Akvaponik

"Su ürünleri yetiştiriciliği şu anda en hızlı büyüyen hayvansal gıda üretim sektörüdür ve yakında insan tüketimi için dünyadaki deniz ürünlerinin yarısından fazlasını sağlayacaktır". ^{[ 1 ]} Birçok farklı kültürde, esas olarak gıda üretimi ve çöplüklerde üretilenler gibi toksik atıkların uzaklaştırılması için kullanılmıştır. ^{[ 2 ]} Bu atık suyu arıtmak için farklı bakteri ve alg türleri kullanılmıştır (Gracilaria birdiae algi gibi). ^{[ 3 ]} Akvaponi, atıkları temiz suya dönüştürmek için bakteri, balık ve bitkiler arasındaki doğal etkileşimi kullanan su ürünleri yetiştiriciliğinin ortaya çıkan bir parçasıdır.

Akvaponi Nedir?

Akvaponik, su kültürünü hidroponikle bütünleştiren bir gıda üretim yöntemidir . Bu simbiyotik ilişki , az girdi gerektiren sürdürülebilir bir sistemi kolaylaştırır. İyi bakteriler birikir ve daha sonra balık atıklarından üretilen toksinleri bitkilerin kullandığı besinlere dönüştürür. Bitkiler bu besinleri emerek suyu filtreler ve balıklara yaşanabilir bir ortam sağlar. Bu döngü, tankın hem balıklar hem de bitkiler için iyi durumda kalmasına yardımcı olur.

Bu yöntemle yiyecek üretmek, elde edebileceğiniz en organik şeydir. Bu kurulumla, gübreye gerek yoktur çünkü bitkilerin büyümesi için gereken tek şey balık atığıdır. Ayrıca, bitkileri yetiştirmek için toprak kullanılmadığından herbisitlere de gerek yoktur ve hatta balıklar için zararlı olabilir. Bu sistem, bitkilere besin sağlamaktan sorumlu olmadığından, özellikle toprak kalitesinin düşük olduğu alanlar için harikadır. Çok miktarda araziye ihtiyaç duymadan, küçük alanlarda büyük miktarlarda bitki yetiştirebilirsiniz. Akvaponi, bir aile için taze balık ve sebzeleri sürdürülebilir bir şekilde yetiştirmenin, bir köyü beslemenin veya ticari bir çiftçilik hacminde kar elde etmenin harika bir yoludur. Tek bir sistemde kendi yemeğinizi ve garnitürünüzü üretebileceğiniz gerçeğinden bahsetmiyorum bile. En iyi yanı, balıklarınız yeterince büyüdüğünde onları yiyebilmenizdir! ^{[ 4 ]}

Tarih

Akvaponi son zamanlarda yeniden popülerlik kazandı, ^{[ 5 ]} ancak bu mühendislik ve biyoloji şaheseri ilk olarak antik medeniyetler tarafından kullanıldı ^{[ 6 ]} On üçüncü yüzyıl civarında, Aztek medeniyeti akvaponiği kullanan ilk medeniyet oldu. Chinampa adı verilen karmaşık tarım adaları oluşturdular. Bu bitki adaları göl sığlıklarında bulunuyordu ve hayvan atıklarıyla karışmıştı. Bu düzenleme Aztek halkının akvaponiğin hem atık giderme hem de gıda sağlama özelliklerinden faydalanmasını sağladı. ^{[ 7 ]} Ayrıca Çin ve Tayland'da balıkların (bataklık yılan balığı ve gölet salyangozu gibi diğer türlerin yanı sıra) bitkilerin üretimini desteklemek ve başka bir gıda kaynağı olarak hizmet etmek için pirinç tarlalarına konduğu çok kültürlülükler yaratıldı. ^{[ 6 ]}

Akvaponik nerelerde kullanılır?

Akvaponiğin yeniden canlanmasıyla birlikte, dünyanın dört bir yanındaki ülkeler bundan faydalanmaya başladı; bu ülkeler arasında ABD, Güney Amerika, Asya'nın birçok bölgesi, Avustralya ve Afrika'nın bazı bölgeleri yer alıyor. ^{[ 5 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} Negev çölündeki acı suda bile, bitki ve balık büyümesinde yeterli başarıya sahip akvaponik sistemler kuruldu. ^{[ 11 ]} Çoğu operasyon şu kategorilerden birine giriyor: araştırma, eğitim, kar amacı gütmeyen, ticari veya özel hobiciler. ^{[ 1 ]} Çoğu sistem şu anda küçük ölçekli olsa da, teknolojideki ilerleme "ticari uygulama sayısında istikrarlı bir artışa, iki önemli endişe alanına, yani karlılık ve atık yönetimine, atık ürünlerin bir kısmını kullanırken karı artırmanın olası bir yolu olarak akvaponiğe olan ilgiyi teşvik etti". Akvaponik sistemin bu farklı ülkelerde nasıl uygulandığına dair daha ayrıntılı bir açıklama sonraki bölümlerde bulunabilir.

Yöntemlerin karşılaştırılması

Akvaponiği tam olarak anlamak için, sürdürülebilir mahsullerini yetiştirmek için hem akuakültür hem de hidroponik yöntemlerini kullandığını anlamak zorunludur. Bu iki yöntemi öğrenerek, bu üç çiftçilik yönteminin avantajlarını ve dezavantajlarını tam olarak takdir edebilirsiniz.

Su Ürünleri Yetiştiriciliği

Su ürünleri yetiştiriciliği, sürdürülebilir bir şekilde çoklu verim elde etmek için su bitkileri ve hayvanlar arasındaki doğal ilişkilerin kullanılmasıdır. Bu nasıl elde edilir? Akıllıca tasarlayarak, permakültürün konusu budur.

Şimdi sözü, Permakültür Tasarım Kılavuzu'nun 13.2. Bölüm, 459. sayfa "Su Ürünleri Yetiştiriciliği Davası"ndan alıntı yapan, permakültürün babası Bill Mollison'a bırakıyorum:

"Son birkaç on yıla kadar doğal su sistemlerinden yeterli miktarda balık, yumuşakça ve bitki toplayabiliyorduk. Artık durum böyle değil ve sucul yaşam alanlarında organizmaların yaratılması ve kültüründe yeni bir ivme görülüyor.

