Аквапоника - выращивание рыбы и овощей в симбиозе. Аквапоника рыба растения замкнутая биологическая система

Аквапоника

В настоящее время все большей популярностью пользуется метод объединенного разведения рыбы и растений в системе с оборотным водоснабжением без использования почвы, названный аквапоникой.

Данные комплексы предназначены для разведения большого количества рыбы в относительно небольшом объеме воды, благодаря ее последующей обработке, позволяющей очистить воду от токсичных отходов, а затем вновь многократно использовать в установке замкнутого водоснабжения (УЗВ). В ходе многократного оборотного использования воды накапливаются нетоксичные питательные и органические вещества. Эти побочные продукты обмена веществ не потребуется утилизировать в отходы, потому что они направляются на выращивание вторичных культур, представляющих экономическую ценность или каким-либо образом способствующих разведению основной продукции – рыбы. Системы, в которых выращиваются дополнительные культуры за счет использования отходов производства первичной продукции, называют интегрированными системами. Если вторичными культурами являются водные или наземные растения, выращиваемые одновременно с рыбой, такие интегрированные системы называются системами аквапоники.

Растения быстро растут в присутствии растворенных в воде питательных веществ, выделяемых рыбами в воду или образующимися в результате микробиологического разложения останков рыб. В установке замкнутого водоснабжения с весьма низкой скоростью ежедневного обмена воды (менее 2%) растворенные питательные вещества накапливаются в концентрациях, сравнимых с их содержанием в питательных растворах гидропоники. Растворенный азот, в частности, может присутствовать в очень высоких концентрациях в системах замкнутого цикла. Рыбы выделяют излишки азота в виде аммиака непосредственно в воду через жабры. Бактерии преобразуют аммиак в нитриты, а затем в нитраты. Аммиак и нитриты токсичны для рыб, а нитраты – относительно безвредны и являются наиболее предпочтительной формой азотных соединений, способствующим более интенсивному росту растений, таких как плодовые овощные культуры.

Рисунок 1.

Системы аквапоники обладают рядом преимуществ. Растворенные излишки питательных веществ восстанавливаются растениями, снижая объемы выбросов в окружающую среду и продлевая ресурс использования воды без ее замены (например, удаляя растворенные питательные вещества за счет поглощения их растениями, можно добиться снижения скорости водообмена). Максимальное уменьшение периодичности водообмена позволяет снизить затраты на эксплуатацию системы аквапоники при засушливом климате, а также в отапливаемых теплицах, где подача холодной или горячей воды составляет значительную долю затрат. Наличие вторичных растительных культур, получающих большую часть необходимых им питательных веществ без каких-либо затрат, повышает потенциальную прибыльность системы. Ежедневное внесение рыбных кормов обеспечивает непрерывное снабжение растений питательными веществами, избавляя, тем самым, от необходимости дренажа и замены обедненных питательных растворов или корректировки концентрации питательных растворов, как в гидропонике. Растения удаляют питательные вещества из воды, в которой выращивается аквакультура, и, тем самым, они устраняют необходимость в приобретении отдельных дорогостоящих биологических фильтров. В системах аквапоники требуется значительно меньший объем работ по контролю качества воды, чем в автономных системах гидропоники или при выращивании водных культур в установках замкнутого водоснабжения. Экономия также достигается за счет совместного использования средств, составляющих эксплуатационные затраты и затраты на инфраструктуру, такие как приобретение насосов, резервуаров, обогревателей и систем сигнализации. Кроме того, интенсивное, комплексное выращивание рыбы и растений требует меньшей площади земельного участка, чем при выращивании в прудах и садах.

Аквапоника = Гидропоника + УЗВ

Конструкция системы

Рисунок 2. Система аквапоники. Самп, находящийся в самой нижней точке УЗВ,совмещен с помпой и возвращает воду в резервуары с рыбой.

Конструкция систем аквапоники почти полностью повторяет конструкцию всех установок замкнутого водоснабжения с добавлением гидропонной составляющей. При этом устраняется необходимость приобретения отдельных биофильтров, а также устройств (пенообразователей и осадителей) для удаления мелких и взвешенных твердых веществ. Содержание мелких твердых частиц и растворенных органических веществ, как правило, не достигает уровня, требующего применения механического фильтра, при условии, что система аквапоники обладает соответствующим конструкционным соотношением. Основными элементами системы аквапоники являются: резервуар для выращивания рыбы, элемент удаления осаждаемых и взвешенных твердых частиц, биофильтр, гидропонный компонент и резервуар для слива (самп)(рис. 2). Вода, выходящая из резервуара для выращивания рыбы, сначала обрабатывается для снижения содержания органических веществ в виде осаждаемых и взвешенных частиц. Далее, она поступает в биофильтр, где утилизируются аммиак и нитраты. Затем вода проходит через гидропонный модуль, где часть растворенных питательных веществ поглощается растениями и еще некоторая часть аммиака и нитритов удаляется бактериями, растущими на стенках резервуара и на нижней поверхности полистироловых листов (т.е. нитрификация с помощью неподвижной пленки). Наконец, вода собирается в резервуар (самп), находящийся в самой нижней точке системы, и с помощью помпы вновь подается в емкость для выращивания рыбы. Расположение сампа может быть различным. Если применяется система с поднятыми гидропонными желобами, слив устанавливается после биофильтра, при этом вода перекачивается в желоб, откуда она устремляется под действием силы тяжести обратно в емкость для выращивания рыбы.

Система может быть устроена так, что часть потока отводится в отдельный модуль обработки воды. Например, небольшой поток может отводиться на гидропонный модуль после очистки от твердых частиц, при этом основная часть воды проходит через биофильтр и возвращается в резервуар для выращивания рыбы.

