RMAquaponics.JPG

“Nuôi trồng thủy sản hiện là ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi phát triển nhanh nhất và sẽ sớm cung cấp hơn một nửa sản lượng thủy sản của thế giới cho con người”. [1] Nó đã được sử dụng ở nhiều nền văn hóa khác nhau, chủ yếu để sản xuất thực phẩm và loại bỏ chất thải độc hại, giống như chất thải được tạo ra bởi các bãi chôn lấp. [2] Các loại vi khuẩn và tảo khác nhau đã được sử dụng để xử lý nước thải này (chẳng hạn như tảo Gracilaria birdiae). [3] Aquaponics là một phần mới nổi của nuôi trồng thủy sản sử dụng sự tương tác tự nhiên giữa vi khuẩn, cá và thực vật để biến chất thải thành nước sạch.

Aquaponics là gì?

Aquaponics là phương pháp sản xuất thực phẩm kết hợp nuôi trồng thủy sản với thủy canh . Mối quan hệ cộng sinh này tạo điều kiện cho một hệ thống bền vững với ít đầu vào cần thiết. Vi khuẩn tốt tích tụ, sau đó chuyển đổi chất độc tạo ra từ chất thải của cá thành chất dinh dưỡng được thực vật sử dụng. Bằng cách hấp thụ các chất dinh dưỡng này, cây lọc nước, tạo cho cá một môi trường sống được. Chu trình này giúp giữ cho bể luôn trong tình trạng tốt cho cả cá và thực vật.

Sản xuất thực phẩm bằng phương pháp này mang lại hiệu quả hữu cơ cao nhất mà bạn có thể có được. Với cách bố trí này, không cần phân bón vì chất thải của cá là tất cả những gì cần thiết để cây phát triển. Thuốc diệt cỏ cũng không cần thiết vì không có đất để trồng cây và thậm chí có thể gây hại cho cá. Hệ thống này đặc biệt phù hợp với những khu vực có chất lượng đất kém vì nó không có nhiệm vụ cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng. Bạn có thể trồng số lượng lớn cây ở những khu vực nhỏ mà không cần nhiều đất. Aquaponics là một cách tuyệt vời để nuôi cá và rau tươi một cách bền vững cho một gia đình, cung cấp lương thực cho một ngôi làng hoặc tạo ra lợi nhuận trong quy mô nuôi trồng thương mại. Chưa kể đến việc bạn có thể tự sản xuất bữa tối và món ăn phụ trong một hệ thống. Điều tuyệt vời nhất là khi cá của bạn đủ lớn, bạn có thể ăn chúng! [4]

Lịch sử

Aquaponics gần đây đã trở nên phổ biến trở lại, [5] tuy nhiên, kiệt tác kỹ thuật và sinh học này lần đầu tiên được sử dụng bởi các nền văn minh cổ đại [6] Vào khoảng thế kỷ 13, nền văn minh Aztec là nền văn minh đầu tiên sử dụng aquaponics. Họ đã tạo ra những hòn đảo nông nghiệp phức tạp được gọi là chinampas. Những hòn đảo thực vật này nằm trong vùng nước nông của hồ và được trộn lẫn với chất thải động vật. Cách bố trí này cho phép người Aztec tận dụng được cả đặc tính loại bỏ chất thải và cung cấp thức ăn của aquaponics. [7] Mô hình nuôi ghép cũng được tạo ra ở Trung Quốc và Thái Lan, nơi cá (cũng như các loài khác như lươn đầm lầy và ốc ao) được đưa vào ruộng lúa để hỗ trợ sản xuất cây trồng và phục vụ như một nguồn thực phẩm khác. [6]

Aquaponics được sử dụng ở đâu?

Kể từ sự hứng thú mới của aquaponics, các nước trên thế giới đã bắt đầu được hưởng lợi; những quốc gia này bao gồm Hoa Kỳ, những quốc gia ở Nam Mỹ, nhiều nơi ở Châu Á, Úc và một phần Châu Phi. [5] [8] [9] [10] Ngay cả ở vùng nước lợ ở sa mạc Negev cũng đã có những hệ thống aquaponic được thiết lập với sự thành công phù hợp cho sự phát triển của thực vật và cá. [11] Hầu hết các hoạt động đều thuộc một trong các loại sau: nghiên cứu, giáo dục, phi lợi nhuận, thương mại hoặc sở thích cá nhân. [1] Mặc dù hiện nay hầu hết các hệ thống đều có quy mô nhỏ, nhưng sự tiến bộ trong công nghệ đã dẫn đến "sự gia tăng ổn định về số lượng ứng dụng thương mại, hai lĩnh vực quan tâm chính là lợi nhuận và quản lý chất thải, đã kích thích sự quan tâm đến aquaponics như một giải pháp khả thi." phương tiện để tăng lợi nhuận trong khi tận dụng một số sản phẩm thải bỏ”. Bạn có thể tìm thấy lời giải thích chi tiết hơn về cách triển khai hệ thống aquaponic ở các quốc gia khác nhau này trong các phần sau.

So sánh các phương pháp

Để hiểu đầy đủ về aquaponics, cần phải hiểu rằng nó sử dụng cả phương pháp nuôi trồng thủy sản và thủy canh để phát triển cây trồng bền vững. Bằng cách tìm hiểu về hai phương pháp này, bạn hoàn toàn có thể đánh giá được ưu điểm và nhược điểm của ba phương pháp canh tác này.

Nuôi trồng thủy sản

Nuôi trồng thủy sản là việc tận dụng các mối quan hệ tự nhiên giữa thực vật và động vật thủy sinh để thu được nhiều sản lượng một cách bền vững. Làm thế nào điều này đạt được? Bằng cách thiết kế thông minh, đó chính là nội dung của nuôi trồng thủy sản.

Bây giờ tôi chuyển sang nói với Bill Mollison, cha đẻ của nuôi trồng thủy sản, khi trích dẫn từ Sổ tay thiết kế nuôi trồng thủy sản, Chương 13.2, trang 459 "Trường hợp nuôi trồng thủy sản":

"Cho đến vài thập kỷ gần đây, chúng ta đã có thể khai thác đủ cá, động vật thân mềm và thực vật từ các hệ thống nước tự nhiên. Điều này không còn đúng nữa và một động lực mới thể hiện rõ trong việc tạo ra và nuôi cấy các sinh vật trong môi trường sống dưới nước.

Nuôi cấy nước đã được thử nghiệm từ lâu và có độ ổn định chắc chắn, và nhiều loài đã tồn tại mà không cần đầu vào bên ngoài trong hàng nghìn năm. Tính ổn định và năng suất của các hệ thống nuôi trồng thủy sản vượt trội so với các hệ thống nuôi trên cạn đã phát triển từ trước đến nay. Với cùng các đầu vào về năng lượng hoặc chất dinh dưỡng, chúng ta có thể mong đợi sản lượng từ nước gấp 4-20 lần so với sản lượng từ vùng đất liền kề.

Nói tóm lại, nuôi trồng thủy sản là một nghề ổn định trong tương lai của các xã hội có trách nhiệm giống như rừng, và giữa hai hệ thống có lợi này, chúng ta sẽ thấy sự sụt giảm đáng kể các diện tích hiện nay được giao cho mục vụ (lưu ý: ông ấy đang đề cập đến việc chăn thả quá mức có hại) và độc canh (lưu ý: về cơ bản là diệt chủng sinh thái). Cả hai nghề sau này đều là những doanh nghiệp ngày càng ít được xã hội ưa chuộng và sản phẩm của họ là rủi ro rõ ràng từ bất kỳ quan điểm nào mà người ta quan tâm (tài chính, y tế, phúc lợi xã hội, hiệu quả năng lượng hoặc sự ổn định cảnh quan chung).

