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直到最近,Aquaponics 一直以全循环(或耦合)设计方法为主,这些方法在两个主要组成部分(鱼类和植物养殖)之间不断共享和循环水资源(Rakocy 等人,2006 年;Lennard 2017)。 此外,历来应用于水生技术的低到中等技术方法促使人们希望去除昂贵的成分,从而增加积极经济成果的潜力。 其中一个过滤组件几乎总是应用于标准 RAS 和水栽培/基材培养技术,即水生灭菌技术,一直没有被水生设计师包括在内。

普遍采用 RAS 和水栽培/基质培养环境中的灭菌方法,因为养殖的鱼类或植物的密度高通常会吸引水生病原体的压力,大大降低了整体生产率(Van Os 1999;Timmons 等人,2002 年)。 这两种技术中水生虫害压力增加的主要原因是,每一种技术都集中精力提供最低限度的生物生态资源,因此在系统内为生物殖殖民提供了相当大的 "生态空间"。 在这些 “开放” 的生物条件下,虫害和病原物种繁殖,往往迅速殖民,以利用现有物种(即鱼类和植物)(Lennard 2017)。 在这方面,对培养水进行灭菌或消毒一直被视为解决这一问题的工程方法(Van Os 1999;Timmons 等人,2002 年)。 这意味着 RAS 和水栽培/基质培养行业都采用灭菌方法来控制相关培养水中的病原体。

Aquaponics 一直强调相关微生物学对于执行重要生物服务的重要性。 在 Rakocy 和他的 UVI 团队的所有水生子耦合设计中,没有包括生物过滤器,因为它们证明了筏培养、水培成分提供了足够的表面积来支持硝化细菌群的大小,以便将鱼类产生的所有氨作为溶解废物产品并将其转化为硝酸盐 (拉科奇等人, 2006 年, 2011 年). 因此,Rakocy 和他的团队并不主张对系统水进行灭菌,因为这可能会影响到硝化细菌菌落。 这种历史悠久的 UVI/RakoCy 视角决定了未来的水生系统设计。 发现并讨论了不将水生灭菌纳入水生生物系统的其他优点,特别是在辅助植物微生物群的背景下(Savidov 2005;Goddek 等人,2016 年)。

水生研究和行业目前的想法是,不应用任何形式的水生灭菌或消毒,系统水可以开发一个由多种不同微生物生物形式组成的复杂水生生态系统(Goddek 等人,2016 年;Lennard 2017)。 这就产生了一种类似于自然生态系统的情况,在这种生态系统中,高度多样的微生物群相互作用以及系统内其他相关生命形式 (即鱼类和植物)。 拟议的结果是,这种多样性导致这样一种情况:由于存在所有其他微生物群落,任何一个病原体都不能占据主导地位,因此不能对鱼类或植物生产造成破坏性影响。 研究表明,水生系统含有高多样性的微生物群落(Eck 2017),并通过上述提出的生态多样性机制,通过这种微生物多样性为鱼类和植物的健康和生长提供了帮助(Lennard 2017)。

非消毒、生态多样化的水生生态方法历来应用于耦合或完全循环的水生设计(Rakocy 等人,2006 年),而一些分离水生设计方法则提出了灭菌的水培类比(Monsees 等人,2016 年;Priva 2009;Goddek2017 年)。 然而,似乎更多的分离设计师现在正在应用考虑生态、非消毒方法的原则(Goddek 等人,2016 年;Suhl 等人,2016 年;Karimanzira 等人,2016 年),因此承认多样化的水生微生物群落会产生积极影响(Goddek 等)。等人,2016 年;伦纳德 2017 年)。


Aquaponics Food Production Systems

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