5.2 Ufafanuzi wa Aquaponics

Aquaponics inafaa katika ufafanuzi mpana wa mifumo jumuishi ya kilimo na aquaculture (IAAS). Hata hivyo, IAAS hutumia teknolojia nyingi za uzalishaji wa wanyama na mimea katika mazingira mengi, ambapo majini yanahusishwa zaidi na kuunganisha teknolojia za utamaduni wa samaki wa tank (k.m. recirculating mifumo ya majini; RAS) na teknolojia za utamaduni wa mimea ya majini au hydroponic ( Lennard 2017). Teknolojia za RAS zinatumika mbinu zilizohifadhiwa na za kawaida kwa utamaduni wa samaki katika mizinga na filtration iliyowekwa ili kudhibiti na kubadilisha kemia ya maji ili kuifanya kuwa yanafaa kwa samaki (yaani haraka na ufanisi imara taka za samaki kuondolewa, ufanisi, bacteriamediated kubadilika kwa taka ya samaki inayoweza sumu amonia kwa nitrate chini ya sumu na oksijeni matengenezo kupitia aeration kusaidiwa au moja kwa moja sindano oksijeni gesi) (Timmons et al. 2002). Teknolojia za utamaduni wa Hydroponiki na substrate hutumia mbinu zilizohifadhiwa na za kawaida za utamaduni wa mimea ya nchi kavu ndani ya mazingira ya majini (yaani mimea hupata upatikanaji wa virutubisho vinavyohitajika kwa ukuaji kupitia njia ya utoaji wa maji) (Resh 2013).

Ushirika wa aquaponics na kiwango RAS aquaculture na hydroponics/substrate utamaduni ina maana kwamba aquaponics mara nyingi hufafanuliwa tu kama “… mchanganyiko wa uzalishaji wa samaki (aquaculture) na hydroponics ya kilimo cha udongo chini ya mzunguko wa maji pamoja au decoupled” (Knaus na Palm 2017). Ufafanuzi huu mpana unaweka msisitizo juu ya ushirikiano wa vifaa, vifaa au teknolojia na maeneo kidogo, ikiwa ipo, msisitizo juu ya mambo mengine yoyote ya njia.

Kwa sababu aquaponics ni teknolojia mpya ya viwanda wadogo ambayo inatumika mbinu tofauti na mbinu, ufafanuzi uliotumika unaonekana pana sana. Baadhi kufafanua aquaponics ndani ya mazingira recirculating tu (Cerozi na Fitzsimmons 2017), baadhi makini na mbinu ambazo hazirudi maji kutoka mimea kwa samaki (Delaide et al. 2016) na wengine ni pamoja na wote recirculating na decoupled mbinu (Knaus na Palm 2017). Zaidi ya hayo, baadhi ya watafiti ni pamoja na matumizi ya maji machafu umwagiliaji kwa uzalishaji wa mazao ya udongo chini ya jina aquaponic (Palm et al. 2018). Kihistoria, aquaponics, kama kuvunjika kwa neno (aquaculture na hydroponics), ilifafanuliwa kama tu kuhusu uzalishaji wa maji na uzalishaji wa mimea ya hydroponic (Rakocy na Hargreaves 1993), hivyo majaribio ya sasa katika vyama na utamaduni wa udongo yanaonekana kutofautiana.

Kielelezo 5.1 Uwakilishi wa mipango ya virutubisho inapita ndani ya mfumo wa aquaponic. Chakula cha samaki ni sehemu kuu ya kuingia kwa virutubisho. Samaki hula malisho, hutumia virutubisho wanavyohitaji, kutolewa wengine kama taka na taka hii ni kisha kugawanywa kati ya vijidudu, mimea na maji ya mfumo. (ilichukuliwa kutoka Lennard 2017)

Wakati mifumo ya aquaponic kufanya kuunganisha teknolojia tank makao aquaculture na teknolojia hydroponic kupanda utamaduni, mifumo aquaponic kazi kwa kusambaza virutubisho kwa, na kugawa virutubisho kati ya, wenyeji uzalishaji (samaki na mimea) na wenyeji kwamba kufanya huduma kibiolojia na kemikali ambayo husaidia matokeo ya wakazi wa uzalishaji (microflora) (Mchoro 5.1) (Lennard 2017). Kwa hiyo, ni aquaponics zaidi mfumo kuhusishwa na ugavi madini, mienendo na partitioning badala ya moja yanayohusiana na teknolojia, vifaa au vifaa kutumika?