Nuôi trồng thủy sản không còn giá trị như một nền độc canh sử dụng năng lượng cao so với các trang trại trước đây - các trang trại trồng ngũ cốc lớn hoặc một loại cây trồng. Nó thú vị nhất, hấp dẫn nhất và có giá trị về mặt xã hội khi được coi là nền văn hóa ruộng bậc thang khoai môn cộng đồng, và ở mức đáng buồn nhất là các trang trại nuôi tôm hoặc cá da trơn thâm canh rộng 100 ha. Vì vậy, quan điểm của tôi xuyên suốt là nhấn mạnh năng suất và quy trình hợp lý, nhưng không khuyến khích quan điểm 'năng suất tối đa của một loài'."

thủy canh

Thủy canh là phương pháp trồng cây trong dung dịch nước khoáng không có đất. Hệ thống này cho phép thực hiện một phương pháp trồng trọt hiệu quả hơn với ít không gian hơn, ít lao động và nước hơn. Vì cây trồng ở trong điều kiện nước lý tưởng nên chúng không cần lượng nước dư thừa, thông thường phần lớn nước sẽ bị lãng phí. Loại hệ thống này đòi hỏi phải cung cấp chất dinh dưỡng đầu vào.

Thuận lợiNhược điểm
Canh tác hữu cơ
  • Canh tác hữu cơ đã trở nên phổ biến trên thị trường vì nó được cho là một cách trồng thực phẩm lành mạnh hơn.
  • Tận dụng chất thải làm phân bón.
  • Sử dụng biện pháp kiểm soát dịch hại tự nhiên.
  • Hệ thống sinh học tạo ra cây trồng có hương vị thơm ngon hơn và đôi khi mang lại nhiều dinh dưỡng hơn.
  • Sử dụng nhiều đất hơn canh tác truyền thống.
  • Trong hầu hết các trường hợp, việc trồng và chứng nhận cây trồng hữu cơ tốn nhiều chi phí hơn các phương pháp canh tác khác.
  • Chứng nhận USDA đang mất giá trị khi kinh doanh nông nghiệp thay thế sản xuất hữu cơ ở trang trại nhỏ
Thủy canh vô cơ (sử dụng phân bón được khai thác và sản xuất)
  • Sản xuất khối lượng lớn cây trồng trong một không gian nhỏ.
  • Kết hợp nó với nông nghiệp môi trường được kiểm soát sẽ mang lại sản lượng ổn định quanh năm.
  • Phụ thuộc vào phân bón được sản xuất và khai thác tốn kém, tăng giá và ngày càng khó mua do nhu cầu ngày càng tăng trên toàn thế giới.
Nuôi trồng thủy sản tuần hoàn
  • Sản xuất khối lượng lớn cá trong một không gian nhỏ.
  • Hệ thống tuần hoàn có tỷ lệ thất bại cao do tỷ lệ tồn kho cao và tỷ lệ sai sót thấp.
  • Tạo ra dòng thải lớn.
Aquaponics (Thủy canh hữu cơ)
  • Aquaponics có tất cả các lợi thế của canh tác hữu cơ, thủy canh và nuôi trồng thủy sản! Thêm:
  • Chất thải của cá cung cấp phân bón cho cây trồng.
  • Cá không mang mầm bệnh như e-coli và salmonella như động vật máu nóng.
  • Lượng nước cao trong aquaponics bè làm giảm rủi ro cho sản xuất cá.
  • Aquaponics thể hiện chu kỳ tự nhiên giữa cá và thực vật và là phương pháp bền vững nhất trong bốn phương pháp được trình bày ở đây.
  • Với khối lượng sinh học phù hợp trong bể cá, cây trồng sẽ phát triển mạnh.
  • Việc quản lý cần có người được đào tạo về nuôi cả cá và cây trồng.
  • Sự mất mát lớn trong bể cá có thể làm gián đoạn hoạt động sản xuất của cây trồng.

Sản xuất thực phẩm Aquaponic: Nuôi cá và cây trồng để kiếm lương thực và kiếm lợi nhuận, Rebecca L. Nelson với sự đóng góp của John S. Pade

Thiết kế: Các tính năng và thành phần chính

Một trong những đặc điểm đáng chú ý của hệ thống aquaponic là có rất nhiều cách khác nhau để xây dựng nó. Bất chấp sự đa dạng này, có năm thành phần chính trong bất kỳ hệ thống aquaponics nào: bể nuôi, loại bỏ chất rắn, bộ lọc sinh học, hệ thống phụ thủy canh và bể chứa (Hình 1; [5] Các thành phần chính này đều thực hiện các chức năng sau, "cá và sản xuất thực vật, loại bỏ chất rắn lơ lửng và quá trình nitrat hóa của vi khuẩn. [1]

Hình 1: Sơ đồ không chia tỷ lệ của các thành phần khác nhau quan trọng trong hệ thống aquaponics.

Bể nuôi: nơi nuôi cá

Có ba loại kỹ thuật nuôi khác nhau: nuôi tuần tự, nuôi tách con và nuôi nhiều con. Mỗi kỹ thuật khác nhau này đều có những lợi ích, nhược điểm và yêu cầu bố cục khác nhau. Ví dụ, việc nuôi tuần tự đòi hỏi nhiều nhóm tuổi cá khác nhau trong một bể. Việc thiết lập này ít phức tạp hơn so với các kỹ thuật nuôi khác. Tuy nhiên, nó có thể gây căng thẳng cho những con cá chưa trưởng thành để bán ra thị trường khi những con khác bị đánh bắt, nó cũng gây khó khăn cho việc theo dõi hồ sơ trữ lượng và cá còi cọc tránh bị đánh bắt. Một kỹ thuật nuôi khác được gọi là tách giống. Trong phương pháp chia đàn, cá được chia ngẫu nhiên vào hai bể khác nhau khi bể đầu tiên đạt sức chứa. Mặc dù kỹ thuật này giúp tránh việc cá còi cọc bị mang sang, nhưng áp lực gây ra bởi việc chuyển cá có thể gây bất lợi cho sự phát triển chung của chúng. Kỹ thuật phổ biến cuối cùng là một hệ thống có nhiều đơn vị nuôi. Trong hệ thống này, quần thể bắt đầu ở các độ tuổi khác nhau và được chuyển sang bể lớn hơn khi cá đủ lớn.

Loại bỏ chất rắn: loại bỏ chất thải hữu cơ lớn hơn

Loại hệ thống loại bỏ chất rắn phụ thuộc vào lượng chất thải hữu cơ được tạo ra trong hệ thống (hay còn gọi là số lượng cá được nuôi và số lượng cây được trồng). Nếu có nhiều chất thải từ cá hơn số lượng cây trồng trong hệ thống có thể duy trì thì cần phải có một thiết bị loại bỏ chất rắn như trống sàng lọc vi mô.

Các bộ lọc trung gian này giúp thu gom chất rắn và "tạo điều kiện chuyển đổi amoniac và các chất thải khác trước khi đưa vào trồng rau thủy canh". [10] Điều này phát huy tác dụng trong các hệ thống quy mô thương mại và các thiết bị làm sạch đã được sử dụng (Hình 2). Hệ thống làm sạch thu gom chất rắn ở đáy hình nón. Nó đòi hỏi cá phải ở trong bể để ăn chất thải có thể ở gần đỉnh và giữ cho đường ống sạch sẽ. Lưới cũng được bố trí sau bể lắng để hứng chất thải hữu cơ dư thừa thoát ra khỏi bể lắng. Lưới này cần được làm sạch một đến hai lần một tuần. Điều quan trọng là phải loại bỏ những lưới này vì chất hữu cơ tích tụ có thể dẫn đến tình trạng yếm khí có thể giết chết cá. [5] Một số thông số chất lượng nước cần thiết để nuôi cá và thực vật bao gồm độ pH ổn định, nồng độ oxy hòa tan, carbon dioxide, amoniac, clo, nitrit và nitrat. [10] Bùn thu được từ lưới có thể được sử dụng để bón cho các loại cây trồng khác, hoặc trong môi trường đô thị, có thể được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải để làm sạch nước. [5] Ở hệ thống quy mô nhỏ hơn, việc loại bỏ chất thải có thể không cần thiết (khi có một lượng nhỏ cá so với diện tích trồng cây). [5] Trong các hệ thống này, thường có dòng nước chảy trực tiếp từ bể nuôi cá đến "các luống rau thủy canh nuôi bằng sỏi". [10]

Hình 2:A) Máy làm sạch hoạt động bằng cách nước đi vào vách ngăn trung tâm B) sau đó di chuyển ra khỏi C) vách ngăn xả hoặc vào cửa D) tới bể lọc hoặc thoát ra qua E) cống thoát bùn. [5]

