أكوابونيكس – كل ما تحتاج إلى معرفته

ما هو الأكوابونيك؟

Aquaponics هي طريقة زراعة تعمل على زراعة النباتات جنبًا إلى جنب مع تربية الأحياء المائية، أو تربية الحيوانات المائية مثل الأسماك وفي النهاية جراد البحر أو القواقع أو الأصداف أو القريدس. وهي جزء من أساليب الزراعة الأوسع "بدون تربة"، بما في ذلك الزراعة المائية والهوائية.

في شكلها الحديث، غالبًا ما يتم دمج نظام aquaponics مع الزراعة المائية ذات التقنية العالية نسبيًا - زراعة النباتات بدون تربة - باستخدام الماء لتزويدها بالعناصر الغذائية. يمكن أن يكون غالبًا جزءًا من الزراعة العمودية أو نظام الزراعة الداخلية.

لقد ناقشنا بالتفصيل الأنظمة المختلفة الممكنة للزراعة المائية وإيجابياتها وسلبياتها في مقالتنا “الزراعة المائية – كل ما تحتاج إلى معرفته".

ومع ذلك، فإن مزيج الزراعة وتربية الأحياء المائية هو مزيج قديم جدًا. يزرع الأزتيك على المرتفعات الزراعية المسماة تشينامباس فوق البحيرات، قام المزارعون الصينيون بزراعة الأرز مع الأسماك في حقول الأرز لآلاف السنين، وكذلك كانت الثقافات الأصلية في جنوب شرق آسيا، بما في ذلك مدينة أنكور وات.

المصدر شبكة الوقاية

يمثل حجم سوق الزراعة المائية ما يقرب من 1.2 مليار دولار في عام 2024 ومن المتوقع أن ينمو بنسبة 9.6٪ بمعدل نمو سنوي مركب حتى عام 2029. وتقع أكبر الأسواق في أمريكا الشمالية وآسيا.

علم الزراعة المائية

توفر الزراعة المائية تحكمًا محكمًا للغاية في ظروف الزراعة، مما يساعد على زراعة محاصيل عالية الجودة بشكل موثوق. كما أنها موفرة للمياه والمساحة. ولكن ماذا لو كان بإمكانها أيضًا زراعة لحوم كثيفة وصحية بنفس الماء أيضًا؟ وقد أصبح ذلك ممكنًا عن طريق توصيل المياه التي يستخدمها نظام الزراعة المائية بخزانات نمو تربية الأحياء المائية.

أقوى حجة لصالح الزراعة المائية هي تشكيل دائرة يحل فيها كل مكون مشكلة موجودة في الزراعة المائية وتربية الأحياء المائية عند فصله.

تعتبر الزراعة المائية نظام زراعة فعال للغاية ولكنها تتطلب إضافة مستمرة للأسمدة إلى الماء للحفاظ على صحة النبات ونموه.

وفي الوقت نفسه، تتطلب تربية الأحياء المائية كميات كبيرة من المياه العذبة النظيفة والترشيح، حيث تتراكم نفايات الأسماك (أو الحيوانات المائية الأخرى) وتتسبب في تلويث المياه.

في نظام aquaponic، يتم "حل" كلاهما. لم تعد فضلات الأسماك تلوثًا، بل أسمدة غنية بالنيتروجين للنباتات. ثم تقوم جذور النباتات بتنظيف وتصفية الماء "مجاناً" عن طريق امتصاصها.

المصدر الموارد المائية

أنواع أنظمة الأكوابونيك

نظام Aquaponic القائم على الوسائط

تُثبّت بيئات خاملة، كالحصى أو الصخور البركانية أو الحصى الطينية، جذور النبات. يُغمر حوض نمو النبات دوريًا بالماء من حوض السمك عبر سيفون جرسي، مما يُوصل العناصر الغذائية إلى النباتات.

يتم بعد ذلك إرسال الماء مرة أخرى إلى حوض السمك لإغلاق الدورة بمجرد تصفية المياه بواسطة النباتات. في بعض الأحيان، تتم إضافة الديدان إلى طبقة الوسائط الخاملة للمساعدة في تحطيم فضلات الأسماك.

المصدر اذهب إلى الزراعة المائية الخضراء

وبما أن هذا النظام لا يستخدم أي مرشح ويستخدم أقل المكونات، فهو الأبسط.