Элемент биофильтра и гидропонный модуль можно объединить, используя в качестве подложки для растений гравий или песок, который также является подложкой для биофильтра. Плавучая гидропоника, выполненная из плавучих полистироловых листов и сетчатых поддонов, используемых в качестве подложки для растений, при должной площади активной поверхности, также обеспечивает высокую степень биофильтрации. Объединение биофильтрации с гидропоникой весьма желательно, поскольку позволяет устранить затраты на приобретение отдельного биофильтра, что является одним из основных преимуществ аквапоники.

Еще один вариант конструкции предполагает объединение в одном отсеке системы удаления твердых частиц, биофильтрации и гидропоники. Подложка гидропоники (мелкий гравий или крупнозернистый песок) задерживает твердые частицы и обеспечивает наличие поверхности для нитрификации с помощью неподвижной пленки, правда, при такой конструкции важно не допустить перенасыщения данного модуля взвешенными частицами.

——для более полной информации с цифрами и расчетами: James E. Rakocy, Michael P.Masser and Thomas M. Losordo. Recirculating Aquaculture Tank Production Systems:Aquaponics—Integrating Fish and Plant Culture.

www.ca.uky.edu/wkrec/454fs.PDF

aquavitro.org

выращивание рыбы и овощей в симбиозе.

Система представляет собой две емкости расположенные друг над другом. В нижней емкости будут обитать рыбы а в верхней емкости расти растения. Вода к растениям будет подаваться при помощи погружного насоса (помпы).

А теперь по подробнее рассмотрим аквапонную систему.

Продукты жизнедеятельности рыб содержат питательные вещества для растений, но являются токсичными для самих рыб. Растения поглощают эти вещества, что обеспечивает им необходимое питание, и тем самым, очищают воду для рыб (при этом растения и рыбы растут более активно). Очищенная вода возвращается обратно к рыбам, затем цикл повторяется. Грунтом для растений в данном случае используется самый обычный керамзит или гравий.

Поскольку растения и керамзит выполняют роль биологического фильтра. В связи с этим можноувеличить количество содержания рыб в емкости без риска их заболевания или отравления продуктами жизнедеятельности. Вода добавляется лишь по мере поглощения растениями, испарения в воздухе или удаления биомассы из системы.

Отходы жизнедеятельности рыб являются превосходным натуральным удобрением для овощей или цветов. Значительно повышается урожайность и ускоряется созревание плодов. В помидорах, выращенных на аквапонике, содержание нитратов обычно меньше в пять-десять раз, чем в лучших грунтовых, а вкус и аромат ничем не уступает.

За границей, аквапонику уже используют в промышленных масштабах. А у нас эта система еще в новинку.

Недостаток данной системы в том что необходимо использовать емкости для растений (для рыб можно использовать искусственный пруд) и электричество для погружных насосов.

Емкости можно изготовить самостоятельно из листового полипропилена при этом значительно сэкономить на приобретении готовых емкостей. А для обеспечения системы электричеством, изготовить солнечную панель или ветряк. При этом вы забудете о проблемах с электроэнергией.

Смотрите видео:

А вот нашла как мужчина сделал дома: 

Достаточно давно увлекаюсь аквариумными растениями и живностью.Недавно почерпнул интересную идею у коллег по созданию внешнего фитофильтра для аквариума, возможно многим здесь она покажется весьма интересной.

Система представляет из себя внешний фитофильтр для аквариума, а также является гидропонной установкой для домашних растений.В горшках с растениями планирую поместить гидрогель, а в самом вазоне поместить аквариумный грунт, чтобы в нём завелась популяция полезных бактерий.

Хочу продемонстрировать получившийся в итоге гибрид гидропонной установки с аквариумом:

В общем-то всё началось достаточно просто...Поехали с женой в магазин, выбрали там растения любящие обильный полив.Подъискали подходящий по размерам вазон.

Купили грунт, шланг, фитинги и т.д.И в воскресение, с утра, засели за сборку и конструирование.

Просверлили и затянули фиттинги.Крайний правый, аварийный слив, на случай если забьётся основной.Вид изнутри.

Основной слив сделали в другой части вазона.

Общий вид сзади.На шланге для подачи воды, верхний левый, уже установлена насадка от Fan3(внутренний фильтр с помпой).

Провели испытания под сильным напором воды.Пришлось повозиться с протечками...

Установили получившийся девайс на крышку аквариума.Пустили в него воду при помощи фильтра Fan3 (внутренний фильтр с помпой).

Грунт пока не засыпали, будем следить за уровнем воды в вазоне.Пока просто поместили туда растения в горшках.(Нарциссы туда были помещены буквально на минут десять, просто для внешнего вида)

При желании систему можно свободно расширить добавив еще вазоны.Всё зависит от объёма подключенного к системе водоёма, и заселённости его рыбой, т.к. именно она даёт необходимые питательные вещества растениям.

То есть с точки зрения ведения бизнеса, такая установка убивает сразу двух зайцев, точнее трёх. Первые два это производство рыбы и растений.Плюс создание благоприятных условий:1) водных для рыбы, путём усвоения продуктов их жизнедеятельности растениями.2) для растений, которые постоянно получают питательные вещества от водоёма.Третим является отсутствие необходимости созданя питательного раствора, его создают рыбы.

Таким образом получается компактнакя и экономичная гидроустановка.

Вот такая вот получилась штуковина 

Вот собственно, так начался наш первый опыт в гидропонном методе выращивания растений. 

В домашних растениях я совсем ничего толком не смыслю.Очень понравилась идея создания гидроустановки для цветов, завязанной в одну систему с домашним аквариумом.Решил попробовать сделать такую у себя дома.Растения любящие влагу попросил подобрать в магазине.На данный момент, стоит вопрос о том до какого уровня в горшке нужно поднимать воду, чтобы растениям было комфортно?Из растений в установке будет стоять мирт, бамбук, и парочка травянистых растений.

