7.7.1 Uzalishaji wa samaki

Katika kiwango kikubwa kibiashara aquaponics samaki na uzalishaji wa mimea haja ya kukidhi mahitaji ya soko. Uzalishaji wa samaki inaruhusu aina tofauti, kulingana na husika mfumo wa kubuni na masoko ya ndani. Uchaguzi wa samaki pia unategemea athari zao kwenye mfumo. Matatizo ya pamoja ya samaki ya samaki kutokana na viwango vya kutosha vya virutubisho, vinavyoathiri afya ya samaki, vinaweza kuepukwa. Ikiwa mifumo ya aquaponic ya pamoja ina samaki wenye usawa wa kupanda uwiano, virutubisho vya sumu vitaingizwa na mimea inayosafisha maji. Tangu kukubalika kwa vitu vya sumu ni aina tegemezi, aina ya samaki uchaguzi ina ushawishi maamuzi juu ya mafanikio ya kiuchumi. Kwa hiyo, ni muhimu kupata mchanganyiko sahihi na uwiano kati ya samaki na mimea, hasa ya aina hizo za samaki na shughuli za chini za kuchafua maji na mimea yenye uwezo wa juu wa kuhifadhi virutubisho.

Faida za kuwa na familia fulani ya samaki katika mifumo ya pamoja ya aquaponic haijulikani wazi kwa kuzingatia mahitaji yao maalum kwa suala la ubora wa maji na mizigo inayokubalika ya virutubisho. Naegel (1977) kupatikana hakukuwa na athari mbaya mashuhuri juu ya ukuaji wa samaki na samaki katika matumizi yake ya Tilapia (Tilapia mossambica) na carp ya kawaida (Cyprinus carpio). Channel catfish (Ictalurus punctatus) ilitumiwa pia na Lewis et al. (1978) na Sutton na Lewis (1982) nchini Marekani. Ilionyeshwa kuwa ubora wa maji ya aquaponics ulikutana kwa urahisi na mahitaji ya aina mbalimbali za samaki, hasa kwa kutumia aina za samaki ‘rahisi kuzalishwa’ kama vile bluu Tilapia (Oreochromis aureus, zamani Sarotherodoon aurea) huko Watten na Busch (1984); Tilapia ya Nile (Oreochromis niloticus), ambayo mara nyingi ilitumika katika masomo na aina mbalimbali za mimea kama aina ya samaki ya mfano (Rakocy 1989; Rakocy et al. 2003, 2004; Al-Hafedh et al. 2008; Rakocy 2012; Villarroel et al. 2011; Simeonidou et al. 2012; Palm et al. 2014a, 2014b; Diem et al. 2017); pia Tilapia hybrids-nyekundu aina (_ Oreochromis niloticus_ x bluu tilapia O. aureus hybrids), kwamba walikuwa kuchunguzwa katika mazingira kame jangwa (Kotzen na Appelbaum 2010; Appelbaum na Kotzen 2016).

Kumekuwa na upanuzi katika aina za spishi za samaki zinazotumiwa katika aquaponiki, angalau Ulaya, ambayo inategemea matumizi ya aina ya samaki asilia pamoja na zile zilizo na kukubalika kwa watumiaji wa juu. Hii ni pamoja na samaki wa Afrika (Clarias gariepinus) ambao ulikua kwa mafanikio chini ya hali ya pamoja ya aquaponic na Palm et al. (2014b), Knaus na Palm (2017a) na Baßmann et al. (2017) katika Ujerumani ya kaskazini. Faida ya C. gariepinus ni kukubalika juu ya vigezo vya maji mbaya kama vile amonia na nitrati, pamoja na hakuna haja ya ugavi wa ziada wa oksijeni kutokana na physiolojia yao maalum ya kupumua hewa. Viwango vyema vya ukuaji wa C. gariepinus chini ya hali ya pamoja ya aquaponic zilielezwa zaidi nchini Italia na Pantanella (2012) na nchini Malaysia na Endut et al. (2009). Upanuzi wa uzalishaji wa samaki wa Afrika chini ya aquaponics ya pamoja unaweza kutarajiwa, kutokana na uzalishaji na usimamizi usio na matatizo, ubora wa bidhaa na kuongeza mahitaji ya soko katika sehemu nyingi duniani.

