Аквапоника. Посещение фермы. Аквапоника: основные принципы, примеры Нюансы, которые следует учесть
Поговорим о таком пока экзотическом для нашей страны способе ведения сельского хозяйства, как аквапоника. Это соединение двух направлений — гидропоники и аквакультуры, которое сейчас активно развивается в самых разных странах. Причём применить принципы аквапоники вы можете даже дома.
Конечно, чтобы заняться аквапоникой у себя дома, можно купить готовый комплект — аквариум с системой гидропоники. Такой комплекс уже включает всё необходимое для выращивания комнатных растений вместе с рыбками. А можно попробовать сделать всё своими руками. Типичная система аквапоники будет включать в себя:
- Непосредственно ёмкость для рыб, где они будут кормиться и расти. Это может быть бак, аквариум, пластиковый контейнер, даже старая ванна.
- Отстойник. Это агрегат, необходимый для вылавливания остатков корма для рыб, мелких частиц, отделившейся биоплёнки.
- Биофильтр. В этом месте нитрифицирующие бактерии смогут перерабатывать отходы жизнедеятельности рыб, превращая вредный для них аммиак в нитраты.
- Гидропонная система для растений — ёмкость с твёрдым наполнителем или без него.
- Поддон. Сюда будет поступать уже использованная растениями вода, которая затем вновь отправляется в бак с рыбой.
Так как система аквапоники основана на рециркуляции воды, отходов очень мало, это экологически чистый способ получать овощи и зелень.
По данной технологии можно выращивать салаты, землянику и клубнику, базилик , пастернак, лук, кольраби, томаты, перец, редьку. Рыба разводится, конечно, пресноводная, популярны телапия, баррамунди, разные виды окуня, треска Мюррей, сом, синежаберный солнечник.
Важный вопрос — сколько рыбы и растений должна содержать сбалансированная система аквапоники? Если брать за расчёт количество корма для рыб, то на 1 квадратный метр системы гидропоники для растений должно приходиться не больше 100 граммов. Например, если каждый день вы даёте рыбам 1 килограмм корма, то площадь участка с растениями может составлять 10 квадратных метров.
Есть другой показатель — на 3,8 литра воды должно приходиться 0,23-0,45 килограмма рыбы. Какой способ подсчёта оптимального числа участников системы аквапоники выбрать — решать вам. Многие фермеры приходят к этому уже на основании своего опыта.
Очень важно обеспечить качественную аэрацию воды в ёмкости с водными обитателями, контролировать уровень pH, стабильно кормить рыбу, сохраняя постоянство, график подачи и количество корма, вовремя удалять твёрдые отходы. Кроме того, помните, что если вы заменяете взрослую рыбу на мальков, количество использующегося корма резко снизится, то есть растения начнут получать меньше питательных веществ.
В целом аквапоника подразумевает наличие знаний сразу в двух отраслях — фермерстве и рыбоводстве.
Видео по теме
Представляли ли вы себе возможным выращивание одновременно огурцов, лука и рыбы на балконе. Нет? С аквапоникой такое возможно.
В отличие от гидропоники, аквапоника только набирает свои обороты, как искусственная экосистема, которую вполне под силу сделать своими руками в домашних условиях.
О том, что такое аквапоника, про её создание и нужное оборудование для этих целей, будет рассказано в статье ниже.
Аквапоника это искусственно созданная человеком экосистема, где главными ключевыми являются такие живые организмы как: растения, рыбы и бактерии. Говоря другими словами, аквапоника представляет собой замкнутый цикл жизнедеятельности рыб, растений и бактерий.
Принцип работы аквапоники заключается в следующем: рыбы дают пищу растениям, а те в свою очередь производят очистку воды, произрастая на благо человеку. В свою очередь отходы жизнедеятельности рыб, представляют из себя неплохое удобрение для растений. Поэтому при использовании аквапоники выигрывают все.
Оборудование для аквапоники
Конструкция аквапоники состоит из нескольких частей — гидропоника предназначена, для того чтобы выращивать растения, а аквапоника наоборот — рыб.
Основными элементами данной экосистемы являются:
- Ёмкости для разведения рыб и растений;
- Поддон для сбора воды;
- Фильтр;
- Отстойник;
- Гидропонная подсистема.
Аквапоника может быть собрана как в виде одной, полностью герметичной секции, так и состоять из нескольких раздельных подсистем. Заселять аквасистему могут различные виды пресноводных рыб, в частности это серебряный окунь, треска и т. д.