Su kültürleri uzun süredir test edilmiş ve şüphesiz bir istikrara sahiptir ve birçoğu binlerce yıldır harici girdiler olmadan varlığını sürdürmüştür. Su kültürü sistemlerinin istikrarı ve üretkenliği, bugüne kadar geliştirilen karasal kültür sistemlerinden üstündür. Enerji veya besin maddelerinde aynı girdiler verildiğinde, sudan bitişikteki topraktan 4-20 kat daha fazla verim bekleyebiliriz.

Kısacası su ürünleri yetiştiriciliği, ormanlar kadar sorumlu toplumların istikrarlı bir gelecek uğraşıdır ve bu iki faydalı sistem arasında, şu anda pastoralizme (not: zararlı aşırı otlatmadan bahsediyor) ve tek ürüne (not: temelde ekolojik soykırımdır) ayrılan alanlarda büyük bir azalma göreceğiz. Bu son iki uğraş da toplum tarafından giderek daha az tercih edilen girişimlerdir ve ürünleri, kişinin almak istediği her açıdan (mali, sağlık, sosyal refah, enerji verimliliği veya genel arazi istikrarı) bariz bir risktir.

Su ürünleri yetiştiriciliği, tarihsel öncülleri olan büyük tahıl veya tek ürün çiftlikleri kadar yüksek enerji kullanan bir monokültür olarak geçerli değildir. Topluluk taro-teras kültürü olarak karşılaşıldığında en keyifli, neşeli ve sosyal olarak değerli, 100 hektarlık yoğun karides veya yayın balığı çiftlikleri olarak ise en iç karartıcı halindedir. Bu nedenle, benim tutumum, mantıklı verimi ve prosedürü vurgulamak, ancak 'bir türün maksimum verimi' bakış açısını engellemektir."

Hidroponik

Hidroponik, topraksız mineral su solüsyonunda bitki yetiştirme yöntemidir. Bu sistem, daha az alan, daha az emek ve su ile donatılmış daha verimli bir yetiştirme yöntemine olanak tanır. Bitkiler ideal su koşullarında olduğundan, normalde suyun çoğunun israf edildiği aşırı suya ihtiyaç duymazlar. Bu tür bir sistem besin girdisi gerektirir.

Aquaponic Gıda Üretimi: Gıda ve Kâr İçin Balık ve Bitki Yetiştirme, Rebecca L. Nelson, John S. Pade'nin katkılarıyla

Tasarım: Temel Özellikler ve Bileşenler

Akvaponik sistemin dikkat çekici özelliklerinden biri, inşa edilebileceği çok sayıda farklı yol olmasıdır. Bu çeşitliliğe rağmen, herhangi bir akvaponik kurulumda beş temel bileşen vardır: yetiştirme tankı, katıların uzaklaştırılması, biyofiltre, hidroponik alt sistem ve bir çukur (Şekil 1; ^{[ 5 ]} Bu temel bileşenlerin hepsi şu işlevleri gerçekleştirir: "balık ve bitki üretimi, askıda katıların uzaklaştırılması ve bakteriyel nitrifikasyon. ^{[ 1 ]}

Yetiştirme Tankı: balıkların yetiştirildiği yer

Üç farklı yetiştirme tekniği türü vardır: ardışık yetiştirme, stok bölme ve çoklu yetiştirme üniteleri. Bu farklı tekniklerin her birinin avantajları, dezavantajları vardır ve farklı düzenler gerektirir. Örneğin, ardışık yetiştirme tek bir tankta birçok farklı yaş grubundan balık gerektirir. Bu kurulum diğer yetiştirme tekniklerinden daha az karmaşıktır. Ancak, diğerleri alındığında pazar için tam olarak büyümemiş balıklarda strese neden olabilir, ayrıca stok kayıtlarının takip edilmesini zorlaştırır ve bodur balıklar yakalanmaktan kaçınır. Yetiştirme için bir diğer tekniğe stok bölme denir. Stok bölmede, balıklar ilk tank taşıma kapasitesine ulaştığında rastgele iki farklı tanka bölünür. Bu teknik bodur balıkların taşınmasını önlemeye yardımcı olsa da, balıkların transferiyle oluşan stres genel büyümeleri için zararlı olabilir. Son yaygın teknik, çoklu yetiştirme ünitelerine sahip bir sistemdir. Bu sistemde, popülasyonlar farklı yaşlarda başlar ve balıklar yeterince büyüdüğünde daha büyük tanklara aktarılır.

Katı Giderimi: Daha büyük organik atıkların giderilmesi

Katı giderme sisteminin türü, sistemde ne kadar organik atık üretildiğine (yani, kaç balık yetiştirildiğine ve kaç bitki yetiştirildiğine) bağlıdır. Sistemdeki bitki sayısıyla karşılanabilecekten daha fazla balık atığı varsa, o zaman mikro elek tamburu gibi bir katı giderme cihazı gereklidir.

Bu ara filtreler katıyı toplamaya ve "hidroponik sebzelere verilmeden önce amonyak ve diğer atık ürünlerinin dönüşümünü kolaylaştırmaya" yardımcı olur. ^{[ 10 ]} Bu, ticari ölçekli sistemlerde devreye girer ve berraklaştırıcılar kullanılmıştır (Şekil 2). Berraklaştırıcı sistemi katıları koninin dibinde toplar. Üstte olabilecek atıklarla beslenmek ve boruları temiz tutmak için balıkların tankta olmasını gerektirir. Berraklaştırıcıdan sonra ayrıca berraklaştırıcıdan kaçan fazla organik atığı yakalamak için ağlar kurulur. Bu ağların haftada bir veya iki kez temizlenmesi gerekir. Bu ağları çıkarmak önemlidir çünkü organik madde birikmesi balıkları öldürebilecek anaerobik koşullara yol açabilir. ^{[ 5 ]} Balık ve bitki yetiştirmek için tutarlı bir pH, çözünmüş oksijen konsantrasyonu, karbondioksit, amonyak, klor, nitrit ve nitrat dahil olmak üzere belirli su kalitesi parametreleri gereklidir. ^{[ 10 ]} Ağlardan toplanan çamur, diğer mahsulleri gübrelemek için kullanılabilir veya kentsel ortamlarda atık su arıtma tesislerinde suyu temizlemek için kullanılabilir. ^{[ 5 ]} Daha küçük ölçekli bir sistemde atık giderme gereksiz olabilir (bitki yetiştirme alanına göre az miktarda balık varsa). ^{[ 5 ]} Bu sistemlerde, genellikle balık yetiştirme tankından "çakıl kültürlü hidroponik sebze yataklarına" doğrudan su akışı olur. ^{[ 10 ]}

