أكوابونيكس. زيارة للمزرعة. Aquaponics: المبادئ الأساسية، أمثلة على الفروق الدقيقة التي يجب مراعاتها
دعونا نتحدث عن طريقة الزراعة، والتي لا تزال غريبة بالنسبة لبلدنا، مثل aquaponics. هذا مزيج من اتجاهين - الزراعة المائية وتربية الأحياء المائية، والتي تتطور الآن بنشاط في معظمها دول مختلفة. علاوة على ذلك، يمكنك تطبيق مبادئ aquaponics حتى في المنزل.
بالطبع، لبدء aquaponics في المنزل، يمكنك شراء مجموعة جاهزة - حوض السمك مع نظام الزراعة المائية. يتضمن هذا المجمع بالفعل كل ما هو ضروري للنمو النباتات الداخليةجنبا إلى جنب مع الأسماك. أو يمكنك محاولة القيام بكل شيء بنفسك. سيشمل نظام aquaponics النموذجي ما يلي:
- مباشرة حاوية للأسماك حيث ستتغذى وتنمو. من الممكن أن يكون دبابة، أو حوض أسماك، وعاء من البلاستيكوحتى حوض الاستحمام القديم.
- مستنقع. هذه وحدة ضرورية لالتقاط بقايا طعام الأسماك والجزيئات الصغيرة والأغشية الحيوية المنفصلة.
- مرشح حيوي. في هذا المكان، ستكون البكتيريا الآزوتية قادرة على معالجة نفايات الأسماك، وتحويل الأمونيا الضارة بها إلى نترات.
- نظام الزراعة المائية للنباتات - حاوية مع أو بدون حشو صلب.
- البليت. ستأتي المياه التي استخدمتها النباتات بالفعل إلى هنا، والتي يتم إرسالها بعد ذلك إلى الخزان مع الأسماك.
وبما أن نظام aquaponics يعتمد على إعادة تدوير المياه، فإن النفايات قليلة جدًا وهي طريقة صديقة للبيئة للحصول على الخضروات والأعشاب.
باستخدام هذه التكنولوجيا، يمكنك زراعة السلطات والفراولة البرية والريحان والجزر الأبيض والبصل والكرنب والطماطم والفلفل والفجل. والأسماك التي يتم تربيتها هي بالطبع أسماك المياه العذبة، ومن أشهرها البلطي، والباراموندي، أنواع مختلفةباس، سمك القد موراي، سمك السلور، الخيشوم.
السؤال المهم هو كم عدد الأسماك والنباتات التي يجب أن يحتوي عليها نظام aquaponics المتوازن؟ إذا أخذنا كمية طعام الأسماك كأساس، فبنسبة 1 متر مربعيجب ألا تتجاوز أنظمة الزراعة المائية للنباتات 100 جرام. على سبيل المثال، إذا أعطيت السمكة كيلوغرامًا واحدًا من الطعام يوميًا، فيمكن أن تبلغ مساحة المنطقة المزروعة بالنباتات 10 أمتار مربعة.
هناك مؤشر آخر - 3.8 لترًا من الماء يجب أن يمثل 0.23-0.45 كجم من الأسماك. إن اختيار طريقة حساب العدد الأمثل للمشاركين في نظام aquaponics هو أمر متروك لك. يأتي العديد من المزارعين إلى هذا بالفعل بناءً على خبرتهم.
من المهم جدًا ضمان تهوية عالية الجودة للمياه في حاوية بها كائنات مائية، والتحكم في مستوى الرقم الهيدروجيني، وإطعام الأسماك بشكل ثابت، والحفاظ على جدول إمداد ثابت وكمية الأعلاف، وإزالة النفايات الصلبة في الوقت المناسب. وتذكر أيضًا أنه إذا استبدلت الأسماك البالغة بالزريعة، فإن كمية الطعام المستخدمة ستنخفض بشكل كبير، مما يعني أن النباتات ستبدأ في تلقي كميات أقل من العناصر الغذائية.
بشكل عام، يتضمن نظام aquaponics المعرفة في صناعتين في وقت واحد - الزراعة وتربية الأسماك.
فيديو حول الموضوع
هل تخيلت زراعة ممكنةفي نفس الوقت الخيار والبصل والأسماك على الشرفة. لا؟ مع نظام aquaponics هذا ممكن.
