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5.2 水族学的定义

2 years ago

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水产养殖与综合农业-水产养殖系统 (IAAS) 的更广泛定义相吻合。 然而,IAAS 在许多情况下应用了许多不同的水生动植物生产技术,而水产养殖与水生或水培植物培养技术(如循环水产养殖系统;RAS)相结合的关系更为紧密。伦纳德 2017 年)。 RAS 技术应用保存和标准的鱼类养殖方法,通过应用过滤来控制和改变水化学,使其适合鱼类(即快速高效地去除固体鱼废物,高效、细菌转化潜在有毒溶解的鱼类废物氨降低硝酸盐毒性, 并通过辅助曝气或直接注入氧气来维持氧气) (Timmons 等人, 2002 年). 水培和基质培养技术应用保护和标准的方法来培养水生环境中的食用陆地植物(即植物通过水基输送方法获得生长所需的营养物质)(Resh 2013)。

水产养殖与标准 RAS 水产养殖和水栽培/基质培养的关联意味着水产养殖通常被简单地定义为 “... 在耦合或分离水循环下鱼类生产(水产养殖)和无土植物栽培水培的组合”(Knaus 和 Palm 2017)。 这一宽泛的定义强调硬件、设备或技术的整合,而且很少强调该方法的任何其他方面。

由于 Aquaponics 是一种相对较新的工业规模技术,它采用了不同的方法和方法,因此应用的定义似乎非常宽泛。 有些人仅在循环环环境中对水生进行定义(Cerozi 和 Fitzsimmons 2017),有些人专注于不将水从植物返回到鱼类的方法(Delide 等人,2016 年),另一些则包括循环和分离方法(Knaus 和 Palm 2017)。 此外,一些研究人员正在将灌溉水产养殖污水用于土壤作物生产的水产养殖污水纳入水生产(Palm 等人,2018 年)。 从历史上看,按照这个词的细分(* 水产 * 养殖和水文 * 种子 *),水产养殖被定义为仅涉及水产养殖和水培植物生产(Rakocy 和 Hargreaves 1993),因此目前试图与土壤培养相关联的尝试似乎不协调。

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** 图 5.1** 水生系统内营养素流动的示意图。 鱼饲料是主要的营养切入点。 鱼吃饲料,使用他们需要的营养物质,释放其余的废物,然后将这些废物分割在微生物、植物和系统水之间。 (改编自伦纳德 2017 年)

虽然水生养殖系统确实将基于水箱的水产养殖技术与水培植植物培养技术相结合,但水生系统的工作方式是向生产居民(鱼类和植物)和提供生物和化学服务的居民提供营养物质,并在他们之间划分营养物质,有助于生产居民结果(微生物群落)(图 5.1)(伦纳德 2017)。 因此,水上乐园是否更像是一个与营养物供应、动态和分区相关的系统,而不是与应用的技术、设备或硬件相关的系统?

在过去的几十年中,水生动物的定义已经包括了类似的主题,有微妙的变化。 Rakocy 及其 UVI 团队的科学出版物一般都提供了最广泛的定义,例如:

_Aquaponics 是鱼类和植物在封闭循环系统中的综合培养。 _

— 拉科奇等人 (2004 年 a, b)

这一早期定义所依据的假设是,单循环、完全循环系统,包括一个循环水产养殖组成部分和一个水培组成部分,代表了当时的所有水生系统。 Graber 和 Junge (2009 年) 扩大了定义,由于方法的变化和发展,如下:

_Aquaponic 是一种特殊形式的循环水产养殖系统 (RAS),即由鱼缸(水产养殖)和在同一水圈中种植的植物(水培)组成的多种养殖 。 _

— 格雷伯和容格 (2009 年)

最近的事态发展和方法要求重新考虑这一观点。 近年来,水生动物的重点已经转向一个既处理生态责任又处理经济可持续性的生产系统。 Kloas 等人 (2015 年) 和 Suhl 等人 (2016 年) 是首批解决这一经济问题的国家之一:

_ [...] 开发了一种独特和创新的双循环水生系统,作为实现高生产率的先决条件,可与专业的独立鱼类/植物设施相比。 _

— 苏尔等人 (2016 年)

过去几年来,定义问题,或澄清 "什么可以界定为水生动物",一直是讨论的问题。 其中一个主要发展领域是多循环(或分离)水生系统,旨在为植物提供额外的肥料,以使植物受到最佳营养浓度的影响(Goddek 2017)。 在完全循环和多循环水生方法的意识形态之间不应有任何抵触,这两种方法在适当的工业环境中都有各自的位置和应用,两者的共同驱动力应是,技术虽然是营养素和水高效率, 也需要在经济上具有竞争力, 才能在市场上建立自己. 为了取代传统做法,不仅需要向潜在客户/用户提供一种意识形态,即技术和经济可行性。

欧洲 CODE 赞助的 Aquaponics 中心(COST FA1305 2017)应用了定义 ”... 水生生物和植物的生产系统,维持最佳植物生长的大多数(\ > 50%)的营养物质来自于喂养水生生物的废物 ",这清楚地放置了强调技术的营养分享方面。

还必须指出,鱼类与植物的比例应保持在支持水生鱼核心前景的水平;植物是利用鱼类废物种植的。 例如,一种含有一种鱼和几公顷水培植物种植的系统不应被视为水生鱼类,仅仅因为一种鱼有效地满足植物的营养要求。 由于水生产品的标签在消费者选择中发挥着越来越重要的作用,我们希望通过基于这些技术的多种发展重新定义水生物来鼓励讨论。 尽管我们主张在最佳实际可行手段的范围内尽可能最高程度地结束营养周期,但潜在的定义也应考虑到所有发展情况。

因此,定义至少应包含对植物大部分水产养殖养分的要求。 因此,新的定义可以表示为:

Aquaponics uis/u 定义为一种综合多营养水产食品生产单元,包括最少/u 一个循环水产养殖系统 (RAS) 和一个连接的水培单元,在两个单位之间以某种形式共享培养用水。提供给植物应该是鱼类废物产生 /u.

