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下面的讨论揭示了水生耦合技术的一些主要优点和挑战,具体如下:

Pro:耦合水生系统具有许多食品生产优势,尤其是在不同生产规模和广泛的地理区域下节约资源。 这一生产原则的主要目的是最有效和可持续地利用稀缺资源,如饲料、水、磷作为有限的植物营养和能量。 与水产养殖相比,水产养殖和水栽培(独立)更具竞争力,但水产养殖可能在可持续性方面具有优势,从而成为这些系统的理由,特别是在诸如气候变化、资源减少、情景等背景下来看待这些系统的理由这可能会改变我们对未来可持续农业的愿景。

赞成:小规模和背向耦合的水上乐器旨在支持家庭和农民的当地和社区粮食生产。 它们无法控制高昂的投资成本,需要简单而高效的技术。 这适用于耦合水生物中测试的鱼类和植物组合。

图片-3

** 图 7.15** 从 (a) 家庭废物构造湿地 (CW) 和 (b) CW 结合循环水产养殖系统 (RAS) 到 (c) 水生耦合系统中的水培单元开发耦合水生系统

临:当代水生耦合中的植物在处理废物方面的作用与人造湿地在清除水中废物方面的作用相似(图 7.15)。 因此,联合水生养殖中的水培单元中的植物完成了净化水的任务,并且可以被视为 “水净化的生物先进单元”,以减少水产养殖对环境的影响。

挑战:与传统农业生产系统(例如 N-P-K 水培粪)相比,只使用鱼饲料作为植物营养的投入往往在质量和数量上都不足(Goddek 等人,2016 年),限制了某些作物的生长。耦合水上乐器。

Pro:耦合水生系统对鱼类福利有积极的影响。 最近的研究表明,结合黄瓜和罗勒,非洲鲶鱼的激动行为有所降低(Baßmann 等人,2017 年,2018 年)。 更重要的是,将伤害和行为模式与对照相比较,具有高罗勒密度的水鱼对非洲鲶鱼的影响更加积极。 植物将物质释放到工艺水中,如磷酸酶(塔拉夫达尔和克拉森 1988 年;Tarafdar 等人,2001 年),这些物质能够在根区周围水解生化磷酸盐化合物,并散发有机酸(Bais 等人,2004 年)。 此外,根表面上的微生物通过排泄有机物质增加矿物的溶解性,从而发挥着重要作用,使它们能够用于植物营养。 很明显,根圈的环境,即 “根部渗出物”,由许多有机化合物组成,如有机酸阴离子、植物异物、糖、维生素、氨基酸、嘌呤、核苷、无机离子、气态分子、酶和根边界细胞(Dakora 和菲利普斯 2002 年),这可能影响水生生物在耦合水生系统中的健康。 这种共生关系在纯水产养殖或分离水产养殖中都不存在。 然而,仍然需要进行大量研究,以了解改善鱼类福利的负责因素。

Pro:Aquaponics 可以被视为传统农业生产的一种优化形式,特别是在环境条件造成的生产因素特别具有挑战性的地区,例如在沙漠或人口密集的城市地区(城市)。 在系统设计和操作规模方面,耦合水联系系统可以很容易地根据当地条件进行调整。

挑战:由于鱼类和植物生产的成分比条件往往不合适,耦合水生鱼也表现出缺点。 为了避免对鱼类福利造成后果,耦合水生系统必须平衡饲料输入、储存密度以及水处理装置和水耕装置的尺寸。 到目前为止,对耦合水生生物中的成分比的了解仍然有限,为克服这一问题而进行的建模工作正处于开始阶段。 Rakocy(2012 年)建议每平方米的生菜种植面积 57 克饲料/天,以及 1 mSUP3/SUP 鱼养殖罐的复合比例为 2 mSUP3/Sup 的豌豆砾石,允许生产 60 公斤/msup3/sup 罗非鱼。 根据 UVI 系统,大小比例本身被认为是一个缺点,因为植物生长面积与鱼表面积的比例必须达到至少 7:3 的比例,才能充分生产植物。 另一方面,耦合系统的系统设计变化很大,往往无法比拟,所取得的经验不容易转移到另一个系统或地点。 因此,需要更多的研究数据,以确定尽可能最佳的生产比率,最终还能够通过乘以最佳设计的基本模块来提升水联系统的规模(另见 [第 11 章](/社区/文章/第 11 章-水壶-系统模型))。