Biyofiltrasyon: bakterilerin kullanılması

Akvaponik sistemin hayati bir parçası, balıkların solungaçlarından metabolik atık ürün olarak atılan amonyağın uzaklaştırılmasıdır. ^{[ 5 ]} Çok yüksek bir amonyak konsantrasyonu varsa balık ölür. ^{[ 5 ]} Bu, amonyağın nitrifikasyonu ile önlenir. Bu işlem sırasında amonyak nitrite ve ardından nitrata oksitlenir. Akvaponik, bu süreci düzenleyen doğal olarak oluşan nitrifikasyon bakterileri Nitrosomonas ve Nitrobacter'den yararlanır. ^{[ 5 ]}

Bu doğal olarak oluşan nitrifikasyon bakterileri, farklı yüzeyler boyunca biyofilmlerde büyümeyi severler. Bakteri büyümesini en üst düzeye çıkarmak için akvaponikteki biyofiltreler, çoğunlukla kum, perlit veya çakıldan yapılır. ^{[ 5 ] [ 10 ]}

Hidroponik sistem: bitkilerin yetiştirildiği yer

Bu farklı biyofiltreler, farklı tipteki hidroponik sistemler arasında ayrım yaparken tanınması gereken önemli unsurlardır. Daha küçük kurulumlarda, bitkilere sağladığı kalsiyum faydası nedeniyle çakıl kullanılır. ^{[ 5 ]} Bu tip sistemler sürekli su akışına ihtiyaç duyar. Bu sistemin dezavantajları arasında kalan köklerden kaynaklanan tıkanıklıklar, mikrobiyal büyüme ve tam su sirkülasyonunun olmaması (akış eksikliği anaerobik bölgelere ve zayıf bitki üretimine yol açar) yer alır. ^{[ 5 ]} Akış eksikliği ayrıca düşük su kalitesine ve balık ölümüne de yol açabilir. ^{[ 10 ]} Akvaponik sistem daha büyükse ve sürekli su akışı bir seçenek değilse, kum sistemi iyi bir seçimdir. ^{[ 5 ]} Tüplerin tıkanmasını önlemek için daha büyük kum granülleri önerilir. Ne kum ne de çakıl bir seçenek değilse, perlit başka bir harika seçimdir. ^{[ 5 ]} Küçük köklü bitkiler yetiştiriliyorsa ve yetiştirici hidroponik bölüme girmeden önce tüm katıları çıkarmaya istekliyse, perlit bazlı sistemler iyidir. Bu yapılmazsa anaerobik kısımlar oluşacaktır. ^{[ 5 ]}

Sump: temiz su toplanması

Hazne, sistemde suyun pompalandığı tek yerdir. Sistem su kaybetmişse su eklemek için iyi bir yerdir. ^{[ 5 ]}

Bilimsel teori: Bir akvaponik sistem nasıl çalışır?

Aquaponics, doğal biyolojik süreçlerden faydalanan bir dolaşım sistemidir. Aşağıda, sistemin her bir parçası (bitkiler, balıklar, su ve bakteriler) açıklanmıştır:

Bitkiler: Neye ihtiyaç duyarlar ve en iyi şekilde nasıl büyürler?

İlk olarak, akvaponik sisteme en iyi uyum sağlayan bitkilere yönelmek önemlidir. Bu sistem, su teresi, fesleğen, frenk soğanı, ıspanak, otlar ve marul gibi düşük besin gereksinimleri olan bitkileri en iyi şekilde destekler. ^{[ 10 ]} Ancak domates ve salatalık da yetiştirilmiştir. ^{[ 13 ]} Zayıf su akışı nedeniyle anaerobik koşullar yaratılırsa, bu bölgeler bitki büyümesinin eksikliğine de yol açabilir. ^{[ 5 ]}

Kök Bitkiler

Killi çakıllar veya çakıl taşları gibi kayalık bir ortamda yetişmelerine rağmen, kök bitkilerinin bir akvaponik sistemde oldukça iyi yetiştiği söylenmektedir. Akvaponik ile yetiştirilebilecek bitkilerin kısa bir listesi marul, frenk soğanı, tere, fesleğen, lahana, domates, kabak ve kavunlardan oluşacaktır. Akvaponiğin geliştirilmesinin erken dönemlerinde, yalnızca yapraklı bitkilerin yetiştirilebileceği düşünülüyordu. Şimdi, Kanada, Alberta'daki Mahsul Çeşitlendirme Merkezi tarafından denendiği gibi, 60'tan fazla farklı yiyecek türü başarıyla yetiştirildi. ^{[ 14 ]}

İstilacı Kökler

Nane gibi hızlı büyüyen köklere sahip türlerin ekilmesi tavsiye edilmez. Agresif bir kök sistemi boruya doğru büyüyecek ve sistemi ele geçirecektir. ^{[ 4 ]}

Medya Dolu Sistem

Medya dolu sistemler evde gıda üretimi için en yaygın olduğu için, bu bölüm medya dolu yöntemle ilgili olduğu için ayrıntılı olarak açıklanacaktır. Bu yöntemin birçok bileşeni sal ve NFT sistemlerinde de kullanılır. Medya dolu bir operasyonun temel parçaları yetiştirme yatakları, balık tankları ve bir berraklaştırıcıdır. Elbette, bireysel pompalar, havalandırma mekanizmaları, su ısıtıcısı/soğutucu, yedek güç sistemleri ve PVC borulama kullanan çeşitli tesisatlar da gereklidir.

