2.4 Культура растений или гидропонная подсистема

Гидропонная часть системы охватывает большую часть площади объекта. Используются три основных конструкции: слюды, глубоководная культура (DWC) и NFT.

media-based systems: Конструкция систем на основе носителей, иногда называемых floood-and-drain, довольно прямолинейна. Контейнер, заполненный субстратом, периодически заливается водой из аквариума. Затем вода сливается обратно в отстойник (или аквариум), втягивая кислород в подложку для корней растений и нитрифицирующих бактерий. Посредник поддерживает растение по мере его роста и служит в качестве твердого вещества и биологического фильтра (рис. 6). Благодаря сравнительно небольшому количеству компонентов и простоте конструкции и эксплуатации эти системы популярны как для любителей, так и для развивающихся регионов. Тем не менее, редко бывает, что коммерческое производство использует только средства массовой информации, поскольку они менее продуктивны, чем другие виды, о которых говорится ниже. Правило большого пальца для мультимедийных систем подробно описано в таблице 1.

Таблица 1. Правила использования большого пальца для аквапонных систем на основе сред.

В качестве субстрата могут использоваться различные материалы, включая гравия гороха, лавовую породу, керамзированную глиняную гальку или другие инертные среды; практикующие могут быть ограничены тем, что доступно на местах. Поток воды в системе контролируется либо таймером, либо сифоном. С помощью таймера вода перекачивается в течение установленного количества времени, позволяя кровати заполняться.

Когда таймер выключается, вода сливается до тех пор, пока таймер не заработает насос. Метод сифона часто реализуется с помощью автоматического сифона колокола (рис. 7а) или сифона петли (рис. 7b). В обоих сифонных методах насос работает непрерывно, контролируя, насколько быстро слой заполняется и сливается. Fox et al. (2010) дает исчерпывающие пошаговые инструкции по созданию, эксплуатации и устранению неисправностей автоматического сифона звонка.

Системы с постоянным потоком представляют собой альтернативу методу подтопления и слива. Сильно аэрированная вода течет в слой среды. Вместо цикла затопления и слива уровень воды остается постоянным с помощью водопровода. Это значительно уменьшает размер отстойника, необходимого для этого типа системы выращивания.

Deep Water Culture: Этот метод выращивания включает в себя подвешивание растений на плавучем плоте, позволяя корням висеть вниз в воду (рис. 8). Корни растений находятся в постоянном контакте с богатой питательными веществами водой из аквариума.

Эффективная фильтрация твердых веществ является обязательным требованием в этих системах для предотвращения попадания твердых веществ в растение и засорения корней растений. Аэрация также должна быть обеспечена в растительных корытах, чтобы поддерживать адекватный уровень кислорода для корней растений и полезных бактерий. Наряду с большой водоудерживающей способностью, которая сохраняет параметры качества воды более стабильными, нижняя сторона плотов и футеровка котлов обеспечивают достаточное пространство для колонизации нитрифицирующих бактерий. Сама конструкция также обеспечивает подушку от перебоев в подаче электроэнергии, так как корни остаются погруженными в воду, несмотря на потерю воды или воздушного потока.

Таблица 2: Правила использования большого пальца в аквапонике.

\ *Исключение происходит на ранних стадиях жизни, где рыба может потреблять в пище 5 -10% от массы тела в день.

Глубоководная культура (DWC) более продуктивна (кг продукции/м^2^ пространства для выращивания), чем системы, основанные на средах; однако управлять ею в меньших масштабах может быть сложнее. Эти системы хорошо изучены предприятиями гидропоники и аквапоники и широко применяются в коммерческих условиях.

Лиственные зелень и травы, такие как базилик, хорошо работают в этой системе производства. Плодоношение культур, таких как помидоры, огурцы и перцы, может быть успешным при соответствующей плотности питательных веществ и структурной поддержке. Технология DWC может быть непригодна для тех районов, где доступ к предметам снабжения или оборудованию ограничен. Правила использования большого пальца в аквапонике приведены в таблице 2.

_Технология питательной пленки _: Технология питательной пленки (NFT) поступает непосредственно из гидропоники. В этом методе растения вставляются в верхнюю часть мелких горизонтальных каналов. Небольшая пленка воды накачивается через канал, вступая в контакт с корнями растений, которые используют эти питательные вещества для роста (рис. 9). Системы NFT, такие как DWC, требуют достаточной фильтрации твердых веществ для предотвращения загрязнения корней растений. В отличие от DWC, NFT-системы нуждаются в отдельном биологическом фильтре, так как сам канал не обеспечивает достаточной площади поверхности для достаточного роста нитрифицирующих бактерий.

Эти системы более сложны в проектировании, построении и управлении, чем системы на базе носителей. Если каналы не имеют правильного размера, корни растений могут нарушить поток воды, засоряя трубы. Такая конструкция предполагает определенную степень риска, поскольку отказ насоса может привести к значительным потерям урожая, если поток воды не возобновится быстро. Тем не менее, NFT может быть отличной системой для городских районов или крыш, так как они легкие, используют очень мало воды и могут быть изготовлены из легкодоступных материалов. Правила использования большого пальца для NFT в аквапонике приведены в таблице 3.

Таблица 3: Правила использования большого пальца для NFT в аквапонике

\ *Исключение происходит на ранних стадиях жизни, где рыба может потреблять в пище 5 -10% от массы тела в день.

• Источник: Джанель Хейгер, Ли Энн Брайт, Джош Дуски, Джеймс Тидвелл, 2021 год. Университет штата Кентукки. Руководство по производству аквапоники: практическое пособие для производителей. *