоритетных направлений для получения государственной поддержки, и, хотя в закрытых системах существует значительно сниженный риск патогенов, что означает меньшую потребность в противомикробных препаратах и пестицидах, управление потенциальными рисками или, более того, управление восприятием этих рисков, особенно если они могут повлиять на безопасность пищевых продуктов, является высокий приоритет как для государственных органов, так и для инвесторов (Miličić et al. 2017). Одной из проблем, которые часто возникают, является опасение переноса патогенов в осадке от рыбы к растениям, однако это не подтверждается в литературе (глава 6. Таким образом, необходимо устранить любые остающиеся проблемы в области безопасности пищевых продуктов и биозащищенности путем проведения тщательных исследований и, в случае возникновения проблем, определить, каким образом можно решить эти проблемы путем совершенствования систем и/или нормативно-правовой базы.
Aquaponics — это новая технология производства продуктов питания, которая способна конденсировать и сжимать производство в пространствах и местах, которые обычно не используются для выращивания продуктов питания. Это не только означает, что она имеет исключительное значение в городских районах, где аквапоника может быть размещена на недостаточно используемых и неиспользуемых местах, таких как плоские крыши, застройки, заброшенные фабрики, жилые комплексы и школы, но и обеспечивает как в развитых, так и в развивающихся странах средство, позволяющее людям принимать обратно часть процесса производства продуктов питания путем предоставления свежих местных продуктов питания на рынок (van Gorcum et al. 2019). Интеграция аквапоники с технологиями вертикального земледелия и строительства живых стен со временем, скорее всего, повысит производительность труда за счет сокращения общего влияния сельского хозяйства за счет сокращения масштабов забора земель и интенсификации их использования.
Интенсивные методы производства аквапоники основываются на знании сочетания ключевых факторов, которые хорошо подходят для преподавания в школах предметов STEM (науки, техники, техники и математики). Аквапоника предоставляет преподавателю и ученику возможность исследовать сферу сложных систем, их проектирование и управление, а также множество других предметных областей, включая экологические науки, химию воды, биологию и благосостояние животных. Аквапоника также используется в тюрьмах и исправительных учреждениях, например в тюрьме округа Сан-Франциско, для того чтобы помочь заключенным приобрести навыки и опыт в области аквакультуры и садоводства, которые они могут использовать при освобождении. В бытовом контексте растет тенденция к проектированию систем столешниц, которые могут выращивать травы, а также небольших систем, которые могут располагаться в офисах, где экзотическая рыба обеспечивает успокаивающий эффект, в то время как растения, как часть живых стен, также обеспечивают эстетический фон и очищают воздух.
Рис. 1.3 Количество работ, опубликованных по «гидропонике», «РАН» и «аквапонике» в период с 1980 по 2018 год (данные были собраны из базы данных Scopus 30 января 2019 года). Обратите внимание, что шкала для «RAS» на порядок выше, чем для «гидропоники» и «аквапоники»
Аквапоника — это сельскохозяйственная технология, быстро развивающаяся с первых подвигов последних лет двадцатого века и первых десятилетий XXI века. Но это все еще является «новой темой технологий и науки» (Junge et al. 2017), которая подвержена значительному количеству «шумиха». При сравнении количества рецензируемых статей аквакультуры, гидропоники и аквапоники значительно ниже (рис. 1.3), однако их число растет и будет расти по мере повышения уровня образования в области аквапоники, особенно на университетском уровне, и общего интереса. «Соотношение шумихи» можно охарактеризовать как показатель популярности предмета в средствах массовой информации по отношению к тому, что публикуется в академической прессе. Это можно, например, вычислить, взяв результаты поиска в Google, разделенные на результаты поиска в Google Scholar. В случае аквапоники соотношение шумихи на 16 августа 2016 года составило 1349, что является значительным по сравнению с коэффициентами шумихи гидропоники (131) и рециркулирующей аквакультуры (17) (Junge et al. 2017). Смысл этого заключается в том, что аквапоника действительно является развивающейся технологией, но что в этой области существует огромный интерес, который, вероятно, будет продолжаться и возрастать в течение следующих десятилетий. Однако коэффициент шумихи, скорее всего, уменьшится по мере проведения дополнительных исследований и публикации научных работ.
Эта книга предназначена для исследователя и практика аквапоники, и она была разработана для обсуждения, изучения и раскрытия вопросов, которые аквапоника решает сейчас и которые, несомненно, возникнут в будущем. С таким широким спектром тем он стремится обеспечить всеобъемлющий, но легко доступный обзор относительно новой научной и коммерческой области аквапоники. Помимо производственной и технической стороны, эта книга была разработана для рассмотрения тенденций в области предложения и спроса на продовольствие, а также различных экономических, экологических и социальных последствий этой новой технологии. Книга была соавтором многочисленных экспертов со всего мира, но в основном из стран ЕС. Его 24 главы охватывают весь спектр аквапоники и предоставят необходимый учебник для всех, кто интересуется аквапоникой и движущейся аквапоникой вперед в следующем десятилетии.