Lọc sinh học: sử dụng vi khuẩn

Một phần quan trọng của hệ thống aquaponics là loại bỏ amoniac được bài tiết dưới dạng chất thải trao đổi chất từ ​​mang cá. [5] Nếu nồng độ amoniac quá cao thì cá sẽ chết. [5] Điều này được ngăn chặn thông qua quá trình nitrat hóa amoniac. Trong quá trình này, amoniac bị oxy hóa thành nitrit và sau đó thành nitrat. Aquaponics tận dụng lợi thế của các vi khuẩn nitrat hóa tự nhiên, Nitrosomonas và Nitrobacter, làm trung gian cho quá trình này. [5]

Hình 3: Sơ đồ chu trình tự nhiên của nitơ trong tự nhiên. Sơ đồ này thể hiện cụ thể điểm mà vi khuẩn nitrat hóa, Nitrosomonas và Nitrobacter, đóng vai trò chủ chốt trong việc chuyển hóa nitrit độc hại thành nitrat tương đối không độc hại. [12]

Những vi khuẩn nitrat hóa xuất hiện tự nhiên này thích phát triển trong màng sinh học dọc theo các bề mặt khác nhau. Để tối đa hóa sự phát triển của vi khuẩn, các bộ lọc sinh học trong aquaponics thường được làm từ cát, đá trân châu hoặc sỏi. [5] [10]

Hình 4: Sơ đồ lắp đặt hệ thống aquaponics đơn giản

Hệ thống thủy canh: nơi trồng cây

Những bộ lọc sinh học khác nhau này cũng rất quan trọng để nhận biết khi phân biệt giữa các loại hệ thống thủy canh khác nhau. Trong các cơ sở nhỏ hơn, sỏi được sử dụng vì nó có lợi cho cây trồng. [5] Loại hệ thống này cần có dòng nước lên xuống liên tục. Những nhược điểm của hệ thống này bao gồm tắc nghẽn từ rễ còn sót lại, sự phát triển của vi sinh vật và thiếu sự tuần hoàn nước hoàn chỉnh (thiếu dòng chảy dẫn đến vùng kỵ khí và năng suất cây trồng kém). [5] Việc thiếu dòng chảy cũng có thể dẫn đến chất lượng nước kém và cá chết. [10] Nếu hệ thống aquaponics lớn hơn và dòng nước liên tục không phải là một lựa chọn thì hệ thống cát là một lựa chọn tốt. [5] Nên sử dụng hạt cát lớn hơn để tránh tắc nghẽn ống. Nếu cả cát và sỏi đều không phải là một lựa chọn thì đá trân châu là một lựa chọn tuyệt vời khác. [5] Hệ thống dựa trên đá Perlite phù hợp nếu trồng những cây có rễ nhỏ và người trồng sẵn sàng loại bỏ tất cả chất rắn trước khi nó đi vào phần thủy canh. Nếu điều này không được thực hiện, các phần kỵ khí sẽ hình thành. [5]

Bể chứa: thu gom nước sạch

Bể chứa là nơi nước được bơm vào hệ thống. Đây là nơi tốt để bổ sung nước nếu hệ thống bị mất nước. [5]

Lý thuyết khoa học: hệ thống aquaponics hoạt động như thế nào

Aquaponics là một hệ thống tuần hoàn tận dụng các quá trình sinh học tự nhiên. Dưới đây, từng bộ phận của hệ thống (thực vật, cá, nước và vi khuẩn) được giải thích:

Thực vật: chúng cần gì và làm thế nào để chúng phát triển tốt nhất?

Đầu tiên, điều quan trọng là phải xác định những loại cây thích nghi tốt nhất với hệ thống aquaponics. Hệ thống này hỗ trợ tốt nhất cho những cây có nhu cầu dinh dưỡng thấp như cải xoong, húng quế, hẹ, rau bina, rau thơm và rau diếp. [10] Tuy nhiên, cà chua và dưa chuột cũng đã được trồng. [13] Nếu điều kiện kỵ khí được tạo ra do dòng nước kém thì những vùng này cũng có thể dẫn đến cây trồng không phát triển được. [5]

Một ví dụ về cây cà chua trong hệ thống chứa đầy môi trường. Ảnh cá nhân của tác giả.

Cây có củ

Mặc dù phát triển trong môi trường nhiều đá, chẳng hạn như sỏi đất sét hoặc sỏi, cây lấy củ được cho là phát triển khá tốt trong hệ thống aquaponics. Một danh sách ngắn các loại cây có thể trồng bằng aquaponics sẽ bao gồm rau diếp, hẹ, cải xoong, húng quế, bắp cải, cà chua, bí và dưa. Ngay từ đầu trong quá trình phát triển aquaponics, người ta đã nghĩ rằng chỉ có thể trồng các loại cây ăn lá. Giờ đây, hơn 60 loại thực phẩm khác nhau đã được trồng thành công, theo thử nghiệm của Trung tâm Đa dạng hóa Cây trồng ở Alberta, Canada. [14]

Rễ xâm lấn

Không nên trồng những loài có rễ phát triển nhanh như cây bạc hà. Một hệ thống gốc hung hãn sẽ phát triển thành đường ống và chiếm lấy hệ thống. [4]

Hệ thống chứa đầy phương tiện

Bởi vì các hệ thống chứa đầy vật liệu phổ biến nhất để sản xuất thực phẩm tại nhà nên phần này sẽ được trình bày chi tiết hơn vì nó liên quan đến phương pháp chứa đầy vật liệu. Nhiều thành phần của phương pháp này cũng được sử dụng trong hệ thống bè và NFT. Các phần cơ bản của hoạt động chứa đầy vật liệu là luống trồng, bể cá và máy lọc. Tất nhiên, cũng cần có máy bơm riêng lẻ, cơ chế sục khí, máy nước nóng/máy làm lạnh, hệ thống điện dự phòng và nhiều loại hệ thống ống nước sử dụng đường ống PVC.

Vừa phát triển

Sỏi, đá trân châu hoặc hydroton tiêu chuẩn 1/4 inch (0,66cm), một loại sỏi đất sét thường được sử dụng trong thủy canh, có thể được sử dụng làm giá thể trồng trọt. Sỏi rẻ hơn một chút, nhưng hydroton cho phép trồng cây dễ dàng hơn trong một số trường hợp vì tính đồng nhất của nó.

Âm lượng

Một con cá cần khoảng 10 lít, hoặc 2,5 gallon không gian cho riêng nó. Vì vậy, nếu bạn có một bể cá 50 gallon, bạn có thể có 20 con cá. Tuy nhiên, bạn càng có nhiều nước sẽ giúp ổn định hệ thống. Kích thước bể tối thiểu được đề nghị là 250 gallon, hoặc 1000 lít. Thể tích bể nuôi phải bằng thể tích bể cá. [4] Các hệ thống nhỏ hơn đã được tạo ra với mức độ thành công khác nhau.

Hệ thống xả/đổ đầy

Khi sử dụng luống trồng, giá thể phải được làm ngập và thoát nước định kỳ. Có một số phương pháp có thể thực hiện được điều này.

Một dòng chảy thích hợp là rất quan trọng để cung cấp oxy đến rễ và khuẩn lạc vi khuẩn. [4] Có một số phương pháp để chuyển nước từ luống trồng trở lại bể cá. Chúng bao gồm một ống hút chuông, một ống tràn, van bồn cầu hoặc chỉ một máy bơm được đặt trên bộ hẹn giờ. Có thể sử dụng bất kỳ cách nào để cung cấp lượng nước, chất dinh dưỡng và oxy thích hợp cho nước trong Hệ thống chứa đầy vật liệu. Điều quan trọng là phải có tốc độ dòng chảy sẽ luân chuyển nước qua hệ thống và không cho phép tích tụ nồng độ amoniac và nitrit độc hại.

Chất dinh dưỡng thực vật

Tùy thuộc vào hệ thống của bạn, có thể cần phải thêm một số chất dinh dưỡng nhất định vào nước. Sắt, canxi, magiê, kali và boron. Những thứ này có thể được thêm vào nước ở dạng chelat cứ sau ba tuần hoặc lâu hơn. Bổ sung aquaponics bằng nuôi trùn quế , như đã mô tả ở trên , có thể tránh được nhu cầu này.

