Akvaponie je výrobní metoda, při které se ryby a rostliny pěstují společně v jednom systému (viz schéma).
Recyklovaná voda, obohacená o sloučeniny dusíku z rybího chovu, vyživuje rostoucí rostliny pomocí organických hydroponických metod. Rostliny zase čistí a filtrují vodu, která se vrací zpět do rybího prostředí.
Přestože se akvaponie používá již od počátku 1980. let XNUMX. století, stále se jedná o relativně nový způsob výroby potravin a jen malý počet výzkumných a praktických center ve Spojených státech, Číně a Africe má určité zkušenosti v oblasti akvaponie. Na základě těchto zkušeností se rychle rozvíjí v Norsku, Dánsku, Islandu, Velké Británii, Švýcarsku a Španělsku. V postsovětském prostoru je příklad průmyslové akvaponie k dispozici pouze v Kazachstánu.
Funkce aplikace
Klíčovým článkem celého akvaponického řetězce je rybí bazén s uzavřeným systémem zásobování vodou. V zahraničí se nazývá systém částečného opětovného použití (PRS, PRAS), u nás je to systém s dodávkou recyklované vody (WWS). Tento systém se liší od RAS v absenci biologické filtrace recyklované vody. V akvaponii tuto roli, jak již bylo zmíněno, plní rostliny, které se zase živí vodou z akvária.
Již dlouho je známo, že v RAS a SWS lze pěstovat mnoho druhů ryb. To platí i pro akvaponický systém. V praxi však pouze několik druhů ryb vykázalo vynikající rychlost růstu v akvaponii: modrá, nilská, mosambická tilapie a jejich kříženci, kapr obecný, karas obecný, sumec kanálový a africký, druhy jeseterů, pstruh duhový, tolstolobik, obří sladkovodní krevety, krevety vannamei . Některé z nich lze pěstovat v polykultuře za akvaponických podmínek. Můžete také, pokud je to možné, měnit druhy ryb v závislosti na okolní teplotě a vodě v SOVY. Pro pěstování zdravých ryb v akvaponických systémech je důležité řídit se technologií, podmínkami a pravidly platnými v RAS nebo SWS.
Výchozím zdrojem živin pro akvaponii je krmivo pro ryby. Krmivo poskytuje neustálý přísun živin do akvaponických systémů, takže přidávání hydroponických živných roztoků není nutné. V akvakultuře se až 70–75 % krmiva vyplýtvá v pevné, rozpuštěné nebo plynné formě. V důsledku toho mohou koncentrace živin v uzavřených recirkulačních systémech se spotřebou vody nižší než 2 % dosáhnout úrovní podobných těm v hydroponických živných roztocích.
Akumulace živin v recirkulačních systémech sestává především z dusičnanů a fosforečnanů. Hydroponie poskytuje účinný způsob, jak tyto živiny odstranit, čímž eliminuje potřebu drahých biofiltrů. Systém likvidace odpadu v zařízeních pro akvaponii se skládá z několika základních prvků. Nejprve hydrocyklon nebo vírový separátor (viz schéma), který odstraňuje suspendované pevné látky a částice. Voda pak prochází hydroponickým systémem, kde jsou rozpuštěné živiny absorbovány kořeny rostlin. Bakterie žijící na stranách nádrží, potrubí, spodní straně hydroponických raftů nebo v použitých hydroponických médiích dále odstraňují čpavek. Nakonec je odpadní voda z hydroponického systému shromažďována v usazovací nádrži (nádržce) a čerpána zpět do akvária.
Metody akvaponie
Při analýze hydroponických technik a metod její aplikace většina výzkumníků identifikuje tři nejběžnější metody: hlubinná kultivace, živný film a štěrkové lože.
Metoda hlubinné kultivace (v angličtině – deep water culture (DWC)) zahrnuje výsadbu rostlin v bazénech nebo kanálech na polystyrenových deskách (raftech), jejichž kořeny visí do vody. Tento způsob je nejrozšířenější pro velké komerční farmy pěstující jednu konkrétní plodinu (nejčastěji hlávkový salát, salát, bazalka apod.) a je vhodnější pro použití mechanizace.
Metoda živinového filmu (v angličtině – nutriční filmová technika (NFT)) je hydroponická metoda, při které se rostliny pěstují v dlouhých úzkých kanálech horizontálních trubek nebo žlabů, z nichž každým prochází mělký proud akvaponické vody. Vhodné pro rostliny s mělkým kořenovým systémem (jahody, papriky, cibule, česnek, ředkvičky atd.). Rostliny jsou umístěny v otvorech v horní části potrubí, kde mohou používat tenký film vody bohaté na živiny. Tato metoda má velmi nízké odpařování, protože voda je zcela chráněna před světlem. Metoda je nejužitečnější v městském prostředí, zejména při použití vertikálních prostorových nebo hmotnostních omezení.