Katika Ulaya, aina nyingine za samaki zilizo na uwezo mkubwa wa soko na thamani ya kiuchumi hivi karibuni zimekuwa lengo la uzalishaji wa maji, na msisitizo hasa juu ya spishi za piscivorous kama vile pikeperch ya Ulaya ‘zander’ (Sander lucioperca). Pikeperch uzalishaji, aina ya samaki kwamba ni kiasi nyeti kwa vigezo maji, ilijaribiwa katika Romania katika aquaponics pamoja. Blidariu et al. (2013a, b) ilionyesha PSUB2/sub5/sub (fosforasi pentoxide) na viwango vya nitrati katika lettuce (Lactuca sativ) kwa kutumia pikeperch ikilinganishwa na uzalishaji wa kawaida, na kupendekeza kuwa uzalishaji wa pikeperch katika aquaponics pamoja inawezekana bila madhara hasi juu ya samaki ukuaji na sumu ya madini. The Cyprinidae (Cypriniformes) kama vile carp imekuwa kawaida kutumika katika aquaponics pamoja na kwa ujumla umeonyesha ukuaji bora na kupunguza kuhifadhi msongamano na kiwango cha chini cha aquaponic mchakato wa mtiririko wa maji (matumizi bora ya maji) wakati wa majaribio katika India. Uzito bora wa kuhifadhi koi carp (Cyprinus carpio var. koi) ulikuwa katika kilo 1.4/m (Hussain et al. 2014), na faida bora ya uzito na mavuno ya *Beta vulgaris * var. bengalensis (mchicha) ilipatikana kwa kiwango cha mtiririko wa maji cha 1.5 L/min (Hussain et al. 2015). Ukuaji mzuri wa samaki na mavuno ya mimea ya mchicha wa maji (Ipomoea aquatica) yenye asilimia kubwa ya kuondolewa kwa virutubisho (Nosub3/sub-N, Posub4/sub-P, na K) iliripotiwa kwa kiwango cha chini cha mtiririko wa maji cha 0.8 L/min na carp ya polycultured (Cyprinus carpio koi carpio_ koi) na samaki wa dhahabu (Carpio) na samaki wa dhahabu (Carassius auratus na samaki Nuwansi et al. (2016). Inashangaza kutambua kwamba ukuaji wa mimea na kuondolewa kwa virutubisho katika koi (Cyprinus carpio var. koi) na samaki wa dhahabu (Carassius auratus) uzalishaji (Hussain et al. 2014, 2015) na Beta vulgaris var. bengalensis (mchicha) na mchicha wa maji (Ipomoea aquatica) iliongezeka linearly na kupungua kwa mtiririko wa maji kati ya 0.8 L/min na 1.5 L/min. Matokeo haya yanaonyesha kwamba kwa utamaduni wa samaki wa cyprinid, mtiririko wa chini wa maji unapendekezwa kwani hii haina athari mbaya juu ya ukuaji wa samaki. Kwa upande mwingine, hata hivyo, Shete et al. (2016) alielezea kiwango cha juu cha mtiririko wa 500 L hsup-1/sup (takriban 8 L/min) kwa ajili ya uzalishaji wa kawaida wa carp na mint (Mentha arvensis), ikionyesha haja ya viwango tofauti vya mtiririko wa maji kwa aina tofauti za mimea. Cyprinid nyingine, tench (Tinca tinca), ilijaribiwa kwa ufanisi na Lobillo et al. (2014) nchini Hispania na ilionyesha viwango vya juu vya uhai wa samaki (99.32%) katika msongamano mdogo wa kuhifadhi wa kilo 0.68 msup-3/sup bila vifaa vya kuondolewa vilivyo na viwango vyema vya uhai wa lettuce (98%). Kwa ujumla, wanachama wa familia ya Cyprinidae huchangia sana uzalishaji wa maji duniani kote (FAO 2017); huenda hii pia itakuwa kweli chini ya hali ya maji na uzalishaji, lakini hali ya kiuchumi inapaswa kupimwa kwa kila nchi tofauti.

