Vesiviljely: mitä se on, miten se toimii, hyödyt ja teolliset projektit

La vesiviljely Se on järjestelmä, jossa yhdistyvät sadon ominaisuudet de peces perinteisestä vesiviljelymenetelmästä hydroponinen viljelyHydroponinen järjestelmä on sellainen, jossa kasveja kasvatetaan ilman minkäänlaista kasvualustaa; sitä käytetään tähän tarkoitukseen vesi, jossa on liuenneita ravinteitaTämä tekniikka edistää symbioottinen tasapaino kasvien, bakteerien ja kalojen keskuudessa, joissa jokaisella organismilla on keskeinen rooli järjestelmän terveydessä.

Tässä artikkelissa kerromme sinulle Mitä on akvaponiikka? ja mitkä ovat sen tärkeimmät ominaisuudet, sekä syvenny siihen tarkemmin tekninen toiminta, tasapainokriteerit, suodatusvaatimuksettautien hallinta ja esimerkkejä teollisuusprojektit.

Aiheeseen liittyvä artikkeli:

Innovaatio ja kestävyys jalostuksessa de peces vesiviljelyssä: trendit, haasteet ja alan tulevaisuus

Mikä on vesiviljely

Se on kestävä järjestelmä kykenevä tuottamaan samanaikaisesti sekä kasveja että kaloja, vesiviljelyn yhdistäminen (vesieliöiden lisääntyminen) ja hydroponics (kasvien viljely vedessä ilman maaperää). Nämä kaksi elementtiä ovat olennaisia ​​vesieläinten kasvatuksessa ja vihannesten viljelyssä, ja niitä käytetään erittäin rajoitetusti. vettä säästäväKasvatuksesta syntyvän jätteen kanssa de peces Vesi on rikastettu typpiyhdisteillä, jotka suljetuissa järjestelmissä ja kierrättäväBakteerit voivat muuntaa niitä ja kasvit voivat käyttää niitä.

Vaikka jätevesien runsaus voi aiheuttaa myrkyllistä kaloille Jos ammoniakkia tai nitriittiä kertyy, niistä tulee erinomainen kasvien ravinteiden lähde nitrifikaatioprosessin jälkeen. Tämä symbioosi mahdollistaa sulkee ravinteiden kierronjätteen vähentäminen ja sadon kestävyyden parantaminen. Nykyaikaisessa käytännössä seuraavat erottuvat: kiertojärjestelmät (RAS vesiviljelyssä ja kiertovesiviljelyjärjestelmissä) teknologisena kehyksenä, joka ohjaa akvaponiikkaa kotimaassa ja teollinen, integrointi innovaatio ja kestävyys jalostuksessa de peces.

cómo teokset

Vesiviljely toimii useiden ominaisuuksien ansiosta komponentit tai alijärjestelmät jotka toimivat koordinoidusti. Peruselementit kuvataan alla ja niitä laajennetaan keskeisillä teknisillä kriteereillä suorituskyvyn optimoimiseksi:

• Kasvatussäiliö: on paikka, jossa kalat ruokkivat ja kasvavatSe toimii ensisijaisena elinympäristönään ja sillä on oltava hyvät edellytykset ilmastusVeden liikkuminen ja lämpötilan säätö stressin välttämiseksi ja rehun hyväksikäytön parantamiseksi.
• Kiinteiden aineiden poisto: yksikkö, joka on suunniteltu poistamaan syömättä jäänyt ruoka ja hienot sedimentitSe voi sisältää laskeutussäiliöitä, mekaanisia suodattimia tai syklonierottelijoita. Kiinteiden aineiden poistaminen vähentää orgaaninen kuormitus mikä muuten vaikuttaisi biosuodattimeen ja liuenneeseen happeen.
• Biosuodatin: tukea siellä, missä niitä kehitetään nitrifioivat bakteerit jotka muuttavat ammoniumin (NH4+/NH3) nitriitiksi (NO2−) ja sitä kautta nitraatti (NO3−), kasvien imemä ja kaloille vähemmän myrkyllinen muoto.
• Vesiviljelyalajärjestelmät: kasvualustattomat kasvualueet, joilla kasvit imevät ravinteitaNe voivat olla tyypiltään korotetut penkit (sora tai paisutettu savi, jolla on ajoittainen virtaus), NFT (ravinnekalvotekniikka) tai DWC (syvänmeren säiliöt) tuotantotavoitteen ja käytettävissä olevan tilan mukaan.
• suoalemman tason säiliö, joka kerää vesi viljelyn jälkeen ja lähettää sen pumpulla takaisin säiliöön de pecesSe helpottaa kokonaistilavuuden hallintaa, hydraulinen stabiilius ja annostuksen.

