Aqu @teach: Методология научных исследований, применяемая к аквапонике
Приведенные ниже тематические исследования иллюстрируют некоторые из различных видов методологий, которые могут быть использованы для исследований в области аквапоники. Первое тематическое исследование является примером социологических исследований, проведенных с использованием вопросника. Вопросник является инструментом для сбора и регистрации информации по конкретному вопросу, представляющему интерес, стандартизированным образом. Информация из вопросников, как правило, подразделяется на две широкие категории: факты и мнения; очень часто они включают вопросы по обоим. Вопросы могут быть неструктурированными или структурированными или, как показано в приведенном ниже примере, сочетать оба этих вопроса. Неструктурированные вопросы требуют ответа своими словами, в то время как структурированные вопросы просят респондентов выбрать ответ из заданного набора вариантов. Структурированные вопросники обычно связаны с количественными исследованиями, т.е. исследованиями, которые касаются чисел (сколько? Как часто? насколько доволен?). Ответы на отдельные вопросы в структурированном анкете могут быть агрегированы и использованы для статистического анализа (Nayak & Singh 2015).
| Пример 1 | |
|---|---|
| Любовь, округ Колумбия и др. 2014. Международный опрос практиков аквапоники. ЗЛОС ОДИН 9 (7), е102662. | |
| Целься | Отслеживание аквапоники в Соединенных Штатах и предоставление информации, которая может быть более эффективной для разработки политики, исследований и просветительской деятельности в отношении аквапоники по мере ее созревания и возможного превращения в основную форму сельского хозяйства |
| Цель | Документирование и анализ методов производства, опыта, мотивации и демографии практикующих аквапоники как в США, так и на международном уровне |
| Методология |
|
| Ограничения | Использование метода отбора проб снежки и социальных сетей для выявления потенциальных возможностей |
| исследования | означает, что невозможно рассчитать процент ответивших на обследование, и существует ограниченная общая возможность для практикующих аквапоники, помимо тех, кто ответил на исследование. Тот факт, что большинство респондентов были из США (80%) предполагают, что результаты могут быть искажены, поскольку опрос был начат в США и не был предложен на других языках, кроме английского |
Вопросники являются одним из наиболее доступных способов сбора количественных данных. Онлайновые обследования, в частности, могут иметь очень низкие затраты и широкий охват, и результаты могут быть быстро и легко проанализированы для выявления тенденций в данных. Однако использование вопросников имеет ряд недостатков. В то время как каждый исследователь надеется на добросовестные ответы, нет способа узнать, действительно ли респондент продумал вопрос, прежде чем ответить. Иногда ответы будут выбираться перед тем, как полностью прочитать вопрос или потенциальные ответы, и иногда респонденты будут пропускать вопросы, или может быть сделан выбор на несколько секунд. Все это повлияет на достоверность собранных данных. Хотя вопросники могут выявлять закономерности и тенденции в данных, они не позволяют понять их причины.
Второе тематическое исследование является примером социологических исследований с использованием сравнительного подхода и полуструктурированных интервью для получения качественных данных.
| Тематическое исследование 2 | |
|---|---|
| Лэйдло, Джей и МакГи, Л. 2016. На пути к продовольственному суверенитету в городах: испытания и невзгоды аквапоники на базе общин предприятия в Милуоки и Мельбурне. Местная среда 21 (5), 573—590. | |
| Целься | Понимание социально-экономического и культурного контекста, необходимого для создания продовольственных суверенных общин и городов, в частности потенциальной каталитической роли городских аквапонических социальных предприятий в формировании более широких гражданских расположение и восприимчивость к продовольственному суверенитету |
| Цель | Изучение опыта заинтересованных сторон в создании общинных предприятий аквапоники для понимания внутренних и внешних факторов, влияющих на их успех или неудачу |
| Методология | Сравнительный подход к тематическому исследованию, включающий:
|
| Ограничения исследований | Малый размер выборки (заинтересованные субъекты, связанные с двумя предприятиями аквапоники) означает ограниченность обобщённости результатов. Методы, используемые для дискурсивного анализа, не указаны |
Сравнительные тематические исследования, подобные этому, включают анализ и обобщение сходств, различий и закономерностей в двух или более случаях, имеющих общую направленность или цель. С учетом того, что основное внимание уделяется обеспечению лучшего понимания конкретных случаев и контекста дел, среди различных используемых методов сбора данных часто доминируют такие методы, как поездки на места, наблюдение, интервью и анализ документов. Сравнительные тематические исследования могут включать как качественные, так и количественные данные, и, хотя они могут отнимать много времени, они могут генерировать подробную информацию о контексте и особенностях двух или более случаев конкретных явлений.