Büyüyen Ortam

Standart 1/4 inç (0,66 cm) çakıl, perlit veya hidroton, hidroponikte yaygın olarak kullanılan bir kil çakıl türü, yetiştirme ortamı olarak kullanılabilir. Çakıl biraz daha ucuzdur, ancak hidroton, tekdüzeliği nedeniyle bazı durumlarda daha kolay ekime olanak tanır.

Hacim

Bir balığın yaklaşık 10 litre veya 2,5 galonluk bir alana ihtiyacı vardır. Yani, 50 galonluk bir balık tankınız varsa, 20 balığınız olabilir. Ancak, daha fazla suyunuz olması sistemin dengelenmesine yardımcı olacaktır. Önerilen minimum tank boyutu 250 galon veya 1000 litredir. Yetiştirme yatağı hacmi, balık tankı hacmiyle aynı olmalıdır. ^{[ 4 ]} Farklı başarı dereceleriyle daha küçük sistemler yapılmıştır.

Boşaltma/Doldurma Sistemi

Bir yetiştirme yatağı kullanıldığında, ortamın periyodik olarak sulanması ve boşaltılması gerekir. Bunun gerçekleştirilebileceği birkaç yöntem vardır.

Köklere ve bakteri kolonisine oksijen iletimi için uygun bir akış çok önemlidir. ^{[ 4 ]} Suyu yetiştirme yataklarından balık tankına geri taşımanın birkaç yöntemi vardır. Bunlara çan sifonu, taşma, tuvalet vanası veya sadece zamanlayıcıya ayarlanmış bir pompa dahildir. Bir Medya Dolu Sistemde suya uygun miktarda su, besin maddesi ve oksijen iletmek için birçok yol kullanılabilir. Önemli olan, suyu sistemde dolaştıracak ve toksik seviyelerde amonyak ve nitrit birikmesine izin vermeyecek bir akış hızına sahip olmaktır.

Bitki besinleri

Sisteminize bağlı olarak, suya belirli besinleri eklemek gerekebilir. Demir, kalsiyum, magnezyum, potasyum ve bor. Bunlar suya her üç haftada bir şelatlı formda eklenebilir. Yukarıda açıklandığı gibi akvaponiği solucan gübresiyle desteklemek bu ihtiyacı ortadan kaldırabilir.

Friendly Aquaponics, bitki besin eksikliklerini tespit etmeye yönelik bir rehber hazırladı

Balık: En iyi balık üretimi için gereklilikler

Bazı balıklar değişikliklere karşı daha toleranslı oldukları için daha iyidir. Tilapya sistemde en sık kullanılan balıktır. ^{[ 10 ] [ 5 ]} Sisteme dahil edilen balıklar arasında "tilapya, alabalık, levrek, Arktik alabalığı ve levrek... tilapya pH, sıcaklık, oksijen ve çözünmüş katılar gibi dalgalanan su koşullarına dayanıklıdır". ^{[ 10 ]} Daha önce belirtilen bu farklı koşullar (amonyak, nitrit, nitrat, pH, çözünmüş oksijen, karbondioksit) balıkların en yüksek büyüme oranını sağlamak için izlenmesi önemlidir. ^{[ 10 ]} Bu koşullar doğrudan veya dolaylı olarak "balıkların stok yoğunluğu, balıkların büyüme hızı, beslenme hızı ve hacmi" yoluyla ölçülebilir. ^{[ 10 ]}

Balık Gıda Olarak

Yaşadığınız iklime bağlı olarak, bölgenize özgü balıkları kullanmak en iyisidir. Bu, balık tanklarını ısıtmak veya soğutmak için en az miktarda enerji harcanmasını sağlar. Ayrıca, su kalitesindeki veya sıcaklıktaki dalgalanmalara dayanabilen dayanıklı bir balık türü seçmeniz önerilir. Bazı balıkların büyüdüklerinde arkadaşlarını yediğini ve ayrı tanklara ayrılması gerektiğini unutmayın. ^{[ 4 ]}

Beslenme

Balık yemi, akvaponik sistemin temel girdisidir, bu nedenle sürdürülebilirlik açısından yem seçimi çok önemlidir. ^{[ 14 ]}

Balıklarınıza yiyecek sağlamak için çeşitli seçenekler mevcuttur. Çoğu sistem, bunlardan birkaçını avantajlı bir şekilde birleştirebilir -

• Pelet balık yemi . Balıklarınızı beslemek, balık ve soyadan yapılmış yüksek kaliteli bir pelet yemle yapılabilir. Bu, akvaponik sistemlerde balıkları beslemenin en yaygın ve iyi test edilmiş yoludur, ancak sistemin işletme maliyetine önemli ölçüde katkıda bulunan sürekli bir harici girdi gerektirmesi dezavantajına sahiptir. Sistemi tamamen kapalı devre bir sisteme daha yakın bir hale getirmek için aşağıdaki seçenekler kullanılabilir
• Yosun . Yosunlar, hemen hemen her durgun su kütlesinde endemik olarak büyür ve balıklar için biraz yiyecek sağlar. Balık tankınıza plastik bir ağ (boş bir meyve kasası gibi) koymak, yosunların büyümesi için bir yüzey sağlar. Ne yazık ki, en iyi koşullarda bile, balıkların yiyecek ihtiyaçlarını yalnızca yosunla tam olarak karşılamak zordur.
• Seçilen balık türü yapraklı yeşillikleri yiyebiliyorsa, yetiştirme yataklarında balık yemi üretilebilir.
• Su mercimeği de yardımcı bir tankın yüzeyinde yetiştirilebildiği, daha sonra ihtiyaç duyulduğunda hasat edilip dondurulabildiği için mükemmel bir seçimdir. ^{[ 4 ]} Su mercimeği hızla büyür, balıklar için yüksek protein ve besin içeriğine sahiptir ve çoğu iklime uygun bir türü vardır. Ayrıca su mercimeği, balığın bir yan ürünü olan amonyağı emerek belirli balık türlerine verilebilecek protein açısından zengin bir besin sağlar. ^{[ 15 ]}
• Solucanlar . Bazı insanlar akvaponiğin yanı sıra solucan gübresi de uygular . Bu, mahsulün yenmeyen kısımlarının (veya çim kırpıntıları veya benzeri şeyler gibi etrafınızda bulunan diğer organik atıkların) solucanlara yedirilmesini sağlar. Solucanlar daha sonra balıklara yedirilebilir. Solucan çiftliğinde üretilen kompost, akvaponik sistemin dışında bitki yetiştirmek için kullanılabilir veya sistemin hidroponik elemanına eklenebilen kompost çayı yapmak için kullanılabilir. Bu, bitkilerin aldığı besinleri çeşitlendirir, özellikle de aksi takdirde eksik olabilecek bor sağlar.