Järjestelmän ydin on typen kiertoKalat erittävät ammoniakkia, joka on suurina pitoisuuksina myrkyllistä. Biosuodattimen bakteerit muuttavat sen ensin nitriitiksi (myös myrkylliseksi) ja sitten nitraatiksi. kasvien käytettävissäKasvit puolestaan ​​ottavat nämä ravinteet vedestä, joka palaa takaisin akvaarionpuhdistimeen pienemmällä typpikuormalla. Tämän kierron ylläpitäminen vaatii paljon liuennutta happeakohtalainen pH, vakaa emäksisyys ja kasvilajeille sopiva veden lämpötila de peces.

La järjestelmän vakaus Se riippuu kolmen elementin välisestä tasapainosta: biomassa de peces, biosuodattimen kapasiteetti y kasvien ravinteiden tarveKun jokin näistä tekijöistä menettää tasapainonsa, syntyy ongelmia, jotka on tunnistettava ja korjattava:

• Ylimäärästä johtuva epätasapaino de peces (Tapaus A): jos biomassa de peces Jos biosuodattimen kapasiteetti ylitetään, ammoniakkia ja nitriittiä kertyy, mikä lisää veden myrkyllisyyttä.
• Hyvän kokoinen biosuodatin, mutta vähän laitoksia (tapaus B)Järjestelmä kerää nitraatti ei ole tarpeeksi kasvien syömää, mikä on merkki epätasapainosta kalojen puolella.
• Paljon kasveja ja vähän kaloja (tapaus C)Ammoniakkia käsitellään, mutta siitä tulee pulaa. nitraatteja ja muita ravintoaineita kasvien asianmukaiselle kehitykselle, jolloin puutosoireet ilmenevät.
• Ideaalinen tasapaino (tapaus D)Kalajätteen tuotanto mukautuu kasvien ja eläinten ravinnetarpeisiin. biosuodatin Se muuntaa myrkyllisiä yhdisteitä täydellisesti.

Tämän tasapainon mittaamiseksi turvaudutaan kasvi-kala-suhde ja syöttönopeus. Teknisenä viitteenä pienille yksiköille:

• IstutustiheysLehtivihannekset, 20–25 kasvia/m²; hedelmäkasvit (tomaatti, paprika), 4–8 kasvia/m².
• Päivittäinen ruoka neliömetriä kohdenvihreät lehdet, 40–50 g rehua/m²/päivä; hedelmäpuut, 50–80 g rehua/m²/päivä.
• Kalan kulutusKasvuvaiheen aikana kala kuluttaa noin 1–2 % painostasi päivittäinen ruumiinpaino; tämä mahdollistaa suunnitellun ruoan prosessointiin tarvittavan biomassan arvioinnin.
• Säiliön tiheysYksinkertaisissa järjestelmissä enintään 20 kg kalaa / 1 000 litraaSuuremmat tiheydet vaativat edistynyt ilmastus ja monimutkaisempi suodatus.

Biologisen tasapainon lisäksi mm. suodatusmitoitus Se vaikuttaa suorituskykyyn:

• Biofiltraation määräKivi-/kerrossavella maustetuissa kerroksissa käytä 1 litra biosuodatusta rehugrammaa kohden päivittäin. NFT- tai DWC-järjestelmissä käytä noin 0,5 litraa rehugrammaa kohden.
• Mekaaninen erotteluKiintoainesuodattimen tilavuuden tulisi olla 10–30 % säiliöstä de peces pitämään hiukkaset sisällään romahtamatta.
• Biosuodattimen materiaaliMitä suurempi ominaispinta-ala Mitä huokoisempi kasvatusalusta on, sitä tehokkaampi bakteerien kolonisaatio; jos pinta-alan suhde tilavuuteen on pieni, biosuodattimen kokoa on suurennettava.