Friendly Aquaponics đã thực hiện hướng dẫn xác định sự thiếu hụt dinh dưỡng của cây trồng

Cá: yêu cầu để sản xuất cá tốt nhất

Một số loài cá tốt hơn vì chúng có khả năng chịu đựng những thay đổi tốt hơn. Cá rô phi là loài cá được sử dụng phổ biến nhất trong hệ thống. [10] [5] Các loài cá được đưa vào hệ thống bao gồm "cá rô phi, cá hồi, cá rô, cá char Bắc Cực và cá vược...cá rô phi có khả năng chịu đựng các điều kiện nước biến động như độ pH, nhiệt độ oxy và chất rắn hòa tan". [10] Những điều kiện khác nhau được đề cập trước đây (amoniac, nitrit, nitrat, pH, oxy hòa tan, carbon dioxide) rất quan trọng để theo dõi để đảm bảo tốc độ tăng trưởng cao nhất của cá. [10] Những điều kiện này có thể được đo lường trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua "mật độ thả cá, tốc độ tăng trưởng của cá, tốc độ cho ăn và khối lượng". [10]

Cá làm thức ăn

Tùy thuộc vào khí hậu bạn sống, tốt nhất nên sử dụng cá có nguồn gốc ở khu vực của bạn. Điều này cho phép sử dụng ít năng lượng nhất để làm nóng hoặc làm mát bể cá. Cũng nên chọn một giống cá khỏe mạnh có thể sống sót sau những biến động về chất lượng nước hoặc nhiệt độ. Hãy nhớ rằng một số loài cá ăn thịt bạn đồng hành của chúng khi chúng lớn hơn và phải được tách vào các bể riêng. [4]

cho ăn

Thức ăn cho cá là đầu vào chính của hệ thống aquaponic, vì vậy việc lựa chọn thức ăn là rất quan trọng cho sự bền vững. [14]

Có một số lựa chọn để cung cấp thức ăn cho cá của bạn. Hầu hết các hệ thống có thể kết hợp một cách thuận lợi một số trong số này -

  • Thức ăn viên cá . Bạn có thể cho cá ăn bằng thức ăn viên chất lượng cao làm từ cá và đậu nành. Đây là cách cho cá ăn phổ biến nhất và được thử nghiệm kỹ lưỡng trong hệ thống aquaponic, nhưng nó có nhược điểm là yêu cầu đầu vào bên ngoài không đổi, điều này làm tăng đáng kể chi phí vận hành của hệ thống. Các tùy chọn sau đây có thể được sử dụng để đưa hệ thống đến mức gần đúng hơn với hệ thống vòng kín hoàn toàn
  • Tảo . Tảo sẽ phát triển đặc hữu ở hầu hết các vùng nước tĩnh lặng và cung cấp một số thức ăn cho cá. Đặt một tấm lưới nhựa (như thùng đựng trái cây rỗng) vào bể cá sẽ tạo bề mặt cho tảo phát triển. Thật không may, ngay cả trong những điều kiện tốt nhất, khó có thể đáp ứng đầy đủ nhu cầu thức ăn của cá chỉ bằng tảo.
  • Thức ăn cho cá có thể được sản xuất trong bể nuôi nếu giống cá được chọn ăn rau xanh.
  • Bèo tấm cũng là một lựa chọn tuyệt vời vì nó có thể được trồng trên bề mặt bể phụ, sau đó được thu hoạch và đông lạnh khi cần thiết. [4] Bèo tấm phát triển nhanh chóng, có hàm lượng protein và chất dinh dưỡng cao cho cá và có nhiều loài phù hợp với hầu hết các vùng khí hậu. Ngoài ra, bèo tấm còn hấp thụ amoniac, sản phẩm phụ của cá, cung cấp thức ăn giàu protein có thể cho một số loại cá ăn. [15]
  • Giun . Một số người thực hành nuôi trùn quế cùng với aquaponics. Điều này cho phép những phần không ăn được của cây trồng (hoặc chất thải hữu cơ khác mà bạn có xung quanh, như cành cỏ hoặc bất cứ thứ gì) được làm thức ăn cho giun. Giun sau đó có thể được cho cá ăn. Phân hữu cơ được sản xuất trong trại giun có thể được sử dụng để trồng cây bên ngoài hệ thống aquaponic, hoặc có thể được sử dụng để làm phân trộn trà và có thể được thêm vào bộ phận thủy canh của hệ thống. Điều này làm đa dạng hóa các chất dinh dưỡng mà cây trồng nhận được, đặc biệt là cung cấp boron mà có thể bị thiếu.

Nhà trẻ

Mặc dù có thể mua cá giống nhưng chúng không phải là nguồn cung cấp duy nhất cho bể cá. Để tiếp tục ý tưởng về một hệ thống khép kín, một bể ương có thể được thiết lập và tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao phối để quần thể cá có thể tự duy trì. Trong một số trường hợp, điều quan trọng là phải chuyển con non sang bể riêng vì con trưởng thành sẽ ăn thịt chúng. [4]

Nước

Trong hệ thống aquaponics, chất lượng nước có mối tương quan trực tiếp với chất lượng cây trồng. Thực vật cần một số khoáng chất nhất định để phát triển mạnh và những khoáng chất này được cung cấp bởi chất thải của cá. Trong điều kiện trồng trọt không thủy canh, các khoáng chất đến từ đất. Trong một hệ thống thủy điện khép kín, chẳng hạn như aquaponics, các khoáng chất đi vào hệ thống được kiểm soát chặt chẽ. Khi trồng cây trong đất, bạn có nguy cơ cây hấp thụ các khoáng chất độc hại, [16] và sau đó tiêu thụ chúng trong sản phẩm cuối cùng của bạn. Do đó, aquaponics là một hình thức canh tác hữu cơ thuần túy hơn, cung cấp mức độ quản lý cao hơn, mang lại sản phẩm chất lượng cao hơn.

Chất làm sạch, khoáng hóa, khử khí và lọc sinh học

Thùng giữa trong hệ thống này được chôn dưới đất, đóng vai trò là chất làm sạch. Các luống trồng trọt được nâng lên phía sau và bể cá được chôn ở phía trước. Ảnh cá nhân của tác giả.

Việc duy trì chất lượng nước là rất quan trọng đối với tất cả các bộ phận của hệ thống. Một yếu tố đặc biệt quan trọng là sự cân bằng độ pH, bởi vì các phần khác nhau của hệ thống phát triển mạnh ở độ pH nhất định. Vì vậy, một số thỏa hiệp phải được thực hiện. Cá thường thích độ pH từ 7,5-8, trong khi thực vật hoạt động tốt nhất ở mức 6,0-6,5 và khuẩn lạc vi khuẩn hoạt động hiệu quả nhất ở mức 7,0-8,0. Sự đồng thuận về độ pH tổng thể là 7,0 để hệ thống hoạt động tốt nhất. [14]

Để đạt được mức chất lượng nước có thể chấp nhận được đòi hỏi các thành phần khác nhau tùy thuộc vào loại thiết lập aquaponic được lắp đặt. Có ba loại chính: bè, Kỹ thuật màng dinh dưỡng (NFT) và giường chứa đầy chất liệu. Hệ thống bè hay còn gọi là phao nổi, kênh sâu và dòng sâu trồng cây trong các tấm xốp nổi trong bể tách biệt với bể cá. NFT trồng cây trong các kênh dài và hẹp có màng nước mỏng chảy qua để đưa chất dinh dưỡng đến rễ cây. Các luống chứa giá thể chỉ đơn giản là những thùng chứa đầy chất trồng, như sỏi, đá trân châu hoặc hydroton, trong đó rễ cây được giữ lại, sau đó chúng trải qua trình tự ngập và thoát nước để mang chất dinh dưỡng đến rễ. [14] Hai phương pháp đầu tiên phổ biến hơn trong các hoạt động quy mô thương mại, trong khi phương pháp cuối cùng được sử dụng phổ biến nhất trong các hoạt động sân sau, sản xuất thực phẩm ở quy mô nhỏ để nuôi sống một gia đình.