على عكس الزراعة المائية، تكتسب الزراعة المائية (أكوابونيك) زخمًا باعتبارها نظامًا بيئيًا اصطناعيًا، وهو ما يمكنك القيام به بيديك في المنزل.
ما هو aquaponics، سيتم مناقشة إنشائه والمعدات اللازمة لهذه الأغراض في المقالة أدناه.
Aquaponics هو نظام بيئي تم إنشاؤه بشكل مصطنع حيث المفتاح الرئيسي هو الكائنات الحية مثل النباتات والأسماك والبكتيريا. وبعبارة أخرى، فإن نظام aquaponics عبارة عن دورة مغلقة من حياة الأسماك والنباتات والبكتيريا.
مبدأ الزراعة المائية هو كما يلي: توفر الأسماك الغذاء للنباتات، وتقوم بدورها بتنقية المياه، وتنمو لصالح الإنسان. وفي المقابل تعتبر مخلفات الأسماك سمادًا جيدًا للنباتات. ولذلك، عند استخدام aquaponics، الجميع يفوز.
معدات الزراعة المائية
يتكون تصميم نظام aquaponics من عدة أجزاء - يهدف نظام الزراعة المائية إلى زراعة النباتات، وعلى العكس من ذلك، يهدف نظام aquaponics إلى زراعة الأسماك.
العناصر الرئيسية لهذا النظام البيئي هي:
- حاويات لتربية الأسماك والنباتات.
- صينية تجميع المياه؛
- منقي؛
- مستنقع؛
- النظام الفرعي المائية.
يمكن تجميع نظام Aquaponics إما على شكل قسم واحد مغلق تمامًا، أو يتكون من عدة أنظمة فرعية منفصلة. يمكنهم ملء النظام المائي أنواع مختلفةأسماك المياه العذبة، وخاصة سمك الفرخ الفضي، وسمك القد، وما إلى ذلك.
المنزل الخاص هو الأنسب لتركيب نظام aquaponics. يمكنك وضع مزرعة aquaponic، على سبيل المثال، في مبنى خارجي أو في شرفة أرضية ساخنة. للقيام بذلك، ستحتاج إلى العديد من الحاويات الكبيرة والمغلقة تماما، واحدة منها مخصصة لزراعة الأسماك، والآخر لتكاثر النباتات.
من الضروري صب الحصى والحجر المسحوق في إحدى الحاويات الموجودة في الأسفل، وسكب الماء، بشكل عام، لتهيئة الظروف المثالية لحياة الأسماك المستزرعة.
يتم تثبيت الخزان الثاني فوق الخزان الأول الذي سينمو فيه نباتات مختلفةيستخدمها الإنسان في الغذاء. يجب توفير فتحة في الجزء السفلي من الخزان العلوي لخروج الماء إلى الخزان السفلي مع الأسماك.
لضخ المياه من الحاوية السفلية إلى الحاوية العلوية بالنباتات، يتم استخدام مضخة، ومن المهم اختيار قوتها بشكل صحيح اعتمادًا على حجم الخزانات المائية المستخدمة. يجب أن يكون لديك مثل هذه المضخة لضخ السائل.
بدأ الطلب على أنظمة Aquaponics بشكل متزايد في جميع أنحاء العالم، حيث تتمتع بإمكانيات كبيرة لحل العديد من المشكلات التي تنشأ في العصر الحديث. زراعةوتربية الأحياء المائية. يقدم مايك نيكولاس الجديد و نظام الابتكارنظام aquaponics التجاري، الذي يجمع بين نظامين في نظام واحد.
نيك سافيد مع محصول الريحان وبرك من الأسماك في الخلفية.
لقد توقفت مؤخرًا في ألبرتا بكندا لبضعة أيام للقاء الدكتور نيك سافيد. وهو رئيس مجمع أبحاث الدفيئة، حيث يتم إجراء الأبحاث والبحث عن حلول مبتكرة جديدة لزراعة المحاصيل، حيث أخبروني أنه تم استثمار 15 مليون دولار في هذا المشروع وسيتم بناء مجمع أبحاث آخر مماثل في الـ 12 القادمة شهور . قال نيك سافيد إنه بناءً على خبرة جيم ريكا، كان قادرًا على تحسين تصميمه بشكل كبير للمجمع المائي قيد الإنشاء، وقام بإجراء العديد من التغييرات وبفضلهم أصبحت مزرعته أكثر إنتاجية وموثوقية من مزرعة جيم. بالمناسبة، جيم ريكوي هو المطور الأول لمثل هذا النظام.
