Mbinu ya utamaduni wa maji
Njia ya DWC inahusisha kusimamisha mimea katika karatasi za polystyrene, na mizizi yao iko ndani ya maji (Takwimu 4.68 na 4.69). Njia hii ni ya kawaida kwa aquaponics kubwa ya kibiashara kuongezeka mazao moja maalum (kawaida lettuce, majani ya saladi au Basil, Kielelezo 4.70), na ni kufaa zaidi kwa ajili ya mashine. Kwa wadogo wadogo, mbinu hii ni ngumu zaidi kuliko vitanda vya vyombo vya habari, na inaweza kuwa haifai kwa maeneo fulani, hasa ambapo upatikanaji wa vifaa ni mdogo.
Mienendo ya mtiririko wa maji
Mienendo ya mtiririko wa maji katika DWC inakaribia kufanana na wale kupitia NFT. Maji hutoka kwa mvuto kutoka kwenye tank ya samaki, kupitia chujio cha mitambo, na ndani ya biofilter/sump mchanganyiko. Kutoka sump, maji hupigwa kwa njia mbili kupitia kiunganishi cha “Y” na valves. Baadhi ya maji hupigwa moja kwa moja kwenye tank ya samaki. Maji iliyobaki yanapigwa ndani ya aina nyingi, ambayo inasambaza maji kwa usawa kwa njia ya mifereji. Maji hutiririka, tena kwa mvuto, kwa njia ya mifereji ya kukua ambapo mimea iko na hutoka upande wa mbali. Wakati wa kuondoka mifereji maji hurejeshwa kwenye biofilter/sump, ambako tena hupigwa ndani ya tank ya samaki au mifereji. Maji ambayo huingia kwenye tank ya samaki husababisha tank ya samaki kuongezeka kwa njia ya bomba la kutoka na kurudi kwenye chujio cha mitambo, hivyo kukamilisha mzunguko.
Hii “Kielelezo 8” Configuration inaelezea njia ya maji inayoonekana katika mfumo wa DWC. Kama ilivyo katika NFT, maji hutembea kupitia chujio cha mitambo na biofilter kabla ya kupigwa nyuma kwenye tank ya samaki na mifereji ya mimea. Moja drawback katika Configuration hii ni kwamba mchanganyiko sump/biofilter anarudi sehemu ya maji ya majivu kutoka mifereji ya mimea nyuma ya mimea. Hata hivyo, tofauti na katika NFT ambapo virutubisho katika filamu ndogo ya maji inapita katika ngazi ya mizizi hupungua haraka, kiasi kikubwa cha maji yaliyomo katika mifereji ya DWC kinaruhusu kiasi kikubwa cha virutubisho kutumiwa na mimea. Upatikanaji huo wa virutubisho pia ungependekeza miundo tofauti ya mfumo. Usambazaji wa maji mfululizo kwenye mifereji ya DWC inaweza kujengwa kwa kutumia tu Configuration “cascade” na ghuba moja tu inayohudumia tank ya mbali. Katika kesi hiyo, bandari ya tank moja itakuwa pembe ya mfululizo, na mtiririko wa maji ulioongezeka utasaidia mizizi kufikia mtiririko mkubwa wa virutubisho.
Katika mfumo DWC inavyoonekana katika Kielelezo 4.68, maji ni pumped kutoka chombo biofilter katika mifereji ambayo karatasi polystyrene yaliyo juu kusaidia kupanda. Kiwango cha mtiririko wa maji inayoingia kila mfereji ni duni. Kwa ujumla, kila mfereji una masaa 1-4 ya muda wa kuhifadhi. Muda wa kuhifadhi ni dhana sawa na kiwango cha mauzo, na inahusu kiasi cha muda inachukua kuchukua nafasi ya maji yote katika chombo. Kwa mfano, kama kiasi cha maji cha mfereji mmoja ni lita 600 na kiwango cha mtiririko wa maji kinachoingia kwenye chombo ni lita 300/h, muda wa kuhifadhi utakuwa saa 2 (lita 600 ÷ lita 300/h).