Metoda štěrkového lože. Říká se jí také metoda media bed (anglicky – the media bed). Jako takové „lůžko“ se nejčastěji používá vrstva sopečného štěrku. Tato vrstva je určena pro pěstování velké plodové zeleniny, jako jsou rajčata, okurky, zelí, vodní melouny, melouny apod., kdy je potřeba mít dostatečnou hloubku pro kořenový prostor a záhon schopný pojmout plody rostlin. Médium musí mít dostatečný povrch a přitom zůstat propustné pro vodu a vzduch, což umožňuje růst bakterií, proudění vody a dýchání kořenů rostlin.
Každá rostlina má specifické požadavky na osvětlení pro správný vývoj. Umělé zdroje světla by měly napodobovat světelné podmínky, na které je rostlina přizpůsobena. Čím větší rostlina, tím více světla potřebuje. Při nedostatku světla rostlina přestává růst bez ohledu na další podmínky. Například zeleninové plodiny rostou nejlépe za přirozeného denního světla, takže k růstu pod umělým světlem vyžadují stálý intenzivní zdroj světla, jako je bílá LED.
Podle zákona inverzní čtverce intenzita světelného záření klesá nepřímo se čtvercem vzdálenosti ke světelnému zdroji. Pokud se například vzdálenost k lampě zdvojnásobí, pak se intenzita světla dopadajícího na objekt sníží čtyřikrát. Proto se doporučuje instalovat světelné zdroje co nejblíže rostlinám, používat všechny druhy reflektorů, které umožňují soustředit světlo na malou plochu, snažit se vysazovat sazenice co nejblíže k sobě, dělat vše pro to, aby světlo co nejvíce dopadá na rostliny a nerozptyluje se v prostoru.
ekonomika
Hlavním cílem komerčního akvaponického chovu je generovat příjem, který převyšuje zisk z pouhého prodeje jedné várky ryb. Jak již bylo řečeno, v akvaponii lze pěstovat mnoho druhů zeleniny. Je však důležité pěstovat zeleninu, která vytváří nejvyšší úroveň příjmu na jednotku plochy za jednotku času. Podle tohoto kritéria jsou nejlepší volbou kulinářské rostliny. Rostou velmi rychle a mají vysoké tržní ceny. Příjem z bylinek, jako je bazalka, koriandr, česnek, petržel, římský a máta, je mnohem vyšší než z plodin, jako jsou rajčata, okurky, lilek a okra. Skupina ruských vědců vedená akademikem Matishovem provedla v letech 2014-2016. výzkum na vědecké expediční základně Jižního vědeckého centra Ruské akademie věd „Kagalnik“ a odhalil, že v integrované aquaponické instalaci patrového typu můžete za každý kilogram vypěstovaných ryb (jeseter, clarius) získat až 18 – 19 kg salátů. Uvážíme-li, že 1 kg živého jesetera sibiřského stojí na trhu 10 USD a římský salát stojí od 0,5 USD za svazek (100 g), pak 18-19 kg salátu přinese zisk téměř 10x větší než z 1 kg jesetera.
Zahraniční vědci provádějící výzkum přibližně ve stejnou dobu v rámci programu NOMA měli skromnější výsledky. V Norsku a Dánsku tak bylo pomocí akvaponických instalací možné získat výtěžnost ryb oproti zelenině v poměru 1:4, kdy na 1 kg vypěstovaných ryb přijdou 4 kg zeleniny. V těchto zemích je ziskovost podniku z prodeje ryb v průměru 25 % a ze zeleniny 75 %.
Výsledkem bylo, jak v Rusku, tak v zahraničí, jasný závěr, že rostlinná produkce je klíčovým zdrojem příjmů v produkci akvaponie ve srovnání s konvenční produkcí ryb v RAS nebo SWS.
Pro hlubší studium struktury a provozu akvaponických instalací, jejich návrhu a konstrukce se doporučuje využít elektronické publikace v angličtině na témata:
– Malovýroba akvaponických potravin – 262 stran ve formátu pdf na webu: http://www.fao.org/3/i4021e/i4021e.pdf
Pro kvalitní překlad můžete kontaktovat autora stránek.
Pavel Aksimentyev 20. května 2021