Материал из которого сделаны фиттинги нейтрален, и в воду не выделят вредных веществ.

Система является замкнутой.В неё требуется доливать испарённую растениями воду, и кормить рыбу.  Всем остальным она должна обеспечивать себя сама...

Грунт подобран из камушков от 4мм и до 2см в диаметре.

Схема 1. Шланг подачи воды через помпу внутреннего фильтра. Мощность помпы регулируется, по этому уровень воды в вазоне можно регулировать с помощью неё.2. Шланг аварийного слива воды. Ведёт в аквариум. На случай если основной (3) слив забьётся и не будет справляться с потоком воды, что может вызвать затопление не только растений, но и собственной квартиры, а также квартир соседей снизу.3. Шланг основного слива воды. Ведёт обратно в аквариум.4. Вода с грунтом примерно 2 - 2.5 см.5. Грунт без воды.6. Грунт внутри горшка.

Если оставить всё так как предполагалось до этого то ещё одна ёмкость на слив и с неё забор через фильтр. С помпы забора скинуть фильтр вообще тогда. Но вторая ёмкость это лишнее неудобство. Тогда перевести на периодику можно, вместо вермика засыпать нейтральный грунт, например шарики видел продаются прозрачные но тут надо по их весу смотреть ато эта чудо конструкция отправится прямо к рыбкам. Можно ещё взять трубки поливинилхлоридные (вроде так пишется) и режется на куски нужного размера смотря какая фракция нужна. Трубочки такие знаю используют люди, всё отлично и вес маленький. И регулировать слив уже чтоб вода поднималась почти до края горшков. Но тогда точно придётся помпу включать на цикл а это таймер+ компрессор для аквариума придётся докупать.

В фильтр для рыб постоянно засыпается смесь из цеолита с активированным углем, там тоже присутствует очень много мелких частиц, рыбам это абсолютно не вредит. Тем более, что вся эта взвесь, в большей своей степени, отфильтруется грунтом в вазоне, а потом осядет на губке внутреннего фильтра.

7. Вермикулит или перлит, либо микс 50/50.

Источник: Источник:

Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!

prosto-ma-ma.ru

Аквапоника своими руками - симбиоз рыб и растений в домашних условиях

В природе все уравновешено и создано друг для друга. Нарушение баланса требует компенсации. Простейший пример – подводный мир. Продукты жизнедеятельности рыб провоцируют у них же высокий уровень метаболизма, и даже может стать причиной гибели. Именно поэтому воду в аквариумах постоянно меняют. В естественных условиях очисткой воды занимаются водоросли. Известно, что они, будучи разновидностью растительного мира, потребляют готовую органику, в том числе и рыбного происхождения.

В то же время растения, в их числе и овощи, нуждаются в природной органике, которую в век промышленного производства в сельском хозяйстве заменили химией – азотными, калийными и фосфорными удобрениями. Правда, нередко бизнесмены в погоне за урожайностью и прибылью выращивают овощи и фрукты не соответствующие стандартам экологии.

Именно поэтому в начале 21 века популярность начинает приобретать такой уникальный способ овощеводства, как аквапоника. Его суть заключается в том, что рыбы вырабатывают удобрения, которые перекачиваются вместе с водой в систему гидропоники, где и выращиваются овощи. Продукт получается природным, а урожайность не уступает нормам интенсивного земледелия. В Европе, в Канаде, в США за аквапоникой видят будущее: выращивая рыбу, выращивают овощи. Тот и другой продукт полезен для здоровья, и всегда будет пользоваться спросом.

Об этом новом бизнесе на аквапонике, являющемся, на наш взгляд, одной из интереснейших бизнес-идей, представленных в интернете, мы и решили рассказать.

Аквапонике – 127 лет

Аквапонику справедливо считают разновидностью гидропоники, история которой начинается с опытов голландца Иоганна Ван Гельмонта в первом десятилетии семнадцатого века. Гельмонт доказал, что растения можно выращивать и без грунта, правильно готовя воду. Многочисленные наблюдения показали, что вода, используемая для выращивания растений методом гидропоники, самоочищается, т.е., вещества, растворенные в ней, усваиваются корневой системой.

Первыми, кто извлек из этого факта практическую пользу, были любители декоративных рыбок. Именно для них появились аквариумные фитофильтры авторства Николая Федоровича Золотницкого. В 1885 году в книге «Аквариум любителя» он привел их краткое описание и пояснил механизм работы. Им было замечено, что растения, украшающие аквариумы, корни которых были опущены в воду, растут не с меньшей эффективностью, чем на грунте с интенсивным удобрением. А рыбы, плавающие в такой воде, хорошо развиваются и не болеют. Правда, в то время этот научный факт имел ограниченное применение.

В настоящее время, в эпоху энергосбережения и экологических приоритетов, аквапоника получила новое развитие. На западе имеется немало ферм, в которых выращиваются экологически чистые продукты методом аквапоники, и даже сняты фильмы, популяризующий этот бизнес. Поначалу овощеводство на аквапонике дополняло рыбоводство, и было вторичным, однако с ростом спроса на экологическую продукцию, первичным стала именно аквапоника.

От биофильтров для декоративных рыб к растениеводству

Биологические фильтры представляют собой замкнутую систему, в которых воду из аквариума посредством насоса пропускают через корневую систему растений, растущих в специальных устройствах по методу гидропоники. В отличие от водорослей, наземные растения активнее потребляют органику.

«У меня сделан такой же биофильтр для аквариума, - на форуме «Гидропонщики» сообщил Ivanow, - работает почти год, растения прекрасно себя чувствуют». Ему вторит nonpro: «Рыбам нравится чистая вода». Точно так устроена «рыбная» аквапоника: вода из бассейна с рыбами насосами закачивается в емкость, в которой на твёрдых субстратах выращиваются растения.