Uchujaji wa mitambo na kibiolojia
Mitambo na kibiolojia filtration katika vitengo DWC ni sawa na katika NFT vitengo ambayo ni ilivyoelezwa katika Sehemu ya 4.4.2.
DWC kukua mifereji, ujenzi na upandaji
Mifereji inaweza kuwa ya urefu wa kutofautiana, kutoka kwa moja hadi makumi ya mita (Mchoro 4.71). Kwa ujumla, urefu wao sio suala, kama inavyoonekana katika NFT, kwa sababu kiasi kikubwa cha maji huwezesha ugavi wa virutubisho wa kutosha. Lishe bora ya mimea katika mifereji ndefu sana inapaswa kuruhusu uingizaji wa maji wa kutosha na re-oksijeni ili kuhakikisha kwamba virutubisho havijafunguliwa na kwamba mizizi inaweza kupumua. Mbali na upana unaohusika, kwa ujumla inashauriwa kuwa upana wa kawaida wa karatasi ya polystyrene, lakini inaweza kuwa nyingi za hii. Hata hivyo, mifereji nyembamba na ndefu huwezesha kasi ya juu ya maji ambayo inaweza kufaidika kugonga mizizi na mtiririko mkubwa wa virutubisho. Uchaguzi wa upana lazima pia
fikiria upatikanaji na operator. Kina kilichopendekezwa ni cm 30 kuruhusu nafasi ya mizizi ya mimea ya kutosha. Sawa na mizinga ya samaki, mifereji inaweza kufanywa nje ya nyenzo yoyote ya inert ambayo inaweza kushikilia maji. Kwa vitengo vidogo vidogo, vifaa maarufu ni pamoja na vyombo vya plastiki vya IBC vilivyotengenezwa au fibreglass. Mifereji kubwa zaidi inaweza kujengwa kwa kutumia urefu wa kuni au vitalu vya saruji vilivyowekwa na sheeting ya maji ya chakula. Kama kutumia saruji, kuhakikisha ni muhuri na yasiyo ya sumu, waterproof sealer ili kuepuka uwezo madini sumu leaching kutoka saruji katika mfumo wa maji.
Kama ilivyoelezwa hapo juu, wakati wa kuhifadhi kwa kila mfereji katika kitengo ni masaa 1-4, bila kujali ukubwa halisi wa mfereji. Hii inaruhusu upatikanaji wa kutosha wa virutubisho katika kila mfereji, ingawa kiasi cha maji na kiasi cha virutubisho katika mifereji ya kina ni ya kutosha kulisha mimea kwa muda mrefu. Ukuaji wa mimea dhahiri kufaidika na viwango vya mtiririko kasi na maji misukosuko kwa sababu mizizi itakuwa hit na ions wengi zaidi; ambapo mtiririko wa polepole na maji karibu palepale ingekuwa na athari hasi katika ukuaji wa mimea.
Aeration kwa vitengo DWC ni muhimu. Katika mfereji uliopandwa sana, mahitaji ya oksijeni kwa mimea yanaweza kusababisha viwango vya DO kupungua chini ya kiwango cha chini. Yoyote kuoza taka imara sasa katika mfereji ingeweza kuzidisha tatizo hili, kupungua zaidi DO. Hivyo, aeration inahitajika. Njia rahisi ni kuweka mawe kadhaa ya hewa katika mifereji (Mchoro 4.72).
