Aqu @teach: Элементы аквапонических систем
«Аппаратное обеспечение» аквапонной системы состоит из (i) аквариума, (ii) водяных и воздушных насосов, (iii) установок для удаления твердых веществ (барабанные фильтры, поселенцы), (iv) биофильтра, (v) растительного слоя и (vi) сантехнических материалов. Эти элементы населены сообществом, где первичные производители (растения) отделены от потребителей (в основном рыбы), а вездесущие микроорганизмы создают «мост» между двумя основными группами.
Рис. 2: Основные компоненты аквапонной системы (перерисованы после Rakocy et al. 2006
Аквакультура
Аквакультура — это неволе выращивание и производство рыбы и других видов водных животных и растений в контролируемых условиях (Somerville et al. 2014). Аквакультура становится все более важным источником глобального производства белка, снижая при этом давление на переловленные океаны. Однако такие методы аквакультуры, как системы открытых вод, культуры прудов и проточные системы, выбрасывают в окружающую среду богатые питательными веществами сточные воды, вызывая эвтрофикацию и гипоксию в водоемах. В рециркулирующих системах аквакультуры (RAS) эти сточные воды обрабатываются и повторно используются в системе. Однако эти системы потребляют много энергии и образуют много рыбного ила, который необходимо обрабатывать отдельно. Таким образом, аквапоника можно рассматривать и как форму РАС, или как продолжение РАС.
Рис. 3: Основные типы систем аквакультуры. Подробную информацию см. в главе 2
Гидропоника
Развитие гидропоники можно проследить за работой д-ра Уильяма Герика в Калифорнийском университете в 1929 году ([Gericke 1937](doi: %2010.1126/science.85.2198.177)). Гидропоника расширяется в последние десятилетия, прежде всего потому, что она позволяет повысить урожайность за счет сокращения вредителей и заболеваний, переносимых через почву, а также за счет манипулирования условиями выращивания для удовлетворения оптимальных потребностей растений при одновременном повышении эффективности использования воды и удобрений. Она также позволяет развивать сельское хозяйство на некачественных землях (Somerville et al. 2014). Однако так называемое традиционное гидропонное культивирование также имеет свои недостатки. Она использует дорогостоящие и зачастую неустойчивые минеральные удобрения для производства сельскохозяйственных культур и потребляет энергию. Гидропонные системы требуют значительного количества макроэлементов (C, H, O, N, P, K, Ca, S, Mg) и микроэлементов (Fe, Cl, Mn, B, Zn, Cu, Mo, Ni), которые необходимы для роста растений. Питательные вещества добавляются в гидропонные растворы в ионной форме, в то время как C, H и O доступны из воздуха и воды. Концентрация питательных веществ должна контролироваться. Аквапоники, с другой стороны, используют воду, богатую рыбными отходами, в качестве источника питательных веществ для роста растений. Однако питательный состав воды не всегда идеально соответствует требованиям растений. Некоторые питательные вещества часто являются недостаточными, поэтому их необходимо добавлять для корректировки их концентрации, например железо, фосфат и калий (Bittsanszky et al. 2016a). В главах 5 и 6 более подробно говорится о питательных веществах.
*Авторское право © Партнеры проекта Aqu @teach. Aqu @teach является стратегическим партнерством Erasmus+ в области высшего образования (2017-2020), возглавляемым Университетом Гринвича, в сотрудничестве с Цюрихским университетом прикладных наук (Швейцария), Техническим университетом Мадрида (Испания), Люблянским университетом и Биотехническим центром Naklo (Словения) . *