تهوية قوية في النظام تخلق تيارًا.
بفضل الابتكارات التي قام بها نيك، بدأ استخدام المساحة في البيوت الزجاجية باهظة الثمن بشكل أكثر كفاءة، وتم ربط جميع الخزانات بواسطة حوض سباحة واحد كبير، وبالتالي تمكنوا من التخلص من جميع أنواع الأنابيب ذات الثقوب الصغيرة والمضخات وخراطيم التهوية التي امتدت في جميع أنحاء الدفيئة.
باسل، نظام الجذر.
وفي مشروع جديد قام بتحسين نوعية المياه، مساحة العملوكفاءة العمل، وإزالة المواد الكيميائية، بما في ذلك المبيدات الحشرية، والمرشحات المحسنة ومنظمات الرقم الهيدروجيني. تم دمج جميع المكونات الجديدة في نظام واحد يسمى Biofloc، والذي يعتمد على تقنية Geotube. نظام Geotube الذي يسمح لك بفصل الجزيئات الصلبة والكبيرة عن الماء. بعد هذا الإجراء، يمكن إعادة المياه النقية مرة أخرى إلى النظام، بدلاً من تعميم المواد الصلبة عبر النظام كما كان الحال في المشاريع السابقة. تستقر المواد الصلبة في حاوية Geotube، حيث تتحلل تدريجياً وتنقسم إلى عناصر غير ضارة بفضل لعمليات التخمير التي تتم داخل الحاوية. لقد أدرك أنه إذا تم تخزين المواد الصلبة التي تمت إزالتها من الماء باستخدام تقنية GeoTube في نفس الحاوية، فإنها تزيد من كمية العناصر الغذائية في جميع أنحاء النظام. ونتيجة لذلك، فإن كفاءة نظام إمداد الطاقة المستخدم تقترب من 100%. بمعنى آخر، كان أول من أنشأ نظام إعادة تدوير ذاتي الاستدامة يقوم بإعادة تدوير كل شيء المواد العضويةالمدرجة في الغذاء للأسماك والنباتات.
زراعة الريحان في الدفيئة في أحواض الأسماك.
البكتيريا هي مفتاح النظام الصحي، ووفقًا لملاحظات الدكتور سافيد، في المزرعة التي تستخدم نظام aquaponics، من الممكن زراعة محصول يساوي 70% من محصول نظام الزراعة المائية التقليدي، ولكن قد يكون هناك محصولين في المزرعة سيكون ذلك أعلى بنسبة 30-40٪ من العائدات التي يتم الحصول عليها في المجمعات التقليدية حيث يتم استخدام الزراعة المائية البسيطة. وتعود هذه النتائج الجيدة إلى الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في النظام، والتي تستغرق حوالي عام لتكوين التوازن الصحيح.
الزراعة المائية في هولندا
قمت مؤخرًا بزيارة مجمع دفيئة جديد ومحسّن في هولندا، في مدينة بليسفيك، وكان الغرض من الزيارة في المقام الأول هو فرصة التواصل والالتقاء شخصيًا بويل كيمرز، مدير وقائد مشروع EcoFutura (اسم آخر للهندسة الهوائية) وبيم فيلهلم، عالم الأحياء المائية.
السمك والطماطم - بليسفيك، هولندا.
يعد مشروع السمك والطماطم هو الأكبر في هولندا، كما ينبغي أن يكون، لأنه مدعوم من قبل أكبر اللاعبين في الصناعة. توجد أحواض الأسماك في الدفيئة تحت الأرضية حيث يتم زراعة الطماطم على صوف جرودان المعدني. هذا في الواقع مشروع معقد للغاية، مع نظام إعادة تدوير كامل، حيث يتم أخذ المحلول المغذي للنباتات من الحوض، ثم يتم تعقيم المياه بالأشعة فوق البنفسجية وقبل تقديم المحلول إلى الطماطم، يتم تمعدنها ومستوى الأس الهيدروجيني الخاص بها يتم فحصها، ثم يتم تعديلها، وعندها فقط - يتم توفير الحل الكامل الجاهز للنباتات. بهذه الطريقة تتم إزالة الجزء النفايات العضوية. يعود الصرف من الحصائر إلى أقفاص الأسماك، ولكن قبل الوصول إلى هناك، تمر المياه مرة أخرى بعملية ضبط، مما يزيد من الرقم الهيدروجيني إلى المستوى الذي تحتاجه الأسماك.