Частный дом для установки аквапоники подходит наиболее всего. Разместить аквапоническую ферму можно, например, в хозяйственной пристройке или в отапливаемой веранде. Для этого потребуется несколько больших и полностью герметичных ёмкостей, одна из которых будет предназначена для выращивания рыб, а другая для размножения растений.
В одну из ёмкостей необходимо на дно насыпать гравия со щебней, налить воды, в общем, создать оптимальные условия для жизнедеятельности выращиваемой рыбы.
Второй резервуар устанавливают над первым, в нём будут произрастать различные растения используемые человеком в пищу. Снизу верхней ёмкости следует предусмотреть отверстие для выхода воды в нижний резервуар с рыбами.
Для перекачки воды из нижней ёмкости в верхнюю ёмкость с растениями, используется насос, мощность которого важно правильно подобрать в зависимости от объёма используемых резервуаров для гидропоники. Такая помпа для перекачивания жидкости, обязательно должна иметь .
Системы Аквапоники все больше и больше начинают пользоваться спросом во всем мире, так как имеют большой потенциал для решения множества проблем возникающих в современном сельском хозяйстве и аквакультуре. Майк Николас представляет новую и инновационную систему коммерческой аквапоники, которая сочетает в себе две системы в одной.
Ник Сэвид с урожаем базилика и бассейнами с рыбой на заднем фоне.
Совсем недавно я остановился на несколько дней в Альберте, Канада, что бы встретиться с доктором Ник Сэвидом. Он является руководителем научно-исследовательского тепличного комплекса, где ведутся исследования и ищут новые инновационные решения для выращивания сельскохозяйственных культур, там же мне рассказали, что в этот проект было вложено $15 миллионов долларов и в ближайшие 12 месяцев будет построен еще один такой же комплекс для исследований. Ник Сэвид рассказал, что основываясь на опыте Джима Реккой, ему удалось значительно улучшить свой проект строящегося аквакомплекса, он внес несколько изменений и благодаря им его ферма стала намного производительней и надежней, чем была у Джима. К слову сказать, Джим Реккой является первым разработчиком подобной системы.
Сильная аэрация в системе создает течение.
Благодаря новшествам, которые сделал Ник, пространство в дорогостоящих оранжереях стали использоваться еще более эффективно, все водоемы были соединены одним большим бассейном, таким образом им удалось покончить со всевозможными трубами с маленькими отверстиями, насосами, аэрационными шлангами, которые тянулись по всей теплице.
Базилик, корневая система.
В новом проекте он улучшил качество воды, рабочее пространство, эффективность труда, убрал химикаты, в том числе и пестициды, улучшил фильтры и регуляторы pH. Все новые компоненты были объединены в одну систему, под названием Биофлок, которая основан на технологии Geotube. Geotube система, которая позволяет отделить твердые и крупные частицы от воды. После такой процедуры очищенная вода может быть возвращена назад в систему, вместо того, чтобы циркулировать по системе с твердыми частицами как было в прошлых проектах.Твердые частицы оседают в контейнере Geotube, где постепенно разлагаются и распадаются на безопасные элементы благодаря процессам брожения, которые происходят внутри контейнера. Он понял, что если удаленные твердые частицы из воды по технологии GeoTube хранить в этом же контейнере, то благодаря им во всей системе увеличивается количество питательных веществ. В результате эффективность использованной схемы питания близка к 100 %. Другими словами, он впервые создал самостоятельную рециркуляционную систему, которая перерабатывает все органические вещества входящие в корм для рыб и растений.
Теплица выращивающая базилик в бассейнах с рыбой.
Бактерии являются ключом к здоровой системе и согласно заметкам доктора Сэвида на ферме, где используется аквапоника, можно вырастить урожай равный 70% урожая обычного гидропонного комплекса, но в году может быть два урожая, которые будут выше на 30-40 % чем полученные урожаи в обычных комплексах, где используется простая гидропоника. Такие хорошие результаты- это заслуга микроорганизмов в системе, которым требуется около года для формирования правильного баланса.
Аквапоника в Нидерландах
Совсем недавно посетил в Нидерландах, в городе Bleiswijk, новый усовершенствованный тепличный комплекс, целью визита прежде всего была возможность пообщаться и лично познакомиться с Вилем Кеммерс, директором и руководителем проекта EcoFutura (другое название аэропоники) и с Пимом Вильгельмом, аквабиологом.
Рыба и помидоры — Bleiswijk, Нидерланды.