只要利用鱼类养殖和某种形式的水生(水培或基材培养)植物生产技术,基于营养的定义是开放的,甚至不对应用技术的选择,甚至每个成分(鱼类和植物)的比例作出判断。 然而,它也把定义的重点放在所采用方法的营养动态和营养分享方面,从而至少在一定程度上确保与水生生物相关的优势(节水、营养效率、降低环境影响、可持续性)在一定比例.

适用于水生养殖的营养关联定义将始终引起实践者的进一步争论。 这一点得到了一个事实的支持,即 Aquaponics 名称被应用于各种不同的技术,具有不同的营养供应动机和使用结果:从系统设计和方法来看,即使不是需求,种植植植物所需的绝大多数营养物质来自鱼类废物(在某些情况下,超过 90%;Lennard 2017)改为在鱼类废物之间共享植物养分供应和更大量外部添加(例如,大约 50:50 鱼废物用于外部补充 — 正如许多现代欧洲分离水生系统设计所做的那样;COST FA1305 2017)到那些添加如此少的鱼类,以至于没有从鱼类废物到植物的可辨别养分供应的设计(Lennard 2017)。

直到最近(即过去 3 至 5 年),这一名称一直被普遍应用于耦合和完全循环系统设计,寻求尽可能多地从鱼类废物中提供所需的植物营养(Rakocy 和 Hargreaves 1993;Lennard 2017)(图 5.2)。

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** 图 5.2** 耦合水生系统内主要水流的简化方案。 工艺水中的营养浓度在整个系统中均匀分布

然而,分离方法现在占正在研究或商业应用的系统的一部分,尤其是在欧洲,在目前的做法中,并不像完全循环系统那样提供鱼类废物的植物养分需求(Lennard 2017;Goddek 和 Keesman 2018)。 例如,Goddek 和 Keesman (2018) 指出,在目前欧洲分离水生子系统设计的 3 个示例中,外部水培养物质的相对添加要求分别为 40— 60% (NerBreen)、60% (蒂拉穆尔) 和 38.1% (IGB 柏林)。 由于这些解耦设计是基于整合现有的 RAS 和水培养/基质培养技术,因此它们被认为是水生培养技术(Delide 等人,2016 年)(见 [第 8 章](/社区/文章/第8章解耦-水生培养系统))。

目前,水生物的定义正在扩大,超越生态、水和营养效率的驱动因素和优化,还包括经济驱动因素(戈德克和科尔纳 2019;戈德克和基斯曼 2018;戈德克 2017;克洛斯等人 2015;雷耶斯·拉斯蒂里等人 2016 年;约盖夫等人 2016 年)([第 8 章] (第 8 章]水鸭系统。md))。 这种做法的好处是,水生技术的积极经济成果与其生物、化学、工程、生态和可持续资格一样重要,因此,经济成果应在总体定义范围内发挥作用 (第 8 章-系统 .md))。

许多优势往往与水生动物有关,特别是在水利用效率、营养物利用效率、可持续性、从一个输入来源 (鱼饲料) 生产两种作物的能力以及对环境的影响降低方面(Timmons 等人,2002 年;Buzby 和 Lian-shin 2014 年;翁基等人,2017 年;鲁斯塔和哈米德普尔 2011;苏尔等人,2016 年)。 商业水上乐器运营商定期引用和应用这些优势,并被用作产品(鱼类和植物)的营销和价格调控途径,因此,使用 “水上乐园” 这一名称直接和立即联系起来,标记为此类产品的产品已经生产使用包含或利用列出的优点的方法。 然而,该行业没有任何正式规定只有在所采用的技术和方法中显而易见且存在的优势时才使用 (aquaponics) 一词。 如果将上述优势分配给水生动物作为一种技术,那么当然该技术应该提供规定的优势,如果该技术不提供优势,那么不应该使用这个词(Lennard 2017)。

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** 图 5.3** 分离水生系统内主要水流的简化方案。 每个成分中的营养素浓度可以根据单个成分的要求分别量身定制

由于 Aquaponics 可以从硬件设备集成方面(具有水培学的 RAS)、其营养分享或分区特性或提供重要优势的能力来定义,因此该名称在许多不同的技术上仍然存在着广泛的应用范围。方法,使用不同的方法并要求不同的结果。 因此,似乎还没有解决水生物的实际定义。

因此,看来非常重要的问题尚未得到回答:什么是水生学,它是如何定义的?

这就意味着水产业需要考虑的一个非常重要的方面是制定一个真实和商定的定义. 如果没有就定义达成一致,更广泛的水产行业将继续充满分歧,更重要的是,水生生产系统中生产的产品的消费者将越来越困惑到水生生物实际上是什么,这种情况不会有助于增长和行业的演变。


Aquaponics Food Production Systems

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