Игорь Некрасов, студент из Москвы рассказал о своем опыте аквапоники: «Всё получилось спонтанно, мы решили украсить аквариум вазоном и одновременно фильтровать воду через корни растений, высаженных в нем. Делалось, это лишь с одной целью, как можно реже менять воду, поскольку это очень хлопотное занятие. Использовался аквариумный грунт внизу и керамзит – сверху. Посадили то, что было под рукой – луковки репчатого лука. Когда эта гидросистема заработала, я увидел, что лук в биофильтре рос в два раза быстрее, чем в грунте на окне».

По словам юноши, он заинтересовался этой темой и нашел в интернете немало положительных примеров. Впрочем, узнал он и об отрицательном опыте. Аквапоника в производственных целях является наукоемким процессом, и упрощенный взгляд может негативно сказаться на результатах. Поэтому комментарии «пробовал, и ничего не получилось» говорят, скорее, об отсутствии знаний.

Помидор из карпа

Лидерами в аквапонике стали голландцы. Многие разработки ведутся в рамках проекта EcoFutura, с целью снизить в разы содержание нитратов, сохраняя при этом высокую урожайность, что актуально в условиях усиления экоконтроля. Так аквабиологом Пимом Вильгельмом разработана аквапоническая технология выращивания экологически чистых помидоров в зимнее время. Известно, что рост томатов на закрытом грунте зимой сопровождается обильным питанием их нитратами.

Водоемы соседствуют друг с другом. Высокий урожай томатов достигается за счет частичной обработки аквариумной воды – её стерилизацией ультрафиолетовым светом и pH контролем. При этом вода активно минерализуется, как это требуется по технологии выращивания помидоров. Обратно вода сливается в аквариум после фильтрации осмосом, поскольку уровень минерализации остается высоким.

В этом, собственно, и заключается специфика выращивания помидоров. Для других культур, требуются иные подходы и технологии. В этой связи Вилем Кеммерс, директор и руководитель проекта EcoFutura, видит трудности промышленного выращивания овощей аквапоникой в доведении аквариумных вод до норм, необходимых для конкретной агрокультуры, поскольку требует дорогостоящей контрольно-измерительной техники и дозирующих устройств.

Промышленное выращивание рыбы и овощей требует высоких стартовых трат, т.к., необходимо построить теплицы, и в них размещать водоемы. Рентабельность такого бизнеса может быть достаточной в южных регионах России. В то же время спрос на экологически чистые продукты постоянно возрастает. Так в странах Евросоюза томаты, выращенные по технологии аквапоники, имеют содержание нитратов в десять раз меньше, чем на закрытом грунте, и стоят в пять раз дороже. При этом затраты увеличиваются всего в два раза.

В России аквапоника пока не нашла широкого применения, но уже известны небольшие хозяйства опытного производства, в которых совмещают выращивание рыб и клубники. Об этом поведала форумчанка ЗАФИРА, сообщив: «Я уже три года выращиваю клубнику, используя воду из аквариума, в которой муж держит солнечных окуней. С площади, примерно полметра, каждые полгода собираю до 2 килограмм вкуснейших ягод».

*** В России этот бизнес, скорее, экзотика, поскольку спрос на экологически чистые продукты с высокой добавленной стоимостью пока не велик. Однако вслед за Западом и у нас овощи, выращенные по технологии аквапоники, обязательно будут востребованы.

Александр Ситников Фото с сайта ponics.ru, uzv.su, vkontakte.ru

www.equipnet.ru

Производство и доходность коммерческого сектора аквапоники. Международный опрос

Аквапоника представляет собой интеграцию аквакультуры и гидропоники, беспочвенной системы для выращивания культур растений. В сообществе, занимающимся исследованием аквакультуры в рециркуляционных системах, идея создания аквапоники возникла в середине 1970-х годов (Lewis et al., 1978, Naegel, 1977, Sneed et al., 1975). В работах авторов съедобные растения использовались для удаления загрязнений из УЗВ. На сегодня, коммерческий сектор аквапоники существует в контроллируемой среде оранжерей, либо на открытом воздухе в регионах с теплым климатом.

В немногочисленных исследованиях измерена продуктивность экспериментальных проектов (Rakocy, 2012, Rakocy et al., 2006, Watten and Busch, 1984) и в 2013 году Министерство сельского хозяйства США приступило к сбору данных о продуктивности аквапоники в рамках переписи сельских хозяйств. В последний раз перепись проводилась в 2006 году (USDA, 2006). Результаты, полученные в экспериментальных условиях, и другие факторы, в частности, интерес к устойчивой культуре и проиводству вблизи городских центров, стимулировали интерес и развитие маленькой индустрии аквапоники. Однако в коммерческом секторе было проведено мало исследовательских работ.

Авторы данной работы (David C. Love, Jillian P. Frya, Ximin Lic, Elizabeth S. Hill, Laura Genello, Ken Semmens, Richard E. Thompson), опубликованной в январе 2015 года в журнале «Aquaculture» под названием «Commercial aquaponics production and profitability: Findings from an international survey», провели интернет опрос по методике, описанной ранее (Love et al., 2014).

С 25 июня 2013 года по 1 октября 2013 года было собрано 1084 полных ответа. Основные результаты от опроса всей популяции (преимущественно садоводы любители, педагоги, персонал некоммерческих и коммерческих организаций) опубликован и в других работах (Love et al., 2014). Участники опроса, которые за последние 12 месяцев покупали продукты, выращенные на аквапонике, получали дополнительные вопросы. Данные дополнительного опроса также представлены в этой статье.