Проект по выращиванию Рыбы и Томатов является самым крупным в Нидерландах, таким он и должен быть, ведь он поддерживается самыми крупными игроками в этой промышленности. Садки для рыбы расположены в теплице под полом, на котором растут помидоры на минеральной вате Grodan. Это и в правду очень сложный проект, с полной рециркуляционной системой, так как питательный раствор для растений берется из аквариума, затем вода стерилизуется ультрафиолетовым светом и перед тем как подать раствор помидорам проверяется его минерализация и уровень pH, затем он корректируется, и только потом – готовый полноценный раствор подается растениям. Подобным образом удаляется часть органических отходов. Дренаж с матов возвращается в садки с рыбой, но перед тем как туда попасть, вода снова проходит процесс корректировки, увеличивается pH до уровня необходимого рыбе.
Одна из трудностей использования аквапоники- это необходимость обеспечения сельскохозяйственных культур, таких как помидоры, оптимальным количеством солей в растворе(приблизительно 3.5 mS), для того что бы можно было гарантировать высококачественный урожай овощей в середины зимы. Раствор, который поступает непосредственно из бассейна с рыбой, обычно, имеет очень низкую минерализацию, но в глубоководных системах это не столь важно, так как питательный раствор течет по корням растений и сельскохозяйственные культуры в состоянии поглотить необходимое им количество питательных веществ, однако с помидорами ситуация другая, цель состоит в том, чтобы использовать минерализацию для управления развитием и качеством плодов, а это сделать, используя глубоководную систему в комплексе, где используют аквапонику, очень трудно.
Для того, что бы иметь возможность контролировать концентрацию раствора для использования его в системе гидропоники на матах из минеральной ваты или матов из кокосового волокна с высокой минерализацией и иметь возможность вернуть отработанный раствор обратно в бассейны с рыбой, необходимо использовать фильтр с обратным осмосом.
Аквапоника в Канаде становится все более популярной и все чаще используется как инструмент для обучения. Многие школы приобрели мини установки аквапоники и используют их для исследований и обучения. Все это демонстрируется школьникам и студентам для того, что бы они поняли простые принципы экологии и биологии.
Аквапоника против органики
К сожалению, большинство руководителей сегодняшних тепличных хозяйств все еще не доверительно относятся к аквапонике. Их главный аргумент — то, что это неестественно, потому что растения выращиваются без почвы. Это очень странный и не обоснованный аргумент, потому, что данная система является самой безвредной для окружающей среды из всех существующих на данный момент, так же эта система система самая эффективная по использованию воды. Как ни крути, выращивание в почве не так эффективно и экологично, как выращивание на аквапонике!
В любом случае, из чего состоит почва? В основном это:
твердые частицы (например, песок, ил, глина)
органические вещества
микроорганизмы
вода
газ (кислород, CO2 и т.д.).
Аквапоника – это система, которая включает все выше перечислено, ну конечно кроме твердых частиц, а если чего-то не хватает или какого-то вещества мало, то его легко добавить!
Кстати говоря, теплица, которая выращивает растения на почве собирает примерно 60% урожая простой гидропонной теплицы. В Канаде, доступна возможность сертификации продукции выращенной методом аквапоники при условии, что в качестве субстрата использовались кокоматы!
Переведено и подготовлено к публикации администрацией ресурса сайт
- Tutorial
Всем привет. Как-то на просторах Интернета мне попался интересный американский проект. Суть проекта в том, что можно выращивать различные агрокультуры, используя не почву, а, так сказать, симбиоз рыб с растениями. Получается замкнутый цикл. Вы кормите и выращиваете рыб, их продукты жизнедеятельности, растворённые в воде, являются питательной средой для растений. А эти растения, получая питательные вещества для роста из воды, очищают её. Весь процесс повторяется по кругу. Данный метод называется «аквапоника».
Вдохновленный данным проектом, я решил создать нечто подобное, но уже с применением микроконтроллера. По сути, я хотел автоматизировать весь процесс – именно автоматизация, по большому счёту, меня и привлекала. Определившись, что буду выращивать клубнику, я начал конструировать саму установку
Кратко рассмотрим некоторые конструктивные моменты
Стаканы для установки клубники я изготовил, используя канализационные пластиковые тройники 50 х 50. Также понадобилась одна заглушка и два Г-образных уголка того же диаметра.
Подобрать подходящее освещение для клубники оказалось непростым делом. Мне хотелось использовать светодиоды, но, погуглив в Интернете, я выяснил, что любые светодиоды не подойдут. Они должны быть с определенными спектром и длиной волны. Для нормального роста растений спектр свечения должен быть смешанным и состоять из красных и синих светодиодов. В принципе, они так и называются – светодиоды для растений. Например такие
Затем возник вопрос: а какое количество светодиодов нужно? Не найдя чёткой информации по этому вопросу, я остановился на покупке одноваттных светодиодов – пяти красных и пяти синих. Ввиду ограниченного бюджета, светодиоды приобрел без радиатора. Но, учитывая то, что они работают продолжительное время, нужно позаботиться об их охлаждении. Поэтому радиаторы я самостоятельно изготовил из алюминиевого листа, к которому прикрутил медные полоски.
