Akvaponik: Nedir, nasıl çalışır, faydaları ve endüstriyel projeleri

La Akuaponik Mahsulün özelliklerini birleştiren bir sistemdir. de peces Geleneksel su ürünleri yetiştiriciliği yönteminin topraksız yetiştirmeHidroponik sistem, bitkilerin herhangi bir substrat türü olmadan yetiştirildiği bir sistemdir; bu amaçla kullanılır çözünmüş besin maddeleri içeren suBu teknik bir simbiyotik denge Bitkiler, bakteriler ve balıklar arasında, her organizmanın sistemin sağlığında önemli bir rol oynadığı bir sistemdir.

Bu yazıda size anlatacağız Akvaponi nedir? ve temel özelliklerinin ne olduğunu, ayrıca daha derinlemesine incelemenin yanı sıra teknik operasyon, denge kriterleri, filtrasyon gereksinimlerihastalık yönetimi ve örnekleri endüstriyel projeler.

İlgili makale:

Yetiştirmede yenilikçilik ve sürdürülebilirlik de peces Su ürünleri yetiştiriciliğinde: sektörün trendleri, zorlukları ve geleceği

Aquaponics nedir

It is a sürdürülebilir sistem aynı anda hem bitki hem de balık üretebilen, su ürünleri yetiştiriciliğini birleştirmek (su canlılarının yetiştirilmesi) ve suda bitki yetiştirme (Topraksız suda bitki yetiştirme). Bu iki element, su hayvanlarının yetiştirilmesi ve son derece sınırlı kullanımla sebze yetiştirilmesi için temeldir. su verimliliğiÜreme sonucu ortaya çıkan atıklarla de peces Su, kapalı sistemlerde ve yeniden dolaşımBakteriler tarafından dönüştürülebilir ve bitkiler tarafından kullanılabilirler.

Atık sular açısından zengin sular ortaya çıksa da balıklar için toksik Amonyak veya nitrit biriktiğinde mükemmel bir çözüm haline gelirler bitkiler için besin kaynağı nitrifikasyon sürecinden sonra. Bu simbiyoz, besin döngüsünü kapatmakAtıkları azaltmak ve ürün sürdürülebilirliğini artırmak. Modern uygulamada öne çıkanlar şunlardır: devridaim sistemleri (Su ürünleri yetiştiriciliğinde ve devridaim hidroponik sistemlerinde RAS) yerel ölçekte akvaponiği yönlendiren teknolojik çerçeve olarak ve Sanayi, entegre ıslahta yenilik ve sürdürülebilirlik de peces.

Cómo funciona

Akvaponik, çeşitli yöntemler sayesinde çalışır bileşenler veya alt sistemler Koordineli bir şekilde hareket eden. Temel unsurlar aşağıda açıklanmakta ve performansı optimize etmek için temel teknik kriterlerle genişletilmektedir:

• Yetiştirme tankı: yer neresidir balık besleme ve büyütmeBirincil yaşam alanı olarak görev yapar ve iyi bir iklime sahip olmalıdır. havalandırmaStresi önlemek ve yem dönüşümünü iyileştirmek için su hareketi ve sıcaklık kontrolü.
• Katıların giderilmesi: yenmemiş yiyecekleri ortadan kaldırmak için tasarlanmış bir birim ince tortularÇökeltme tankları, mekanik filtreler veya siklon ayırıcılar içerebilir. Katıların uzaklaştırılması, organik yük Aksi takdirde biyofiltre ve çözünmüş oksijen etkilenecektir.
• biyofiltre: geliştirildikleri yerde destek nitrifikasyon bakterileri amonyumu (NH4+/NH3) nitrite (NO2−) ve sonrasında da nitrat (NO3−), bitkiler tarafından özümsenebilen ve balıklar için daha az toksik olan bir formdur.
• Hidroponik alt sistemler: bitkilerin yetiştiği, alt tabakanın bulunmadığı yetiştirme alanları besinleri emmekBunlar şu türden olabilir: yükseltilmiş yataklar (aralıklı akışlı çakıl veya genişletilmiş kil), NFT (besin filmi tekniği) veya DWC (derin su depoları) üretim amacına ve mevcut alana göre.
• karter: alt seviye tankı suyu topla ekimden sonra pompayla tanka geri gönderir de pecesToplam hacmin kontrolünü kolaylaştırır, hidrolik stabilite ve dozajı.

Sistemin kalbi nitrojen döngüsüBalıklar, yüksek konsantrasyonlarda toksik olan amonyağı salgılar. Biyofiltredeki bakteriler bunu önce nitrite (yine toksiktir) ve ardından nitrata dönüştürür. bitkiler tarafından kullanılabilirBitkiler de bu besinleri sudan alır ve su daha temiz ve daha düşük bir azot yüküyle tanka geri döner. Bu döngünün sürdürülmesi için yüksek çözünmüş oksijenorta pH, kararlı alkalinite ve bitki türlerine uygun su sıcaklığı de peces.

