common:navbar-cta
Загрузить приложениеблогфункцииЦеныПоддержкаВойти
EnglishEspañolعربىFrançaisPortuguêsItalianoहिन्दीKiswahili中文русский

Поскольку существуют две отдельные, существующие, аналогичные технологии, которые производят рыбу и растения с высокими темпами (рыбоводство РАС и производство гидропонической/субстратной культуры), причина их интеграции представляется уместной. RAS производит рыбу продуктивными темпами с точки зрения индивидуального прироста биомассы, с учетом добавленной массы корма, что конкурирует, если не лучше, с другими методами аквакультуры (Lennard 2017). Кроме того, высокая плотность рыбы, которую позволяет РСБУ, приводит к увеличению коллективного прироста биомассы (Rakocy et al. 2006; Lennard 2017). Гидропоника и субстратная культура обладают, в условиях контролируемой окружающей среды, высокими темпами производства растений, которые лучше большинства других методов сельского хозяйства и садоводства (Resh 2013). Поэтому на начальном этапе существует требование о том, чтобы аквапоника производила рыбу и растения по ставкам, равным этим двум отдельным производственным технологиям; если нет, то любая утрата производительных усилий считается против любого интеграционного аргумента. Если продуктивность рыбы и растений в аквапонной системе может равняться, или лучше, в РАС и гидропонной промышленности, то можно привести и другие преимущества, которые могут возникнуть в результате интеграционного процесса.

Стандартная гидропоника или субстратная культура непосредственно сравнивается с аквапоникой с точки зрения темпов роста растений двух технологий. Леннард (2005) сравнил производство салата в аквапонной системе с гидропонным контролем в нескольких повторных лабораторных экспериментах. Он продемонстрировал, что производство аквапоники салата статистически ниже в аквапонике (4,10 кг/мсуп2/суп) по сравнению с гидропоникой (6,52 кг/мсуп2/суп), когда применялся стандартный подход к проектированию и управлению аквапонной системой сред. Однако затем он провел ряд экспериментов, в ходе которых были выделены конкретные параметры конструкции (например, обратная и постоянная гидропонная подача воды, примененный расход воды к гидропонной субъединице и сравнение различных гидропонных субъединиц) или сопоставление конкретных факторов управления (например, буферизация методологии и виды и общие начальные концентрации питательных веществ) для достижения оптимизации, а затем продемонстрировал, что аквапоника (5,77 кг/мсуп2/суп) статистически идентична производству гидропонного салата (5,46 кг/мсуп2/суп) после оптимизации аквапонной системы на основе улучшений , предложенный в его предыдущих экспериментах, результат говорит о том, что улучшения связанных или полностью рециркулирующих аквапонных конструкций могут соответствовать стандартным показателям производства гидропонных растений. Леннард (2005) также продемонстрировал выживаемость рыбы, SGR, FCR и темпы роста, равные тем, которые были представлены в стандартном RAS и экстенсивном водоеме для проверенных видов рыб (Australian Murray Cod).

Pantanella et al. (2010) также продемонстрировали статистически схожие результаты производства салата в условиях высокой плотности рыб (5,7 кг/мсуп2/сап) и низкой плотности рыб (5,6 кг/мсуп2/сап) по сравнению со стандартным гидропонным контролем (6,0 кг/мсуп2/суп).

Леннард (Nichols and Lennard 2010) показал статистически равные или лучшие результаты для всех сортов салата и почти для всех сортов трав, протестированных в аквапонной системе с использованием технологии биогенной пленки (NFT) по сравнению с гидропонной системой NFT в той же теплице.

Delaide et al. (2016) сравнили производственную воду RAS, дополненную питательными веществами (питательные вещества были добавлены в соответствие с одной водной питательной смесью и прочностью по Rakocy — обозначенную как аквапонный аналог), полностью дополняемую питательными веществами производственную воду RAS (вода для производства RAS с добавлением гидропонных солей питательных веществ в соответствовать водной питательной смеси и прочности, используемой для стандартной гидропоники — обозначаемой как развязанный аналог) и гидропонный контроль (стандартный гидропонный питательный раствор) с точки зрения скорости роста растений и показал, что аналог аквапонной воды приравнивается к гидропоному контролю и развязанной аналоговой воде улучшил гидропонный контроль. Однако следует отметить, что это были не полностью действующие аквапонные системы, содержащие рыбу (и связанное с ней, полное и активное содержание микробов), которые сравнивались, а просто вода удалена из действующих РАС и дополнена, затем по сравнению с гидропонной контрольной водой.

Ракочи и его команда UVI продемонстрировали несколькими исследованиями, что темпы роста рыбы Tilapia_ равны отраслевым стандартам, установленным стандартными методами производства аквакультуры (Rakocy and Hargreaves 1993; Rakocy et al. 2004a, b, 2006, 2011).