Một chất làm sạch được sử dụng để loại bỏ chất rắn khỏi cột nước. Điều này có thể được thực hiện theo nhiều cách. Bể lắng và bể lắng hình nón tạo điều kiện cho chất rắn lắng ra khỏi cột nước; chúng dựa trên khái niệm về trọng lượng riêng cao, so với lượng nước chứa chúng. [14] Về cơ bản, điều này có nghĩa là chúng chìm xuống và có thể bị giữ lại ở đáy của một dụng cụ lọc, cho dù đó là bể lắng hay thiết bị làm sạch hình nón . Một cách khác để loại bỏ chất rắn là bộ lọc trống màn hình vi mô giúp loại bỏ chất hữu cơ trong quy trình rửa ngược. Việc loại bỏ chất rắn chỉ cần thiết trong hệ thống bè và NFT vì trong lớp chứa đầy vật liệu, chất rắn bị giữ lại trong vật liệu, nơi chúng có thể phân hủy sinh học mà không can thiệp vào chức năng của bất kỳ thành phần hệ thống nào khác. [14] Đôi khi, việc lắp đặt một thiết bị làm sạch trong hệ thống chứa đầy vật liệu lọc sẽ rất hữu ích khi có nhiều chất thải rắn.

Bây giờ, bạn có thể thắc mắc hệ thống sẽ hoạt động như thế nào nếu chất rắn, về cơ bản là phân bón của hệ thống, bị loại bỏ. Trước bể lắng, hệ thống bè và NFT cần một bể khoáng hóa chứa đầy một số loại vật liệu xốp. Trong khu vực này, vi khuẩn dị dưỡng chuyển đổi chất thải thành các nguyên tố mà cây trồng dễ dàng sử dụng. Quá trình này cũng tạo ra các loại khí như hydro sunfua, metan và nitơ. Vì vậy, cần có bể khử khí để giúp giải phóng những chất này vào không khí. [14] Một lần nữa, điều này là không cần thiết đối với lớp chứa đầy vật liệu vì chất rắn vẫn còn trong hệ thống bị giữ lại trong vật liệu.

Lọc sinh học cung cấp một nơi cho khuẩn lạc vi khuẩn sống. Điều này không cần thiết trong các hệ thống bè và phương tiện chứa đầy vì có đủ diện tích bề mặt để vi khuẩn xâm chiếm ở mức khỏe mạnh. Tuy nhiên, trong hệ thống NFT, phải cung cấp thêm không gian cư trú để quần thể khỏe mạnh ổn định. Phần mở rộng này được gọi là bộ lọc sinh học. [14]

Sục khí

Việc sục khí thích hợp trong nước rất quan trọng đối với chất lượng cuộc sống của cá. Nếu không có đủ oxy, cá có thể chết trong vòng 45 phút. [4] Ngay cả khi cá không chết ngay lập tức, tổn thương mang có thể là vĩnh viễn và dần dần, số lượng cá sẽ giảm. Điểm này chính xác là lý do tại sao việc có một hệ thống điện dự phòng lại quan trọng. Máy sục khí nước có thể mua ở cửa hàng cung cấp bể cá nhưng phải chạy bằng điện. Vì vậy, nếu có sự cố về điện, oxy sẽ ngừng cung cấp vào nước và gây thiệt hại cho quần thể cá.

Máy sục khí kiểu bể cá không phải là cách duy nhất để bổ sung oxy cho bể cá. Trong hệ thống chứa đầy vật liệu, nước chảy ra khỏi luống trồng có thể được bố trí sao cho nước rơi từ độ cao đủ cao để bắn ngược trở lại bể cá, trộn không khí vào nước. Một lần nữa, nếu mất điện, máy bơm sục khí cũng sẽ hỏng; bất kể biện pháp nào được thực hiện để cung cấp đủ oxy thì vẫn cần có nguồn điện dự phòng.

Vi khuẩn: những vi khuẩn này giúp ích như thế nào?

Một phần quan trọng của hệ thống aquaponics là loại bỏ amoniac được bài tiết dưới dạng chất thải trao đổi chất từ ​​mang cá. [5] Nếu nồng độ amoniac quá cao thì cá sẽ chết. [5] Điều này được ngăn chặn thông qua quá trình nitrat hóa amoniac. Trong quá trình này, amoniac bị oxy hóa thành nitrit và sau đó thành nitrat. Aquaponics tận dụng lợi thế của các vi khuẩn nitrat hóa xuất hiện tự nhiên, Nitrosomonas và Nitrobacter, làm trung gian cho quá trình này [5] ). Vi khuẩn từ rễ của các loại cây aquaponics khác nhau đã được phân lập để xác định chủng vi khuẩn hiện diện và chức năng của chúng trong hệ thống. [17] [10] [18] [5] Trong một loại rhizoplane xử lý nước thuộc họ sậy, Phragmites communis, một nghiên cứu phân loại đã được thực hiện và xác định có sự hiện diện của chủng Nitrosomonascommunis và Nitrosomas europaea (cả hai đều là vi khuẩn oxy hóa amoni) trên rễ. [17]

Hình 5: Sơ đồ không theo tỷ lệ của hệ thống aquaponic UVI. [19]

Thuộc địa vi khuẩn

Quần thể vi khuẩn cư trú trong toàn bộ hệ thống chịu trách nhiệm chuyển đổi nitrit và amoniac thành nitrat, sau đó thực vật có thể sử dụng. Nếu không có sự chuyển đổi này, nitrit và ở một mức độ nào đó là amoniac sẽ đạt đến mức độc hại và giết chết cá và thực vật. [14]

Xây dựng thuộc địa tự nhiên

Những vi khuẩn này được tìm thấy tự nhiên trong không khí và nước, chúng không cần phải thêm vào hệ thống. Quá trình hình thành đàn tự nhiên có thể mất 20-30 ngày, [14] đôi khi lên đến 8 tuần. [4] Cuối cùng, giống như tất cả các hệ thống tự nhiên, các thành phần sẽ rơi vào trạng thái cân bằng và duy trì ổn định mà không cần bảo trì nhiều.

Bắt đầu của riêng bạn

Tuy nhiên, để đẩy nhanh quá trình xâm chiếm, phân urê có thể được thêm vào với số lượng rất nhỏ để tạo ra amoniac. [4]

Không có hoặc hệ thống Aquaponic công suất thấp

Nếu muốn xây dựng một hệ thống có ít hoặc không có yêu cầu về năng lượng (chẳng hạn như nếu đang quảng bá hệ thống aquaponics ở một quốc gia đang phát triển) thì có thể sử dụng "Van lũ". [20] Hệ thống này chỉ hoạt động với một máy bơm bơm nước từ bể cá đến "Van lũ... [và] nó sẽ hoạt động với tốc độ dòng chảy thấp hơn 100 gallon mỗi giờ". [20] Một thiết kế cụ thể cho hệ thống này vẫn chưa được đưa ra nhưng nó hoạt động theo cách tương tự như một "van vệ sinh tiêu chuẩn". [20]

Các thiết kế khác không có van mà thay vào đó là lao động chân tay. Một hệ thống aquaponics được xây dựng miễn phí ở Thái Lan và không cần nguồn điện đầu vào. [21] Cần có những vật dụng sau: một cái bể để nuôi cá (như một cái bồn nhựa lớn), thùng đựng cây, phương tiện nâng cây lên trên bể cá và một thiết bị tưới nước. [21] Để khởi động hệ thống này, điều quan trọng là phải thả cá vào bể ít nhất một tuần trước đó. Ngoài ra, trước khi tưới cây, hãy xoay bể nuôi cá sau đó đổ nước vào bình. Trong hệ thống này, bể nuôi cá sẽ cần được vệ sinh định kỳ. Cuối cùng, điều quan trọng là phải làm ngập các thùng chứa ít nhất ba lần một ngày. [21]

Vận hành và bảo trì

Hoạt động và bảo trì sẽ khác nhau giữa tất cả các thiết kế khác nhau. Nói chung, các mức độ dinh dưỡng và độ pH khác nhau phải được theo dõi. [22] Điều quan trọng nữa là phải làm sạch mọi "bùn" tích tụ trong đường ống giữa các bộ phận khác nhau của hệ thống. [23] Trong các phần khác đề cập đến các hệ thống khác nhau, có nhiều chi tiết hơn về kỹ thuật bảo trì.