Viumbe vingine vya majini kama vile shrimp na crayfish vimeanzishwa katika uzalishaji wa maji pamoja. Mariscal-Lagarda et al. (2012) alichunguza ushawishi wa maji nyeupe ya mchakato wa uduvi (Litopenaeus vannamei) juu ya ukuaji wa nyanya (Lycopersicon esculentum) na kupatikana mavuno mazuri katika aquaponics yenye athari mbili za kuzuia maji chini ya uzalishaji jumuishi. Utafiti mwingine ukilinganisha pamoja nusu kubwa aquaponic uzalishaji wa prawn maji safi (Macrobrachium rosenbergii — shrimp Malaysia) na Basil (Ocimum basilicum) dhidi ya jadi hydroponic kupanda kilimo na ufumbuzi madini (Ronzón-Ortega et al. 2012). Hata hivyo, uzalishaji Basil katika aquaponics awali chini ya ufanisi (25% ya maisha), lakini kwa kuongeza majani ya prawn, mimea majani pia iliongezeka ili waandishi alikuja na hitimisho chanya na uzalishaji wa Basil na M. rosenbergii. Sace na Fitzsimmons (2013) waliripoti ukuaji bora wa mimea katika lettuce (Lactuca sativa), kabichi ya Kichina (Brassica rapa pekinensis) na pakchoi (Brassica rapa) na M. rosenbergii katika utamaduni na Nile Tilapia (O. niloticus). Kilimo na prawn imetulia mfumo kulingana na vigezo vya kemikali na kimwili, ambayo kwa hiyo iliboresha ukuaji wa mimea, ingawa kutokana na pH iliyoongezeka, upungufu wa virutubisho ulifanyika katika kabichi ya Kichina na lettuce. Kwa ujumla, tafiti hizi zinaonyesha kuwa uzalishaji wa shrimp chini ya hali ya aquaponic inawezekana na unaweza hata kutumia athari ya kuleta utulivu juu ya kitanzi kilichofungwa - au pamoja na kanuni ya aquaponic.

7.7.2 Uzalishaji wa mimea

Kilimo cha spishi nyingi za mimea, mimea, mazao ya matunda na mboga za majani zimeelezewa katika maji ya pamoja. Mara nyingi, maudhui ya virutubisho ya mchakato wa maji ya maji yalikuwa ya kutosha kwa ukuaji mzuri wa mimea. mapitio na Thorarinsdottir et al. (2015) muhtasari taarifa juu ya uzalishaji wa mimea chini ya hali ya uzalishaji wa aquaponic kutoka vyanzo mbalimbali. Lettuce (Lactuca sativa) ulikuwa mmea mkuu uliolimwa katika aquaponics na mara nyingi ulitumiwa katika tofauti tofauti kama vile lettuce ya crisphead (barafu), lettuce ya butterhead (bib nchini Marekani), lettuce ya romaine na lettuce huru ya majani chini ya usiku (3—12 ˚C) na joto ya juu ya siku (17-28 ˚C) (SomerC) (SomerC) Ville et al. 2014). Majaribio mengi yalifanywa kwa lettuce katika aquaponiki (kwa mfano Rakocy 1989) au kama kulinganisha ukuaji wa lettuce kati ya aquaponiki, hydroponiki na aquaponics inayosaidia (Delaide et al. 2016). lettuce ya Romaine (Lactuca sativa longifolia cv. Jericho) pia alichunguzwa na Seawright et al. (1998) na matokeo mazuri ya ukuaji sawa na hydroponiki ilio na kuongezeka kwa mkusanyiko wa K, Mg, Mn, P, Na na Zn na kuongeza majani ya samaki ya Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). Viwango vya Fe na Cu havikuathiriwa. Lettuki mavuno ilikuwa insignificant na tofauti kuhifadhi msongamano wa samaki (151 g, 377 g, 902 g, 1804 g) na kupanda majani kati ya 3040 g (151 g samaki) na 37080 g (902 g samaki). Lettuce pia ilikuzwa, kwa mfano na Lennard na Leonard (2006) na Murray Cod (Maccullochella peelii peelii), na kwa Lorena et al. (2008) na sturgeon ‘bester’ (mseto wa Huso kike na Acipenser ruthenus kiume) na kwa Pantanella (2012) na Nile tilapia (O. niloticus). Kama mazao ya maji ya joto, basil (Ocimum basilicum) iliripotiwa kama mimea nzuri kwa ajili ya kilimo chini ya aquaponics pamoja na iliripotiwa kama mazao yaliyopandwa zaidi na 81% ya washiriki katika matokeo ya utafiti wa kimataifa (Love et al. 2015). Rakocy et al. (2003) alichunguza basil na mavuno kulinganishwa chini ya kundi na uzalishaji uliojaa (2.0; 1.8 kg/msup2/sup) kinyume na kilimo cha shamba na mavuno ya chini (0.6 kg/msup2/sup). Somerville et al. (2014) alielezea Basil kama moja ya mimea maarufu zaidi kwa aquaponics, hasa katika mifumo mikubwa kutokana na ukuaji wake wa haraka na thamani nzuri ya kiuchumi. Kilimo tofauti cha basil kinaweza kupandwa chini ya joto la juu kati ya 20 na 25 ˚C katika vitanda vya vyombo vya habari, NFT (mbinu ya filamu ya virutubisho) na DWC (utamaduni wa maji ya kina) mifumo ya hydroponic. Basil iliyopandwa katika vitanda vya vyombo vya habari vya changarawe inaweza kufikia mavuno ya juu mara 2.5 pamoja na vijana wa tilapia (O. niloticus, 0.30 g) kinyume na C. gariepinus (0.12 g) (Knaus na Palm 2017a).

