Дизайнер систем Aquaponics только что вышел в свет! Начните проектирование уже сейчас.
Загрузить приложениеблогфункцииЦеныПоддержкаВойти
EnglishEspañolعربىFrançaisPortuguêsItalianoहिन्दीKiswahili中文русский

Брайан Филипович*, Сидни Шрамм, Джош Пайл, Кевин Сэвидж, Гари Деланой, Джанель Хагер и Эдди Бёерляйн

Краткое изложение исследований

1. Где почвенная пищевая сеть живет в биопонической системе?

  • Микробы собираются на всех поверхностях биопонической системы и подвешиваются в толще воды.

  • Корни — это горячая точка микробной активности как в биопонических системах, так и в почве.

  • Микрониши в системах обеспечивают бактериям идеальные условия для роста.

  • Различные компоненты системы обеспечивают уникальную среду и принимают различные микробные сообщества.

2. Насколько велика и разнообразна почвенная пищевая сеть в биопонической системе?

  • Установлено, что биопонные системы содержат сопоставимое количество и разнообразие микроорганизмов с почвой, если не больше.

  • Исследования USDA по гидропонной и квапонной целевой группе 1 гидропонных томатов показали, что количество бактерий, грибов, простейших и нематод в системе превысило ожидаемые уровни в типичной органической почве.

3. Что делает почвенная пищевая сеть в биопонической системе?

  • Микроорганизмы почвенной пищевой сети расщепляют твердые вещества и делают макро- и микропитательные вещества более доступными для растений.

  • Микроорганизмы почвенной пищевой сети обеспечивают биоконтроль и подавление заболеваний, улучшая общее состояние и качество растений.

  • Бактерии, населяющие ризосферу корней растений, улучшают клеточные процессы с растительной тканью.

  • Исследования показали, что порча урожая и фекальные микроорганизмы менее распространены в биопонных системах по сравнению с почвой.

Введение

Будь то потребитель, производитель, разработчик политики или владелец бизнеса, мы все принимаем решения, влияющие на то, где и как производятся наши продукты питания.

Наша продовольственная система быстро меняется в связи с совпадением актуальных глобальных проблем, включая изменение климата, ухудшение состояния окружающей среды, истощение воды, экономическую нестабильность, проблемы со здоровьем из-за плохого питания и загрязнения окружающей среды, а также быстрый рост населения и урбанизацию.

Когда мы формируем нашу новую продовольственную систему, важнейшим фактором является сохранение доступа к высококачественным свежим фруктам и овощам, особенно тем, которые выращиваются устойчиво.

Мы должны оценить, могут ли новые методы выращивания, такие как аквапоника, доставлять свежие фрукты и овощи, выращенные из семян, с тех же симбиотических биологических процессов, которые используются растениями с самого начала.

Aquaponics сочетает рециркуляционную рыбную культуру с гидропонным производством растений и обеспечивает продукцию, соответствующую плесени многих потребителей. Aquaponics — это устойчивый способ выращивания рыбы и растений, поскольку она сохраняет водные ресурсы, восстанавливает богатые питательными веществами выбросы аквакультуры, ограничивает использование химических добавок для рыб и растений и повышает темпы роста растений по сравнению с сельским хозяйством на почве.

Хотя динамика отличается, производство аквапоники зависит от тех же биологических процессов, которые используются растениями в почвенном сельском хозяйстве. Здоровая почва имеет чрезвычайно большую, разнообразную экосистему

микроорганизмы, которые сосуществуют в симбиотической связи с растениями. Микроорганизмы, такие как бактерии, грибы, простейшие, нематоды и другие, отвечают за целый ряд жизненно важных процессов для растений, таких как доставка питательных веществ, подавление заболеваний и регулирование окружающей среды. Термин для этого — почвенная сеть пищевых продуктов.

Несмотря на нехватку почвы, в аквапонных системах существует одно и то же разнообразное микробное сообщество. Этот информационный бюллетень содержит основанную на исследованиях информацию о том, как аквапонные системы используют почвенную продовольственную сеть для производства высококачественных сельскохозяйственных культур.