Katika miongo iliyopita, ufafanuzi wa aquaponics umejumuisha mandhari sawa, na tofauti za hila. Ufafanuzi pana zaidi kwa ujumla umetolewa katika machapisho ya kisayansi ya Rakocy na timu yake ya UVI, kwa mfano:

_Aquaponics ni utamaduni wa pamoja wa samaki na mimea katika mifumo ya kufungwa recirculating. _

— Rakocy et al. (2004a, b)

Ufafanuzi huu wa awali ulitokana na dhana kwamba moja ya kitanzi, mifumo ya recirculating kikamilifu, yenye sehemu ya recirculating ya maji na sehemu ya hydroponic, iliyowakilishwa mifumo yote ya aquaponic, ambayo kwa wakati huo, walifanya. Graber na Junge (2009) kupanua ufafanuzi, kutokana na mabadiliko na maendeleo katika mbinu, kama ifuatavyo:

_Aquaponic ni aina maalum ya recirculating mifumo ya ufugaji wa maji (RAS), yaani polyculture yenye mizinga ya samaki (aquaculture) na mimea ambayo inalimwa katika mzunguko huo wa maji (hydroponic) . _

— Graber na Junge (2009)

Maendeleo ya hivi karibuni na mbinu zinaomba upya kwa mtazamo huu. Katika miaka ya hivi karibuni kuhama kwa lengo la aquaponics kuelekea mfumo wa uzalishaji unaokabiliana na wajibu wa kiikolojia na uendelevu wa kiuchumi umekuwapo. Kloas et al. (2015) na Suhl et al. (2016) walikuwa moja ya kwanza kushughulikia maanani haya ya kiuchumi:

_ […] kipekee na ubunifu mara mbili recirculating mfumo aquaponic ilitengenezwa kama sharti kwa ajili ya tija ya juu kulinganishwa na kitaalamu kusimama pekee samaki/vifaa kupanda. _

— Suhl et al. (2016)

Suala la ufafanuzi, au kufafanua “kile kinachoweza kuelezwa kama aquaponics”, imekuwa hatua ya majadiliano zaidi ya miaka iliyopita. Moja ya maeneo makuu ya maendeleo imekuwa ile ya mifumo ya maji ya kitanzi (au iliyokatwa) ambayo inalenga kutoa mbolea za ziada kwa mimea ili kuwafunua kwa mkusanyiko bora wa virutubisho (Goddek 2017). Hatupaswi kuwa na upinzani kati ya itikadi ya kikamilifu recirculating na multi-kitanzi mbinu aquaponic, wote kuwa na maeneo yao husika na maombi ndani ya mazingira sahihi ya viwanda na moja ya kawaida ya kuendesha gari nguvu ya wote lazima kuwa kwamba teknolojia, wakati akiwa madini na maji ufanisi, pia mahitaji ya kiuchumi ushindani kuanzisha yenyewe katika soko. Ili kuchukua nafasi ya mazoea ya kawaida, zaidi ya itikadi inahitaji kutolewa kwa wateja/watumiaji wenye uwezo - yaani uwezekano wa kiufundi na kiuchumi.

Hub ya Aquaponics iliyofadhiliwa na gharama za Ulaya (GHARA FA1305 2017) inatumika ufafanuzi ”… mfumo wa uzalishaji wa viumbe wa majini na mimea ambapo wengi (\ > 50%) wa virutubisho vinavyoendeleza ukuaji bora wa mimea hutokana na taka inayotokana na kulisha viumbe vya majini", ambayo inaweka wazi mkazo katika kipengele madini kugawana ya teknolojia.

Ni lazima pia alisema kuwa uwiano wa samaki kwa mimea unapaswa kubaki katika ngazi inayounga mkono matarajio ya msingi ya aquaponics; kwamba mimea hupandwa kwa kutumia taka za samaki. Mfumo ulio na samaki moja na hekta kadhaa za kilimo cha mimea ya hydroponic, kwa mfano, haipaswi kuchukuliwa kama aquaponics, kwa sababu tu samaki moja huchangia chochote kwa mahitaji ya virutubisho ya mimea. Tangu uwekaji wa bidhaa za aquaponic una jukumu muhimu zaidi katika uchaguzi wa watumiaji, tunataka kuhamasisha mjadala kwa upya aquaponics kulingana na maendeleo haya mengi ya teknolojia. Ingawa sisi kutetea kufunga mzunguko virutubisho kwa shahada ya juu iwezekanavyo katika mazingira ya njia bora vitendo, ufafanuzi uwezo lazima pia kuchukua maendeleo yote katika maanani.