Mawe ya hewa yanapaswa kutolewa kuhusu lita 4 za hewa kwa dakika, na kupangwa kila 2-4 m2 ya eneo la mfereji. Aidha, siphons za Venturi (tazama Sehemu ya 4.2.5) zinaweza kuongezwa kwenye mabomba ya kuingia maji ili aerate maji wakati inapoingia kwenye mfereji. Hatimaye, njia ya Kratky ya DWC inaweza kutumika (Mchoro 4.73). Kwa njia hii, nafasi ya cm 3-4 imesalia kati ya polystyrene na mwili wa maji ndani ya mfereji. Hii inaruhusu hewa kuzunguka sehemu ya juu ya mizizi ya mmea. Njia hii huondoa haja ya mawe ya hewa katika mfereji kama kiasi cha kutosha cha oksijeni katika hewa hutolewa kwenye mizizi. Faida nyingine ya njia hii ni kuepuka kuwasiliana moja kwa moja na mimea inatokana na maji, ambayo inapunguza hatari za magonjwa ya mimea katika eneo la collar. Aidha, uingizaji hewa ulioongezeka kutokana na nafasi ya hewa iliyoongezeka inapendelea kupoteza joto kutoka kwa maji, ambayo ni bora katika hali ya hewa ya joto
Usiongeze samaki yoyote ndani ya mifereji ambayo inaweza kula mizizi ya mimea, k.m. samaki wenye herbivorous kama vile tilapia na carp. Hata hivyo, baadhi ya aina ndogo za samaki, kama vile guppies, mollies, au samaki wa mbu, zinaweza kutumika kwa mafanikio kusimamia mabuu ya mbu, ambayo inaweza kuwa kero kubwa kwa wafanyakazi na majirani katika baadhi ya maeneo.
Karatasi za polystyrene zinapaswa kuwa na idadi fulani ya mashimo yaliyopigwa ili kupatana na vikombe vya wavu (au cubes ya sifongo) kutumika kwa kusaidia kila mmea (Mchoro 4.74). Kiasi na eneo la mashimo ni dictated na aina ya mboga na umbali taka kati ya mimea, ambapo mimea ndogo inaweza kuwa spaced kwa karibu zaidi. Kiambatisho 8 kinajumuisha maelezo maalum na vidokezo vya manufaa juu ya jinsi ya kuchimba mashimo.
Miche inaweza kuanza katika kitalu cha kujitolea (angalia Sehemu ya 8.3) katika vitalu vya udongo au katikati ya udongo. Mara miche hii ni kubwa ya kutosha kushughulikia, inaweza kuhamishiwa kwenye vikombe vya wavu na kupandwa ndani ya kitengo cha DWC (Mchoro 4.75). Sehemu iliyobaki katika kikombe cha wavu inapaswa kujazwa na vyombo vya habari vya hydroponic, kama vile changarawe ya volkano, rockwool au LECA, ili kuunga mkono mbegu. Inawezekana pia kupanda mbegu moja kwa moja kwenye vikombe vya wavu juu ya vyombo vya habari. Njia hii wakati mwingine inapendekezwa ikiwa mbegu za mboga zinapatikana kwa sababu inepuka mshtuko wa kupandikiza wakati wa kupanda tena. Wakati wa kuvuna, hakikisha uondoe mmea wote, ikiwa ni pamoja na mizizi na majani yaliyokufa, kutoka kwenye mfereji. Baada ya kuvuna rafts inapaswa kusafishwa lakini isiachwe kukauka ili kuepuka kuua bakteria ya nitrifying kwenye uso uliojaa wa raft. Vitengo vidogo vinapaswa kusafisha rafts na maji ili kuondoa uchafu na mabaki ya mimea na mara moja huwekwa kwenye mifereji ili kuepuka matatizo yoyote kwa bakteria ya nitrifying.
kesi maalum DWC: chini ya samaki wiani, hakuna filters
Vitengo vya DWC vya Aquaponic vinaweza kuundwa ambavyo hazihitaji filtration ya ziada ya nje (Kielelezo 4.76). Vitengo hivi hubeba wiani mdogo sana wa kuhifadhi samaki (yaani kilo 1-1.5 cha samaki kwa m3 ya tank ya samaki), na kisha hutegemea hasa nafasi ya mizizi ya mimea na eneo la ndani la mifereji kama eneo la uso kwa nyumba ya bakteria ya nitrifying. Skrini rahisi za mesh huchukua taka kubwa imara, na mifereji hutumikia kama mizinga ya kutuliza kwa taka nzuri. Faida ya njia hii ni kupunguza uwekezaji wa awali wa kiuchumi na gharama za mitaji, wakati huo huo kuondoa haja ya vyombo vya ziada vya chujio na vifaa, ambavyo vinaweza kuwa vigumu na gharama kubwa kwa chanzo katika maeneo fulani. Hata hivyo, densities ya chini ya kuhifadhi itasababisha uzalishaji wa samaki chini. Wakati huo huo, ubia wengi wa aquaponic hufanya faida nyingi juu ya mavuno ya mimea badala ya uzalishaji wa samaki, kimsingi tu kutumia samaki kama chanzo cha virutubisho. Mara nyingi, njia hii inahitaji nyongeza ya virutubisho ili kuhakikisha ukuaji wa mimea. Ikiwa kuzingatia njia hii, ni muhimu kutathmini samaki taka na uzalishaji wa mimea na kuzingatia gharama za jamaa na faida.