La sistem kararlılığı Üç unsurun arasındaki dengeye bağlıdır: biyokütle de peces, biyofiltre kapasitesi y bitki besin ihtiyacıBu faktörlerden herhangi biri dengesizleştiğinde, tespit edilip düzeltilmesi gereken sorunlar ortaya çıkar:

• Aşırılıktan kaynaklanan dengesizlik de peces (Durum A): eğer biyokütle de peces Biyofiltrenin kapasitesi aşıldığında amonyak ve nitrit birikerek suyun toksisitesi artar.
• İyi büyüklükte biyofiltre ancak az sayıda bitki (Durum B)Sistem birikir nitrat yeterli bitki tarafından tüketilmemesi, balık tarafındaki dengesizliğin bir göstergesidir.
• Çok sayıda bitki ve az sayıda balık (Durum C)Amonyak işleniyor ama kıtlık olacak nitratlar ve diğer besin maddeleri Bitkinin düzgün gelişmesi için, eksiklik belirtileri ortaya çıktığında.
• İdeal denge (Durum D)Balık atıklarının üretimi, bitkilerin besin ihtiyaçlarına ve biyofiltre Toksik bileşikleri tamamen dönüştürür.

Bu dengeyi ölçmek için, şuna başvurulur: bitki-balık oranı ve besleme hızı. Küçük üniteler için teknik bir referans olarak:

• Dikim yoğunluğu: yapraklı sebzeler, 20–25 bitki/m²; meyve bitkileri (domates, biber), 4–8 bitki/m².
• m² başına günlük gıda: yeşil yapraklar, m²/gün başına 40–50 g yem; meyve ağaçları, m²/gün başına 50–80 g yem.
• Balık tüketimiBüyüme evresinde balık yaklaşık olarak Ağırlığınızın %1–2'i Günlük vücut ağırlığı; planlanan gıdanın işlenmesi için gereken biyokütlenin tahmin edilmesini sağlar.
• Tank yoğunluğuBasit sistemler için maksimum 1.000 L'de 20 kg balıkDaha yüksek yoğunluklar gerektirir gelişmiş havalandırma ve daha karmaşık filtreleme.

Biyolojik dengeye ek olarak, filtrasyon boyutlandırma Performansta fark yaratır:

• Biyofiltrasyon miktarıKaya/genişletilmiş kil yataklarında, her gram yem için günde 1 litre biyofiltrasyon kullanın. NFT veya DWC sistemlerinde ise, her gram yem için yaklaşık 0,5 litre kullanın.
• Mekanik ayırmaKatı madde filtresinin hacmi şu kadar olmalıdır: Tankın %10–30'u de peces Parçacıkları çökmeden tutmak için.
• Biyofiltre malzemesiNe kadar büyükse özgül yüzey alanı Ortam ne kadar gözenekliyse, bakteri kolonizasyonu o kadar verimli olur; yüzey alanı/hacim oranı düşükse, biyofiltrenin ölçeği büyütülmelidir.

Aquaponics yapmak için gerekenler

Akvaponiği yapabilmek için çok önemli bir unsura ihtiyacınız var: nitrifikasyonNitrifikasyon aerobik dönüşüm amonyağın nitritlere ve ardından nitratlara dönüşmesi. Nitratlar, su toksisitesi balıklar için ve bitkiler tarafından beslenme amacıyla kullanılır. Balıklar, yaşamlarının bir ürünü olarak sürekli olarak amonyak salgılarlar. metabolizmaBu nedenle işlevsel bir biyofiltre hayati önem taşımaktadır.

Bu amonyağın çoğu zanÇünkü yüksek konsantrasyonlar balıklar için ölümcül olabilir. Akvaponi, nitrifikasyon bakterileri daha az toksik bileşiklere dönüştürmek için. Ayrıca, çözünmüş oksijen yüksek (havalandırma yoluyla), kontrol edin pH (ideal olarak nitrifikasyon ve besin bulunabilirliğini dengelemek için 6,6 ile 7,2 arasında) alkalinite yeterli ve ayarlayın sıcaklık sudan seçilen türe.

Akvaponik yapmak için şunlara ihtiyacınız var: akuaponik sistem iki ana alt sistemden oluşur:

• Hidroponikte büyüyen bitkilerBesin deposunu temsil eden ve su kalitesini dengeleyen.
• Kültür de peces su ürünleri yetiştiriciliği balık tanklarında, besin ve kaliteli hayvansal protein kaynağıdır.