Mitä tarvitaan vesiviljelyyn

Akvaponiikan harjoittamiseen tarvitaan yksi erittäin tärkeä elementti: nitrifikaatiotaNitrifikaatio on aerobinen muuntaminen ammoniakkia nitriiteiksi ja sitten nitraateiksi. Nitraatit vähentävät veden myrkyllisyys kaloille ja kasvit käyttävät niitä ravinnoksi. Kalat erittävät jatkuvasti ammoniakkia elintoimintojensa tuotteena aineenvaihduntaSiksi toimiva biosuodatin on elintärkeä.

Suurin osa tästä ammoniakista pitäisi olla syytteeseenkoska suuret pitoisuudet voivat olla kaloille kohtalokkaita. Vesiviljelyssä hyödynnetään nitrifioivat bakteerit muuntaa ne vähemmän myrkyllisiksi yhdisteiksi. Lisäksi on tarpeen ylläpitää liuennutta happea korkea (ilmastuksella), hallitse pH (mieluiten 6,6 ja 7,2 välillä nitrifikaation ja ravinteiden saatavuuden tasapainottamiseksi) varmista emäksisyys riittävä ja säädä lämpötila vedestä valittuun lajiin.

Akvaponiikan harrastamiseen tarvitset vesiviljelyjärjestelmä joka koostuu kahdesta pääjärjestelmästä:

• Hydroponinen kasvien viljely, joka edustaa ravinteiden nielua ja vakauttaa veden laatua.
• viljely de peces vesiviljelykalasäiliöissä, ravinteiden ja korkealaatuisen eläinproteiinin lähde.

Monissa tapauksissa sitä tulisi täydentää oligoelementit kuten rautaa (kelatoituna maksimaalisen imeytyvyyden saavuttamiseksi), kalsiumia ja kaliumia, koska kalojen ruokavalio ja vesihuolto eivät välttämättä tarjoa niitä riittäviä määriä. On myös suositeltavaa, että testipakkaukset ammoniumin/ammoniakin, nitriitin, nitraatin ja pH:n mittaamiseen sekä redundanttisilla kierrätys- ja ilmastuspumpuilla vikojen estämiseksi.

Kuinka tehdä aquaponics kotona

Monet ihmiset haluavat harrastaa vesiviljelyä kotona. Heidän tulisi tietää, että he tarvitsevat siihen tiettyjä asioita. perusmateriaalit Sen suorittamiseksi nämä materiaalit ovat seuraavat:

• Viljelytaulukko
• Kaksi vesisäiliötä
• pommi vesilähteestä
• Vesi
• kasvit
• kala
• Sanitaarinen sifoni (kello ajoittaista virtausta varten)
• Arlita (aiemmin pesty)

Ensimmäinen vaihe on asettaa säiliö kasvatuspöydälle. Pöydän ja säiliön väliin voidaan porata jätevesilukon kokoinen reikä. Säiliö on sijoitettava akvaarion alapuolelle, ja sitten... vesipumppu joka nousee alueelle, jonne kasvit menevät. Seuraavaksi asetetaan rei'itetty putki suojaa sifonia paisutettua savimursketta. Paisutetun savimurskeen on oltava hyvin pesty jotta pöly ei samenna vettä.

Kasvit asetetaan paisutettuihin savimurskeisiin ja täytetään vedellä, jotta se voi alkaa suodattua. Kaloja ei tuoda alueelle ennen kuin noin 3 viikkoa on kulunut.Kun järjestelmä on kierrossa ja biosuodattimessa on aktiivinen bakteeripesäke, on suositeltavaa lisätä pieniä annoksia ammoniakin lähdettä (syöttöä). de peces tai ammoniakkia akvaarioille) nitrifikaation käsittelyKärsivällisyys kierrätysprosessin aikana estää ammoniakin ja nitriittipitoisuuksien vaaralliset piikit, jotka voivat vahingoittaa vesieliöstöä.