نظام الطوافة

يتم وضع النباتات على أطواف عائمة، مع جذور تتدلى في الماء. تتدفق المياه الغنية بالمغذيات من خزان تربية الأحياء المائية بشكل مستمر إلى نظام الترشيح، ومن ثم إلى أطواف النبات.

يحتوي المرشح على بكتيريا تساعد على جعل العناصر الغذائية أكثر "قابلية للهضم" بواسطة النباتات.

هذا النظام أكثر تعقيدًا ولكن يمكن توسيع نطاقه بسهولة أكبر، مع عدم وجود حد لعدد الأطواف أو حجم حوض السمك، طالما أن أنابيب المياه والفلتر متطابقان.

المصدر اذهب إلى الزراعة المائية الخضراء

تقنية الأغشية المغذية (NFT)

يشبه هذا النظام أنظمة aquaponic القائمة على الوسائط ولكن مع طبقة رقيقة من المياه المتدفقة باستمرار القادمة من حوض السمك. لا يوجد مرشح وسيط كما هو الحال في نظام الطوافة.

المصدر اذهب إلى الزراعة المائية الخضراء

يوفر النظام بعض المزايا ولكن أيضًا قيودًا.

يسمح تدفق المياه وطبقتها الرقيقة بتشبعها بالأكسجين، مما يفيد جذور النبات والأسماك، حيث يعود الماء إلى الحوض. كما أنه موفر للمساحة، ويمكن استخدامه في المساحات الضيقة أو أنظمة الزراعة العمودية العالية. وأخيرًا، يُعزز التدفق المستمر للمغذيات والماء نمو النباتات بشكل أفضل من النظام القائم على الوسائط، ولكن دون الحاجة إلى مرشح نظام الطوافة.

ومع ذلك، فإن أنظمة NFT مناسبة فقط للنباتات ذات الجذور الصغيرة، مثل الخضر الورقية؛ لن تعمل أنظمة الجذر الأكبر بشكل جيد. ومن الممكن أيضًا أن تسد الجذور القنوات الضحلة، مما قد يسبب نقصًا في العناصر الغذائية. يمكن أن تتقلب درجة حرارة الماء بسرعة، خاصة إذا تعرضت النباتات لأشعة الشمس المباشرة، مما قد يسبب مشاكل لكل من النبات والأسماك.

ما الذي يمكن زراعته بالأكوابونيك؟

جانب النبات

معظم النباتات التي يمكن زراعتها بالزراعة المائية يمكن زراعتها بالزراعة المائية. تهيمن المحاصيل عالية القيمة على سوق الزراعة المائية في الغالب مع الطلب المستمر والحاجة إلى بيئة نمو عالية الجودة ويمكن التحكم فيها:

• طماطم.
• أعشاب.
• الخس.
• خيار.
• الفلفل.

المصدر جراند فيو للبحوث

يمكن زراعة محاصيل أخرى ذات قيمة عالية باستخدام الزراعة المائية والأكوابونيك، مثل القنب أو الجنجل على سبيل المثال. في هذه الحالة، توفر الزراعة المائية/الأكوابونيك مستوى عالٍ من الاتساق لظروف النمو، مما يؤدي إلى طعم ثابت وتركيب كيميائي.

جانب الاستزراع المائي

تربية الأسماك

أشهر تربية الحيوانات المائية هي الأسماك.

تعتبر المياه العذبة إلزامية لأنظمة aquaponic، حيث أن مياه البحر المالحة ستكون سامة للمكونات النباتية في النظام.

يتم إجراء بعض الأبحاث لتطوير نظام aquaponics في المياه المالحة، والبحث عن نباتات ذات قدرة عالية على تحمل الملوحة. تشمل الخيارات التي تم استكشافها مصنع الثلج المشترك (محصول مائي شائع في اليابان)، الأرز المعدل وراثيًا والذي يتحمل الملح أصناف، أو الأعشاب البحرية.

من بين الأسماك المشهورة بالأكوابونيك:

• البلطي (إلى حد بعيد الأسماك الأكثر شيوعا في aquaponics).
• الخيشوم/ الحافة/ سمكة الشمس/ الكرابي.
• سمك السلور.
• جثم.
• الكارب.
• كوي.
• باكو.
• أسماك الزينة المختلفة مثل الملائكية، الجوبي، التترا، سمك أبو سيف، المولي، السمكة الذهبية.