Nyanya (Lycopersicon esculentum) zilielezewa na Somerville et al. (2014) kama ‘mboga’ bora ya majira ya joto katika aquaponics na zinaweza kukabiliana na mfiduo kamili wa jua na joto chini ya 40 ˚C kulingana na aina ya nyanya. Hata hivyo, uendelevu wa kiuchumi katika aquaponics pamoja ni mgogoro kutokana na kupunguzwa kwa ushindani wa uzalishaji wa nyanya aquaponics ikilinganishwa na high-engineered uzalishaji wa kawaida hydroponic katika greenhouses katika, kwa mfano Kituo cha Uboreshaji Uholanzi cha DLV GreenQ katika Bleiswijk na mavuno ya nyanya ya kilo 100.6 msup-2/sup (Hortidayly 2015), au hata zaidi (Heuvelink 2018). Uchunguzi wa awali ulilenga kilimo cha mmea huu hasa ikilinganishwa na uzalishaji wa shamba. Lewis et al. (1978) iliripoti karibu mara mbili mazao ya nyanya chini ya aquaponics ikilinganishwa na uzalishaji wa shamba na upungufu wa chuma uliotokea uliwekwa kwa kutumia ethylene diamine tetra-asetiki asidi. Nyanya pia zilitengenezwa katika mifumo tofauti ya aquaponic katika miongo iliyopita, na Sutton na Lewis (1982) na mimea nzuri huzaa katika joto la maji hadi 28 ˚C pamoja na samaki wa Channel (Ictalurus punctatus), na Watten na Busch (1984) pamoja na tilapia (Sarotherodon aurea) na mahesabu jumla soko nyanya matunda mavuno ya 9.6 kg/msup2/sup, takriban 20% ya mavuno kumbukumbu kwa aquaponics decoupled (47 kg/msup2/sup/y, Geelen 2016). McMurtry et al. (1993) pamoja na tilapia mseto (Oreochromis mossambicus x Oreochromis niloticus) na nyanya katika biofilters kuhusishwa mchanga ambayo ilionyesha mojawapo ‘mavuno/high jumla mavuno’ ya 1:1 .5 tank/biofilter uwiano (mchanga filter kitanda) na McMurtry et al. (1997) na kuongeza jumla ya kupanda matunda kupanda mavuno na kuongeza biofilter/tank uwiano. Inapaswa kuwa alisema kuwa uzalishaji wa nyanya inawezekana chini ya aquaponics pamoja. Kufuatia kanuni ya kilimo cha mimea isiyo na udongo katika aquaponics sensu stricto baada ya Palm et al. (2018), ni faida kwa sehemu mbolea za virutubisho fulani kama vile fosforasi, potasiamu au magnesiamu kuongeza mavuno (tazama changamoto hapa chini).