Поскольку аквариум с фильтром у меня уже был, то я решил немного модернизировать автоматику для аквариума, и собрать автоматическую кормушку для рыб из доступных материалов. Шириной зазора перегородки, которая размещалась в корпусе, спаянном из фольгированного текстолита (55 х 55 х 10), регулировалась доза корма. Чтобы контролировать количество корма в кормушке, требовалась прозрачная крышка. Материалом для неё послужил корпус из завалявшегося подкассетника, но можно использовать и тонкое оргстекло.
Для подачи дозированной порции в аквариум был приспособлен шаговый двигатель из старого сидирома. Для контроля перемещения шагового двигателя я установил концевой выключатель с «лыжей». Так как в данном проекте всем процессом будет управлять микроконтроллер, то именно на него я возложил функцию управления этим девайсом. Время кормления было фиксированным, корм подавался рыбам два раза в сутки, утром в 8.00 и вечером в 18.00.Кормушка получилась вместительная, корма хватает на месяц без дозаправки корма. Это, пожалуй, единственное, что в процессе эксплуатации аквапоники не пришлось изменять.
Для аквапоники был выбран метод периодической затопляемости. Он подразумевает использование насоса для подачи воды в установку. Покупать специально какой-то насос мне не хотелось, поэтому взял аквариумный фильтр. Он отлично подходил для этой цели, не потребовалось даже никаких переделок – надел на фильтр гибкий шланг, и всё. Мало того, что сам аквариумный фильтр очищал воду от крупного мусора, он ещё и отлично подавал воду на небольшую высоту. Для контроля уровня поданной воды я использовал два медных электрода, изготовленных из медной проволоки (в процессе работы это оказалось не лучшим вариантом, потому что они окислялись). Естественно, всем процессом управлял микроконтроллер.
Более наглядную работу аквапоники и электронного блока управления на микроконтроллере можно посмотреть в данном видео.
Немного не по теме : рассмотрим некоторые проблемы, которые возникли в процессе эксплуатации аквапоники.
Эксперименты над светодиодным освещением
С самого начала я делал включение освещения жёстким, то есть освещение в указанное время включалось и выключалось. Продолжая эксперименты над продолжительностью работы освещения, я заметил, что ягоды созревают быстрее, если освещение реализовать, как в природе: оно должно продолжительно и плавно включаться и выключаться, имитируя восход и заход солнца. Также нужно учитывать и периоды созревания ягод. Во время формирования ягод продолжительность освещения должна составлять порядка 10 часов. Когда ягода набирает цвет – то 12 часов. Но над этими параметрами я всё ещё работаю.
После двух месяцев роста клубники возникли проблемы. Я заметил, что её листья становились скорее белыми, чем зелёными. Перелопатив массу информации, я выяснил, что возможная причина заключается в нехватке питательных элементов в воде, необходимых для формирования правильного роста. Какую-либо химию добавлять не хотел. Поэтому принял простое решение – увеличить количество рыб, так как больше рыб выработают больше продуктов жизнедеятельности.
По истечении месяца положительного результата не наблюдалось, листья по-прежнему оставались бледно-зелёные. Но зато начала обильно плодоносить клубника.
Я стал экспериментировать с освещением, спустя некоторое время после того, как я убрал два красных светодиодов, листья клубники стали зеленые. Сейчас соотношение светодиодов составляет пять синих и три красных.
Плодоношение
Ягоды постоянно завязывались, правда, опылять их приходилось вручную, кисточкой. Но это не было проблемой, так как кустов немного. Пустоцвета не было ни разу, ягоды завязывались всегда. В период созревания ягод аромат клубники распространялся на весь кабинет, так что даже приходилось «отмахиваться» от голодных сотрудников, чтобы не съели весь урожай. Но вот вкусовые качества ягод не впечатлили – трава травой. Но тут опять же много факторов нужно учитывать, начиная от качества питательных элементов и заканчивая сортами клубники.
Программа на микроконтроллер и сама схема постоянно меняются. Казавшийся с самого начала относительно простой проект перерос в серьёзное устройство с применением микроконтроллера. Сейчас в процессе изготовления – новая установка, значительно большего размера, наворотов там также больше. Всё в проводах, датчиках и различных дозаторах.
P.C. Если данная тема на просторах хабра получит отзыв, то буду продолжать писать статьи на данную тему .