Эти и другие исследования показали, что аквапоника, независимо от конфигурации (в сочетании и разобранном), способна вырабатывать темпы растениеводства, равные или лучше, чем стандартные гидропоники и темпы добычи рыбы, аналогичные стандартам РСБУ. Таким образом, рассмотренное выше требование о том, чтобы аквапоника равнялась ее отраслевым аналогам (РАС и гидропоника), по-видимому, было достаточно доказано, и поэтому следует учитывать и другие преимущества аквапоники.

Эффективное водопользование регулярно приписывается аквапонике. Леннард (2005) заявил, что экономия воды, связанная с оптимизированной системой испытаний аквапоники (лаборатория), составляет 90% или выше по сравнению со стандартной системой управления аквакультурой RAS, в которой вода обменивалась для контроля накопления нитратов, в то время как растения аквапоники выполняли те же самые требование. Поэтому он продемонстрировал, что аквапоника обеспечивает существенную водосберегающую выгоду по сравнению со стандартной аквакультурой РАС. Интересно, что этот показатель на 90% экономии воды был впоследствии широко заявлен в глобальном сообществе аквапоники в контексте использования растений (например, аквапоника потребляет на 90% меньше воды, чем растительное производство на почве (Graber and Junge 2009)) — пример того, как научный аргумент может быть ошибочно принят участники ненаучной отрасли.

МакМёртри (1990) показал, что потребление воды в его аквапонной системе составляет приблизительно 1% от того, что требуется в аналогичной системе культуры пруда. Rakocy (1989) продемонстрировал аналогичный показатель потребления воды в размере 1% по сравнению с аквакультурой на основе пруда. Rakocy and Hargreaves (1993) заявили, что суточный коэффициент замещения воды для аквапонной системы УВИ составляет приблизительно 1,5% от общего объема системы, а Love et al. (2015a, b) указали приблизительно 1% объема потерь воды в системе в день для их системы исследований аквапоники.

Сравнение аквапоники с РАС позволяет добиться существенной экономии воды, а аквапоника ежедневно использует небольшие объемы замещающей воды. Хорошо спроектированная аквапонная система будет стремиться максимально эффективно использовать воду и, следовательно, заменить только эту воду, потерянную в результате эвапотранспирации растений (Lennard 2017). На самом деле, было предложено, что вода может быть даже восстановлена из воды, потерянной в результате эвапотранспирации растений, с использованием той или иной формы схемы или технологии сбора содержания воздушной воды (Kalantari et al. 2017). Смежные аквапонные системы, как представляется, обеспечивают больший потенциал для сохранения и снижения потребления воды (Lennard 2017). Если динамика питательных веществ между производством рыбы и использованием растений может быть сбалансирована, единственная потеря воды происходит через эвапотранспирацию растений, и поскольку вода равномерно распределена между рыбой и растительными компонентами, ежедневные объемы воды просто представляют собой всю воду, потерянную из системных растений (Lennard 2017) ). Развязанные аквапонные конструкции представляют собой более сложное предложение, поскольку два компонента не тесно связаны друг с другом, а ежедневное использование воды рыбного компонента не соответствует ежедневному водопользованию растительного компонента (Goddek et al. 2016; Goddek and Keesman 2018). Поэтому коэффициенты водопользования и замены аквапонных систем не полностью разрешены и, вероятно, никогда не будут связаны с широкими различиями в подходах к проектированию систем.

Эффективное использование питательных веществ отнесено к аквапоническому методу и указано как преимущество аквапонного подхода (Rakocy et al. 2006; Blidariu and Grozea 2011; Suhl et al. 2016; Goddek et al. 2015). Это, как правило, связано с тем, что стандартная аквакультура RAS использует питательные вещества в корме для рыб для выращивания рыбы, а остальная часть направляется в отходы. Рыбы метаболизируют большую часть корма, которую они кормят, но используют только приблизительно 25— 35% добавленных питательных веществ (Timmons et al. 2002; Lennard 2017). Это означает, что до 75% питательных веществ, добавляемых только для рыбы, расходуются впустую и не используются. Компания «Аквапоника» стремится использовать в растениеводстве питательные вещества, отнесенные в РАС, и поэтому в аквапонике, как утверждается, используются питательные вещества, добавляемые более эффективно, поскольку из одного источника вводимых ресурсов производятся два урожая (Rakocy and Hargreaves 1993; Timmons et al. 2002; Rakocy et al. 2006; Lennard 2017). Степень использования питательных веществ в рыбных отходах различается между различными методами аквапонии. Полностью рециркулирующая модель UVI не использует большинство твердых рыбных отходов, образующихся в рыбном компоненте, и отправляет их в отходы (Rakocy et al. 2006), полностью рециркулирующая модель Леннарда делает это еще более шагом, используя все отходы, образующиеся в рыбном компоненте (непосредственно растворенные отходы) и твердые вещества через внешнюю микробную реминерализацию с заменой основной системы) (Lennard 2017). Многие развязанные подходы также пытаются использовать все отходы, образующиеся в рыбном компоненте, путем прямого использования растворенных отходов и опять же посредством внешней микробной реминерализации с заменой основной системы (Goddek et al. 2016; Goddek and Keesman 2018). Все эти методы и подходы показывают, что основной движущей силой аквапонного метода является использование как можно большего количества добавленных питательных веществ и, следовательно, попытка максимально эффективно использовать добавленные питательные вещества.