Статистический анализ данныхДанные опроса из программы (Qualtrics, Provo, UT, USA) экпортировались и анализировались в Excel (Microsoft, Redmond, WA, USA), STATA (StataCorp, College Station, TX, USA) и Prism (v5, GraphPad, La Jolla, CA, USA). Для сравнения средних значений двух групп факторов, таких как размер фермы и объем аквакултуры. Для сравнения трех и более групп, когда данные не соответствуют нормальному распределению, применялся тест Kruskal–Wallis, и тест Dunn для множественного сравнения между группами.

Кроме того, для определения факторов, связанных с рентабельностью производства, использовались модели многовариантной логистической регрессии. Регрессия расчитывалась за последние 12 месяцев и имела бинарный исход.

С помощью метода бинарной логистической регрессии можно исследовать зависимость дихотомических переменных (бинарных, имеющих лишь два возможных значения) от независимых переменных, имеющих любой вид шкалы.

Как правило, в случае с дихотомическими переменными речь идёт о некотором событии, которое может произойти или не произойти; бинарная логистическая регрессия в таком случае рассчитывает вероятность наступления события в зависимости от значений независимых переменных.

Эти регрессивные модели контроллировались для возможной корреляции кластеров. Корреляция оценивалась по робастным ошибкам средней и делила респондентов на кластеры по странам. К этим кластерам относились: 1. США и Канада, 2. Латинская Америка(включая Мексику) и Карибы, 3. Азия, 4. Австралия и Новая Зеландия, 5. Европа и 6. Африка.

Результаты и обсуждениеОтветы на опрос и основы257 участников опроса удовлетворили всем критериям, включенным в исследование. 95 респондентов продавали лишь рыбу и растения, выращенные в аквапонике, 69 респондентов торговали оборудованием, связанным с аквапоникой, и предлагали свои услуги, 93 респондента занимались продажей аквапонной рыбы и растений, а также предлагали оборудование и оказывали услуги. Всего 188 респондентов торговали рыбой и растениями, которых авторы работы причислили к «коммерческому сектору». Всего 162 респондента предлагали товары аквапоники и услуги, включая поставку оборудования, консультации по строительству систем, проведение семинаров и экскурсий.

ДемографияВозраст респондентов составлял от 18 до 72 лет, в среднем 47±13 лет. Большинство респондентов были мужчинами (77%). Большинство участников (93%) имели высшее образование и более четверти (27%) имели ученую степень. Медиана начала занятий аквапоникой приходилась на 2010 год. Менее 10% респондентов практиковали аквапонику в течение 10 и более лет. Данные указывают на то, что коммерческая аквапоника развивается, но пока недостаточно практического опыта у производителей.

Значительная часть респондентов (81%; n = 198) проживают в США. Стоит учесть, что опрос проводился для англоязычных граждан. В Австралии проживало 5% (n = 12) респондентов, в Канаде — 4% (n = 10), в Великобритании 1% (n = 3), на Филлипинах 1% (n = 2). Единичные ответы зарегистрированы в 18 других стран (Белиз, Бразилия, Китай, Гана, Венгрия, Индия, Израиль, Италия, Япония, Малайзия, Мальта, Маврикий, Оман, Португалия, Южная Африка, Тринидад, Теркс и Кайкос, и Уганда).

Примерно половина (49%) участников опроса занимали руководящие должности на предприятиях (владельцы, операторы, исполнительный директор). Остальные являлись менеджерами, педагогами, консультантами и работниками. Во избежании дублирования данных, авторы исследования брали ответы одной персоны с каждого предприятия.

Расположение предприятийРазличные виды рыб и растений имеют специфические требования к факторам окружающей среды, и многие респонденты (46%) использовали специфические схемы производства. Наиболее популярными при ведении аквапоники были оранжереи. Примерно 41% респондентов использовали оранжереи в комбинации с другим расположением растений и культивируемой рыбы. 31% респондентов использовали оранжереи (31%) и 4% практиковали культивирование на крыше. Эти данные согласуются с производителями аквапонных систем, которые долгое время адаптировали выращивание культур растений в оранжереях (Dalrymple, 1973).

74% коммерческих производителя владели землей, на которой располагалось их хозяйство и у 39% опрошенных на этой земле также располагалось их жилище.

В таблице обозначено общее число респондентов и расположение аквапоники

Конструкция аквапоникиАквапонные системы преимущественно разрабатывались самими респондентами. 71% коммерческих производителей строили систему сами и остальные 29% — нанимали консультантов и/или покупали специальное оборудование. В будущем, коммерческие системы станут крупнее и сложнее, поэтому роль инженеров и консультантов будет возрастать.

Коммерчекие производители использовали различные методы выращивания растений в аквапонике. Кратко, корневая система крепилась к полистиролу или другому материалу для придания плавучести в емкости глубиной 0.2-0.4 метра. Растения помещались в горшки, которые, в свою очередь, помещались в отверстия плотов. Грунт включал беспочвенный субстрат, например, керамзит или вспученный глинистый сланец. Периодически субстрат омывался водой и осушался. Капиллярное ложе похоже на беспочвенный субстрат, но оно наполнено впитывающим влагу материалом, например, кокосовыми волокнами. По технологии питательных пленок вода распыляляется или омывает корни растений, помещенных в желоба или лотки. Вертикальные колонны имеют схожий принцип, за исключением того, что растения развиваются на вертикальных желобах или лотках. Голландские горшки представляют собой контейнеры с растениями и беспочвенной средой, которые периодически наполняют водой.

Более 2/3 респондентов (69%) использовали комбинацию из двух и более методов, и более 1/3 респондентов (34%)использовали комбинацию из трех и более методов. Чаще всего (в 26% случаев) совмещались плоты и субстратное ложе. Среди коммерческих производителей порядок от наиболее до наименее используемого метода культивирования был следующим: плоты (77%), субстратное ложе (76%), технология питательных пленок (29%), вертикальные колонны (29%), капиллярное ложе (6%) и голландские горшки (5%). Методы культивирования обычно отличались от методов, используемых в гидропонике (Jones, 2005; Tyson et al., 2009).