بشكل عام، تتميز أفضل الأسماك بالخصائص التالية، والتي تعتبر مفيدة أيضًا للاستزراع المائي بشكل عام:

• يعيشون بشكل جيد مع بعضهم البعض في خزانات صغيرة محصورة، مع الحد الأقصى لحجم البالغين الصغير بما يكفي.
  • يعد التكاثر الجيد في الأسر سمة قيمة أخرى.
• نمو سريع، خاصة بالنسبة لأسماك اللحوم، ونسبة تحويل أعلاف جيدة بشكل مثالي (كم رطل من الطعام مطلوب لزراعة رطل من الأسماك).
• مقاومة جيدة للأمراض.
• التحمل الجيد للمياه الباردة (يقلل من الحاجة إلى التدفئة باهظة الثمن والمستهلكة للطاقة) والتغيرات في درجات الحرارة (التي يصعب التحكم فيها مع التغيرات الموسمية).
  • يجب أن تتكيف درجة حرارة حوض السمك وأنواع الأسماك مع الموقع.
• الطلب القوي في السوق على هذا النوع.

حيوانات مائية أخرى

الأسماك ليست هي الحيوانات الوحيدة التي يمكن تربيتها باستخدام نظام aquaponics، فهناك بدائل مثل:

• جراد البحر/اليابي، وهو حيوان صغير من المياه العذبة نسبة إلى جراد البحر.
• الروبيان والجمبري، بشرط أن يكونا من نوع المياه العذبة. أنها تتطلب درجات حرارة مياه عالية إلى حد ما.
• بلح البحر والمحار والأصداف الأخرى
  • سوف تساعد الأصداف في الحفاظ على نظافة المياه وتوفير منتج عالي القيمة للبيع.
  • ومع ذلك، يمكن أن تسبب مشاكل إذا انتشرت واستقرت داخل أنابيب النظام، مما يؤدي إلى حدوث انسدادات.
  • نظرًا لأن الأصداف تتغذى في الغالب على الطحالب الدقيقة والعوالق، فإن زراعة الطحالب المائية يمكن أن تؤدي إلى نظام aquaponics أصلي بدون نباتات أو أسماك.
• السلاحف والزواحف المائية. يتم تربية الزواحف المائية أحيانًا كحيوانات أليفة، أو حتى من أجل الغذاء في بعض البلدان. لذلك يمكنها أن تلعب نفس الدور الذي تلعبه الأسماك في نظام aquaponic، خاصة في بيئة دافئة.
• الديدان ("فيرميبونيكس").
  • ويمكن تغذية الديدان بالمخلفات الزراعية، وفضلات المطبخ، وروث الأرانب، وغيرها من المنتجات التي لا يمكن استخدامها كعلف للأسماك.
  • إنها تتطلب كمية أقل من الأكسجين وتكون عمومًا أكثر مرونة من الحيوانات الأكثر تعقيدًا.

فلتر البكتيريا

على الرغم من أنه لا تستخدم جميع أنظمة aquaponics مرشحًا، إلا أنه غالبًا ما يكون مطلوبًا للمنشآت واسعة النطاق.

الهدف من هذا المرشح هو إيواء البكتيريا القادرة على تحويل الحيوانات المائية الغنية بالأمونيا إلى نتريت ونترات ("النترجة")، وهي أكثر فائدة للنباتات.

إذا لم يتم تحويلها إلى نترات واستخدامها من قبل النباتات، فإن التركيز العالي للأمونيا (وبدرجة أقل النتريت) يمكن أن يقتل أيضًا الأسماك والحيوانات المائية الأخرى. نظرًا لأن النباتات تستوعب الأمونيا بشكل أقل جودة، فإن هذا يجعل متطلبات النترجة أمرًا ضروريًا في العديد من التصميمات.

يتم تحويل الأمونيا إلى نتريت بواسطة النتريتية البكتيريا والنتريت إلى نترات nitrobacta بكتيريا. يمكن أن تستغرق العملية وقتًا، لذلك يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند تصميم وتشغيل نظام تربية الأحياء المائية، مع وجود عدة خزانات من مرشحات البكتيريا التي تطلق المياه المعالجة بالتتابع.