Mienendo ya mtiririko wa maji
Tofauti kuu kati ya miundo miwili (high samaki kuhifadhi dhidi ya kuhifadhi chini ya samaki) ni kwamba chini wiani kubuni haitumii ama ya vyombo nje filtration, mitambo au kibiolojia. Maji hutoka kwa mvuto kutoka kwenye tank ya samaki moja kwa moja kwenye mifereji ya DWC, kupitia skrini rahisi sana ya mesh. Maji ni kisha akarudi ama sump na pumped nyuma mizinga samaki, au moja kwa moja kwa mizinga samaki bila sump. Maji katika mizinga yote ya samaki na mifereji hutumiwa kwa kutumia pampu ya hewa. Taka ya samaki imevunjwa na bakteria ya nitrifying na mineralizing wanaoishi kwenye uso wa mizizi ya mimea na kuta za mfereji.
Uzito wa kuhifadhi samaki ni mwendelezo, unyoosha kutoka kwa densities ndogo sana ambazo hazihitaji filters njia yote hadi densities ya juu sana ambayo inahitaji filters za nje za kujitolea. Moja rahisi ufumbuzi wa kununua mineralization ziada na biofiltration na kuepuka taka mkusanyiko wa yabisi chini ya mifereji ni pamoja na kuchanganya rahisi mesh screen na kikapu cha pea changarawe au mipira udongo nafasi nzuri tu juu ya kiwango cha maji ambapo maji exits tank samaki. Kikapu kitatenda kama chujio cha kupigia na vyombo vya habari vyake na kuimarisha yabisi. Maji yanayoanguka kutoka kwenye kikapu pia yangeongeza oksijeni kupitia athari yake ya kupasuka. Aidha, matumizi ya pea changarawe ingekuwa na hatua buffering dhidi ya maji acidification kufuatia nitrification. Chaguo jingine linaweza kujumuisha biofilter ndani ya tank ya samaki, yenye mfuko rahisi wa mesh wa vifaa vya biofilter karibu na jiwe la hewa. Hii inaweza kusaidia kuhakikisha biofiltration ya kutosha bila kuongeza gharama ya biofilters nje. Hatimaye, kuongeza kiasi cha jumla cha maji bila kuongeza wiani wa kuhifadhi samaki, kimsingi kwa kutumia mizinga mikubwa ya samaki kwa samaki wachache, kunaweza kusaidia kupunguza masuala ya ubora wa maji kwa kuzimua taka na kuhakikisha muda wa kutosha kwa mkulima kukabiliana na mabadiliko kabla ya samaki kusisitizwa, ingawa hii inaweza kuondokana na virutubisho inapatikana na kuzuia ukuaji wa mboga.
Uzito wa samaki wa chini pia una maana kwamba kiwango cha mtiririko wa maji kinaweza kuwa cha chini. Pampu ndogo inaweza kutumika, kupunguza gharama, lakini hakikisha kuwa angalau nusu ya jumla ya kiasi cha tank ya samaki hubadilishana kwa saa. Kwa kweli, baadhi ya watafiti wamefanikiwa na kuondoa pampu ya umeme wote pamoja na kutegemea kazi ya mwongozo wa mzunguko wa maji mara mbili kwa siku. Hata hivyo, mifumo hii inategemea kabisa aeration ya kutosha. Mbali na tofauti hizi, mapendekezo ya mizinga ya samaki na ujenzi wa mfereji wa DWC hutumika kwa njia hii ya chini ya kuhifadhi wiani.