Исследования, приведенные в этом документе, основаны на аквапонных системах и биологически активных формах гидропонных систем. В отчете USDA по гидропонике и аквапонике 2016 года эти системы называются «биопонными».

1. Где живёт почвенная пищевая сеть в биопонической системе?

  • В биопонных системах микроорганизмы почвенной пищевой сети собираются на твердые поверхности, такие как корни, стенки резервуаров, труб, плавающие частицы и особенно в «биофильтре», компоненте для конкретной цели содержания полезных бактерий.

  • Некоторые микроорганизмы могут выделять гелеобразное вещество, которое позволяет им «флокировать» и оставаться взвешенным в толще воды. Микроорганизмы, такие как Pseudomonas sp. и Bacillus sp., выделяют внеклеточные полимерные вещества, которые позволяют микробам объединяться в толще воды (отчет HP/AP).

  • Как и в почве, корни биопонических систем являются горячей точкой микробной активности 2.

  • Системы Aquaponic имеют микрониши, которые позволяют бактериям расти и процветать в районах, различающихся в зависимости от наличия кислорода, питательных веществ и других параметров роста. Микрониши могут повысить эффективность и функциональность некоторых бактерий, позволяя им процветать в средах, характерных для их идеальных параметров роста 3.

  • Существенные различия в микробных сообществах были обнаружены в резервуарах рециркулирующих систем аквакультуры, фильтрах твердых частиц, биофильтрах и культурной воде, представляющих уникальные и сложные среды. Микробные сообщества будут различаться в зависимости от системы, отражая различные виды рыбной культуры, параметры качества воды, корма, pH или другие факторы 4.

2. Насколько велика и разнообразна почвенная пищевая сеть в биопонической системе?

  • Исследования обнаружили от 1 000 000 до 10 000 000 колониеобразующих единиц на миллилитр бактерий и от 10 до 1000 кое/мл грибов в гидропонных системах 5. 10 000 000 000 кое/грамм корней были обнаружены в гидропонных системах 6.

  • Исследования показывают, что биопонные системы обладают сопоставимым (если не большим) количеством и разнообразием микроорганизмов в виде компоста и почвы соответственно 7.

  • Бактерии, грибы, простейшие и нематоды на растущих средах в гидропонных томатах выше ожидаемого уровня, чем в типичной органической почве, что свидетельствует о высокой способности к циклическому циклу питательных веществ. Циклирование питательных веществ организмами почвенной пищевой сети настолько эффективен в биопонных системах производства, что может усваивать 300 фунтов азота на акр (отчет HP/AP).

3. Что делает почвенная пищевая сеть в биопонической системе?

  • Почвенная пищевая сеть активно использует питательные вещества в биопонических системах. Микробы выделяют ферменты, которые разлагают плавающие органические вещества, поглощают доступные питательные вещества и в конечном итоге делают эти питательные вещества доступными для других микробов или растений (отчет HP/AP).

  • Микробы помогают хелатировать металлы для увеличения поглощения питательных веществ в корни растений (отчет HP/AP).

  • Почвенная пищевая сеть выполняет биоконтроль, защищая растения от патогенных микроорганизмов. Относительно высокая доля образцов из корней салата аквапоники обнаружила штаммы бактерий, замешанные в биоконтроле, включая Pseudomonas spp., Acidovorax spp., Spp. Spp., Sphingobium spp. или Flavobacterium spp. 8.

  • Ризобактерии, способствующие росту растений в системах на водной основе, сигнализируют растениям о создании вторичных метаболитов, таких как флавоноиды и другие антиоксиданты, которые способствуют подавлению болезней растений, фиксации азота, регуляции клеток и цветовых свойств 7.

  • Установлено, что микробы в аквапонических биофильтрах выполняют: нитрификацию, гетеротрофную и автотрофическую денитрификацию, восстановление нитратов до аммиака и анаэробное окисление аммония.