إيجابيات الزراعة المائية

تشترك الزراعة المائية في العديد من مزايا (وقيود) الزراعة المائية. وهذا يشمل 1/6^th إلى 1/10^th من استهلاك المياه مقارنة بالزراعة التقليدية، وظروف نمو متسقة وإنتاجية للغاية، وانخفاض استهلاك المبيدات الحشرية وعدم استخدام مبيدات الأعشاب، والقضاء على الأمراض التي تنتقل عن طريق التربة.

يتمتع نظام Aquaponics أيضًا بمزايا فريدة تتفوق على الزراعة المائية أو تربية الأحياء المائية وحدها:

• جميع الأسمدة الطبيعية تأتي بالكامل من مخلفات الأسماك.
  • ويتم الآن إعادة استخدام أعلاف الأسماك، التي تحتاج إليها تربية الأحياء المائية على أي حال، "مرتين"، مما يوفر تكلفة الأسمدة.
  • يمكن أن يسمح بمزيد من الزراعة المائية الطبيعية والعضوية، مع عدم دخول الأسمدة الكيماوية إلى النظام.
• مياه الأسماك مُرشَّحة طبيعيًا، مما يُغني عن تفريغ ٥-٣٠٪ من الماء يوميًا.
  • فهو يقلل بشكل كبير من استخدام المياه تربية الأحياء المائية.
  • كما أنه يقلل من التلوث المرتبط بتربية الأحياء المائية، والذي يمكن أن يؤدي إلى تلف مصادر المياه القريبة، وكذلك تزدهر الطحالب السامة و تغذية المسطحات المائية العذبة.
• إنتاج أغذية غنية بالبروتين ومنتجات نباتية صحية في نفس الوقت.
• مصدر دخل متنوع.
  • يمكن أن تتقلب أسعار أسواق الخضار والأسماك على نطاق واسع ولكن دون أن تكون مرتبطة ببعضها البعض.
  • يعتبر حصاد الأسماك أقل انتظامًا ولكنه يمكن أن يوفر تدفقًا نقديًا كبيرًا بالإضافة إلى دخل الزراعة المائية الأكثر انتظامًا.

سلبيات الزراعة المائية

على الرغم من أنها أكثر كفاءة بشكل عام من الزراعة المائية وتربية الأحياء المائية بشكل منفصل، إلا أن الزراعة المائية والأكوابونيك يمكن أن تمثل مجموعة من التحديات الخاصة بها.

التعقيد والتكاليف

في حين أن التكلفة كانت بالفعل القيد الرئيسي للزراعة المائية، إلا أن الزراعة المائية أكثر تعقيدًا وبالتالي إعدادها مكلف. تم الآن إضافة أنظمة تربية الأحياء المائية إلى أنظمة الزراعة المائية.

يجب أن يكون حجم كل منها مناسبًا بحيث يتطابق تمامًا مع بعضها البعض بحيث يكون هناك ما يكفي من النباتات لتصفية المياه، بالإضافة إلى ما يكفي من الأسماك لتوفير ما يكفي من الأسمدة.

يحتاج هذا النظام الأكثر تعقيدًا أيضًا إلى إدارة درجة الحرارة بشكل جيد، سواء درجة حرارة الهواء أو درجة حرارة الماء، مع أخذ التبخر ومتوسط ​​الرطوبة في الاعتبار أيضًا. ويمكن لكل من النباتات والحيوانات تعديل درجة حموضة الماء، مما قد يقلل من النمو أو حتى يقتلهم في حالة عدم التوازن.

التحكم والمهارات

ونظرًا للترابط بين جميع المعلمات المراد مراقبتها، يلزم الإشراف المستمر وأجهزة الاستشعار للتحقق من هذه المقاييس.

وبالمثل، يجب الآن مراقبة تفشي الأمراض لكل من الأسماك والنباتات. يمكن أن يكون علاجها أكثر صعوبة، على سبيل المثال، إعطاء المضادات الحيوية للأسماك قد يؤدي إلى تلوث النباتات، أو مبيدات الفطريات للنباتات التي تلوث لحم الأسماك.