Kotimaisen menestyksen maksimoimiseksi kalat toimivat erityisen hyvin. maalaismainen kuten tilapia, karppi tai monni, ja kasvit nopea kasvu kuten salaattia, basilikaa tai pinaattia. Järjestelmissä, joissa on ajoittainen virtaus ja kellolukkosifoni, tulva ja viemäri (tulviminen ja salaojitus) hapettaa juuret ja tukee voimakasta bakteeriyhteisöä kasvualustassa.

Syöttösuhteen ja biosuodattimen koon lisäksi on olemassa kaksi yksinkertaista menetelmää jotka auttavat ylläpitämään tasapainoa:

• terveystarkastus de peces ja kasvitHeikkokasvuiset, keltaiset lehdet tai alikehittyneet juuret osoittavat ravintoainevaje tai epätasapaino kasvillisuuden puolella. Kalojen läähättäminen pinnalla, itsensä hankaaminen tai punoittavat alueet evissä, silmissä ja kiduksissa osoittavat ammonium/nitriitin kertyminen.
• Typpitestit: jos ammonium- tai nitriittipitoisuus on korkea (>1mg/l), biofiltraatio on riittämätöntä ja aluetta on suurennettava bakteeripinta tai vähentää biomassaa/ruokintaa.

La kasvinterveyden hallinta Vesiviljely eroaa perinteisestä maataloudesta, koska siinä käytetään herkkiä kaloja ja bakteereja. Joitakin hyviä käytäntöjä ovat:

Tautien ehkäisy ja hallinta

• RH: dynaamisen ilmanvaihdon ohjaus (ikkunat ja tuulettimet) vaakasuoran ilmavirran luomiseksi ja estääkseen kondensaatio lehdillä.
• IstutustiheysErittäin suuret tiheydet heikentävät sisäistä ilmanvaihtoa ja Ne lisäävät kosteutta, mikä suosii homeen, kasvillisuuden ja mädäntymisen kasvua.
• Lajikevalinta: mieluummin resistentit lajikkeet kun niitä esiintyy; jos tauti on uusiutuva (esim. Pythium salaatissa), sitä voidaan vaihdella vastustuskykyisempiin lajeihin. suvaitsevainen kuin basilika kriittisinä aikoina.
• Tarkastus ja poissulkeminenTarkista kasveja säännöllisesti ja poistaa kudoksia Ne, joihin pieninkin epäilys vaikuttaa. vektori (jauhiaiset, kirvat) ja desinfioi työkalut taudinaiheuttajien leviämisen estämiseksi.

Intervention tapauksessa epäorgaaniset käsittelyt Niitä tulee käyttää erittäin varoen ja mieluiten vain lehdillä välttämään kertymistä järjestelmään. Varovaisuutta noudattaen hyväksyttävien joukossa: savetkupari- tai rikkisuoloja, kalsiumsulfidia ja -hydroksidia sekä kalium- tai natriumbikarbonaatteja. Lisäksi biologinen hallinta agenttien kanssa, kuten Trichoderma spp., Ampelomyces spp. joko Bacillus subtilis Sitä voidaan levittää lehdille tai juuristoille homesienen ja maaperän taudinaiheuttajien vähentämiseksi, jopa kylvöalustoihin rokottaen. varhainen suojaus.

hyötyjä

Kuten odotettua, tällä käytännöllä on suuria etuja ympäristöllinen, taloudellinen ja tuottavaa. Analysoidaanpa vesiviljelyn hyötyjä.