Kilimo cha spishi za mimea zaidi kinawezekana pia na upimaji wa mazao mapya unaendelea kuripotiwa. Nchini Uingereza, Kotzen na Khandaker wamejaribu mboga za kigeni za Asia, na mafanikio hasa kwa mchanga wa uchungu, inayojulikana kama kerala au melon kali (Momordica charantia) (Kotzen pers. comm.). Taro (Colocasia esculenta) ni spishi nyingine ambayo imeongezeka kwa urahisi na mafanikio yaliyoripotiwa kwa ajili ya ’ear’ yake kubwa kama majani pamoja na mizizi yake (Kotzen pers. comm.). Somerville et al. (2014) alibainisha kuwa mazao kama vile cauliflower, mbilingani, pilipili, maharagwe, mbaazi, kabichi, broccoli, chard ya Uswisi na parsley yana uwezo wa kulima chini ya aquaponics. Lakini kuna mengi zaidi (k.m. celery, broccoli, kohlrabi, chillies n.k.) ikiwemo mimea inayopendelea kuwa na hali ya mizizi ya mvua, ikiwa ni pamoja na mchicha wa maji (Ipomoea aquatica) na mint (Menta sp.) pamoja na baadhi ya mimea halophytic, kama vile marsamphire samphire (Salicornia europaeaeaea).

Mimea ya mapambo pia inaweza kulimwa, peke yake au pamoja na mazao mengine (kuingiliana), k.m. Hedera helix (ivy kawaida) iliyopandwa katika Chuo Kikuu cha Rostock na Palm & Knaus katika mfumo wa maji ya pamoja. Majaribio yalitumia asilimia 50 ya virutubisho ambayo kwa kawaida hutolewa kwa mimea chini ya hali ya kawaida ya kitalu na kiwango cha mafanikio ya 94.3% (Mchoro 7.10).

Kielelezo. 7.10 Tatu ubora makundi ya Ivy (Hedera helix), mzima katika mfumo pamoja aquaponic kuonyesha ubora kwamba biashara kitalu inahitaji (a) nzuri sana na moja kwa moja soko, (b) nzuri na soko na (c) si ya ubora wa kutosha

Mbali na hilo mmea waliochaguliwa na lahaja, kuna vikwazo viwili vikubwa vinavyohusu uzalishaji wa mimea ya maji chini ya majimbo mawili yaliyopendekezwa ya uzalishaji wa samaki, kina na kina. Katika hali ya kina, upatikanaji wa virutubisho ndani ya mchakato wa maji ni chini sana kuliko chini ya uzalishaji wa mimea ya kibiashara, virutubisho kama vile K, P na Fe ni upungufu, na conductivity ni kati ya 1000 na 1500 μS/cm, ambayo ni kidogo sana kuliko kutumika chini ya uzalishaji wa kawaida wa hydroponic wa kibiashara mimea mara kwa mara kati ya 3000 na 4000 μs/cm. Mimea ambayo haina upungufu katika virutubisho vingine inaweza kuonyesha ishara za necroses za majani na kuwa na chlorophyll kidogo ikilinganishwa na mimea yenye mbolea bora. Kwa hiyo, kuongeza kwa kuchagua baadhi ya virutubisho huongeza ubora wa mimea ambayo inahitajika kuzalisha bidhaa za ushindani.

Kwa kumalizia, uzalishaji wa mimea ya kibiashara wa aquaponics pamoja chini ya uzalishaji mkubwa wa samaki una ugumu wa kushindana na uzalishaji wa kawaida wa mimea na hydroponics ya kibiashara kwa kiwango kikubwa. Mashirika yasiyo ya mojawapo na kulingana na Palm et al. (2019) haitabiriki utungaji wa virutubisho unaosababishwa na mchakato wa uzalishaji wa samaki lazima kushindana dhidi ya hali bora ya virutubisho kupatikana katika mifumo ya hydroponic. Hakuna shaka kwamba ufumbuzi unahitaji kuendelezwa kuruhusu ukuaji bora wa mimea wakati huo huo kutoa ubora wa maji unaohitajika kwa samaki.