В таблице обозначено общее число респондентов и методы культивирования, используемые ими

В хозяйстве 43% респондентов использовали дополнительное освещение для выращивания культур. Некоторые хозяйства (45%) выращивали и разводили собственную рыбу в молявочниках. Для предотвращения порчи продукции важно иметь холодильные камеры. Однако половина коммерческих производителей не имела их на месте. Недавний опрос показал, что среди мелких и средних производителей сельскохозяйственной продукции в США 18% не охлаждают продукцию (Harrison et al., 2013).

Несколько вопросов было посвящего безопасности продуктов аквапоники. 11% респондентов не имеют ванных комнат на местах. Это значение намного ниже по сравнению с мелкими и средними производителями сельскохозяйственной продукции, которые в 33% случаев не имеют ванной комнаты и умывальников для мытья рук. Среди коммерческих производителей продукции аквапоники в 38% случаев отсутствует план обеспечения безопасности продуктов. Это указывает на недостаток знаний в области гигиены и профилактики возникновения заболеваний.

Размер аквапонных хозяйствПо результатам данного опроса коммерческие производители располагали гораздо б’ольшими площадями и объемами систем, чем респонденты, занимающиеся только продажей материалов и услуг. Общий размер всех хозяйств составил 8.6 га, а объем — 9.8 млн.литров воды. 145 из 188 коммерческих производителей проживают в США. Они используют 7.8 га земли для постройки систем аквапоники, объем которой 9.6 млн.литров воды. Средняя площадь хозяйства в США составляет 0.01 га, а объем — 10300 литра. Для сравнения, производство на гидропонике во Флориде в 2004 использовало 29.8 га (Tyson et al., 2009), что значительно больше, чем общая площадь земель аквапоники.

На графике A продемонстрирована связь между объемом (log10 литров) и площадью (log10 m2).

Полученные сведения можно сравнить с результатами переписи сельских хозяйств в США 2005 года, в частности, долей аквакультурных хозяйств. В 2005 году средний объем рециркуляционных аквакультурных систем был практически идентичен объему систем аквапоники (10209 против 10300) (USDA, 2006). Перепись включила 415 аквакультурных хохяйств с рецируляцией воды в 45 штатах. По результатам этого опроса удалось собрать данные о 145 коммерческих производителях из 38 штатов. Аквапоника может практиковаться с вовлечением методов аквакультуры в условиях рециркуляции. Однако полученные популяционные данные по аквапонике мало пересекаются с данными по аквакультуре. Лишь 13% коммерческих производителей начали заниматься аквапоникой ранее или в период 2005 года. Дополнительно, можно провести сравнение с аквакультурой в недавно опубликованной переписи от 2013 года. В ней зафиксировано 71 ферма с аквапоникой.

ЗанятостьСогласно опросу, за последние 12 месяцев в сфере был задействовано всего 538 рабочих на полный рабочий день и 242 рабочих на частичную занятость. В среднем, рабочий персонал одной фермы включал 1-2 рабочих на полный день и 1,5 рабочего на частичную занятость. Предприятия, предоставляющие материалы и сервис, имели мало рабочих по сравнению с предприятиями, которые выращивали растения и рыбу. В тоже время, больше всего рабочих было у предприятий, которые занимались продажей материалов и услуг, а также выращивали продукцию на собственных площадях. Было зарегистрировано большое число неоплачиваемой рабочей силы (n = 1720), семейный подряд, когда на одну ферму приходилось 6 рабочих. Продажа рыбы, растений, услуг и материалов вовлекала столько же неоплачиваемой рабочей силы, сколько продажа рыбы и растений. С другой стороны, сектор по продаже исключительно услуг и материалов имел гораздо меньше неоплачиваемой рабочей силы, чем озвученные выше сектора.

Согласно переписи от 2005 года в американской аквакультуре с рециркуляцией воды задействовано в 1105 хозяйствах — 5600 рабочих на полный день, в 1789 хозяйствах — 4800 рабочих на неполную занятость и 3600 неоплачиваемых рабочих из 1935 хозяйств (в основном, семейный подряд) (USDA, 2006). Доля работников ферм с аквапоникой в этой переписи, вероятно, незначительна.

ПроизводствоВ среднем, каждый респондент занимается выращиванием двух видов животных и 30% респондентов выращивают три и более видов гидробионтов. Чаще всего культивируют тиляпию ( Tilapia spp., 69% опрошенных), декоративные виды рыб (43%), сомов (отряд Siluriformes, 25%), других гидробионтов (18%), окуня ( Perca spp., 16%), Синежаберного солнечника ( Lepomis macrochirus, 15%), форель ( Oncorhynchus spp., Salmo spp., Salvenlius spp., 10%), и форелевых окуней ( Micropterus spp., Morone spp., 7%).

Категория «другие гидробионты» включает креветок, Пильчатых креветок (подотряд Dendrobranchiata), раков (семейство Astacoidea и Parastacoidea), пескарей, карпов (Cyprinidae), паку ( Colossoma spp., Piaractus spp., etc.), Баррамунди (Lates calcarifer), пангасиуса (Pangasius) и других рыб. Выращивание аквариумных видов рыб было в два раза больше на предпритиях, которые занимались продажами материалов и услуг, чем в случае предприятий, которые продавали рыбу и растения.

Коммерческие производители предоставили информацию о выращенных растениях и животных за последние 12 месяцев. Медиана по количеству выовленной рыбы составила от 23 до 45 кг/год. Около 24% респондентов вообще не собирало рыбу и растения последние 12 месяцев, потому что только недавно занялись культивированием. Основываясь на среднем диапазоне производства, всего за последний год было собрано 86000 кг рыбы. Для сравнения с другими секторами, аквакультура в США принесла 10 млн.кг тиляпии в 2011 году (NMFS, 2013).