Fidanlık

Yavru balıklar satın alınabilse de, balık tanklarını doldurmak için tek kaynak olmak zorunda değiller. Kapalı devre sistem fikrine devam etmek için, bir kreş tankı kurulabilir ve balık popülasyonunun kendini sürdürebilmesi için çiftleşme kolaylaştırılabilir. Bazı durumlarda yavruları ayrı bir tanka taşımak önemlidir çünkü yetişkinler onları yiyecektir. ^{[ 4 ]}

Su

Bir akvaponik sistemde, su kalitesi doğrudan bitki kalitesiyle ilişkilidir. Bitkilerin gelişmek için belirli minerallere ihtiyacı vardır ve bu mineraller balık atıkları tarafından sağlanır. Hidroponik olmayan bir yetiştirme durumunda, mineraller topraktan gelir. Akvaponik gibi kapalı bir hidro sistemde, sisteme giren mineraller oldukça düzenlenir. Toprakta bitki yetiştirirken, bitkilerin toksik mineralleri alması ^{[ 16 ]} ve daha sonra bunları nihai ürününüzde tüketmesi riskiyle karşı karşıya kalırsınız. Bu nedenle, akvaponik daha saf bir organik çiftçilik biçimidir, daha yüksek düzeyde düzenleme sağlar ve daha yüksek kaliteli bir ürünle sonuçlanır.

Berraklaştırıcılar, Mineralizasyon, Gazdan Arındırma ve Biyofiltrasyon

Su kalitesinin korunması sistemin tüm parçaları için kritik öneme sahiptir. Özellikle önemli bir faktör pH dengesidir, çünkü sistemin farklı parçaları belirli bir pH'ta gelişir. Bu nedenle bazı tavizler verilmelidir. Balıklar genellikle 7,5-8 pH'ı severken, bitkiler 6,0-6,5'te en iyi performansı gösterir ve bakteri kolonisi 7,0-8,0'da en verimli şekilde çalışır. Sistemin en iyi şekilde çalışması için genel pH için fikir birliği 7,0'dır. ^{[ 14 ]}

Kabul edilebilir su kalitesi seviyelerine ulaşmak, kurulan akvaponik düzeneğe bağlı olarak farklı bileşenler gerektirir. Üç ana tür vardır: sal, Besin Filmi Tekniği (NFT) ve ortamla doldurulmuş yataklar. Sal sistemleri, şamandıra, derin kanal ve derin akış olarak da adlandırılır, bitkileri balık tankından ayrı bir tankta yüzen strafor levhalarda büyütür. NFT, bitkileri, besinleri bitkilerin köklerine getirmek için içlerinden ince bir su filmi akan uzun ve dar kanallarda büyütür. Ortamla doldurulmuş yataklar, bitki köklerinin tutulduğu çakıl, perlit veya hidroton gibi bir yetiştirme ortamıyla doldurulmuş basit kaplardır, ardından besinleri köklere getirmek için bir su basma ve boşaltma dizisinden geçerler. ^{[ 14 ]} İlk iki yöntem ticari boyuttaki operasyonlarda daha yaygındır, son yöntem ise en yaygın olarak arka bahçe operasyonlarında kullanılır ve yaklaşık bir aileyi beslemek için küçük ölçekte yiyecek üretir.

Bir berraklaştırıcı, katıları su kolonundan çıkarmak için kullanılır. Bu, çeşitli yollarla yapılabilir. Konik berraklaştırıcılar ve çökeltme havuzları, katıların su kolonundan çökmesini kolaylaştırır; içinde bulundukları suya kıyasla yüksek özgül ağırlık kavramına dayanırlar. ^{[ 14 ]} Temel olarak, bu, katıların çökeltme havuzu veya konik berraklaştırıcı olsun, battıkları ve berraklaştırma cihazının dibinde tutulabilecekleri anlamına gelir. Katıları gidermenin bir başka yolu da, geri yıkama işleminde organik maddeleri gideren bir mikro elek tambur filtredir. Katıları gidermek yalnızca sal ve NFT sistemlerinde gereklidir çünkü medya dolu bir yatakta katılar medyada tutulur ve burada diğer sistem bileşenlerinin işlevine müdahale etmeden biyolojik olarak parçalanabilirler. ^{[ 14 ]} Bazen, çok fazla katı atık mevcut olduğunda medya dolu bir sistemde bir berraklaştırıcının olması faydalıdır.

Şimdi, esasen sistemin gübresi olan katılar giderilirse sistemin nasıl işlediğini merak ediyor olabilirsiniz. Berraklaştırıcıdan önce, sal ve NFT sistemleri bir tür gözenekli ortamla doldurulmuş bir mineralizasyon tankına ihtiyaç duyar. Bu alanda, heterotrofik bakteriler atıkları bitkiler tarafından kolayca kullanılan elementlere dönüştürür. Bu işlem ayrıca hidrojen sülfürlü, metan ve nitrojen gibi gazlar da oluşturur. Bu nedenle, bunların havaya salınmasına yardımcı olmak için bir gaz giderme tankına ihtiyaç vardır. ^{[ 14 ]} Yine, katılar ortamda hapsolmuş bir şekilde sistemde kaldığından, ortamla dolu bir yatakta buna gerek yoktur.