Kwa hiyo, ufafanuzi unapaswa kuwa na kiwango cha chini, mahitaji ya virutubisho vingi vinavyotokana na maji kwa mimea. Ufafanuzi mpya unaweza kuwakilishwa kama:

Aquaponics uis/u hufafanuliwa kama jumuishi mbalimbali trophic, majini uzalishaji wa chakula uapproach/u inahusu uat angalau/u recirculating mfumo wa ufugaji wa maji (RAS) na kitengo kushikamana hydroponic, ambapo maji kwa ajili ya utamaduni ni pamoja katika baadhi Configuration kati ya vitengo viwili Unot chini ya 50% ya virutubisho zinazotolewa kwa mimea lazima samaki taka zilizopatikana/u.

Ufafanuzi wa msingi wa madini ni wazi na yasiyo ya hukumu ya uchaguzi wa teknolojia iliyowekwa, au hata idadi ya kila sehemu (samaki na mimea), kwa muda mrefu kama utamaduni wa samaki na aina fulani ya majini (hydroponic au substrate utamaduni) teknolojia ya uzalishaji wa mimea hutumiwa. Hata hivyo, pia inalenga ufafanuzi juu ya mienendo ya madini na madini kugawana masuala ya mbinu kutumika na hivyo kuhakikisha, kwa angalau kiasi fulani, kwamba faida mara nyingi zinazohusiana na aquaponics (kuokoa maji, ufanisi madini, dari athari za mazingira, endelevu) ni sasa katika baadhi ya uwiano.

Ufafanuzi wa chama cha virutubisho unaotumiwa kwa aquaponics utakuwa daima chanzo cha ugomvi zaidi kati ya wale wanaofanya. Hii ni mkono na ukweli kwamba jina aquaponics ni kutumika kwa safu kubwa ya teknolojia mbalimbali na motisha mbalimbali virutubisho ugavi na matokeo ya matumizi: kutoka miundo mfumo na mbinu kwamba kutarajia, kama si mahitaji, kwamba idadi kubwa ya virutubisho required kukua mimea kutokea kutoka taka za samaki (wakati mwingine, zaidi ya 90%; Lennard 2017) kwa miundo inayoshiriki vifaa vya virutubisho vya mimea kati ya taka za samaki na nyongeza kubwa zaidi za nje (kwa mfano takriban 50:50 taka ya samaki kwa nyongeza ya nje - kama wengi wa kisasa, Ulaya decoupled mfumo wa aquaponic miundo kufanya; GHARA FA1305 2017) kwa miundo hiyo inayoongeza samaki wachache sana kwamba hakuna ugavi wa virutubisho unaojulikana kutoka kwa taka za samaki kwenye mimea iko (Lennard 2017).

Jina la aquaponics, hadi hivi karibuni (yaani miaka 3—5 iliyopita), limetumika ulimwenguni pote kwa miundo ya mfumo wa kuunganisha na kikamilifu ambayo hutafuta ugavi wa lishe inayohitajika kutoka kwa taka za samaki iwezekanavyo (Rakocy na Hargreaves 1993; Lennard 2017) (Kielelezo 5.2).

Kielelezo 5.2 Mpango rahisi wa mtiririko wa maji kuu ndani ya mfumo wa pamoja wa aquaponic. Viwango vya virutubisho katika maji ya mchakato ni sawa kusambazwa katika mfumo mzima

Hata hivyo, mbinu decoupled sasa kuwakilisha idadi ya mifumo ya utafiti au kutumika kibiashara, hasa katika Ulaya, na katika mazoezi ya sasa wala ugavi kupanda mahitaji ya madini kutoka taka samaki kwa kiwango sawa na mifumo kikamilifu recirculating kufanya (Lennard 2017; Goddek na Keesman 2018 ). Kwa mfano, Goddek na Keesman (2018) wanasema kwamba kwa mifano 3 ya miundo ya mfumo wa aquaponic ya sasa ya Ulaya, mahitaji ya kuongeza jamaa kwa virutubisho vya nje vya hidroponiki ni 40— 60% (NerBreen), 60% (Tilamur) na 38.1% (IGB Berlin). Kwa sababu miundo hii iliyopigwa ni msingi wa kuunganisha teknolojia za utamaduni wa RAS na hydroponic/substrate, zinaonekana kama asili ya aquaponic (Delaide et al. 2016) (Mchoro 5.3) (angalia Chap. 8).