تتطلب مراقبة ورعاية مثل هذا النظام المعقد معرفة جيدة وتدريبًا، حتى أكثر مما هو مطلوب للزراعة المائية "الأبسط" أو تربية الأحياء المائية وحدها، وهي مجالات معقدة إلى حد ما في الزراعة.

الطلب على الطاقة

يمكن أن تكون التغيرات في درجات الحرارة مميتة للحيوانات المائية، حتى بشكل أسرع من النباتات ذات القدرة الأقل على تحمل التغيرات الكبيرة أو السريعة.

لذلك من المحتمل أن يتطلب نظام aquaponics نظام تسخين و/أو تبريد للحفاظ على المياه في نطاق مقبول.

وهذا يمكن أن يجعل نظام الزراعة المائية (أكوابونيك) يستهلك الكثير من الطاقة، خاصة في بعض المناخات. كما يمكن أن يؤدي إلى تعقيد استخدام الضوء الطبيعي والدفيئات الزراعية للمكون النباتي في النظام. في حين أن هذا يقلل من الحاجة إلى الأضواء الاصطناعية وتدفئة النباتات، فإنه يمكن أن يؤدي أيضًا إلى ارتفاع درجة حرارة المياه في أشهر الصيف، الأمر الذي يمكن أن يصبح بسهولة مشكلة للحيوانات المائية.

المرونة

أنظمة Aquaponic بطبيعتها مصطنعة للغاية. إنها تتطلب الكثير من الأنابيب، والمضخات، وأجهزة الاستشعار، والمرشحات، وما إلى ذلك. وهذا يعني أنها تعتمد على كل شيء يعمل بسلاسة:

• سلسلة التوريد في الأجزاء والمكونات.
• امدادات الطاقة الكهربائية.
• نظام إلكتروني متصل لعمليات مؤتمتة ومتقدمة للغاية.
• العمالة الماهرة القادرة على إجراء عمليات المراقبة والصيانة المطلوبة بكفاءة.

تكون هذه المشكلات أكثر وضوحًا من الزراعة المائية حيث ستحتاج الأسماك إلى إمدادات ثابتة من الأعلاف والمياه المفلترة والأكسجين.

لذا فإن انقطاع نظام الزراعة المائية عن العمل لمدة 24 ساعة فقط قد يعني موت جميع الأسماك، وهو أمر كان من الممكن أن تتحمله النباتات وحدها.

في حين أن هناك طرق للتخفيف من هذه المخاطر، على سبيل المثال مع تكرار الأنظمة أو المخزون الأكبر (مما يزيد من تكاليف الإعداد)، أو الإمداد المحلي للطاقة من خلال توليد الطاقة المتجددة، فإن الزراعة المائية لن تكون أبدًا مرنة مثل الزراعة المائية، وأقل بكثير من المطر -محاصيل تسقى في حقل مفتوح.

الابتكار في مجال الزراعة المائية

الابتكار المائي

وبما أن نظام Aquaponics يجمع بين الزراعة المائية وتربية الأحياء المائية، فإن الابتكارات في كلا المجالين يمكن أن تحسن الإنتاجية.

الابتكارات المائية

إضاءة ليد

تعد مصابيح LED تدخلًا تكنولوجيًا حاسمًا آخر في الزراعة المائية والزراعة المائية. تستهلك هذه المصابيح طاقة أقل بكثير، وتنبعث منها حرارة أقل، وتدوم لفترة أطول من مصادر الضوء الأخرى.

بالإضافة إلى ذلك، ليس كل طيف الضوء المرئي مفيدًا للنباتات في عملية التمثيل الضوئي، لذلك يمكن استخدام مصابيح LED مخصصة بدون ضوء أخضر لتقليل الكهرباء التي يستهلكها البرق الاصطناعي.

المصدر الهندسة المعمارية

eSoil

تسمح الزراعة المائية بالتحكم المباشر في النباتات بطريقة مستحيلة في الزراعة التقليدية. وهذا يفتح الباب أمام تجربة طرق جديدة لتعزيز إنتاجية المحاصيل بما يتجاوز زيادة الوصول إلى الضوء أو العناصر الغذائية.