Birçok durumda, aşağıdakilerle desteklenmelidir: eser elementler Balıkların beslenmesi ve su kaynakları yeterli miktarda demir (maksimum düzeyde kullanılabilirlik için şelatlanmış), kalsiyum ve potasyum gibi. Ayrıca, test kitleri Amonyum/amonyak, nitrit, nitrat ve pH ölçümleri için yedekli sirkülasyon ve havalandırma pompaları ile arızaların önlenmesi.

Evde aquaponics nasıl yapılır?

Birçok kişi evde akvaponik tarım yapmak istiyor. Bunun için bazı şeylere ihtiyaç duyduklarını bilmeleri gerekiyor. temel materyaller Bunu gerçekleştirmek için gerekli malzemeler şunlardır:

• Yetiştirme tablosu
• İki su tankı
• Bomba bir su kaynağından
• su
• bitkiler
• balık
• Bir hijyenik sifon (aralıklı akış için zil)
• Arlita (önceden yıkanmış)

İlk adım, tankı yetiştirme masasının üzerine yerleştirmektir. Masa ile tank arasına hijyenik tuzak büyüklüğünde bir delik açılabilir. Tank akvaryumun altına yerleştirilmeli ve ardından... su pompası Bitkilerin gideceği alana kadar yükselecek. Daha sonra, delikli bir boru yerleştirilir. sifonu korumak Genişletilmiş kil agregasının. Genişletilmiş kil agregası, iyi yıkanmış Suyun tozdan bulanmasını önlemek için.

Bitkiler genişletilmiş kil çakıllarının içine yerleştirilir ve su doldurularak suyun süzülmeye başlaması sağlanır. Balıklar yaklaşık 3 hafta geçmeden suya sokulmayacak.Sistem döngü halindeyken ve biyofiltrede aktif bakteri kolonisi varsa, amonyak kaynağının (yem) küçük dozlarda eklenmesi önerilir. de peces veya akvaryumlar için amonyak) için nitrifikasyon şartlandırmaDöngü sürecinde sabırlı olmak, su yaşamına zarar verebilecek amonyak ve nitrit seviyelerinde tehlikeli artışların önüne geçer.

Evdeki başarıyı en üst düzeye çıkarmak için balıklar özellikle işe yarar. kırsal tilapia, sazan veya yayın balığı gibi bitkiler ve hızlı büyüme marul, fesleğen veya ıspanak gibi. Çan kapanı sifonu kullanan aralıklı akışlı sistemlerde, sel ve drenaj (su basması ve drenaj) kökleri oksijenlendirir ve ortamda güçlü bir bakteri topluluğunun oluşmasını destekler.

Besleme oranı ve biyofiltre boyutunun yanı sıra, iki basit yöntem dengeyi korumaya yardımcı olan:

• sağlık kontrolü de peces ve bitkilerZayıf büyüme, sarı yapraklar veya az gelişmiş köklere sahip bitkiler besin açığı veya bitkisel tarafa doğru bir dengesizlik. Yüzeyde nefes nefese kalan, kendilerini ovuşturan veya yüzgeçlerinde, gözlerinde ve solungaçlarında kızarıklık olan balıklar, amonyum/nitrit birikimi.
• Azot testleri: eğer amonyum veya nitrit yüksekse (>1mg/L), biyofiltrasyon yetersizdir ve alan artırılmalıdır bakteriyel yüzey veya biyokütle/beslenmeyi azaltmak.

La bitki sağlığı yönetimi Akvaponik, hassas balık ve bakterileri içerdiği için geleneksel tarımdan farklıdır. Bazı iyi uygulamalar şunlardır:

Hastalık önleme ve yönetimi

• RH: yatay hava akışı oluşturmak ve önlemek için dinamik havalandırma (pencereler ve fanlar) yoluyla kontrol yoğunlaşma yapraklarda.
• Dikim yoğunluğuÇok yüksek yoğunluklar iç havalandırmayı azaltır ve Nem oranını artırırlar, küf, yanıklık ve çürümeye neden olur.
• Çeşit seçimi: tercih etmek dayanıklı çeşitler eğer hastalık tekrarlıyorsa (örneğin marulda Pythium), daha dirençli türlerle değiştirilebilir. hoşgörülü Kritik zamanlarda fesleğen gibi.
• Muayene ve hariç tutmaBitkileri düzenli olarak kontrol edin ve dokuları çıkarmak En ufak bir şüphede etkilenenler. Kontrol vektör (beyaz sinekler, yaprak bitleri) ve patojenlerin yayılmasını önlemek için aletleri dezenfekte edin.