Đánh giá hệ thống

Nhiều nơi trên thế giới không dễ dàng tiếp cận được rau xanh hoặc cá tươi. [21] Một số địa điểm này nằm ở sân sau của chúng ta, tại các khu vực của trung tâm đô thị không có cửa hàng tạp hóa gần đó. Việc đánh giá hệ thống aquaponic phải tính đến tầm quan trọng mà những nguồn tài nguyên khan hiếm này (cá tươi và rau xanh) có thể cung cấp cho cộng đồng. [24] Cá rô phi chứa chất béo, protein và sắt, tất cả đều là những thành phần quan trọng trong chế độ ăn của con người. [25]

Nếu cố gắng đánh giá lợi ích kinh tế của hệ thống, "cho đến nay, rất ít nghiên cứu đánh giá khả năng sinh lời của các hoạt động quy mô nhỏ và quy mô lớn". [1] Vẫn chưa rõ liệu an toàn thực phẩm có phải là mối lo ngại hay không vì có "nguy cơ lây nhiễm chéo, bao gồm cả sự lây lan của vi khuẩn Salmonella và Escherichia coli khi cá và các động vật khác ở gần sản phẩm". [1] Tuy nhiên, người ta biết rằng lợi nhuận tăng lên vì những lý do sau: 1) chất dinh dưỡng thực vật được cá sản xuất "miễn phí" 2) bộ lọc sinh học lớn thường không cần thiết 3) nhu cầu về nước giảm 4) tổng chi phí để vận hành hệ thống và cơ sở hạ tầng được chia sẻ bởi cả hai hệ thống. [26]

Một cách khác để đánh giá hệ thống là phân tích hiệu quả loại bỏ chất dinh dưỡng của cây trồng. Điều này đã được nhiều nhà khoa học thực hiện. Trong một thí nghiệm như vậy, các nhà khoa học đã thử nghiệm khả năng bài tiết và hấp thu nitơ trong hệ thống aquaponic bằng cách xem xét hiệu suất tăng trưởng, năng suất rau diếp và khả năng giữ chất dinh dưỡng. [27] Trong một thí nghiệm khác, hệ thống aquaponic được thiết lập để phân tích khả năng loại bỏ nitơ của cà chua và dưa chuột. Người ta phát hiện ra rằng cà chua có khả năng loại bỏ cao nhất và toàn bộ hệ thống có "69% lượng nitơ được hệ thống tổng thể loại bỏ có thể được chuyển đổi thành trái cây ăn được". [28] Năng suất của một số loại cây trồng nhất định cũng có thể được sử dụng để đánh giá năng suất của hệ thống. Trong Graber và cộng sự. họ đã phân tích bốn loại cây cà chua khác nhau và nhận thấy năng suất của chúng trong hệ thống aquaponic cao hơn so với hệ thống thủy canh (Hình 6).

Hình 6: Năng suất của các loại cây cà chua khác nhau được trồng ở hai hệ thống khác nhau; aquaponics hoặc thủy canh. [29]

Để có được lợi ích kinh tế lớn nhất thông qua việc hấp thụ nhiều chất dinh dưỡng nhất, một nghiên cứu cho thấy "sự tăng trưởng thực vật lớn nhất được quan sát thấy trong hệ thống bể tuần hoàn, nơi tốc độ cho cá ăn và các chất dinh dưỡng hòa tan sau đó cao hơn. Trong hệ thống đó, sinh khối cỏ dây -Spartina sản lượng lớn hơn 25% so với đầm lầy nhân tạo và khả năng hấp thụ nitơ gấp đôi so với đầm lầy tự nhiên. Phân tích kinh tế sơ bộ cho thấy việc sản xuất cây trồng có thể tạo ra thu nhập bổ sung vì cây có giá trị tương đối cao". [23]

Tác động

Các tổ chức khác nhau trên khắp thế giới đã thiết lập các hệ thống aquaponic ở nhiều nơi trên thế giới đang phát triển để cung cấp cây và cá tươi cho các cộng đồng ít đại diện. Một tổ chức như vậy, Ủy ban Cứu hộ Quốc tế, đã xây dựng một hệ thống aquaponic với hai bể nuôi cá 700 gallon chứa cá rô phi và sử dụng nước thải sản xuất để trồng cây tươi. [30]

Ở các cộng đồng đô thị, aquaponics đã được sử dụng để cung cấp sản phẩm tươi sống giá rẻ cho những cá nhân không thể dễ dàng tiếp cận và trong một số trường hợp, các cá nhân đã kiếm được lợi nhuận từ hệ thống aquaponic đô thị. [31] Hiện tại, Đại học Amherst Massachusetts đang thực hiện một dự án aquaponics ở Uganda nhằm cung cấp protein chất lượng cao cho cư dân trong cộng đồng. [32] Xem video tại https://www.cns.umass.edu/about/news/2012/danylchuk-holingsworth-develop-aquaponics-for-developing-countries . Viện Công nghệ Massachusetts cũng đang thực hiện một dự án tại Việt Nam nhằm cung cấp cá rô phi và gạo cho một tỉnh địa phương tên là Hòa Bình. [33]

Phổ biến

Bạn có thể tìm thấy thông tin thực tế và thông tin về aquaponics trên internet (chẳng hạn như tại đây: http://theaquaponicsource.com/learn-about-aquaponics/ ), nơi một cá nhân có thể tìm hiểu về khoa học đằng sau hệ thống, cách thiết lập sở hữu hệ thống aquaponics và nói chuyện (thông qua blog) với những cá nhân khác đã thử nghiệm hệ thống aquaponics của riêng họ. Kể từ khi aquaponics trở nên sôi động, các nước trên thế giới đã bắt đầu được hưởng lợi từ hệ thống aquaponics. Tại Hoa Kỳ, Đại học bang North Carolina và Đại học Quần đảo Virgin là những người đóng vai trò lớn trong việc thúc đẩy công nghệ. [5] Các quốc gia ở Nam Mỹ, nhiều quốc gia trong số đó đang bị thiếu nước trầm trọng, là những ứng cử viên hàng đầu cho hệ thống nuôi trồng thủy sản và làm vườn tổng hợp này vì hệ thống sử dụng nước hiệu quả (Bishop, 2009). Nhật Bản, Đài Loan, Bangladesh cũng như nhiều quốc gia khác ở châu Á đã áp dụng aquaponics vì khả năng sản xuất thực phẩm hữu cơ với giá rẻ trong không gian cô đặc. Ở Úc, các nhà khoa học đã thử nghiệm nhiều loài cá khác nhau để nuôi vì lệnh cấm cá rô phi (loài cá được sử dụng phổ biến nhất trong hệ thống). [10] Các hệ thống aquaponic dễ bảo trì, giá rẻ và hiệu quả đã được xây dựng ở Châu Phi. [20] Aquaponics có mặt ở hầu hết các châu lục trên toàn cầu. [10] [21] [20] [5] [34] Hầu hết các hoạt động thuộc một trong các loại sau: nghiên cứu, giáo dục, phi lợi nhuận, thương mại hoặc người có sở thích cá nhân (hầu hết các hệ thống đều có quy mô nhỏ). [1]

Những thách thức với việc phổ biến

Một trong những hạn chế chính của hệ thống này là nó có thể có chi phí ban đầu khá lớn, cần nhiều đất cho các hệ thống quy mô thương mại và nói chung là "thiếu mô hình quy mô lớn và nhân sự được đào tạo". [1]

Thiết kế lại

Trong một số trường hợp, lượng chất dinh dưỡng do cá cung cấp không thể được chuyển đổi đủ nhanh bởi vi khuẩn nitrat hóa từ nitrat thành nitơ mà thực vật có thể sử dụng (Tyson và cộng sự, 2007). Được biết, độ pH làm thay đổi tốc độ nitrat hóa, nhưng việc cân bằng giữa độ pH “tốt” cho vi khuẩn, cá và thực vật là điều khó khăn trong hệ thống hiện nay, nghĩa là mỗi loại có độ pH lý tưởng khác nhau. [35] [36]

Hệ thống xây dựng tại nhà

Có nhiều cách để xây dựng hệ thống aquaponics tại nhà. Đây có thể là một dự án thú vị và bổ ích, đặc biệt nếu nó được sử dụng để dạy trẻ em về khoa học đời sống. Đầu tư vào một hệ thống xây dựng tại nhà cho mục đích sản xuất thực phẩm lại là một điều hoàn toàn khác. Có rất nhiều điều có thể xảy ra sai sót trong hệ thống aquaponic vì hệ thống có quá nhiều biến số. Chất lượng nước là mối quan tâm số một trong aquaponics và nó có thể chịu những thay đổi lớn nếu chỉ một phần của hệ thống mất cân bằng hoặc trục trặc. Vì vậy, điều quan trọng với khoản đầu tư này, giống như bất kỳ khoản đầu tư nào khác, là phải hiểu những rủi ro là gì trước khi bạn bắt đầu một dự án. Dưới đây là một số điều cần chú ý và cách giúp thiết kế một hệ thống hiệu quả. Nhưng điều này, giống như bất kỳ tài liệu nào, là không đầy đủ. Nếu bạn quyết định xây dựng hệ thống của riêng mình, chắc chắn bạn sẽ gặp phải những vấn đề mới. Tuy nhiên, đừng nản lòng, các giải pháp luôn có sẵn và nếu bạn tiếp tục đọc và tiếp tục làm việc thì câu trả lời cho việc sản xuất thực phẩm với giá cả phải chăng luôn có sẵn.