على سبيل المثال، نستكشف أحد هذه الخيارات في مقالتنا "الكهرباء جاهزة لزيادة النمو في المحاصيل المائية". استخدم الباحثون ركيزة صناعية مخصصة، أو "تربة موصلة / تربة إلكترونية" مصنوعة من السليلوز (المكون الرئيسي للورق) ممزوجة ببوليمر موصل يسمى PEDOT (بولي (3,4،XNUMX-إيثيلين ديوكسي ثيوفين)). وبهذه الطريقة، يمكنهم تعريض الشتلات للجهد المنخفض المستمر، مما يؤدي إلى زيادة بنسبة 50% في معدل النمو.

وهذا مجرد مثال واحد على كيف يمكن لأنظمة الزراعة المائية أن تحقق مكاسب إنتاجية كبيرة بفضل مستوى التحكم المتزايد الذي توفره.

ابتكار تربية الأحياء المائية

واحدة من القضايا الرئيسية في تربية الأحياء المائية هي إدارة الآفات والأمراض. إن التقدم في التكنولوجيا الحيوية يجعل من الممكن فكرة استخدام علاجات RNAi لتقليل تأثير الفيروسات مثل على سبيل المثال فيروس متلازمة البقعة البيضاء (WSSV)، وهو فيروس له تأثير سلبي كبير على الجمبري المستزرع.

ويمكن أيضًا توصيل اللقاحات مع طعام الأسماك، إما من خلالها التغليف الجزئي الخاص أو حتى استخدام تشكل الطحالب المعدلة وراثيا لقاحا صالحا للأكل ذاتي التكاثر.

وأخيرًا، مع استنفاد الأرصدة السمكية البرية بسرعة، فإن طرق التوريد الموثوقة للغاية باستخدام حلول blockchain مثل عملة السمكة يمكن استخدامها لضمان أن لحوم الأسماك التي تصل إلى المستهلكين قد تم إنتاجها بطريقة أكثر أخلاقية وبأقل تكلفة للطاقة.

ويمكن أيضًا استخدام حلول أخرى عالية التقنية، مثل أجهزة استشعار مراقبة الأسماك الفردية، مثل iFarm، الذي تم تطويره بالتعاون بين مزرعة السلمون Cermaq في النرويج وشركة الاستشعار BioSort.

الابتكار لكل من الزراعة المائية وتربية الأحياء المائية

إنترنت الأشياء والأتمتة القائمة على أجهزة الاستشعار

لقد أتاح انخفاض تكاليف أجهزة الاستشعار والإلكترونيات إمكانية المراقبة المستمرة لدرجة الحرارة والرطوبة والضوء ومستويات الأس الهيدروجيني وحجم المغذيات. يعد هذا المستوى من المراقبة أكثر أهمية من الزراعة المائية حيث أن وجود الحيوانات يزيد من احتمالية حدوث تباين غير مرغوب فيه وله عواقب أكثر خطورة.

تساعد هذه الطريقة المعتمدة على المستشعر على التتبع والضبط في الوقت الفعلي بحيث تظل الظروف مثالية باستمرار.

التقنيات القائمة على الذكاء الاصطناعي

كما ذكرنا سابقًا، يتطلب نظام aquaponics مستوى مكثفًا للغاية من مراقبة نظام المياه، والأمراض، ومستويات المغذيات، ودرجة الحرارة، ودرجة الحموضة، وجودة الترشيح، وما إلى ذلك.

يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في تحسين الظروف البيئية الحالية، بما في ذلك مستويات الضوء والرطوبة ومستويات العناصر الغذائية. ويساعد الذكاء الاصطناعي أيضًا على تحسين الاستثمار وخفض التكاليف من خلال إنشاء حلول مخصصة لظروف محددة. وبمرور الوقت، قد يؤدي ذلك إلى تقليل الحاجة إلى أن يكون المشغلون من البشر مدربين تدريباً عالياً وذوي معرفة عالية بالزراعة المائية.

يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا استخدام الرؤية الآلية أو الاختبارات البيوكيميائية الآلية المنتظمة للتحذير من وجود الأمراض قبل أن يتمكن الإنسان من ذلك.

أخيرًا، مع ظهور الروبوتات الزراعية المستقلة، يمكننا تصور نظام aquaponic حيث يمكن زراعة النباتات وتقليمها وحصادها واستبدالها، بالإضافة إلى تغذية الأسماك وتربيتها وحصادها، بشكل مستقل عن طريق الذكاء الاصطناعي الذي يتحكم في نظام aquaponics. .

إطلاق تركيب Aquaponic

وسوف تحتاج أيضًا إلى مرحلة بدء بطيئة، والتي ستكون ضرورية للحصول على دورة نيتروجين متوازنة ومستقرة. قبل إضافة الأسماك، من الأفضل إنشاء دورة النيتروجين عن طريق إدخال الأمونيا في النظام وترك الأغشية الحيوية للبكتيريا تنمو داخل الفلتر بحيث يتم تحويل الأمونيا بكفاءة إلى نتريت ونترات.

وينطبق الشيء نفسه على إضافة الأسماك والنباتات، مع إدخالات تدريجية تسمح بتعديل معايير جودة المياه، وتغذية الأسماك ونمو النباتات. فقط عندما يعمل النظام بسلاسة مع النباتات والحيوانات في مراحل مختلفة من النمو والحصاد المستمر، يمكن اعتبار نظام تربية الأحياء المائية جاهزًا بالكامل.

التحجيم

ونظرًا لتعقيد نظام aquaponics، فإن معظم هذه الأنظمة تميل إلى أن يتم بناؤها على نطاق تجاري مع توقع عائد محدد على الاستثمار. وسوف يميلون أيضًا إلى دمج درجة عالية من تقنيات الأتمتة وأجهزة الاستشعار.

هذا لا يعني أنه لا يمكن بناء أنظمة أصغر حجمًا أو يتم التحكم فيها يدويًا، ولكن قد يكون من الصعب الحفاظ على توازنها فيما يتعلق بالحموضة ودرجة الحرارة ومستويات الأمونيا وما إلى ذلك، وتتطلب تعديلات أكثر دقة.

لا يزال القطاع في مراحله الأولى، مع عدم وجود قالب موحد والكثير من التجارب. ومع ذلك، فهو لم يعد مجرد مفهوم قيد التطوير بعد الآن، مع بعض المنشآت الكبيرة البارزة:

• متفوقة الطازجة في ولاية ويسكونسن، منذ عام 2017، قامت بزراعة 1.8 مليون رطل من الخس والخضر الورقية سنويًا - و40,000 رطل من الأسماك - ضمن مساحة إنتاج تبلغ 123,000 قدم مربع (أكثر من 11,000 متر مربع).
• Les Nouvelles Fermes في فرنساوالتي جمعت مليوني دولار في عام 2 لإنتاج 2020 طنًا من المنتجات الطازجة و60 طنًا من تراوت قوس قزح سنويًا.
• 4,000 متر مربع من الزراعة المائية لجابر المزروعي التثبيت في دولة الإمارات العربية المتحدة.

خاتمة

يعتبر نظام Aquaponics تصميمًا فعالاً بشكل ملحوظ، حيث يحل العديد من القيود المفروضة على طرق الزراعة المائية وتربية الأحياء المائية الحالية. يمكن أن يقلل من اعتماد الزراعة المائية على الأسمدة الكيماوية وتلوث المياه والنفايات الناجمة عن تربية الأحياء المائية.

ومع ذلك، فهو أكثر تقنية، ومن المرجح أن يستفيد معظم الأشخاص والشركات من تطوير خبرة واسعة أولاً في العمل على الأقل في الزراعة المائية أو تربية الأحياء المائية قبل العمل على الجمع بينهما مع نظام aquaponics.

بهذه الطريقة، سيكونون أكثر عرضة للنجاح في التعامل مع التحديات المتعددة التي يفرضها تعقيد النظام، مثل الأمراض وإدارة الآفات، وعدم التوازن الكيميائي (درجة الحموضة، ومستويات الأمونيا، وما إلى ذلك)، واختيارات الأنواع، وتقلبات درجات الحرارة، وما إلى ذلك.

ومع ذلك، وبالنظر إلى النمو السكاني العالمي جنبًا إلى جنب مع استنزاف أعداد الأسماك البرية وانخفاض مساحة الأراضي الصالحة للزراعة، يمكن أن تكون الزراعة المائية حلاً قويًا لإنتاج منتجات نباتية عالية الجودة ولحوم صحية عالية البروتين. والقيام بذلك باستخدام أقل للأراضي والمياه، مع انبعاث قدر أقل بكثير من التلوث.