  • Аквапонически выращенный салат имеет значительно меньшую концентрацию порчи и фекальных микроорганизмов по сравнению с салатом, выращенным в почве 9.

Заключение

Aquaponics — это устойчивый способ выращивания рыбы и растений, поскольку она сохраняет водные ресурсы, восстанавливает богатые питательными веществами выбросы аквакультуры, ограничивает использование химических добавок для рыб и растений и улучшает темпы роста растений по сравнению с сельским хозяйством на почве.

Исследования показывают, что биопонные системы, как и в почве, используют почвенную пищевую сеть для выполнения целого ряда жизненно важных функций. Все заинтересованные стороны могут считать биопонные системы отличным вариантом доставки здоровых натуральных культур растущему населению с минимальным воздействием на окружающую среду.

Участники

  • *Автор-корреспондент: Брайан Филипович, директор по публичной политике Ассоциации аквапоники
  • Сидни Шрамм и Джош Пайл, студенты-исследователи Христианской академии Цинциннати Хиллз
  • Кевин Сэвидж и Гари Деланой, преподаватели Христианской академии Цинциннати Хиллз
  • Джанель Хагер, научный сотрудник Университета штата Кентукки
  • Эдди Бёерляйн, ООО «Блю Моджо Фарм»

Цитаты

Цитаты


  1. Национальный совет по органическим стандартам. Отчет рабочей группы по гидропонике и аквапонике. УСДА. 21 июля 2016 года. 

  2. Гринкевич К. и К. Баум. 2012. Потенциал ризосферных микроорганизмов для стимулирования роста растений в нарушенных почвах, стр. 89-100. В стратегии охраны окружающей среды для устойчивого развития. 

  3. Мунгия-Фрагозо, П., О. Алаторр-Яком, Э. Рико-Гарсия, И. Торрес-Пачеко, А. Крус-Эрнандес, Р. Окампо-Веласкес, Ж. Гарсия-Трехо и Р. Гевара-Гонсалес, 2015, Перспектива для аквапонных систем: «Омические» технологии для анализа микробного сообщества: биомедицинские Исследовательская интернэшнл, 2015, Код статьи 480386, 10 с., ДОИ 10.1155/2015/480386. 

  4. Шрайер, Х., Мирзоян и К. Сайто, 2010, Микробное разнообразие биологических фильтров в рециркулирующих аквакультурных системах: современное мнение в биотехнологии, ст. 21, стр. 318-325. 

  5. Вахтер-Кристенсен, Б., С. Касперсен, С. Адалштайнссон, П. Сундин и П. Йенсен. 1999. Органические соединения и микроорганизмы в закрытой гидропонной культуре: появление и влияние на рост растений и минеральное питание. Акта Хортик. 481:197-204. 

  6. Чев, М., П. Даберт, Р. Брун, Дж. Дж. Годон и К. Понсе. 2008. Динамика бактериальных сообществ ризоплана, подвергшихся физико-химической обработке гидропонных культур. Урожай прот. 27:418-426. 

  7. Табер, Сара. 7 фактов, которые заставят вас переосмыслить «стерильность» гидропоники. Блог «Яркий агротех». 13 мая 2016 года. 

  8. Шмауц, З., А. Грабер, С. Женике, А. Гесман, Р. Юнге и Т.Х.М. Смитс, 2017, Микробное разнообразие в различных отделах системы аквапоники: Архивы микробиологии, DOI 10.1007/s00203-016-1334-1, 8 стр. 

  9. Sirsat, S.A. и J.A. Neal, 2013, микробный профиль безпочвенного и выращенного в почве салата и методики вмешательства для борьбы с суррогатами патогенов и порчи микроорганизмов на салате: Продукты питания, ст. 2, стр. 488-498, DOI 10.3390/foods2040488. 


The Aquaponics Association

https://aquaponicsassociation.org/
Loading...

Будьте в курсе новейших технологий Aquaponic

Компания

Авторское право © 2019 Аквапоника AI. Все права защищены.