Để lắp đặt một hệ thống aquaponics, bạn sẽ cần một vài vật dụng. Bạn có thể mua bộ sản phẩm từ các tổ chức như www.backyardaquaponics.com. [37] Hệ thống cũng có thể được xây dựng bằng vật liệu của riêng bạn. Các bộ phận cơ bản là bể cá hoặc bồn tắm cũ, máy bơm chìm, ống nhựa PVC để dẫn nước từ máy bơm đến buồng vi khuẩn, máy bơm không khí và đá khí. [38] Các hệ thống quy mô nhỏ cũng tạo nên những dự án lớp học tuyệt vời. Học sinh có thể học các kỹ năng giải quyết vấn đề liên quan đến công nghệ trong trò chơi. [39] Các khía cạnh giáo dục khác bao gồm chu kỳ tự nhiên, quá trình nitrat hóa , sinh học, giải phẫu cá, dinh dưỡng, nông nghiệp, toán học và kinh doanh. Các trường học trên khắp Hoa Kỳ và các quốc gia khác đang sử dụng aquaponics cho trải nghiệm giáo dục từ cấp tiểu học đến cấp đại học. [14]

thùng trồng trọt

Sổ tay hướng dẫn về Barrelponics . Barrelponics là aquaponics trong thùng. Nhỏ, nhưng có thể mở rộng. Nếu bạn muốn có bản mô tả đầy đủ về cách xây dựng hệ thống thùng canh, pdf [1] do Hughey cung cấp. [40]

Đây là một ví dụ về hệ thống tại Sierra Nevada College. Thưởng thức!

mqdefault.jpgYouTube_icon.svg
Hệ thống Aquaponics của trường Cao đẳng Sierra Nevada

đài phun nước trang trại

Farm Fountain kết hợp aquaponics và điêu khắc. Nó áp dụng aquaponics như một phương pháp canh tác thẳng đứng để tiết kiệm không gian. Cách xây dựng của riêng bạn

Lời khuyên cuối cùng

Khi thiết kế một hệ thống mới, điều quan trọng là phải hiểu rằng chất lượng nước thực sự là nguồn sống của hệ thống. Nếu không có tốc độ dòng chảy và khả năng vận chuyển nước thích hợp, hệ thống sẽ hoạt động kém. Trong video hướng dẫn Aquaponics Made Easy, Murry Hallam chỉ ra rằng trong các hệ thống aquaponics nhỏ, tốt nhất là không nên có hệ thống nhỏ hơn 1000L (265 gallon). Điều này là do dưới mức đó, lượng nước trong hệ thống kém ổn định hơn, có ít nước hoạt động như chất đệm khi nhiệt độ thay đổi hoặc khi chất thải của cá tăng đột biến.

Việc di chuyển lượng nước đó xung quanh cũng có thể sử dụng nhiều năng lượng và vì vậy, khi thiết kế một hệ thống xây dựng trong nhà, hãy tập trung vào các cách sử dụng trọng lực để thúc đẩy quá trình truyền nước từ một phần của hệ thống sang phần khác. Một cách tốt để thực hiện điều này trong giai đoạn lập kế hoạch là vẽ sơ đồ chỉ ra mực nước sẽ ở đâu trong mỗi bể. Bằng cách này, bạn biết vị trí nào trong hệ thống để sắp xếp mọi thứ và ở cuối sơ đồ bạn sẽ cần đạt được lực nâng thẳng đứng bao nhiêu để di chuyển nước qua hệ thống.