Независимость от почвы была названа в качестве преимущества аквапонического метода (Blidariu and Grozea 2011; Love et al. 2015a, b). Преимущество заключается в том, что, поскольку почва не требуется, аквапонная система или объект могут располагаться там, где выбирает оператор, а не там, где присутствует подходящая почва (Love et al. 2015a, b). Таким образом, аквапонный метод не зависит от местоположения, основанного на наличии почвы, что является преимуществом перед земледелием, основанным на почве.

Утверждается, что аквапоника дает преимущество, имитируя природные системы (Blidariu and Grozea 2011; Love et al. 2014). Это подтверждается экологической природой аквапонического подхода/метода, описанного в Sect. 5.7 выше, с соответствующими преимуществами, связанными с разнообразными и плотными микроцветочными сообществами (Lennard 2017).

Аквакультура оказывает потенциальное прямое воздействие на окружающую среду благодаря выбросу богатых питательными веществами сточных вод в окружающую среду, как правило, в водную среду (Boyd and Tucker 2012). Некоторые гидропонные методы также могут обладать этим потенциалом. Однако аквапоника может оказывать пониженное или отрицательное прямое воздействие на окружающую среду от потоков отходов, богатых питательными веществами, поскольку основной компонент, генерирующий отходы (т.е. рыба), интегрирован с компонентом потребления питательных веществ (т.е. растениями) (Rakocy et al. 2006; Blidariu and Grozea 2011; Goddek et al. 2015; Lennard 2017) . Однако некоторые методы аквапонии действительно приводят к образованию отходов (например, модель UVI); однако они, как правило, обрабатываются и повторно используются для других видов сельскохозяйственной практики на объекте аквапоники (Timmons et al. 2002; Rakocy et al. 2006). Многие методы аквапонии опираются на использование стандартных кормов для аквакультуры, содержащих различные концентрации натрия, как правило, за счет использования рыбной муки или рыбьего жира в качестве ингредиента (Timmons et al. 2002). Натрий не используется растениями и, следовательно, может накапливаться со временем в аквапонных системах, что может привести к необходимости замены воды в той или иной форме, чтобы натрий не накапливался до концентраций, влияющих на растения (Lennard 2017). Тем не менее, сообщалось, что некоторые виды салата имели возможность принимать натрий при воздействии воды аквакультуры (Goddek and Vermeulen 2018).

Сцепленные или полностью рециркулирующие аквапонные системы объединяют водные ресурсы между двумя основными компонентами (рыбой и растением). Благодаря этой полностью соединенной и рециркулирующей водной природе соединенные аквапонные системы демонстрируют саморегулирующийся механизм с точки зрения неспособности безопасно применять гербициды и пестициды к растениям; если они применяются, их присутствие может негативно сказаться на рыбе (Blidariu and Grozea 2011). Полностью рециркулирующие защитники рассматривают эту невозможность применения пестицидов и гербицидов в качестве преимущества, поскольку аргумент заключается в том, что она гарантирует продукт без распыления (Blidariu and Grozea 2011). Защитники аквапоники также стремятся не применять гербициды или пестициды; однако, из-за того, что вода не рециркулируется обратно к рыбе из растений, способность применять пестициды и гербициды к растениям присутствует (Goddek 2017). Таким образом, применение или отсутствие применения пестицидов и гербицидов к растительному компоненту аквапонных конструкций по-разному воспринимаются группами, выступающими за различные подходы к проектированию.

Существует мнение, что присутствие как рыб, так и растений в одной водной системе обеспечивает положительный синергетический эффект для здоровья рыб и растений (Blidariu and Grozea 2011). Об этом косвенно свидетельствует способность аквапоники в некоторых исследованиях вырабатывать темпы роста растений выше, чем в стандартной гидропонике (Nichols and Lennard 2010; Delaide et al. 2016). Однако не установлено прямой причинно-следственной связи между присутствием как рыб, так и растений и любым положительным результатом для здоровья рыб или растений.


Aquaponics Food Production Systems

Loading...

Будьте в курсе новейших технологий Aquaponic

Компания

Авторское право © 2019 Аквапоника AI. Все права защищены.