Ufafanuzi wa aquaponics sasa unapanuliwa zaidi ya madereva ya ufanisi wa mazingira, maji na virutubisho na optimization pia ni pamoja na madereva wa kiuchumi (Goddek na Körner 2019; Goddek na Keesman 2018; Goddek 2017; Kloas et al. 2015; Reyes Lastiri et al. 2016) ([Chap. 8] pled- aquaponics-systems.md)). Faida za mbinu hiyo ni kwamba matokeo mazuri ya kiuchumi kutoka teknolojia ya aquaponics ni muhimu kama sifa zake za kibaiolojia, kemikali, uhandisi, mazingira na endelevu na kwa hiyo, matokeo ya kiuchumi yanapaswa kuwa na jukumu ndani ya ufafanuzi wa jumla ([Chap. 8](./8-decoupled-aquaponics -systems.md)).

Faida nyingi mara nyingi huhusishwa na aquaponics, hasa katika suala la ufanisi wake wa matumizi ya maji, ufanisi wake wa matumizi ya virutubisho, asili yake endelevu, uwezo wake wa kuzalisha mazao mawili kutoka chanzo kimoja cha pembejeo (kulisha samaki) na athari zake za mazingira (Timmons, et al., 2002; Buzby na Lian-shin 2014; Wongkiew et al. 2017; Roosta na Hamidpour 2011; Suhl et al. 2016). Faida hizi ni mara kwa mara alinukuliwa na kutumiwa na waendeshaji wa biashara aquaponic na hutumiwa kama njia ya uuzaji na bei ya udhibiti wa bidhaa (samaki na mimea), na kwa hiyo, matumizi ya jina “aquaponics” moja kwa moja na mara moja washirika kwamba bidhaa zilizoandikwa kama vile zimezalishwa na mbinu ambazo zina au kutumia faida zilizoorodheshwa. Hata hivyo, hakuna kanuni rasmi ya sekta hiyo ambayo inataja kuwa matumizi ya neno (aquaponics) hutokea tu wakati faida zinaonekana na za sasa ndani ya teknolojia na mbinu zinazotumiwa. Ikiwa faida zilizo juu zinatolewa kwa aquaponics kama teknolojia, basi hakika teknolojia inapaswa kutoa faida zilizoagizwa, na kama teknolojia haitoi faida, basi neno halipaswi kutumiwa (Lennard 2017).

Kielelezo 5.3 Mpango rahisi wa maji kuu inapita ndani ya mfumo wa aquaponic uliokatwa. viwango virutubisho katika kila sehemu inaweza kuwa tofauti kulengwa na mahitaji ya mtu binafsi sehemu

Kwa sababu aquaponics inaweza kuelezwa ama katika suala la vifaa vyake vya ushirikiano kipengele (RAS na hydroponics), kugawana virutubisho au partitioning mali au uwezo wake wa kutoa faida muhimu, bado kuna wigo mpana wa maombi inawezekana ya jina kwa wengi tofauti ya kiufundi mbinu kwamba kutumia mbinu tofauti na mahitaji ya matokeo tofauti. Kwa hiyo, inaonekana kwamba ufafanuzi halisi wa aquaponics bado haujatatuliwa.

Kwa hiyo inaonekana kwamba maswali muhimu sana bado yanajibiwa: ni nini aquaponics na jinsi inavyoelezwa?

Hii ingeonyesha kwamba kipengele kimoja muhimu sana kwa sekta ya aquaponic kuzingatia ni maendeleo ya ufafanuzi wa kweli na uliokubaliana. Sekta pana ya aquaponics itaendelea kuwa kamili ya kutokubaliana ikiwa ufafanuzi haujakubaliana, na muhimu zaidi, watumiaji wa bidhaa zinazozalishwa ndani ya mifumo ya aquaponic watachanganyikiwa zaidi na zaidi kuhusu kile aquaponics kweli - hali ya mambo ambayo haitasaidia ukuaji na mageuzi ya sekta hiyo.