Akwaponika

Czy zastanawialiście się, jak rozwiązać problem ubywającej przestrzeni rolnej i zwiększonego zapotrzebowania na żywność? Odpowiadamy: akqaponika!

Są to systemy łączące konwencjonalną hodowlę zwierząt wodnych z uprawami roślin w symbiotycznym środowisku. Odpady wytwarzane przez wodne stworzenia są źródłem składników odżywczych dla roślin, tym samym środowisko wodne jest pozbawiane toksyn.  Takie rozwiązanie odzwierciedla obieg materii w środowisku. Naturalny obieg azotu maksymalizuje wydajność uprawy roślin i zwierząt wodnych, a minimalizuje odpady z systemu.

Jak jest zbudowany taki system?

W skład systemu wchodzą dwa główne elementy: część akwakultury dla zwierząt wodnych i część hydroponiczna dla roślin. Ścieki wodne powstające z niezjedzonego pokarmu lub hodowli ryb, gromadzą się dzięki zamkniętemu systemowi recyrkulacji. Woda z zawartością ścieków jest toksyczna dla zwierząt wodnych, natomiast zawiera składniki odżywcze niezbędne dla wzrostu roślin.

Oprócz głównych elementów możemy wyodrębnić podsystemy, takie jak:

zbiornik do hodowli zwierząt wodnych

zbiornik osadowy (do połowu niezjedzonego pokarmu, a także do odkładania drobnych cząstek stałych)

biofiltr (rosną w nim bakterie tlenowe i przekształcają amoniak w azotany potrzebne roślinom)

podsystem hydroponiczny (miejsce uprawy roślin)

pompa (woda do niej spływa, a następnie jest ona pompowana z powrotem do zbiorników   hodowlanych)

Rośliny w systemie:

Rosną one bezpośrednio w wodzie bogatej w ścieki, bez użycia podłoża glebowego. Dzięki temu rośliny mogą być umieszczone bliżej siebie, korzenie nie muszą się rozszerzać, by utrzymać ciężar rośliny. Wiele roślin nadaje się do tych systemów. Jak zdecydować co chcemy uprawiać?  Zależy to od stopnia dojrzałości oraz zagęszczenia zwierząt wodnych. Ma to wpływ na ilość składników pokarmowych pochodzących ze ścieków, jak i jaka ich część jest udostępniona korzeniom roślin za pośrednictwem bakterii.

Rośliny o niskim i średnim zapotrzebowaniu na składniki odżywcze: kapusta pekińska, sałata, bazylia, szczypiorek, rzeżucha wodna i zioła.

Rośliny o wysokim zapotrzebowaniu na składniki odżywcze: pomidor, ogórki, papryka, czerwona cebula, groszek śnieżny (sprawdzą się tylko w dojrzałych systemach o dużej gęstości ryb).

Do roślin dobrze rosnących i przynoszących zysk należą: rzeżucha wodna, bazylia, kolendra, pietruszka, róże, pomidory, kantalupa, papryka dzwonkowa, trawa cytrynowa, szałwia, fasola, groch, kalarepa, rzodkiew, truskawki, melony, rzepa, pasternak, bataty, kalafior, brokuły, bakłażan i kapusta. 

Stworzenia wodne:

Najczęściej są to ryby słodkowodne lub raki czy krewetki, ponieważ nie mają one problemu z zatłoczeniem. Istnieją oczywiście systemy angażujące ryby słonowodne. Wiele gatunków ryb ciepłowodnych i zimnowodnych dobrze przystosowuje się do życia w systemie akwakultury.  Najpopularniejszym gatunkiem w hodowli komercyjnej jest tilapia. Są to ryby słodkowodne, dobrze znoszące zatłoczenie i zmieniające się warunki wodne. Inne często wybierane gatunki to m.in. : okoń srebrzysty, sum, węgorz, dorsz, sandacz, okoń jadeitowy, pstrąg tęczowy, karp, golec polarny lub labraks.

Są one najczęściej karmione mączką rybną pochodzącą od gatunków o niższej wartości. Wyczerpują się dzikie zasoby rybne, więc ta praktyka jest niezrównoważona. Potrzeba nam ekologicznych pasz dla ryb, które rozwiążą ten problem. Może powstaną w niedalekiej przyszłości. 

close up of 3d microscopic blue bacteria
School of swimming and feeding Caesio suevica fish in the Red sea water surface. Underwater photography, scuba diving and snorkeling background

Bakterie:

Przekształcają amoniak w azotany za pomocą tlenu. Jest to jedna z najważniejszych funkcji w systemie wodnym. Dzięki temu zmniejsza się toksyczność wody dla ryb, a rośliną są dostarczane potrzebne składniki odżywcze.

Zużycie wody i energii:

W systemie akwaponicznym zazwyczaj nie odprowadza się i nie wymienia wody podczas normalnej pracy. Woda jest poddawana skutecznej recyrkulacji i ponownie wykorzystywana. To rozwiązanie opiera się na korelacji między zwierzętami i roślinami, dzięki czemu jest możliwe utrzymanie stabilnego środowiska o minimalnych wahaniach składników odżywczych i tlenu.

Jeśli chodzi o energię to najczęściej wykorzystywane są jej alternatywne źródła. Zmniejszona liczba pomp i umożliwienie przepływu wody w dół w jak największym stopniu może umożliwić energooszczędność.

Automatyzacja:

Naukowcy po wielu próbach stworzyli autonomiczne systemy kontroli i monitorowania. Opracowano algorytmy, które umożliwiają maszynowe wykrywanie i eliminowanie chorych lub słabo rozwiniętych roślin. Gromadzą one także dane dotyczące uprawy, dzięki czemu mamy pełen obraz na jej wydajność, koszty, zyski oraz starty.

Jakie są wady takiego rozwiązania?

– nie wszystkie rośliny sprawdzają się w tej formie uprawy, musimy ograniczać się do takich o szybkim wzroście (przykłady wymienione we wcześniejszej części artykułu);

– stworzenie konstrukcji umożliwiającej rozpoczęcie przygody z akwaponiką może być kosztowne;

– potrzebujemy także energii elektrycznej, więc dużo zależy od jej kosztów (w obecnych czasach nie zapowiada się na spadki cen);

– zwalczanie chorób i szkodników jest utrudnione, nie można używać żadnych środków chemicznych, ponieważ gdybyśmy użyli środków ochronnych dla roślin to zaburzymy ekosystem ryb, a podanie środków leczniczych rybom grozi utratą plonów.

To rozwiązanie jest dla każdego kto szuka odpowiedniego sposobu na ekologiczne uprawy. Nie trzeba mieć dużej wiedzy ani w dziedzinie hodowli, ani ryb. W Polsce takie rozwiązania nie są jeszcze popularne, co jednak nie oznacza, że ich nie ma. Zainteresowanie tym tematem rośnie, pojawia się coraz więcej artykułów oraz pozytywnych opinii. Zdecydowanie jest to dobra alternatywa dla tradycyjnego rolnictwa. Pozwala znacząco ograniczyć zużycie wody oraz nawozów. Czy zastąpimy konwencjonalne metody akwaponiką? Zweryfikują to czas oraz rynek.  

Źródła:

  • https://materialyinzynierskie.pl/aquaponika-akwaponika/
  • https://agrowies.pl/akwaponika-w-rolnictwie-czym-jest-i-jak-ja-stosowac/
  • https://www.sadyogrody.pl/warzywa/102/akwaponika_alternatywa_dla_tradycyjnych_form_uprawy_roslin,20007.html
  • https://youmatter.world/en/definition/aquaponics-sustainable-benefits-system/

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *