介绍Aquaponics”系统

新泽西的农民,在新泽西农业试验的支持下站,一直在采用农业新技术和创新的前沿。2022年世界杯已经出线的国家Aquaponics-the组合的再循环阿卡文化和水电ponics是一个相对较新的形式的农业实践在美国和其他国家的部分地区^1、2。它正在关注在新泽西与小规模操作涌现自2015年以来。国际aquaponics”农民的调查发现,绝大多数是生产植物喜欢沙拉蔬菜和罗勒以及鱼、罗非鱼(Oreochromis物种)、观赏鱼(如锦鲤、金鱼,热带鱼),和鲶鱼(秩序鲇形目)^1、2。

将会有不可避免的增加对食物来满足不断增长的世界人口的需求。趋势表明,更多的人有兴趣购买食品和当地种植的食物产品通过可持续农业实践。许多农民已经接受了这一挑战替代作物和现代生产技术,包括少数生产作物的种植者在花园州采用aquaponics”系统。本简报介绍了概念、实践aquaponics”的好处,和挑战那些有兴趣学习更多关于这个话题或可能开始一个aquaponics”农场。的资源下面的列表提供了更详细的信息在主题这一事实表。

Aquaponics”是什么?

Aquaponics”是再循环的结合阿卡文化(鱼或贝类的生长)和水电ponics(在水没有土壤种植植物)(图1)。在它的基本形式,aquaponics”利用鱼生长在一个循环槽(图1和图1 b),与废物然后输送到沉淀柜或固体过滤(图1 c)在任何固体材料从水中分离出来。从那里,水流含有硝化细菌等微生物生物过滤器,将氨、排泄的鱼,转化为硝态氮(图1 d)。这种营养丰富的水然后输送到一辆坦克,植物漂浮(图1 e)与他们的根悬挂在解决方案这些营养素。植物在生长期间,减少营养物质的水,这是最后抽回鱼缸重复这个过程。这种类型的“封闭”系统的设计,可以灵活扩展使用的小爱好种植者或更大的商业操作(图2)。

水产养殖组件

鱼文化坦克

鱼的坦克是文化生活和成长,为他们的整个生活或一个理想的市场规模如果用于销售。与一个水族馆或后院池塘,坦克的大小将取决于您的系统的大小和鱼被种植。大鱼将需要更大的坦克发展全尺寸,和更大的水培系统将需要更多的鱼提供足够的营养。大小的好要遵循的原则是你的坦克,有10加仑的水每磅鱼到期或市场规模³。这些数字可能会改变随着种植者获得更多经验与他们选择的鱼类。一大罐将为鱼类提供足够的空间,同时帮助保持适当的水质通过稀释在水里鱼的排泄物。多个坦克可能连接在较大系统为鱼类提供足够的空间(图3)。

鱼文化坦克大小将取决于几个因素。水培法设置的大小和所需的营养物质,和数量,类型,和成人大小的鱼被种植之前需要考虑购买一辆坦克。各种大小和年龄组的鱼一起成长,帮助平衡营养生产和消费,和坦克的大小和数量应相应配置。常用鱼在罗非鱼aquaponics”(Oreochromis spp。)和锦鲤(鲤属。)^1、2、4。除了aquaponics”系统配置当决定哪些鱼增长,市场研究消费者偏好和潜在利润和成本应考虑在决定是否种植粮食或观赏鱼类。

形状是一个重要因素时要考虑挑选一条鱼文化。圆形、椭圆形或多重坦克是最好的选择,因为他们允许改善水循环和流(图3)。更好的运动改善水质和鱼的幸福。圆形罐,水流也允许创建的鱼游泳对当前系统的泵,这是许多鱼类的自然行为的一部分。保持鱼的健康是很重要的,不管它是有一个高质量的产品出售或人道地对待动物,可能大部分生活在坦克。如果使用一个正方形或长方形形状,选择一个圆形的边缘改善水的循环和流动,以及鱼的幸福。曝气坦克的水对鱼的健康是非常重要的。这是通过airstones和搅拌水添加氧气。水中的氧含量应尽可能保存7 - 8 ppm。

圆形、椭圆形或多重坦克也更愿意帮助固体去除的坦克。与圆罐,没有点流量减慢固体材料(例如,粪便、食物和其他碎片)积累。槽的底部漏斗形可以帮助收集固体中心更容易清洗的坦克。下水道也可以放在水箱的底部,在中心,帮助去除固体在油舱清洗。

坦克很重要,因为以下几个原因。覆盖或网制成的防水材料将水箱中的鱼,然而覆盖不应完全密封罐,因为空气交换对鱼呼吸和维持水质很重要。一个不透明的覆盖也会减少藻类的生长和积累,从而影响水质和阻塞环流系统。然而,不透明的覆盖不应该阻碍鱼看到食物的能力。

机械/生物滤池

从文化注入水箱(s)到一个或多个槽(s)来过滤水。第一个过滤器去除固体废物通过沉降或物理过滤。重要的是要把固体才进入生物过滤器,以避免堵塞。第二个过滤器是生物滤池或生物过滤器。水还提供曝气来帮助改善水质,去除溶解的二氧化碳产生的鱼和细菌。该曝气还增加了水中的氧气水平利用植物根系和鱼。

有很多方法,固体物理可以过滤废水,包括使用廉价的过滤器垫,怜沙子或珠过滤器,以及成本较高的鼓过滤器。过滤器的理想类型的大小将取决于您的系统和操作。三比一(3:1)鱼文化罐体积生物过滤体积通常是最充足的水产养殖操作⁵。小型系统可能与过滤器垫好,需要经常清洗,但大系统大量的鱼可能需要使用机械过滤器执行自动清洗。

生物过滤器提供了一个有利的环境有益的细菌将氨排泄的鱼变成亚硝酸盐,然后转化为硝态氮,这是更少的有毒的鱼比氨和亚硝酸盐,和容易被植物根系吸收。这是通过提供一个衬底,如沙子、粘土珠子,塑料珠子漂浮,Kaldeness珠子,果园网,或粉碎PVC带、有益的细菌的生长。清洁和曝气的厌氧细菌过滤器很重要,为了避免它,这一过程发生在反硝化细菌将硝酸盐转化为氮气,失去了从系统。生物过滤器还可以包括水生生物,比如虾和蜗牛,将消耗部分的浪费和将其转换为营养,可以使用的植物。

水培法组件

沉降槽

之前使用的水培法部分操作,过滤后的水注入到沉淀池去除任何可能没有被过滤的颗粒。沉降槽就像一个生物过滤器,它包含一个细菌生长基质。也将生物,比如红色的虫子,把水。沉降槽过滤粒子通过减慢水流,使固体解决油箱的底部。沉淀池中的生物可以使用这些解决固体食品和处理它们进一步过滤系统。此外,沉降槽可以用作种植介质为市场提供更多的地区种植作物。种植在沉降槽增加媒体的挑战,如堵塞固体被困在植物的根,清洗水箱的频率增加,并增加潜在的有害的植物在清洗。上浆的沉降槽的大小将取决于aquaponics”系统和水的量,需要治疗。

种植系统

与其他组件在一个aquaponics”系统,维持植物在水的方法是多种多样的,将取决于你的目标和配置操作。种植系统包括筏/花车、营养的电影技术(非功能性测试),和media-filled床(农业)。木筏和漂浮的固体材料,浮在水面,孔中插入植物允许根部到达水和吸收营养(图4)。营养丰富的水沉淀柜可以连续运行或间歇性(涨落)通过系统,通过泵或通过重力给料的管道网络。预制系统可以购买,但可以使用塑料™表和配置与任意数量的最大化一个洞的数量和多样性植物成长的市场。木筏/漂浮的材料选择不应该浸到水里的化学物质。

非功能性测试,植物生长在长渠道水流下来每个通道的薄膜,提供植物根系的水分和养分。与筏体系,从鱼缸水流动,通过过滤组件,植物生长的非功能性测试通道,然后回鱼缸。非功能性测试,需要额外的生物过滤,因为没有大量的有益的细菌生活用水,继续将废物转化成有用的植物营养素。

media-filled床系统(农业)使用容器(盆、袋、槽等)满是砾石,珍珠岩,或者种植床的另一个无污点的媒体。这张床是定期从鱼缸营养液所浸透,然后水排水回鱼缸。这种方法操作更简单,因为它使用最少的组件和它没有过滤组件在水产养殖方面的系统。然而,这些类型的系统可以从水中过量的固体容易堵塞。media-filled床可能是一个不错的选择对于较大的植物喜欢西红柿,辣椒,黄瓜,受益于营养和water-buffering媒体的能力,即。,媒体将保留一些水分和营养的时间比裸根非功能性测试系统应该循环水泵停止工作。要注意在这些系统的一个问题是潜在的接触的可食用部分产生的废水。正因为如此,绿叶蔬菜或许都是不适宜生长在农业系统。

种植系统的水质aquaponics”操作的成功是至关重要的。参数如溶氧、氮在它的各种形态,水温、pH、电导率是重要的监测和维护水平,将有利于系统中的植物和鱼类生长。

Aquaponics”系统的好处是什么?

独立的aquaponics”系统有几个优点:

1. 一个封闭的、独立的系统减少甚至消除径流从aquaponics”系统。减少径流减少营养过剩的可能性和固体进入当地的水道。
2. Aquaponics”很省水的再循环水产养殖系统和水培法相比,分别完成后。而不是失去灌溉用水环境(蒸散)的作物和非作物植物(杂草),aquaponics”系统可以多次回收水通过系统只要质量是维持鱼和植物。
3. 无污点的系统,aquaponics”系统可以设置地区土壤条件可能防止作物生产。
4. Aquaponics”被视为一种方法生产当地的新鲜水果、蔬菜,甚至鱼在城市地区,可能没有获得适当的农业土壤或水供应。
5. 应用直接溶解营养植物使它们生长迅速,允许更快的成熟作物市场早准备好了。这增加了植物的养分利用效率,减少了需要fertilizers6, 7。这也提供了一个机会种植多种作物“随需应变”专业市场和经销商(图5)。
6. 全年生产是可能的如果aquaponics”系统是包含在温室或其他结构补充照明和热在冬季。这允许农民维持生产的稳定供应,否则可能不可以全年。额外成本安装、维护和权力这些系统需要考虑作为一个商业计划的一部分。
7. Aquaponics”系统允许的并发生产和销售两种类型的食品:水产养殖的鱼部分和水培法的产生。
8. 一些操作一个aquaponics”操作的年度成本不到传统农业操作。例如,最小的一个封闭的系统内水分流失意味着aquaponics”系统不需要持续供应的水与传统作物的灌溉。在最优aquaponics”系统中,化肥等产品的成本,这是由鱼浪费,有效地消除了。然而,这些储蓄可能抵消成本的鱼食品、能源热,光,全年生产所需通风。

Aquaponics”系统的一些挑战是什么?

Aquaponics”作物生产系统有一些挑战:

1. 专业设备(坦克、水泵、花车)以及温室或其他附件,补充光,热,和通风系统进行更高层次的专业技术成功aquaponics”,因为它是一种混合的两种不同类型的增长战略,需要精心维护。这可能还包括计算机控制系统的额外成本,可能聘请顾问来协助建立和维护这样的系统。
2. Aquaponics”系统使用更高的能量运行泵、照明、暖通空调,尤其是全年的生产系统。
3. aquaponics”的依赖泵维护流和曝气系统意味着电力供应中断可能是灾难性的鱼类和/或植物。需要额外的设备提供后备电源(即。、发电机、太阳能电池板、等等),但这将会增加运营成本。
4. 监测水质参数,如氮(氨氮和硝态氮)、温度、溶解氧、pH值、最高优先级,可时间和成本集约,尤其是在第一阶段的系统设置。监测水质可能不太频繁的经验是获得和系统。
5. 许多传统的农作物不适合生长在aquaponics”系统,限制aquaponics”农民能成长。
6. 新泽西州aquaponics”操作需要从农业部水产养殖操作的许可,在1997年“新泽西水产养殖发展法案”(见新泽西农业部网站的资源后面的一节),除了规定需要遵守陆基农业。

Aquaponics”是一个独特的、替代和可持续作物生产系统,利用没有土壤,利用水非常有效,并且可以建在几乎任何地方,包括高度发达和人口稠密的城市社区,将禁止传统农业。然而,随着增长的组合两个系统(阿卡文化和水电ponics),它也带来了许多挑战与系统设计、维护水质和作物的选择。规划一个aquaponics”系统需要考虑两个好处和挑战开始前这样一个合资企业。

资源

有许多在线资源提供给那些感兴趣的aquaponics”和潜水深入这些类型的系统。虽然许多这些资源分别涵盖水产养殖或水培法aquaponics”组件,他们仍然有价值的额外的信息来源。罗格斯大学资源(表示罗格斯大学,nja)可以指望提供可靠和验证信息是特定于新泽西州的农业社区。在许多情况下,这些罗格斯资源应该收集知识的第一站。

1. 室内栽培罗格斯学院的教学环境和生物科学(nja罗格斯)
   温室经营者有兴趣使用农业实用指南(植物生长在锅充满越来越多的媒体)和水培法(无污点的)室内种植的作物生产系统。包括非功能性测试系统的详细描述。
2. 重要的链接开始农民-俄罗斯准备2农场工具包(nja罗格斯)
   一列资源对那些感兴趣在新泽西的一个农场开始,覆盖金融和法律方面的考虑,作物选择和营销,网络和贸易组织。
3. 水产养殖系统的东北部(nja罗格斯)
   介绍各种类型的水产养殖,包括材料和再循环系统的描述。
4. 你们经营业务的水产养殖规划的成功(nja罗格斯)
   导游在所需的步骤为一个水产养殖农场开发一个商业计划。
5. 东北的淡水水产养殖物种(nja罗格斯)
   指导不同的鱼、植物、贝类、和其他动物生长在商业淡水水产养殖。笔记增长,坦克要求,水质需要为每一个物种都包括。
6. 海洋水产养殖物种的东北部(nja罗格斯)
   指导不同的鱼、植物、贝类、和其他动物生长在商业海洋/海水养殖。笔记增长,坦克要求,水质需要为每一个物种都包括。
7. 德州农工大学生态农业扩展:Aquaponics”
   图书馆的资源与aquaponics”的许多方面,包括鱼类物种选择、细节再循环系统,和测试这些系统的水质。
8. 南部地区水产养殖中心:Aquaponics”
   这个区域中心(全国五)提供了几个事实表和视频aquaponics”的经济学,水质aquaponics”系统,和家庭系统。
9. 提高食品安全:Aquaponics”(PDF)
   夏威夷大学的出版物,概述了良好农业规范相关卫生和虫害和疾病控制增长,收集和处理作物从aquaponics”系统。
10. 新泽西州新泽西农业部水产养殖
    国家图书馆资源的实际和允许相关的问题越来越多的海鲜。

引用

1. 爱,。摩根大通(J.P.炒、l . Genello静电的山,J.A.弗雷德里克,x,和k·西蒙。2014。一项国际调查Aquaponics”的实践者。PLOS One。9 (7): 1 - 10。
2. 爱,。李,摩根大通(J.P.炒,x,静电的山,l . Genello k·西蒙和右眼汤普森》2015。商业Aquaponics”生产和盈利能力:从一个国际调查结果。水产养殖,435:67 - 74。
3. 马林斯C。b . Nerrie,杰下沉。2015。小规模Aquaponics”的原则。南部地区水产养殖中心(SRAC) 5007号出版物。8 p。
4. Buttner, J。、g . Flimlin和d·韦伯。2008。东北的淡水水产养殖物种。东北地区水产养殖中心(NRAC)出版。102 - 2008。7 p。
5. 麦基,m . c . Cichra。2000。在水产养殖水再循环和过滤原理。佛罗里达大学扩展,食品和农业科学研究所出版。FA12。4 p。
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7. Okemwa, e . 2015。Aquaponic和水培园艺传统造园艺术的有效性。国际科学研究和创新技术杂志》上。2 (12):21-52。

2022年11月