7.3 Chaguzi za Samaki na Plant mchanganyiko

Kuchanganya samaki na mimea katika aquaponics iliyofungwa inaweza kuzalisha ukuaji bora wa mimea (Knaus et al. 2018b) pamoja na faida kwa ustawi wa samaki (Baßmann et al. 2017). Ndani ya mchakato wa maji, tofauti kubwa katika micronutrients na macronutrients zinaweza kutokea na athari hasi juu ya mahitaji ya lishe ya mimea (Palm et al. 2019). Uchunguzi wa jumla wa mifumo ya maji ya pamoja imeonyesha kuwa kuna viwango vya chini vya virutubisho ndani ya mifumo (Bittsanszky et al. 2016) kwa kulinganisha na ufumbuzi wa virutubisho wa hydroponic (Edaroyati et al. 2017). Mimea haiwezi kuvumilia chini au oversupply ya virutubisho bila madhara juu ya ukuaji na ubora, na pembejeo ya kila siku ya chakula ya mfumo wa aquaponic inahitaji kubadilishwa kwa mahitaji ya virutubisho ya mmea. Hii inaweza kupatikana kwa kusimamia wiani wa kuhifadhi samaki pamoja na kubadilisha chakula cha samaki. Somerville et al. (2014) jumuishwa mimea katika aquaponics kulingana na mahitaji yao ya virutubisho kama ifuatavyo:

1. Mimea yenye mahitaji ya chini ya virutubisho (kwa mfano Basil, Ocimum basilicum)

2. Mimea yenye mahitaji ya lishe ya kati (k.m. cauliflower, Brassica oleracea var. Botrytis)

3. Mimea yenye mahitaji ya juu ya virutubisho kama vile aina za matunda (k.m. jordgubbar, Fragaria spec.).

Sio mimea yote inayoweza kukuzwa katika mifumo yote ya hydroponic yenye mavuno sawa. Uchaguzi wa mmea unategemea mfumo wa hydroponic ikiwa mifumo ya kawaida ya aquaponic isiyo na soilless (k.m. DWC, NFT, ebb na mtiririko; aquaponics sensu stricto’ — s.s. — kwa maana nyembamba) hutumiwa. Chini ya kilimo cha aquaponics (‘aquaponics sensu lato’ — s.l. — kwa maana pana, Palm et al. 2018), matumizi ya udongo wa ajizi au kwa kuongeza mbolea hutumika mbinu za bustani kutoka kilimo cha maua, na kuongeza uwezekano wa aina mbalimbali.

Chini ya hali ya hydroponic, miundo ya sehemu ya mifumo ina ushawishi mkubwa juu ya vigezo vya ukuaji wa mimea. Kwa mujibu wa Upendo et al. (2015), wazalishaji wengi wa aquaponic walitumia mifumo ya raft na vyombo vya habari kitanda na kwa kiasi kidogo NFT na minara wima. Lennard na Leonard (2006) alisoma ukuaji wa lettuce Green mwaloni (Lactuca sativa) na kurekodi uhusiano Gravel kitanda\ > Floating raft\ > NFT katika suala la maendeleo ya majani na mavuno pamoja na Murray Cod (Maccullochella peelii peelii) nchini Australia. Knaus & Palm (2016—2017, data isiyochapishwa) wamejaribu mifumo ndogo ya hydroponic tofauti kama vile NFT, raft inayozunguka na substrate ya changarawe juu ya ukuaji wa mimea tofauti katika Fishglasshouse katika kubuni ya majaribio ya aquaponic iliyokatwa, inayohitaji kupima baadae chini ya hali ya pamoja. Kwa kuongezeka kwa uzalishaji wiani wa samaki wa Afrika (C. gariepinus, takriban 20—168 kg/msup3/sup), mazao mengi yanayopandwa kama vile matango (Cucumis sativus), basil (Ocimum basilicum) na pak choi (Brassica rapa chinensis) walijaribu kukua vizuri, kinyume na Lennard na Leonard (2006), katika changarawe na NFT aquaponics (changarawe\ > NFT\ > raft; Wermter 2016; Pribbernow 2016; Lorenzen 2017), na Morocco mint ‘spearmint’ (Mentha spicata) ilionyesha kinyume ukuaji utendaji (raft = NFT\ > changarawe) na idadi ya juu jani katika NFT (Zimmermann 2017). Hii inaonyesha faida ya hali ya changarawe na inaweza kutumika kwa mfano pia katika sufuria za kawaida za mimea na substrate ya udongo chini ya hali ya pamoja ya maji. Aina hii ya aquaponics iliteuliwa kama ‘kilimo cha maua — aquaponics _ (s.l.) _’ kutokana na matumizi ya substrates kutoka sekta ya maua (udongo, coco fiber, Peat, nk) (tazama Palm et al. 2018). Hii inahusisha mbinu zote za kilimo cha mimea ambazo zinaruhusu mimea kukua katika sufuria, ambapo substrate katika sufuria yenyewe inaweza kuchukuliwa kuwa sawa na substrate ya changarawe ya kawaida kwa aquaponics. Utafiti wa Knaus & Palm (data isiyochapishwa) ilionyesha kutofautiana katika ubora wa mboga za kawaida na hivyo uwezekano wao wa kukua katika aina hii ya aquaponics na udongo (Mchoro 7.11, Jedwali 7.1). Katika aina hii ya aquaponics, maharagwe, lettuce ya kondoo na radish walifanya vizuri.