إحدى صعوبات استخدام نظام aquaponics هي الحاجة إلى توفير محاصيل مثل الطماطم، الكمية المثلىالأملاح في المحلول (حوالي 3.5 مللي ثانية)، وذلك لضمان حصاد عالي الجودة للخضروات في منتصف الشتاء. عادة ما يكون المحلول الذي يأتي مباشرة من حوض الأسماك يحتوي على نسبة تمعدن منخفضة للغاية، ولكن في أنظمة أعماق البحار، لا يعد هذا مهمًا جدًا، نظرًا لأن المحلول المغذي يتدفق على طول جذور النباتات وتكون المحاصيل قادرة على امتصاص كمية العناصر الغذائية التي تحتوي عليها. الهدف الآخر هو استخدام التمعدن للتحكم في نمو الفاكهة وجودتها، وهو أمر يصعب جدًا القيام به باستخدام نظام المياه العميقة في نظام aquaponic.
لكي نتمكن من التحكم في تركيز المحلول لاستخدامه في النظام المائي على الحصائر المصنوعة من الصوف المعدنيأو الحصائر المصنوعة من ألياف جوز الهند ذات التمعدن العالي ولكي تتمكن من إعادة محلول النفايات إلى أحواض الأسماك، فمن الضروري استخدام مرشح التناضح العكسي.
أصبحت تقنية Aquaponics ذات شعبية متزايدة في كندا ويتم استخدامها بشكل متزايد كأداة تعليمية. قامت العديد من المدارس بشراء وحدات aquaponics صغيرة واستخدامها للبحث والتدريس. يتم عرض كل هذا لأطفال المدارس والطلاب حتى يفهموا مبادئ بسيطةالبيئة والبيولوجيا.
Aquaponics مقابل المواد العضوية
ولسوء الحظ، فإن معظم مديري البيوت المحمية اليوم ما زالوا حذرين من الزراعة المائية. حجتهم الرئيسية هي أن هذا غير طبيعي لأن النباتات تنمو بدون تربة. وهذه حجة غريبة جدا ولا أساس لها من الصحة لأن هذا النظامهو الأكثر ضررا ل بيئةمن بين جميع الأنظمة الموجودة حاليًا، يعد هذا النظام أيضًا الأكثر كفاءة في استخدام المياه. وبغض النظر عن ذلك، فإن النمو في التربة ليس فعالاً أو صديقًا للبيئة مثل النمو في نظام aquaponics!
مما تتكون التربة على أي حال؟ خاصة:
المواد الصلبة (مثل الرمل والطمي والطين)
المواد العضوية
الكائنات الدقيقة
ماء
الغاز (الأكسجين، ثاني أكسيد الكربون، الخ).
Aquaponics هو نظام يشمل كل ما هو مذكور أعلاه، بالطبع، باستثناء الجزيئات الصلبة، وإذا كان هناك شيء مفقود أو بعض المواد غير كافية، فمن السهل إضافتها!
وبالمناسبة، فإن الدفيئة التي تزرع النباتات على التربة تجمع ما يقرب من 60٪ من إنتاج الدفيئة المائية البسيطة. في كندا، من الممكن التصديق على المنتجات المزروعة باستخدام نظام aquaponics، بشرط استخدام جوز الهند كركيزة!
تمت ترجمته وإعداده للنشر من قبل إدارة الموارد موقع إلكتروني
- درس تعليمي
أهلاً بكم. بطريقة ما، عبر الإنترنت، صادفت مشروعًا أمريكيًا مثيرًا للاهتمام. جوهر المشروع هو أنه من الممكن زراعة المحاصيل الزراعية المختلفة ليس باستخدام التربة، ولكن، إذا جاز التعبير، تعايش الأسماك والنباتات. اتضح أنها دورة مغلقة. أنت تقوم بإطعام الأسماك وتربيتها، وفضلاتها الذائبة في الماء توفر وسيلة مغذية للنباتات. وهذه النباتات تستقبل العناصر الغذائيةلينبت من الماء فيطهره. يتم تكرار العملية برمتها في دائرة. هذه الطريقة تسمى "الأكوابونيك".