Usimamizi wa kitengo cha chini cha kuhifadhi
Tofauti kubwa kutoka kwa usimamizi wa vitengo vingine, kujadiliwa kwa undani zaidi katika Sura ya 8, ni chini ya kuhifadhi wiani. Uzito uliopendekezwa wa kuhifadhi kwa aina hizi za mifumo ni 1-5 kg/m3 (kulinganisha na 10-20 kg/m3 kwa mifumo mingine katika mwongozo huu). Hapo awali, imependekezwa kuwa uwiano kati ya samaki na mimea hufuata uwiano wa kiwango cha malisho, ambayo husaidia kuhesabu kiasi cha kulisha samaki kuingia kwenye mfumo uliotolewa eneo lililoongezeka kwa mimea. Hizi vitengo chini kuhifadhi wiani bado kufuata alipendekeza kila siku kiwango cha kulisha uwiano wa 40-50 g/m2, lakini lazima kuelekea mwisho chini. Mbinu muhimu ni kuruhusu samaki kulisha kwa dakika 30, mara 2-3 kwa siku, na kisha kuondoa chakula chochote ambacho haijatumiwa. Overfeeding itasababisha mkusanyiko wa taka katika mizinga ya samaki na mifereji, na kusababisha maeneo ya anoxic, hali mbaya ya kukua, magonjwa, na samaki na mkazo wa mimea. Daima, lakini hasa wakati wa kutumia njia hii bila filters, hakikisha kufuatilia hali ya ubora wa maji kwa karibu, na kupunguza chakula ikiwa viwango vya juu vya amonia au nitriti vinagunduliwa.
Faida na hasara za wiani wa chini
Faida kubwa ni kitengo rahisi. Mfumo huu ni rahisi kujenga na bei nafuu kuanza, kuwa na gharama za chini za mji mkuu. Samaki ni chini ya kusisitiza kwa sababu wao ni mzima katika hali ya wasaa zaidi. Kwa ujumla, mbinu hii inaweza kuwa muhimu sana kwa miradi ya awali na mtaji mdogo. Mifumo hii inaweza kuwa na manufaa sana kwa kukua samaki wenye thamani ya juu, kama vile samaki wa mapambo, au mazao maalum, kama vile mimea ya dawa, ambapo uzalishaji wa chini unafadhiliwa kwa thamani ya juu.
Hata hivyo, hasara kubwa ni kwamba vitengo hivi ni vigumu kuongeza. Mimea na samaki wachache hupandwa katika eneo fulani, hivyo ni chini sana kuliko baadhi ya mifumo iliyotajwa hapo awali. Ili kuzalisha kiasi kikubwa cha chakula, mifumo hii ingekuwa kubwa sana. Kimsingi, mitambo ya nje na biofilters ni nini kuruhusu aquaponics kuwa kubwa sana ndani ya eneo ndogo.
Aidha, uzalishaji wa samaki hauwezi kufanya kazi kwa kujitegemea kutoka sehemu ya hydroponic; mimea lazima iwe katika mifereji wakati wote. Mizizi ya mimea hutoa eneo kwa ukuaji wa bakteria, na bila mizizi hii biofiltration haiwezi kutosha kuweka maji safi kwa samaki. Ikiwa ingekuwa muhimu kuvuna mimea yote kwa mara moja, ambayo inaweza kutokea wakati wa kuzuka kwa magonjwa, mabadiliko ya msimu au matukio makubwa ya hali ya hewa, biofiltration iliyopunguzwa ingeweza kusababisha shida ya amonia na samaki. Kwa upande mwingine, na mitambo ya nje na biofilters uzalishaji wa samaki unaweza kuendelea bila hydroponics kama RAS ya kawaida.
*Chanzo: Shirika la Chakula na Kilimo la Umoja wa Mataifa, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus na Alessandro Lovatelli, Ndogo aquaponic uzalishaji wa chakula, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Imetolewa kwa ruhusa. *