Biyofiltrasyon, bakteri kolonisinin yaşaması için bir yer sağlar. Sal ve medya dolu sistemlerde gerekli değildir çünkü bakterilerin sağlıklı bir seviyeye kadar kolonileşmesi için yeterli yüzey alanı vardır. Ancak bir NFT sisteminde, sağlıklı bir koloninin stabilize olması için ekstra kolonizasyon alanı sağlanmalıdır. Bu uzantıya biyofiltre denir. ^{[ 14 ]}

Havalandırma

Suyun uygun şekilde havalandırılması balık yaşamının kalitesi için hayati önem taşır. Yeterli oksijen olmadan balıklar 45 dakika içinde ölebilir. ^{[ 4 ]} Ölüm anında olmasa bile solungaç hasarı kalıcı olabilir ve yavaş yavaş balık popülasyonu düşecektir. Bu nokta tam olarak yedek bir güç sistemine sahip olmanın neden önemli olduğunu açıklar. Su havalandırıcıları bir akvaryum malzemeleri mağazasından satın alınabilir ancak elektrikle çalıştırılmalıdır. Bu nedenle, bir elektrik kesintisi olursa suya oksijen sağlanmaz ve balık popülasyonunda hasar meydana gelir.

Akvaryum tipi bir havalandırıcı balık tankına oksijen eklemenin tek yolu değildir. Ortam dolu bir sistemde, yetiştirme yataklarından akan su, balık tankına geri sıçrayacak ve suya hava karıştıracak kadar yüksekten düşecek şekilde düzenlenebilir. Yine, bir elektrik kesintisi olsaydı, havalandırmaya neden olan pompa da bozulurdu; yeterli oksijen sağlamak için ne önlem alınırsa alınsın, bir elektrik desteğine ihtiyaç vardır.

Bakteriler: Bu bakteriler nasıl yardımcı oluyor?

Akvaponik sistemin hayati bir parçası, balıkların solungaçlarından metabolik atık ürünü olarak atılan amonyağın uzaklaştırılmasıdır. ^{[ 5 ]} Çok yüksek amonyak konsantrasyonu varsa balık ölür. ^{[ 5 ]} Bu, amonyağın nitrifikasyonu ile önlenir. Bu işlem sırasında amonyak nitrite ve ardından nitrata oksitlenir. Akvaponik, bu süreci aracılık eden doğal olarak oluşan nitrifikasyon bakterileri Nitrosomonas ve Nitrobacter'den yararlanır ^{[ 5 ]} ). Sistemdeki mevcut bakteri türlerini ve işlevlerini belirlemek için farklı tipteki akvaponik bitkilerin köklerinden bakteriler izole edilmiştir. ^{[ 17 ] [ 10 ] [ 18 ] [ 5 ]} Kamışgiller familyasından Phragmites communis'in bir su arıtma rizoplanında, köklerde Nitrosomonascommunis ve Nitrosomas europaea (her ikisi de amonyum oksitleyen bakteri) suşlarının bulunduğunu belirleyen bir taksonomik çalışma yapıldı. ^{[ 17 ]}

Bakteri Kolonisi

Tüm sistemi mesken tutan bakteri kolonisi, nitrit ve amonyağın nitratlara dönüştürülmesinden sorumludur ve bu da bitkiler tarafından kullanılabilir. Bu dönüşüm olmadan, nitritler ve bir dereceye kadar amonyak toksik seviyelere ulaşır ve balıkları ve bitkileri öldürür. ^{[ 14 ]}

Doğal Koloninin İnşası

Bu bakteriler doğal olarak havada ve suda bulunur, sisteme eklenmeleri gerekmez. Doğal koloninin oluşumu 20-30 gün sürebilir, ^{[ 14 ]} bazen 8 haftaya kadar. ^{[ 4 ]} Sonunda, tüm doğal sistemlerde olduğu gibi, bileşenler dengeye gelecek ve çok az bakımla stabil kalacaktır.

Kendi İşinizi Başlatmak

Ancak kolonizasyon sürecini hızlandırmak için, amonyak kaynağı olarak çok az miktarda üre gübresi eklenebilir. ^{[ 4 ]}

Güçsüz veya düşük güçlü akvaponik sistemler

Çok az veya hiç güç gereksinimi olmayan bir sistem inşa etmek istiyorsanız (örneğin gelişmekte olan bir ülkede akvaponiği teşvik ediyorsanız) o zaman bir "Taşkın Vanası" kullanılabilir. ^{[ 20 ]} Bu sistem yalnızca balık tankından "Taşkın Vanasına" su pompalayan bir pompayla çalışır... [ve] saatte 100 galondan daha düşük akış hızlarıyla çalışacaktır". ^{[ 20 ]} Bu sistem için özel bir tasarım henüz yayınlanmadı ancak "standart tuvalet vanasına" benzer şekilde çalışır. ^{[ 20 ]}

Diğer tasarımlarda vanalar yoktur, bunun yerine manuel iş gücü gerektirir. Tayland'da ücretsiz olarak bir akvaponik sistem inşa edildi ve elektrik girişi gerektirmez. ^{[ 21 ]} Aşağıdaki öğelere ihtiyaç vardır: balıkları tutmak için bir tank (büyük bir plastik küvet gibi), bitkiler için kap, bitkileri balık tankının üzerine çıkarmak için araçlar ve bir sulama cihazı. ^{[ 21 ]} Bu sistemi başlatmak için, balıkları en az bir hafta önce koymak önemlidir. Ayrıca, bitkileri sulamadan önce, balık yetiştirme tankını döndürün ve ardından sulama kabını doldurun. Bu sistemde, balık yetiştirme tankının periyodik olarak temizlenmesi gerekecektir. Son olarak, kapları günde en az üç kez suyla doldurmak önemlidir. ^{[ 21 ]}

İşletme ve bakım

İşletim ve bakım tüm farklı tasarımlar arasında farklılık gösterecektir. Genel olarak, farklı besin seviyeleri ve pH izlenmelidir. ^{[ 22 ]} Ayrıca, sistemin farklı bileşenleri arasındaki borularda oluşan herhangi bir "çamur" birikimini temizlemek de önemlidir. ^{[ 23 ]} Farklı sistemlerin belirtildiği diğer bölümlerde, bakım teknikleri hakkında daha fazla ayrıntı bulunmaktadır.