В таблице обозначено общее число респондентов и масса собранной рыбы и растений

Среди растений чаще всего культивируют виды: базилик (Ocimum basilicum, 81% респондентов), зеленый салат (76%), другие травы (не базилик) (73%), помидоры (Solanum lycopersicum, 68%), кочанный салат (Lactuca sativa, 68%), капуста (Brassica oleracea, 56%), мангольд (Beta vulgaris subspecies cicla, 55%), китайская капуста (Brassica rapa subspecies chinensis, 51%), перец (Capsicum annuum, 48%) и огурцы (Cucumis sativus, 45%). Медиана количества растений, собранных респондентами составила 45-226 кг/год. 10% респондентов собрали >4536 кг/год и два респондента собрали >45359 кг/год. Основываясь на среднем диапазоне призводства, всего за последний год было собрано 452000 кг растений. Таким образом, в аквапонике отмечается крен в сторону выращивания культур растений, а не гидробионтов. Существуют биологические и экономические основания этой тенденции. Травы и салаты имеют более высокоу шлюзовую цену по сравнению с рыбой, например, тиляпией. Культуры растений достигают товарного размера быстрее, чем рыба, что позволяет выращивать несколько серий за один год. Кроме того, кормовой коэффициент перевода у растений выше. Девять килограммов салата латука вырастает из отходов рыб, образовавшихся после внесения 1 кг корма (персональные наблюдения, Ryan Cha tt erson, Chatterson Farms, Флорида). С другой стороны, для рыбы этот коэффициент составляет 1.

Торговые точкиКоммерческие производители продают растения и рыбу через различные прямые и непрямые рынки. Прямой рынок включает фермерские рынки, фермерские стойки и различные модели «Сельского хозяйства при общественной поддержке» (так называемая модель Community Supported Agriculture). Непрямые рынки включают продовольственные магазины, рестараны и оптовые базы. Предприятия, предлагающие услуги и материалы, помимо рыбы и растений, располагают бо’льшим количеством торговых точек (в среднем = 2). Это свидетелствует о диферсификации бизнес модели в попытке охватить новые рынки. Коммерческие производители, использующие непрямые рынки для продажи своей продукции, более крупные, чем производители, предлагающие растения на прямом рынке. Аналогичная зависимость не наблюдается между продажами рыбы на прямом и непрямом рынках и средним размером хозяйства.

Почти половина коммерческих производителей продукции аквапоники (47%), помимо аквапонных культур, продает другие сельскохозяйственные культуры. Однако респонедонтов не спрашивали о типе культур и рынках их сбыта.

Результаты опроса согласуются с данными Службы экономических исследований (ведомство Министерства сельского хозяйства США), которая изучила типичные точки сбыта пищевой продукции фермерских хозяйств США (Low and Vogel, 2011). В среднем, коммерческий производитель продукции аквапоники использует больше торговых точек, чем другие фермеры. Процент продаж продукции с собственной фермы значительно превосходил продажи с торговых точек. Большая доля коммерческих производителей также продавала продукцию на фермерских рынках, которые являются нишевыми и позволяют получить высокую прибыль и новых клиентов. Эти данные указывают на положительную корреляцию прибыльности фермы и её близости к покупателю.

ДоходВ опросе присутствовало несколько вопросов, касающихся доходов за последние 12 месяцев. Аквапоника является основным источником дохода для 30% респондентов. Это значение сопоставимо с числом мелких фермеров; в 2012 году примерно 37% работников ферм создавали менее 50000$ валового дохода. Это указывает на то, что ферма их основной вид деятельности (USDA, 2012). Коммерческие производители, которые также занимались продажей материалов и услуг, более, чем другие группы были связаны с аквапоникой, как основным источником заработка.

Тридцать один процент респондентов докладывали о прибыльности их предприятия за последние 12 месяцев. Свыше половины (55%) прогнозировали прибыльность в следующие 12 месяцев и около 75% прогнозировали, что предприятие станет прибыльным в следующие 36 месяцев. Наиболее доходной сферой явились поставщики материалов и услуг для аквапоники. Производители аквапонных и других селькохозяйственных культур были более оптимистичны в отношении прибыльности, чем другие группы.

Валовой доход с продажМедиана валового дохода для респондентов за последние 12 месяцев составила от 1000 до 4000$, при этом 10% респондентов получали больше 50000$. Коммерческие производители, которые девирсифицировали потоки доходов получали бо’льший валовой доход, чем респонденты, занимающиеся только продажей растений и рыбы, либо материалов и услуг. Точка, в которой большинство производителей обычно признавали предприятие рентабельным, находилась на отметке >50000$ в год.

Схожие тенденции наблюдаются на традиционных фермах. Основываясь на данных опроса 2006 года USDA, хозяйства с валовым доходом менее 50000$ составляют примерно 75% всех ферм в США (USDA, 2009), а в 2008 году эти фермы продавали товаров на локальном рынке примерно на сумму 7800$ в год (Low and Vogel, 2011). В обоих случаях ясно, что большинство фермеров и производителей аквапоники стремятся оперировать маленькими масштабами. Причинами этого являются ограниченные капиталовложения, ограничение площадей, отсутствие желания к расширению, малое количество торговых точек. Доход с продаж в данном исследовании был аналогичен организациям с аквапоникой, зарегистрированным в переписи USDA 2013.

ИнвестицииРеспонденты докладывали о размере инвестиций за последние 12 месяцев. Медиана вложений составила от 5000$ до 9999$. Операторы, которые продавали исключительно растения или материалы и услуги вкладывали меньше средств, чем респонденты, которые предлагали оба типа продуктов. Не было обнаружено связи между размером инвестиций и рентабельностью за последние 12 месяцев.