Các dự án liên quan

đọc thêm

Người giới thiệu

  1. Nhảy lên:1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Klinger, D., và R. Naylor. "Tìm kiếm giải pháp trong nuôi trồng thủy sản: Lập biểu đồ bền vững." [Bằng tiếng Anh]. Đánh giá thường niên về Môi trường và Tài nguyên, Tập 37 37 (2012): 247-+.
  2. Linky, EJ, Janes, H. và Cavazzoni, J. (2005), Các công nghệ hợp lý để sử dụng khí mê-tan trong môi trường bãi chôn lấp: Một ví dụ về mảng công nghệ tích hợp và mạng lưới thể chế đang phát triển. Diễn đàn Tài nguyên Thiên nhiên, 29: 25–36. doi: 10.1111/j.1477-8947.2005.00110.x
  3. ^ Marinho-Soriano, E., SO Nunes, MAA Carneiro và DC Pereira. "Loại bỏ chất dinh dưỡng khỏi nước thải nuôi trồng thủy sản bằng cách sử dụng Macroalgae Gracilaria Birdiae." [Bằng tiếng Anh]. Sinh khối & Năng lượng sinh học 33, không. 2 (tháng 2 năm 2009): 327-31
  4. Nhảy lên:4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 Aquaponics Made Easy của Murray Hallam, Flashtoonz Films, 2009
  5. Nhảy lên:5,00 5,01 5,02 5,03 5,04 5,05 5,06 5,07 5,08 5,09 5,10 5,11 5,12 5,13 5,14 5,15 5,16 5,17 5,18 5,19 5,20 5,21 5,22 5,23 5,2 4 Rakocy, J. 2006. "Aquaponics--Tích hợp thủy canh với nông nghiệp." ATTRA-Dịch vụ thông tin nông nghiệp bền vững quốc gia. http://www.aces.edu/dept/fisheries/education/documents/aquaponics_Integrationofhydroponicswaquaculture.pdf
  6. Nhảy lên:6.0 6.1 Crossley, Phil L. (2004), “Tưới phụ trong nông nghiệp đất ngập nước”, Nông nghiệp và Giá trị Con người (21): 191-205
  7. ^ Boutwell, J. (2007, 16 tháng 12). Hệ thống aquaponics của người Aztec được cải tiến. Đăng ký Thung lũng Napa
  8. ^ Bishop, M., Bourke, S., Connolly, K., Trebic, T. (2009). Dự án aquaponics của Baird's Village: Kế hoạch phát triển bền vững AGRI 519/CIVE 519. Holetown, Barbados: Đại học McGill
  9. ^ Hughey, T. 2005. "Aquaponics ở các nước đang phát triển." Tạp chí Aquaponics số 38, số 16-18. doi: http://web.archive.org/web/20210126183035/http://www.aquaponicsjournal.com/
  10. Nhảy lên:10,00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10,07 10.08 10.09 10.10 10.11 10.12 10.13 Diver, Steve (2006), " Aquaponics - Tích hợp thủy canh với nuôi trồng thủy sản"
  11. ^ Kotzen, Benz và Samuel Appelbaum. 2010. "Nghiên cứu về Aquaponics sử dụng nguồn nước lợ ở sa mạc Negev." Tạp chí Ứng dụng Nuôi trồng Thủy sản 22(4): 297-320. doi: http://dx.doi.org/10.1080/10454438.2010.527571 . http://search.proquest.com/docview/853477088?accountid=28041
  12. http://www.nano-reef.com/forums/lofiversion/index.php/t296246.html
  13. ^ Rana, S., SK Bag, D. Golder, S. Mukherjee (Roy), C. Pradhan và BB Jana. 2011. "Tái chế nước thải sinh hoạt đô thị bằng phương pháp Aquaponics từ cây cà chua." Kỹ thuật Sinh thái 37 (6): 981-988. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ecoleng.2011.01.009 . http://search.proquest.com/docview/886128723?accountid=28041 .
  14. Nhảy lên:14,00 14,01 14,02 14,03 14,04 14,05 14,06 14,07 14,08 14,09 14,10 Nelson, L. Rebecca. "Sản xuất thực phẩm Aquaponic: Nuôi cá và cây trồng để kiếm lương thực và kiếm lợi nhuận." Montello: Nelson và Pade, Inc, 2008.
  15. http://www.growseed.org/ Growingpower.html
  16. Marschner, Petra. Dinh dưỡng khoáng chất của thực vật bậc cao của Marschner. Ấn bản thứ hai ed. Luân Đôn: Khoa học Elsevier, 2002. In.
  17. Nhảy lên:17,0 17,1 Tokuyama, T., A. Mine, K. Kamiyama, R. Yabe, K. Satoh, H. Matsumoto, R. Takahashi và K. Itonaga. "Nitrosomonas Communis Strain Ynsra, một loại vi khuẩn oxy hóa Amoniac, được phân lập từ Reed Rhizoplane trong Nhà máy Aquaponics." [Bằng tiếng Anh]. Tạp chí Khoa học sinh học và Kỹ thuật sinh học 98, số 1. 4 (tháng 10 năm 2004): 309-12.
  18. Tham khảo
  19. ^ Rakocy, J. 2006. "Hệ thống sản xuất bể nuôi trồng thủy sản tuần hoàn: Aquaponics tích hợp nuôi cá và thực vật." Trung tâm Thủy sản khu vực phía Nam. http://ces3.ca.uky.edu/westkentuckyaquaculture/Data/Hệ thống sản xuất bể nuôi trồng thủy sản tuần hoàn/SRAC 454 Nuôi trồng thủy sản tuần hoàn.pdf
  20. Nhảy lên:20,0 20,1 20,2 20,3 20,4 Hughey, T. 2005. "Aquaponics ở các nước đang phát triển." Tạp chí Aquaponics số 38, số 16-18. doi: http://web.archive.org/web/20210126183035/http://www.aquaponicsjournal.com/
  21. Nhảy lên:21.0 21.1 21.2 21.3 21.4 Bird, JS 2010. "Một chiếc máy thực phẩm nhỏ màu xanh lá cây." Sự sống tự nhiên, 26-29. http://search.proquest.com/docview/523022471?accountid=28041 .
  22. ^ Tyson, RV, DD Treadwell và EH Simonne. "Cơ hội và thách thức đối với tính bền vững trong hệ thống Aquaponic." [Bằng tiếng Anh]. Công nghệ làm vườn 21, không. 1 (tháng 2 năm 2011): 13-6.
  23. Nhảy lên:23.0 23.1 Nghiên cứu và Giáo dục Nông nghiệp Bền vững (SARE), 2012. "Tăng cường tính bền vững về kinh tế và môi trường của các hệ thống sản xuất nuôi trồng thủy sản thông qua nuôi trồng thực vật thủy sinh." http://web.archive.org/web/20140324145934/http://mysare.sare.org:80/mySARE/ProjectReport.aspx?do=viewRept&pn=LNE05-224&y=2008&t=1
  24. ^ Jorgensen, Beth, Edward Meisel, Chris Schilling, David Swenson và Brian Thomas. 2009. "Phát triển hệ thống sản xuất thực phẩm tại các trung tâm dân cư." Vòng sinh học 50 (2): 27-29. http://search.proquest.com/docview/236946982?accountid=28041 .
  25. Cá, cá rô phi, nấu chín, sấy khô. (thứ). Giá trị dinh dưỡng. Truy cập ngày 29 tháng 11 năm 2010 từ http://nutritiondata.self.com/facts/finfish-and-shellfish-products/9244/2
  26. ^ Rakocy, J. 2007. "Thiết kế và vận hành hệ thống Aquaponics." Toàn cảnh Acuicola 12(4): 28-34. http://search.proquest.com/docview/20381216?accountid=28041 .
  27. ^ Dediu, L., V. Cristea và A. Docan. "Xử lý sinh học nước thải của hệ thống tuần hoàn như một phương pháp để thu được sản phẩm nuôi trồng thủy sản chất lượng cao." [Bằng tiếng Anh]. Tạp chí Bảo vệ Môi trường và Sinh thái số 13, số 1. 1 (2012): 275-88.
  28. ^ Graber, A. và R. Junge. "Hệ thống Aquaponic: Tái chế chất dinh dưỡng từ nước thải cá bằng sản xuất rau." [Bằng tiếng Anh]. Khử muối 246, không. 1-3 (30/09/2009): 147-56.
  29. ^ Graber, A. và R. Junge. "Hệ thống Aquaponic: Tái chế chất dinh dưỡng từ nước thải cá bằng sản xuất rau." [Bằng tiếng Anh]. Khử muối 246, không. 1-3 (30/09/2009): 147-56.
  30. "Kết thúc vòng lặp bằng phân cá." 2010. Vòng sinh học 51 (12): 18-19. http://search.proquest.com/docview/851374343?accountid=28041 .
  31. Yepsen, Rhodes. 2008. "Ủ phân và hợp nhất thực phẩm địa phương tại Urban Garden." Vòng sinh học 49 (11): 31-33. http://search.proquest.com/docview/236933875?accountid=28041 .
  32. Danylchuk, A. 2012 " Danylchuk, Hollingsworth phát triển aquaponics cho các nước đang phát triển." Đại học Massachusetts Amherst. https://www.cns.umass.edu/about/news/2012/danylchuk-holingsworth-develop-aquaponics-for-developing-countries
  33. ^ "Sứ mệnh 2014: Đánh giá thế giới." Aquaponics. Viện công nghệ MITMassachusetts. http://12.000.scripts.mit.edu:80/mission2014/solutions/aquaponics
  34. ^ Bishop, M., Bourke, S., Connolly, K., Trebic, T. (2009). Dự án aquaponics của Baird's Village: Kế hoạch phát triển bền vững AGRI 519/CIVE 519. Holetown, Barbados: Đại học McGill.
  35. Tyson, RV, EH Simonne, M. Davis, EM Lamb, JM White và DD Treadwell. "Ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng, nồng độ Nitrat-Nitơ và Ph đến tốc độ nitrat hóa trong môi trường Perlite." [Bằng tiếng Anh]. Tạp chí Dinh dưỡng thực vật số 30, số 1. 4-6 (2007): 901-13.
  36. ^ Tyson, RV, DD Treadwell và EH Simonne. "Cơ hội và thách thức đối với tính bền vững trong hệ thống Aquaponic." [Bằng tiếng Anh]. Công nghệ làm vườn 21, không. 1 (tháng 2 năm 2011): 13-6.
  37. www.backyardaquaponics.com
  38. Johanson, Erik K. "Aquaponics và Hydroponics với ngân sách." Hướng dẫn công nghệ 69.2 (2009): 21-23. In.
  39. Childress, Vincent W. "Các giải pháp thay thế đầy hứa hẹn trong công nghệ nông nghiệp: Aquaponics." Giáo viên Công nghệ 62.4 (2002): 17. In ấn.
  40. http://www.aces.edu/dept/fisheries/education/documents/barrel-ponics.pdf
Biểu tượng thông tin FA.svgGóc xuống icon.svgDữ liệu trang
Một phần củaEngr308 Công nghệ và Môi trường
Từ khóasản xuất lương thực , nông nghiệp , nông nghiệp bền vững , nước
SDGSDG02 Không đói
tác giảKristine Nachbor , Cassandra Ruff , Ibrahim Sail , Alison Morse
Giấy phépCC-BY-SA-3.0
Tổ chứcHBCSL
Ngôn ngữTiếng Anh (en)
Bản dịchTiếng Nga , tiếng Thổ Nhĩ Kỳ , tiếng Đức , tiếng Hàn , tiếng Ả Rập , tiếng Trung , tiếng Hy Lạp , tiếng Tây Ban Nha , tiếng Việt
Có liên quan9 trang con , 52 trang liên kết tại đây
Bí danhhệ thống thủy canh
Sự va chạm18.318 lượt xem trang
Tạo20 tháng 9 năm 2007 bởi Anonymous1
Đã sửa đổiNgày 29 tháng 1 năm 2024 bởi Felipe Schenone
Cookies help us deliver our services. By using our services, you agree to our use of cookies.