Sistemin değerlendirilmesi

Dünyanın birçok yerinde yeşilliklere veya taze balığa kolay erişim yoktur. ^{[ 21 ]} Bu yerlerden bazıları kendi arka bahçemizde, yakınlarda market bulunmayan kent merkezlerinin bazı kısımlarında yer almaktadır. Akvaponik sistemin değerlendirilmesi, belki de kıt olan bu kaynakların (taze balık ve yeşillikler) bir topluluğa sağlayabileceği önemi hesaba katmalıdır. ^{[ 24 ]} Tilapia, bir insanın diyetinde önemli olan yağ, protein ve demir içerir. ^{[ 25 ]}

Sistemin ekonomik faydasını değerlendirmeye çalışıyorsanız, "bugüne kadar, çok az sayıda çalışma küçük ve büyük ölçekli operasyonların karlılığını değerlendirmiştir". ^{[ 1 ]} Balık ve diğer hayvanlar ürünlerin yakınında olduğunda "Salmonella ve Escherichia coli'nin yayılması dahil olmak üzere çapraz bulaşma riski" olduğu için gıda güvenliğinin bir endişe kaynağı olup olmayacağı hala net değildir. ^{[ 1 ]} Ancak, karların aşağıdakiler nedeniyle arttığı bilinmektedir: 1) bitki besinleri balıklar tarafından "ücretsiz" üretilir 2) büyük biyofiltreler genellikle gereksizdir 3) su gereksinimleri azalır 4) sistemi ve altyapıyı çalıştırmanın genel maliyetleri her iki sistem tarafından paylaşılır. ^{[ 26 ]}

Sistemi değerlendirmenin bir başka yolu da bitkiler tarafından besin gideriminin verimliliğini analiz etmektir. Bu birçok bilim insanı tarafından yapılmıştır. Bu tür bir deneyde, bilim insanları büyüme performansına, marul verimine ve besin tutulumuna bakarak akvaponik sistemlerdeki azot atılımını ve alımını test ettiler. ^{[ 27 ]} Başka bir deneyde, akvaponik sistem domates ve salatalık tarafından azot giderimini analiz etmek için kuruldu. En yüksek giderimin domatesler tarafından yapıldığı ve genel sistemin "genel sistem tarafından azot gideriminin %69'unun yenilebilir meyvelere dönüştürülebileceği" bulundu. ^{[ 28 ]} Belirli ürünlerin verimleri de sistemin üretkenliğini değerlendirmek için kullanılabilir. Graber ve ark. dört farklı domates ürününü analiz ettiler ve verimlerinin hidroponik sistemlerle karşılaştırıldığında akvaponikte daha yüksek olduğunu buldular (Şekil 6).

En fazla besin alımıyla en büyük ekonomik faydayı elde etmek için yapılan bir çalışmada "en büyük bitki büyümesinin, balık besleme oranının ve ardından çözünen besinlerin daha yüksek olduğu sirkülasyonlu tank sisteminde gözlemlendiği" bulundu. Bu sistemde, kordon otu -Spartina biyokütle üretimi, inşa edilmiş bataklıklardakinden %25 daha fazlaydı ve azot alımı doğal bataklıkların iki katıydı. Ön ekonomik analiz, bitki üretiminin, bitkilerin nispeten yüksek değere sahip olması nedeniyle ek gelir sağlayabileceğini gösterdi". ^{[ 23 ]}

Etkileri

Dünya çapında farklı kuruluşlar, gelişmekte olan dünyanın bazı bölgelerinde, yeterince temsil edilmeyen topluluklara taze bitkiler ve balıklar sağlamak için akvaponik sistemler kurmuştur. Bu tür kuruluşlardan biri olan Uluslararası Kurtarma Komitesi, tilapia ile doldurulmuş iki adet 700 galonluk balık yetiştirme tankına sahip bir akvaponik sistem inşa etmiş ve üretilen atık suyu taze bitkiler yetiştirmek için kullanmıştır. ^{[ 30 ]}

Kentsel topluluklarda, akvaponi, kolayca erişemeyen kişilere ucuz taze ürün sağlamak için kullanılmıştır ve bazı durumlarda, kişiler kentsel akvaponi sistemlerinden kar elde etmiştir. ^{[ 31 ]} Şu anda, Massachusetts Amherst Üniversitesi, Uganda'da topluluk sakinleri için yüksek kaliteli protein sağlayacak bir akvaponi projesi üzerinde çalışmaktadır. ^{[ 32 ]} Videoyu https://www.cns.umass.edu/about/news/2012/danylchuk-holingsworth-develop-aquaponics-for-developing-countries adresinde izleyin . Massachusetts Teknoloji Enstitüsü ayrıca, Hoa Binh adlı yerel bir eyalete tilapia ve pirinç sağlayan Vietnam'daki bir proje üzerinde çalışmaktadır. ^{[ 33 ]}