Müdahale durumunda, inorganik işlemler Bunlar son derece dikkatli kullanılmalı ve tercihen yalnızca yapraklarda Sistemde birikmeyi önlemek için. Dikkatli bir şekilde kabul edilenler arasında: kilbakır veya kükürt tuzları, kalsiyum sülfür ve hidroksit ve potasyum veya sodyum bikarbonatlar. Ek olarak, biyolojik kontrol gibi ajanlarla trikoderma spp., Ampelomyces spp. herhangi biri Bacillus subtilis Tüylü küf ve toprak patojenlerini azaltmak için yapraklara veya kök bölgelerine uygulanabilir, hatta tohum yataklarına aşılama yapılabilir. erken koruma.

faydaları

Beklendiği gibi, bu uygulamanın büyük faydaları var çevresel, ekonomik ve üretken. Akvaponiğin faydalarının neler olduğunu inceleyelim.

• Performans aşılabilir saf hidroponik yetiştirme ve geleneksel su ürünleri yetiştiriciliğine, sistem sağlandığı takdirde stabilize ve iyi boyutta.
• Minimum su tüketimi yeniden dolaşımı yoluyla; esas olarak kaybedileni yerine koyar buharlaşma ve terlemeKontrollü koşullar altında, yer tabanlı sistemlere kıyasla tasarruflar çok yüksektir.
• Gübrelerin azaltılması Mineraller ve yan ürünler: Balığın kendi metabolizması besin üretir; bunlar basitçe düzeltilir mikro besin maddeleri Demir, kalsiyum veya potasyum gibi besin öğelerinin gerektiği kadar alınmaması.
• Daha düşük çevresel etki: su ürünleri yetiştiriciliği atıklarının nehirlere veya denize deşarjını önleyerek, ötrofikasyonAynı zamanda toprağı dağıtır ve onun etkilerini azaltır. bozulma.
• Sağlık ve kaliteBalıklar kontrollü suda yetiştiriliyor ve bitkiler besin solüsyonları alıyor. doğalagresif pestisitlere veya sistemik fungisitlere ihtiyaç duymadan.
• Çift üretim Aynı alanda: kısa döngülü sebzeler ve yüksek kaliteli hayvansal protein, ideal kentsel ortamlar veya sınırlı araziye sahip alanlar.
• Zararlılara ve hastalıklara karşı dayanıklılık Sistemin biyolojik çeşitliliği, sürekli akışı ve ayarlama olanağı sayesinde ürün yoğunlukları.
• Besin GüvenliğiDaha az maliyetle taze sebzeler ve yerel balıklar sağlar Su ayak izi ve ulaşım, ekonomileri destekliyor dairesel.

Endüstriyel aquaponics projeleri

Endüstriyel ölçekteki en büyük akvaponik projesi Çin'de yer alıyor. 4 hektardan fazla alanı var ve geleneksel malzemelerle birleştirilmiş modern teknolojileri kullanır, örneğin bambuProvalar için bir platform görevi görür göletlerde pirinç yetiştiriciliği balıkla, öğrenmenin kara mahsullerine yaygınlaştırılmasına ve biyolojik olarak geri kazanılmasına olanak tanır toprak besinleriBu tür girişimler, akvaponiğin odak noktasını kaybetmeden ölçeklenebileceğini göstermektedir. su verimliliği ve besinlerin yeniden kullanımı.

Bu durumun ötesinde, kentsel çiftlikler RAS ve hidroponik kanalları birleştiren çatı katlarında ve entegre seralarda derin suDeğeri, üretimi tüketime yakınlaştırmak, lojistik maliyetlerini düşürmek ve yenilenebilir enerji Klima ve pompalama için de programlar tanıtılıyor. yerel kalkınma Kısa tedarik zincirleri etrafında iş gücünün eğitildiği ve istikrarlı istihdamın yaratıldığı, birden fazla modüler sera ile.

Tüm endüstriyel projelerde anahtar, iyi hidrolik tasarımenerji yedekliliği, bir biyogüvenlik stratejisi sağlam, sürekli izleme (oksijen, amonyak, nitrit, pH, sıcaklık) ve bir plan mercado Yüksek kâr marjlı ürünleri (aromatik otlar, bebek yaprakları) yem açısından verimli balıklarla birleştiren bir sistemdir. Operasyonel bilgilerin entegre edilmesi, yemleme oranlarının, stok yoğunluğunun ve mikro besin takviyesinin ayarlanmasına olanak tanır. dengelemek sistemin ve karlılığın.

Yukarıdakilerin hepsiyle birlikte, akvaponi bir araç olarak konumlandırılıyor çok yönlü Daha az suyla daha fazla üretmek, besin döngülerini kapatmak ve geliri çeşitlendirmek için, ev bahçelerinden büyük ölçekli endüstriyel platformlara kadar, Biyoloji Sistemin teknik kriterlerine uygun olarak boyutlandırılmıştır.