مستوحاة من هذا المشروع، قررت إنشاء شيء مشابه، ولكن باستخدام وحدة تحكم دقيقة. في الأساس، كنت أرغب في أتمتة العملية برمتها - الأتمتة، وفقًا لـ إلى حد كبير، لقد انجذبت إليه. بعد أن قررت أن أزرع الفراولة، بدأت في بناء التثبيت نفسه
دعونا نلقي نظرة سريعة على بعض نقاط التصميم
لقد صنعت نظارات لتركيب الفراولة باستخدام المجاري المحملات البلاستيكية 50 × 50. نحتاج أيضًا إلى سدادة واحدة وزاويتين على شكل حرف L بنفس القطر.
تبين أن العثور على الإضاءة المناسبة للفراولة ليست مهمة سهلة. كنت أرغب في استخدام مصابيح LED، ولكن بعد البحث عبر Google على الإنترنت، اكتشفت أن أي مصابيح LED لن تعمل. يجب أن تكون ذات طيف وطول موجي معين. لنمو النبات الطبيعي، يجب أن يكون طيف الضوء مختلطًا ويتكون من مصابيح LED حمراء وزرقاء. من حيث المبدأ، هذا ما يطلق عليه - مصابيح LED للنباتات. على سبيل المثال هذه
ثم نشأ السؤال: كم عدد مصابيح LED المطلوبة؟ لم أجد معلومات واضحة حول هذه المشكلة، فقد استقرت على شراء مصابيح LED بقدرة واحدة - خمسة حمراء وخمسة زرقاء. نظرًا للميزانية المحدودة، قمت بشراء مصابيح LED بدون مبدد حرارة. ولكن، نظرًا لأنها تعمل لفترة طويلة، فأنت بحاجة إلى الاهتمام بتبريدها. لذلك، قمت بتصنيع مشعات بنفسي من ورقة الألومنيوم، والتي قمت بربط شرائح النحاس بها.
نظرًا لأن لدي بالفعل حوضًا مائيًا مزودًا بفلتر، فقد قررت تحديث الأتمتة الخاصة بحوض السمك قليلاً وتجميع وحدة تغذية أسماك أوتوماتيكية منه المواد المتاحة. عرض فجوة القسم الموجود في جسم ملحوم من رقائق النسيج (55 × 55 × 10) يتحكم في جرعة الطعام. للتحكم في كمية الطعام في وحدة التغذية، كان من الضروري وجود غطاء شفاف. كانت المادة المستخدمة عبارة عن علبة مصنوعة من سطح كاسيت كان مستلقيًا حولها، ولكن يمكن أيضًا استخدام زجاج شبكي رقيق.
لتزويد الحوض بجزء مداوي ، تم تركيب محرك متدرج من عصير التفاح القديم. للسيطرة على الحركة السائر المحركاتلقد قمت بتثبيت مفتاح الحد باستخدام "التزلج". نظرًا لأنه في هذا المشروع سيتم التحكم في العملية بأكملها بواسطة متحكم دقيق، فقد قمت بتعيين وظيفة التحكم في هذا الجهاز له. تم تحديد وقت التغذية، وتم تقديم الطعام للأسماك مرتين في اليوم، في الصباح عند الساعة 8.00 وفي المساء عند الساعة 18.00، تبين أن وحدة التغذية فسيحة، وهناك ما يكفي من الطعام لمدة شهر دون إعادة تعبئة الطعام. ربما يكون هذا هو الشيء الوحيد الذي لم يكن من الضروري تغييره أثناء تشغيل نظام aquaponics.