• Suorituskyky voi ylittää puhtaaseen vesiviljelyyn ja perinteiseen vesiviljelyyn, edellyttäen että järjestelmä on vakiintunut ja hyvän kokoinen.
• Minimi vedenkulutus kierrätyksen kautta; se korvaa pääasiassa sen, mitä menetetään haihtuminen ja transpiraatioKontrolloiduissa olosuhteissa säästöt maanpäällisiin järjestelmiin verrattuna ovat erittäin korkeat.
• Lannoitteiden vähentäminen Mineraalit ja sivutuotteet: kalan oma aineenvaihdunta tuottaa ravinteita; ne yksinkertaisesti korjataan mikroravintoaineet ravintoaineiden, kuten raudan, kalsiumin tai kaliumin, puutos tarvittaessa.
• Pienempi ympäristövaikutusestää vesiviljelyn jätevesien pääsyn jokiin tai mereen, mikä vähentää rehevöityminenSamalla se poistaa maaperän kuormitusta ja lieventää sen vaikutusta. hajoaminen.
• Terveys ja laatuKalat kasvatetaan kontrolloidussa vedessä ja kasvit saavat ravinneliuoksia. luonnollinenilman aggressiivisten torjunta-aineiden tai systeemisten sienitautien torjunta-aineiden tarvetta.
• Kaksoistuotanto samassa tilassa: lyhytkiertoisia vihanneksia ja korkealaatuista eläinproteiinia, ihanteellinen kaupunkiympäristöt tai alueilla, joilla on rajoitetusti maata.
• Vastustuskyky tuholaisille ja taudeille järjestelmän biologisen monimuotoisuuden, jatkuvan virtauksen ja säätömahdollisuuden ansiosta satotiheydet.
• Ruoan turvallisuusSe tarjoaa tuoreita vihanneksia ja paikallista kalaa, vähemmän Veden jalanjälki ja liikenne, mikä tukee talouksia pyöreä.

Teollisuuden akvaponiikkahankkeet

Suurin teollisen mittakaavan akvaponiikkaprojekti sijaitsee Kiinassa. Se kattaa yli neljä hehtaaria ja käyttää modernia teknologiaa yhdistettynä perinteisiin materiaaleihin, kuten bambuSe toimii harjoitusalustana mm. riisinviljely lammikoissa kalojen kanssa, jolloin oppima voidaan ekstrapoloida maan viljelykasveihin ja biologisesti talteenotettuun maaperän ravinteetTämäntyyppinen aloite osoittaa, että vesiviljelyä voidaan laajentaa menettämättä keskittymistään veden tehokkuus ja ravinteiden uudelleenkäyttöä.

Tuon tapauksen lisäksi on olemassa kaupunkien maatilat katoilla ja integroiduilla kasvihuoneilla, joissa yhdistyvät RAS-järjestelmät ja vesiviljelykanavat syvä vesiSen arvo piilee tuotannon tuomisessa lähemmäksi kulutusta, logistiikkakustannusten alentamisessa ja uusiutuvaa energiaa ilmastointiin ja pumppaukseen. Myös ohjelmia mainostetaan paikallista kehitystä useilla modulaarisilla kasvihuoneilla, joissa työvoima koulutetaan ja vakaita työpaikkoja luodaan lyhyiden toimitusketjujen ympärille.

Kaikissa teollisuusprojekteissa avainasemassa on hyvä hydraulinen suunnitteluenergian redundanssi, a bioturvallisuusstrategia kattavaa ja jatkuvaa seurantaa (happi, ammoniakki, nitriitti, pH, lämpötila) ja suunnitelmaa Mercado joka yhdistää korkeakatteisia tuotteita (aromaattisia yrttejä, nuoria lehtiä) rehutehokkaaseen kalantuotantoon. Operatiivisten tietojen integrointi mahdollistaa ruokintamäärien, asutustiheyden ja mikroravinteiden täydennyksen säätämisen tasapaino järjestelmän ja kannattavuuden.

Kaiken edellä mainitun perusteella vesiviljely on työkalu monipuolinen tuottaa enemmän vähemmällä vedellä, sulkea ravinteiden kiertoja ja monipuolistaa tulonlähteitä kotipuutarhoista suuriin teollisuuslaitoksiin, kunhan biologia järjestelmän ja se on mitoitettu teknisten kriteerien mukaisesti.