Моделирование факторов, влияющих на рентабельностьПосле изучения одномерной связи между рентабельностью за последние 12 месяцев и многими факторами, связанными с ведением аквапоники, авторы обнаружили несколько ключевых переменных, влияющих на доходность. Эти переменные использовались в моделях многовариантной логистической регрессии. Окончательная модель включала тип продаж, знания, первичный источник дохода, доход с продаж и климатическую зону USDA. Модель имеет вид: logit (pi) = тип продаж + знания + первичный источник дохода + доход с продаж + климатическая зона USDA.

Тип продажПродажи товаров делились на три группы: 1. Продажа исключительно рыбы и растений; 2. Продажа материалов и предоставление услуг; 3. Смежный 1 +2 тип. Модель показала, что предприятия, занимающиеся продажей материалов и услуг вдвое более прибыльны предприятий, занимающихся продажей рыбы и растений.

ЗнанияСемь вопросов задавались для оценки информированности/подкованности респондентов в области аквапоники. Ответы предполагали разделение респондентов на две группы (т.е. бинарный исход): «более образованные» и «менее образованные». Аквапоника, подобно многим областям знаний, является наукоемкой сферой. По результатам построения регрессии, более образованные респонденты работали на вдвое более прибыльных предприятиях.

Первичный источник доходаДвоичная переменная использовалась для проведения различий респондентов, основным источником которых за последние 12 месяцев является или не является аквапоника. Статистические результаты свидетельствуют о том, что люди, специализирующиеся на системах аквапоники (т.е. это их основной заработок), имеют в пять раз более доходное предприятие.

USDA климатическая зонаЭта двоичная переменная базировалась на климатических зонах, исходя из средних минимальных температур зимой. Согласно Министерству Сельского хозяйства США, климатические зоны 1-6 имеют среднюю минимальную температуру зимой ниже 0°F, а 7-13 — выше 0°F. Согласно регрессивному анализу, занятие аквапоникой в магком климате (зоны 7-13) в 4 раза более прибыльно. В случае зон 1-7, респонденты нуждаются в подогреве своих хозяйств.

——

David C. Love, Jillian P. Frya, Ximin Lic, Elizabeth S. Hill, Laura Genello, Ken Semmens, Richard E. Thompson. «Commercial aquaponics production and profitability: Findings from an international survey». «Aquaculture», 2015

aquavitro.org

Аквапоника

Аквапоника - комбинированный метод выращивание рыб и растений совместно в рециркуляционной экосистеме с использованием природных бактериальных циклов для преобразования рыбных отходов в питательные вещества для растений. Это экологически чистый метод, который использует лучшие атрибуты аквакультуры и гидропоники без необходимости добавлять химические удобрения, выбрасывать воду или фильтрат.

Аквапоника - это система, где растения и рыбы выращиваются вместе в симбиозе. Продукты жизнедеятельности рыб обеспечивают питанием растения, а растения, в свою очередь фильтруют воду, которая возвращается к рыбам.

Аквапоника как сочетание гидропоники и аквакультур

Аквапонику можно назвать сочетанием двух других методов выращивания: гидропоники и аквакультур. Аквакультура должна быть обеспечена постоянным удалением отходов, не допуская достижения токсичного для рыб уровня. Гидропоника требует постоянного пополнения и ручной балансировки химических веществ.

Устройство

Аквапонные системы, как правило, сгруппированы в несколько компонентов или подсистем, отвечающих за эффективное удаление отходов, добавления основы для нейтрализации кислот, или для обогащения воды кислородом. Типичные компоненты включают в себя:

• Резервуар для разведения: баки для разведения и корма рыб;
• Отстойник: агрегат для ловли остатков корма, отделившейся биопленки и для отделения мелких частиц;
• Биофильтр: место, где нитрифицирующие бактерии могут расти и превращать аммиак в нитраты, необходимые для растений;
• Гидропонные подсистемы: часть системы, где растения выращиваются путём поглощения избыточных питательных веществ из воды;
• Поддон: самая низкая точка в системе, куда поступает вода и из которой она поднимается обратно в баки.

Или схематично это можно изобразить так:

В зависимости от сложности и стоимости аквапонной системы, ёмкости для отходов, биофильтров и/или гидропонных подсистем могут быть объединены в одну секцию или подсистему, которая не допускает перетекание воды из аквакультурной части системы в гидропонную часть. Аквапоника дает возможность существенно сократить, а в ряде случаев и свести к нулю, сброс сточных вод.

Литература

• Bernstein, Sylvia Aquaponic gardening: a step-by-step guide to raising vegetables and fish together / Sylvia Bernstein. Includes index. ISBN 978-0-86571-701-5

floragrowing.com

Аквапоника и рыбная (осетровая) ферма в УЗВ.

agrocontech.ru

Аквапоника – полноценная замена грядкам

В большинстве случаев письма приходят в течение одной минуты, но иногда для этого требуется до 10 минут. Возможно письмо еще не успело прийти. Проверьте пожалуйста внимательно папку Входящие (Inbox). В некоторых случаях письмо может попасть в папку Спам (Spam).

www.ogorod.ru

• 
  Шпалеры для вьющихся растений своими руками
• 
  Малина это кустарник или травянистое растение
• 
  Цветковые растения относят к царству растений
• 
  Строение почки растения рисунок с подписями
• 
  Морская звезда это растение или животное
• 
  Основные отделы растений и их представителей
• 
  Конспект урока 3 класс разнообразие растений
• 
  Таблетки от аллергии на пыльцу растений
• 
  Значение осенних явлений в жизни растений
• 
  Какое злаковое растение созревает раньше других
• 
  Получением высокоурожайных полиплоидных растений занимается наука