Kielelezo 7.11 Majaribio na mboga mbalimbali za kawaida, chini ya hali ya baridi katika majira ya baridi 2016/2017 katika Fishglasshouse (Chuo Kikuu cha Rostock, Ujerumani)

Jedwali 7.1 Mapendekezo ya matumizi ya mimea ya bustani katika kilimo cha maji na matumizi ya 50% ya mbolea ya kawaida katika sufuria na udongo

meza thead tr darasa=“header” Jina lili/th Thlat. Jina/th Haiwezekani kwa aquaponics/th Thmark/th Utawala wa ThNutrient/th /tr /thead tbody tr darasa=“isiyo ya kawaida” Tdbeans/Td td iPhaseolus vulgaris/i /td Tdyes/TD td1/td Tdextensive/TD /tr tr darasa=“hata” TDPEAS/TD td iPisum sativum/i /td TDNO/TD td2/td TDIntensive/TD /tr tr darasa=“isiyo ya kawaida” TDBeet/Td td iBeta vulgari/i /td TDNO/TD td2/td TDBoth/td /tr tr darasa=“hata” Tdtomatoes/TD td Isolanum lycopersicum/i /td TDNO/TD td2.3/td TDBoth/td /tr tr darasa=“isiyo ya kawaida” lettuce ya TDLamb ya/td td Ivalerianella lousta/i /td Tdyes/TD td1/td TDBoth/td /tr tr darasa=“hata” Tdradish/td td IrapHanus sativus/i /td Tdyes/TD td1/td TDBoth/td /tr tr darasa=“isiyo ya kawaida” TDWheat/TD td Itriticum aestivum/i /td TDNO/TD td2/td TDBoth/td /tr tr darasa=“hata” Tdlettuce/TD td IlActuca sativa/i /td Tdyes/TD td1/td TDIntensive/TD /tr /tbody /meza

uchaguzi kupanda (aina na aina) na hasa hydroponic sehemu ya mfumo na/au substrate, ikiwa ni pamoja na Peat, Peat substitutes, coco fiber, mbolea, udongo, nk au mchanganyiko wao (tazama Somerville et al. 2014), ina athari kubwa katika mafanikio ya kiuchumi ya mradi huo. Ufanisi wa substrates baadhi lazima kupimwa katika vyombo vya habari kitanda hydroponic subvitengo (kwa mfano matumizi ya mchanga (McMurtry et al. 1990, 1997), changarawe (Lennard na Leonard 2004) na perlite (Tyson et al. 2008). Matumizi ya substrates nyingine za kitanda cha vyombo vya habari kama vile changarawe za volkeno au mwamba (tuff/tufa), changarawe ya chokaa, changarawe ya kitanda cha mto, jiwe la pumice, plastiki za recycled, substrates za kikaboni kama vile nyuzi za nazi, machujo ya mboji na shina la mchele zimeelezwa na Somerville. (2014). Masomo ya kulinganisha yenye ubora na mapendekezo, hata hivyo, ni nadra sana na chini ya utafiti wa baadaye.