挑战:不良的水质参数据称会对鱼类健康产生负面影响。 正如 Yavuzan Yildiz 等人(2017 年)所指出的,应最大限度地保留植物的养分,以避免水质对鱼类福利造成负面影响。 选择能够承受较高营养负荷的足够鱼类,例如非洲鲶鱼(加里叶鱼 )或尼罗河-罗非鱼 _(O. Niloticus,),这一点很重要。 比较明智的物种,如赞德尔或皮克鲈 (Sander lucioperca_) 也可用于水生生物中,因为它们更喜欢具有较高浊度的富营养水体或富营养水体(Jepesen 等人,2000 年;Keskinen 和 Marjomäki 2003;见 [第 7.7.1 节]。 鱼类生产]). 迄今为止,没有足够的数据可以准确说明鱼类福利受损的情况。 由于植物在工艺水中的钾浓度通常在 230 至 400 毫克/升之间需要较高的钾浓度,200—400 毫克/升钾对非洲鲶鱼的福利没有任何负面影响(Presas Basalo 2017)。 同样,饲养水中的 40 和 80 毫克/升骨效果对非洲鲶鱼幼鱼的生长性能、饲料效率和福利性状没有负面影响(Strauch 等人,2019 年)。

挑战:另一个问题是,食品安全方面的疾病可能通过消费与鱼类废物接触的植物而传播给人们。 一般来说,人畜共患病的发生是轻微的,因为封闭式水生动物是完全控制的系统。 然而,细菌可以在系统组件的过程水或鱼肠中积累。 _ 大肠杆菌 _ 和 _ 沙门氏菌 _ spp. (人畜共患肠菌)被确定为粪便污染和微生物水质的指标,但在水生生物中只检测到很少的数量(Munguia-Fragozo 等人,2015 年)。 对水生、水培和土壤生产之间的光滑纹理绿叶蔬菜进行的另一次比较显示,有氧板数(APC、有氧菌)、肠杆菌科、非致病性 E. 大肠杆菌和 _Listeria 的污染水平与病原体(巴恩哈特等人,2015 年)。 李斯特菌是最常见的(40%)在水培与脱根植物(水生植物与根 0%,水生植物没有根\ < 10%),但不一定是有害的 L。单核细胞增生物 _ 物种。 有人认为,细菌的来源可能是由于缺乏卫生管理,与水生生物学本身没有什么关系。 Schmautz 等人(2017 年)在鱼粪中检测到另一种感染性细菌 _Fusobacate(* 鲸孢杆菌 *),发病率高达 75%。 Fusobacteria 的代表负责人类疾病(医院细菌,脓肿,感染),在生物膜中再生或作为鱼肠的一部分。 目前尚未记录人类感染由水添药引起的 Fusobacteria,但可能因忽略所需的卫生方案而成为可能。

一般而言,关于鱼类和植物食用源于水生水生系统的鱼类和植物所引起的疾病的信息相当少。 在威尔逊(2005 年)中,J.E. Rakocy 博士说,在水生双联产生的 25 年中,没有记录在案的人类疾病爆发。 然而,作为预防措施,应使用植物产品的洗涤程序来减少细菌的数量。 查尔默斯(2004 年)建议使用氯浴(100 ppm),然后再用饮用水冲洗。 如果使用这种方法,并避免植物或植物产品与循环工艺水接触,可大大降低受人类致病菌污染的可能性。 这是一个必要的预防措施,不仅适用于耦合,而且对于所有其他形式的水生动物。


Aquaponics Food Production Systems

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