7.2 Историческое развитие связанной аквапоники

Большая часть оригинальных исследований по соединенным аквапонным системам осуществлялась в США, причем их присутствие в ЕС частично было инициировано COST Action FA1305, The EU Aquaponics Hub и другими европейскими исследовательскими центрами. В настоящее время полностью рециркулирующие системы аквапоники почти полностью доминируют в американской аквапонии, и, по оценкам, более 90% существующих аквапонических систем в США имеют полностью рециркуляционную конструкцию (Lennard, pers. comm.). Первое американское совместное исследование аквапоники было проведено в Иллинойсском центре рыболовства и аквакультуры (ранее Кооперативная исследовательская лаборатория рыбного хозяйства SIU) и на кафедре зоологии, сосредоточив внимание на соединенных аквапонных системах, снабженных сомом (Ictalurus punctatus) в сочетании с помидоры (Lycopersicon esculentum) (Льюис и др. 1978). Авторы отметили, что оптимальный рост растений возможен только в том случае, если в технологической воде имеются все необходимые макро- и микроэлементы, и поэтому в случае недостатка питательных веществ необходима добавка питательных веществ. Авторы также продемонстрировали дефицит растительного железа, сдерживающий рост растений, который может быть устранен с помощью железосодержащих добавок. Другие ранние исследования в США были посвящены анализу технологической функциональности и качества собранного сома и томатов (Lewis et al. 1978; Sutton and Lewis 1982). В лабораторных аквапонных системах изучались такие параметры, как ресурсная эффективность с точки зрения материалов, затрат, потребления воды и энергии, и изучалось использование других видов рыб, таких как Tilapia spp., на Виргинских островах США (UVI) (Watten and Busch 1984). Доктор Джеймс Ракочи в UVI разработал первую коммерческую соединенную аквапоническую систему, систему плотов, которая объединила производство Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) и салата (Lactuca sativa), а затем исследовал производство новых видов растений (Rakocy 1989, 2012; Rakocy et al. 2000, 2000, 2003, 2003, 2004, 2006, 2011). Эта среднемасштабная коммерческая установка использовала местный климат, в котором теплицы не требовались, и рыночные условия Виргинских островов для получения прибыли. Система аквапоники УВИ была впоследствии принята в различных странах с учетом соответствующих потребностей различных растений и адекватности технологии, например, в Канаде Савидовым (2005 год) и в Саудовской Аравии Al-Hafedh et al. (2008 год). Так обстоит дело и в Европе, где связанные аквапонные системы эволюционировали от оригинального дизайна UVI, например, вертикальная аквапоническая система в Исследовательской лаборатории Aquaponics, Гринвичский университет (Khandaker and Kotzen 2018). Несколько других исследовательских отделов исследовали технологическую целесообразность производства замкнутой или «соединенной» аквапоники с использованием различных видов рыб и растений, а также гидропонных подсистем для повышения урожайности и снижения различных параметров выбросов (Graber and Junge 2009). Например, в Ростокском университете (Германия) исследования были сосредоточены на устойчивости систем задних дворов (Palm et al. 2014a), сочетающих различные виды рыб, африканского сома (Clarias gariepinus) и нильской тилапии (Oreochromis niloticus), с различными растениями (Palm et al. 2014b, 2015). В 2015 году на территории кампуса Университета Ростока была построена современная экспериментальная полукоммерческая аквапонная система «FishGlassHouse» (Palm et al. 2016). Тем не менее, система была разработана, позволяющая как сопряженные, так и разъединенные операции. Другие заметные объекты были построены в Цюрихском университете прикладных наук (ZHAW) в Веденсвиле в Швейцарии (Graber and Junge 2009; Graber et al. 2014), как соединенные, так и отделенные исследовательские центры исландской компании Svinna-Verkfraedi Ltd. (Thorarinsdottir 2014; Thorarinsdottir и др. 2015), Аквапонная система холодной воды NIBIO Landvik в Гримстаде (Skar et al. 2015; Thorarinsdottir et al. 2015), коробка PAFF (растениеводство и рыбоводство Box), одноконтурная аквапонная система в Университете Gembloux Агро-Био в Льеже, в Жемблу, Бельгия (Delaide et al. 2017), 2017), комбинированная живая стена и вертикальное земледелие аквапоническая система в Гринвичском университете (Khandaker and Kotzen 2018), а также исследовательско-бытовая связанная аквапонная система (изменена с развязанной на связную в 2018 году, Моргенштерн и Дапприч 2018, pers. comm.) в Южно-Вестфалийском университете прикладных наук, I.Green Institute for Green Технологии и развитие сельских районов.