Область аквапоники является совершенно новой, и первая научная статья, специально использующая этот термин, появилась в издании Impact в 2004 году4. До этого были достигнуты многочисленные успехи, а именно Джеймсом Ракочи и его группой (Университет Виргинских островов), однако их публикации являются более показательными и менее экспериментальными. По данным Web of Science, с 2004 года было опубликовано более 60 рецензируемых работ по аквапонике, однако многие статьи больше посвящены пропаганде потенциала аквапоники, чем завершению научных исследований как таковых. Часть проблемы связана с наличием достаточного количества реплицитов и созданием надлежащих групп управления. Установка аквапонной системы с фильтром, бактериями, рыбой и растениями обычно довольно сложно и трудоемко, не говоря уже о создании нескольких единиц или реплик на лечение. Например, при испытаниях кормов в аквакультуре обычно приходится иметь не менее 3 реплик на обработку, причем каждая экспериментальная установка обычно представляет собой один резервуар, а не отдельную рыбу. Это означало бы, например, если бы мы сравнили эффект добавления экстракта чеснока в корм, нам понадобятся три бака рыбы, в которые мы добавляем чесночный корм, и еще три бака, к которым мы добавляем контрольный корм. Сделать что-то подобное с помощью аквапоники сложнее. Например, если мы хотим сравнить влияние рН воды на благосостояние рыб и рост салата, нам понадобится шесть отдельных аквапонных агрегатов, три из которых находились на определенном уровне рН, а еще три — на другом уровне рН, и все шесть единиц должны иметь рыбу и салат с одинаковой плотностью чулок. Таким образом, стоимость каждого эксперимента выше, чем для испытаний кормов, а список вещей, которые могут пойти не так, также намного выше. По этой причине, глядя на литературу, мы, как правило, видим очень мало реплик или вообще не хватает, или две реплики на лечение в лучшем случае.
4 Токуяма, Т., [Мой,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) А., [Камияма,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) К., [Ябе,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) Р., [Сато,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) К., [Мацумото,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) Х., [Такахаси,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) R.& [Итонага,](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1389172304002889 #!) K. 2004 ГОД. Штамм Nitrosomonas communis YNSRA, аммиано-окисляющая бактерия, выделенная из ризоплана тростника в завод аквапоники. Журнал бионауки и биоинженеры 98 (4), 309-312.
Третье тематическое исследование является примером экспериментальной методологии исследования. Цель экспериментальных исследований заключается в том, чтобы позволить исследователю достоверно установить причинно-следственную связь. Эксперимент представляет собой тест в контролируемых условиях, который проводится для поддержки, опровержения или проверки гипотезы. Эксперименты обеспечивают понимание причинно-следственных причин, демонстрируя, какой результат происходит, когда определенная переменная манипулируется. Эксперименты сильно различаются по цели и масштабу, но они всегда полагаются на повторяемую процедуру и логический анализ результатов. Поэтому методология исследования подробно разъясняется, с тем чтобы другие исследователи могли повторить эксперимент и тем самым подтвердить или фальсифицировать его результаты.
| Тематическое исследование 3 | |
|---|---|
| Годдек, С. и Вермеулен, Т. 2018. Сравнение показателей роста Lactuca sativa в традиционной и RAS-основе гидропонные системы. Международная аквакультура 2018, 1—10. | |
| Целься | Проверить выводы Delaide et al. ( 2016)5 — что производительность роста салата в дополненном растворе аквапоники превосходит гидропонику |
| Цель | Сравнить показатели роста салата в обычной гидропонной системе с показателями роста в системе RAS |
| Методология | Две системы NFT, каждая из которых состоит из 16 овраг длиной 7,7 метра и рециркуляционного контейнера объемом 250 литров, были посажены 38 салатов на овраг, в результате чего плотность посадки составляла 12 головок салата на квадратный метр. В резервуар для гидропонной обработки постоянно заполнялся дождевой водой, а резервуар для очистки RAS — 30% RAS воды и 70% дождевой воды. Анализ микро- и макронутриентных концентраций в воде проводился раз в две недели с использованием Оборудование ВЭЖХ в соответствии с нормой ISO 17025. 20 побегов салата были выбраны случайным образом, собраны и взвешены индивидуально через семь недель после посадки. Перед отправкой измельченных побегов салата для анализа свинца, листья салата каждого разрезали на мелкие кусочки и сушали (в течение 24 ч при 103 °С) для определения их сухого веса. Анализ содержания питательных веществ в листьях проводился с помощью ICP-OES компании Groen Agro Control в соответствии с сертифицированным протоколом анализа. Анализ статистической значимости и ANOVA был проведен в непараметрическом двухвыборном тесте Колмогорова — Смирнова Р.А ., чтобы проверить, различаются ли распределения вероятностей Na между гидропонные системы и системы RAS. Программное обеспечение «Генстат » использовалось для проведения анализа основных компонентов в отношении состава питательных веществ салата |
*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) . *