7.4 Polyponics

Mchanganyiko wa viumbe tofauti vya majini katika mfumo mmoja wa aquaponic unaweza kuongeza mavuno ya jumla. Kwanza kutumika na Naegel (1977), kanuni hii ya uzalishaji wa aina mbalimbali iliundwa kutoka neno polyculture pamoja na aquaponics katika mifumo ya pamoja kama ‘polyponic’ (polyculture + aquaponics) na Knaus na Palm (2017b). Kama IMTA (jumuishi ya maji ya multitrophic), polyponics huongeza utofauti wa mifumo ya uzalishaji. Kutumia spishi nyingi katika mfumo mmoja kuna faida na hasara zote mbili kama (a) mseto inaruhusu mtayarishaji kujibu madai ya soko la ndani lakini (b) kwa upande mwingine, lengo linaenea katika bidhaa kadhaa, ambayo inahitaji ujuzi mkubwa na usimamizi bora. Taarifa iliyochapishwa juu ya polyponics ni chache. Hata hivyo, Sace na Fitzsimmons (2013) waliripoti ukuaji bora wa mimea ya lettuce, kabichi ya Kichina na pakchoi katika polyculture na shrimp ya maji safi (Macrobrachium rosenbergii) na Tilapia ya Nile (O. niloticus) katika aquaponics pamoja. Alberts-Hubatsch et al. (2017) ilivyoelezwa kilimo cha crayfish vyeo (Astacus astacus), mseto striped bass (Morone saxatilis x M. chrysops), microalgae (Nannochloropsis limnetica) na watercress (Nasturtium officinale), ambapo ukuaji wa crayfish ulikuwa wa juu kuliko ilivyotarajiwa, kulisha mizizi ya watercress, nyasi za samaki na chakula cha pikeperch iliyoundwa.

Uchunguzi wa awali katika Chuo Kikuu cha Rostock ulionyesha tofauti katika ukuaji wa mimea katika vitengo viwili vinavyofanana 25msup2/sup backyard-pamoja na uzalishaji wa samaki wa Afrika (Clarias gariepinus) na Nile Tilapia (Oreochromis niloticus, Palm et al. 2014b). Mboga huzaa lettuce (Lactuca sativa) na matunda ya tango (Cucumis sativus) yalikuwa bora zaidi pamoja na O. niloticus. Athari hii pia ilionekana na Knaus na Palm (2017a) yenye mavuno ya juu ya 2.5 katika basil (Ocimum basilicum) na mara mbili zaidi majani ya parsley (Petroselinum crispum) pamoja na O. niloticus. Ulinganisho mwingine kati ya O. niloticus na carp ya kawaida (Cyprinus carpio) ulionyesha majani ya juu mara mbili kwa mmea (g plantsup-1/sup) ya nyanya (Solanum lycopersicum) na tilapia na biomasi kubwa ya matango (Cucumis sativus) na carp, hata hivyo, na matunda ya juu ya tango uzito katika O. niloticus aquaponic kitengo (Knaus na Palm 2017b). Mavuno ya mint (Mentha x piperita) ilikuwa takriban mara 1.8 zaidi katika kitengo cha tilapia, lakini parsley ilikuwa mara 2.4 zaidi pamoja na carp (Knaus et al. 2018a). Matokeo ya majaribio haya yalifuata utaratibu wa ukuaji wa mimea: O. niloticus\ > C. carpio\ > C. gariepinus, wakati ukuaji wa samaki ulionyesha utaratibu wa nyuma na: C. gariepinus\ > O. niloticus\ > C. carpio.

Kwa mujibu wa matokeo haya, uchaguzi samaki mvuto kupanda mavuno na mchanganyiko wa aina mbalimbali samaki na ukuaji wa utendaji zao inaruhusu marekebisho ya aquaponics pamoja na samaki mojawapo na mavuno kupanda. Wakati wa majaribio mfululizo (O. niloticus tu, C. gariepinus tu), mazao ya majani ya juu (O. basilicum) ya 20.44% (Tofauti ya ukuaji wa mimea — PGD) yalionekana kwa O. niloticus kinyume na mavuno ya basil na C. gariepinus (Knaus et al. 2018b). Hivyo, O. niloticus inaweza kutumika kuongeza mavuno ya mimea kwa ujumla C. gariepinus mfumo. Athari hii inayoitwa kuongeza na Tilapia inaboresha pato la uzalishaji wa mfumo wa jumla na inafadhili i) ukuaji wa mimea maskini na ukuaji mkubwa wa samaki wa C. gariepinus pamoja na ii) ukuaji maskini wa samaki katika O. niloticus na kuongeza kwa mavuno ya mmea. Shamba la kwanza la kibiashara la polyponic limefunguliwa huko Bali, Indonesia, likitengeneza tilapia pamoja na samaki wa Asia (Clarias batrachus) na bidhaa za kawaida za kilimo.