بالنسبة للأكوابونيك، تم اختيار طريقة الفيضانات الدورية. أنها تنطوي على استخدام مضخة لتوفير المياه للتركيب. لم أكن أرغب في شراء مضخة خاصة، لذلك أخذتها مرشح الحوض. لقد كان مثاليًا لهذا الغرض، ولم يتطلب أي تعديلات - لقد وضعت خرطومًا مرنًا على الفلتر، وهذا كل شيء. لم يقتصر دور مرشح الحوض نفسه على تنقية المياه من الحطام الكبير فحسب، بل قام أيضًا بتزويد المياه بشكل مثالي على ارتفاع صغير. للتحكم في مستوى المياه الموردة، استخدمت قطبين نحاسيين مصنوعين من سلك نحاس(أثناء العمل تبين أن هذا ليس كذلك الخيار الأفضللأنها كانت مؤكسدة). وبطبيعة الحال، تم التحكم في العملية برمتها بواسطة متحكم دقيق.
أكثر العمل البصرييمكن رؤية نظام aquaponics ووحدة التحكم الإلكترونية على وحدة التحكم الدقيقة في هذا الفيديو.
قليلا خارج الموضوع: دعونا نلقي نظرة على بعض المشاكل التي نشأت أثناء تشغيل نظام aquaponics.
تجارب مع إضاءة LED
منذ البداية قمت بتفعيل الإضاءة بقوة، أي تشغيل وإيقاف الإضاءة في وقت محدد. من خلال التجارب المستمرة مع مدة الإضاءة، لاحظت أن التوت ينضج بشكل أسرع إذا تم تنفيذ الإضاءة كما في الطبيعة: يجب تشغيلها وإيقافها بشكل مستمر وسلس، ومحاكاة شروق الشمس وغروبها. تحتاج أيضًا إلى مراعاة فترات نضج التوت. أثناء تكوين التوت، يجب أن تكون مدة الإضاءة حوالي 10 ساعات. عندما تكتسب التوت اللون، يكون ذلك لمدة 12 ساعة. ولكن ما زلت أعمل على هذه المعلمات.
بعد شهرين من زراعة الفراولة، ظهرت المشاكل. ولاحظت أن أوراقها أصبحت بيضاء بدلاً من اللون الأخضر. وبعد البحث في الكثير من المعلومات، اكتشفت ذلك سبب محتملهو النقص العناصر الغذائيةفي الماء الضروري لتشكيل النمو السليم. لم أكن أرغب في إضافة أي مواد كيميائية. لذلك اتخذت قرارًا بسيطًا - لزيادة عدد الأسماك منذ ذلك الحين المزيد من الأسماكإنتاج المزيد من منتجات النفايات.
بعد شهر نتيجة ايجابيةلم يلاحظ، ظلت الأوراق خضراء شاحبة. لكن الفراولة بدأت تؤتي ثمارها بكثرة.
بدأت بتجربة الإضاءة، وبعد فترة من إزالة مصباحي LED الأحمرين، تحولت أوراق الفراولة إلى اللون الأخضر. حاليًا، تبلغ نسبة مصابيح LED خمسة باللون الأزرق وثلاثة باللون الأحمر.
الاثمار
تم وضع التوت باستمرار، على الرغم من أنه كان لا بد من تلقيحها يدويًا باستخدام فرشاة. ولكن هذه لم تكن مشكلة، لأن الشجيرات قليلة. لم تكن هناك زهرة قاحلة أبدًا، كان التوت دائمًا منصوبًا. خلال فترة النضج، انتشرت رائحة الفراولة في جميع أنحاء المكتب بأكمله، حتى أنه كان عليك "التباهي" بالموظفين الجائعين حتى لا يأكلوا المحصول بأكمله. لكن طعم التوت لم يكن مثيرًا للإعجاب - فالعشب عشب. ولكن هنا مرة أخرى، يجب أخذ العديد من العوامل في الاعتبار، بدءًا من جودة العناصر الغذائية وحتى أصناف الفراولة.
يتغير برنامج المتحكم الدقيق والدائرة نفسها باستمرار. ما بدا منذ البداية مشروعًا بسيطًا نسبيًا تطور إلى جهاز جاد يستخدم متحكمًا دقيقًا. الآن في عملية الإنتاج - تثبيت جديد، كثيراً حجم أكبر، هناك أيضًا المزيد من الأجراس والصفارات. كل شيء موجود في الأسلاك وأجهزة الاستشعار والموزعات المختلفة.
الكمبيوتر. إذا تلقى هذا الموضوع في اتساع حبر ردود الفعل، فسأستمر في كتابة مقالات حول هذا الموضوع.