Yayılma

İnternetin her yerinde (örneğin burada: http://theaquaponicsource.com/learn-about-aquaponics/ ) aquaponics hakkında gerçekler ve bilgiler bulunabilir ; burada bir kişi sistemin arkasındaki bilimi, kendi aquaponics sistemini nasıl kuracağını öğrenebilir ve (bloglar aracılığıyla) kendi aquaponics kurulumunu daha önce denemiş olan diğer kişilerle konuşabilir. Aquaponics'in yeniden heyecanlanmasıyla birlikte, dünyanın dört bir yanındaki ülkeler aquaponics sisteminden faydalanmaya başladı. ABD'de, Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi ve Virgin Adaları Üniversitesi, teknolojiyi ilerletmede önemli oyuncular oldu. ^{[ 5 ]} Birçoğu aşırı su kıtlığı çeken Güney Amerika ülkeleri, verimli su kullanımı nedeniyle bu entegre su ürünleri yetiştiriciliği ve bahçecilik sistemi için başlıca adaylardır (Bishop, 2009). Japonya, Tayvan, Bangladeş ve Asya'daki birçok başka ülke, dar bir alanda ucuza organik gıda üretme olasılıkları nedeniyle aquaponics'e yöneldi. Avustralya'da bilim insanları, Tilapia'nın (sistemde en sık kullanılan balık) yasaklanması nedeniyle çiftliklerde farklı balık türleriyle deneyler yapıyorlar. ^{[ 10 ]} Afrika'da bakımı kolay, ucuz ve etkili akvaponik kurulumlar inşa edildi. ^{[ 20 ]} Akvaponik, dünyadaki hemen hemen her kıtada mevcuttur. ^{[ 10 ] [ 21 ] [ 20 ] [ 5 ] [ 34 ]} Çoğu operasyon aşağıdaki kategorilerden birine girer: araştırma, eğitim, kar amacı gütmeyen, ticari veya özel hobiciler (sistemlerin çoğu küçük ölçeklidir). ^{[ 1 ]}

Yaygınlaştırma ile ilgili zorluklar

Bu sistemin başlıca kısıtlamalarından biri, oldukça büyük başlangıç ​​maliyetlerine sahip olabilmesi, ticari ölçekli sistemler için büyük miktarda arazi gerektirmesi ve genel olarak "büyük ölçekli modellerin ve eğitimli personelin eksikliği" olmasıdır. ^{[ 1 ]}

Yeniden tasarım

Balıkların sağladığı besin miktarı bazı durumlarda nitrifikasyon bakterileri tarafından nitrattan bitkiler tarafından kullanılabilen nitrojene yeterince hızlı dönüştürülemez (Tyson ve diğerleri, 2007). pH'ın nitrifikasyon oranını değiştirdiği bilinmektedir, ancak mevcut sistemde bakteriler, balıklar ve bitkiler için "iyi" pH arasındaki denge zordur, bu da her birinin farklı bir ideal pH'a sahip olduğu anlamına gelir. ^{[ 35 ] [ 36 ]}

Ev yapımı sistemler

Evde bir akvaponik sistem kurmanın birçok yolu vardır. Özellikle çocuklara yaşam bilimleri öğretmek için kullanılırsa eğlenceli ve ödüllendirici bir proje olabilir. Gıda üretimi amacıyla evde inşa edilmiş bir sisteme yatırım yapmak tamamen farklı bir şeydir. Bir akvaponik sistemde çok fazla değişken olduğu için ters gidebilecek birçok şey vardır. Su kalitesi akvaponikte bir numaralı endişe kaynağıdır ve sistemin sadece bir parçası dengesizse veya arızalıysa büyük değişikliklere uğrayabilir. Bu nedenle, bu yatırımda da, diğerlerinde olduğu gibi, bir projeye başlamadan önce risklerin ne olduğunu anlamak önemlidir. Aşağıda dikkat etmeniz gereken birkaç şey ve verimli bir sistem tasarlamanıza yardımcı olacak yollar özetlenmiştir. Ancak bu, diğer tüm belgeler gibi eksiktir. Kendi sisteminizi kurmaya karar verirseniz şüphesiz yeni sorunlarla karşılaşacaksınız. Ancak cesaretiniz kırılmasın, çözümler orada ve okumaya ve çalışmaya devam ederseniz uygun fiyatlı gıda üretimine yönelik yanıtlar orada.

Bir akvaponik sistemi bir araya getirmek için birkaç şeye ihtiyacınız olacak. www.backyardaquaponics.com gibi kuruluşlardan bir kit satın alabilirsiniz. ^{[ 37 ]} Sistem kendi malzemelerinizi kullanarak da inşa edilebilir. Temel bileşenler bir balık tankı veya eski bir küvet, bir dalgıç pompa, suyu pompadan bakteri odasına taşımak için PVC boru, bir hava pompası ve hava taşlarıdır. ^{[ 38 ]} Küçük ölçekli sistemler de harika sınıf projeleri oluşturur. Öğrenciler oyundaki teknolojilerle ilgili problem çözme becerilerini öğrenebilirler. ^{[ 39 ]} Diğer eğitim yönleri arasında doğal döngüler, nitrifikasyon, biyoloji, balık anatomisi, beslenme, tarım, matematik ve işletme yer alır. Amerika Birleşik Devletleri ve diğer ülkelerdeki okullar, ilkokuldan üniversite seviyesine kadar eğitim deneyimleri için akvaponiği kullanıyor. ^{[ 14 ]}

Varilponik

Barrelponics Kılavuzu . Barrelponics, bir fıçıda akvaponiktir. Küçük, ancak ölçeklenebilir. Bir fıçıponik sisteminin nasıl kurulacağına dair eksiksiz bir açıklama istiyorsanız, Hughey tarafından sunulan pdf [1] ^{[ 40 ]}

Bu, Sierra Nevada College'daki bir sistemin örneğidir. Keyfini çıkarın!

Çiftlik çeşmesi

Çiftlik Çeşmesi akvaponiği ve heykeli bir araya getirir. Alandan tasarruf etmek için akvaponiği dikey çiftçilik yöntemi olarak kullanır. Kendi akvaponiğinizi nasıl inşa edersiniz

Son ipuçları

Yeni bir sistem tasarlarken, su kalitesinin kelimenin tam anlamıyla sistemin yaşam kanı olacağını anlamak önemlidir. Uygun akış hızı ve su iletimi olmadan, sistem hiç çalışmazsa bile zayıf bir şekilde çalışacaktır. Aquaponics Made Easy adlı eğitim videosunda Murry Hallam, küçük akvaponik sistemlerde 1000L'den (265 galon) daha küçük bir sisteme sahip olmamanın en iyisi olduğunu belirtiyor. Bunun nedeni, bunun altında sistemdeki su miktarının daha az kararlı olması, sıcaklıklar değiştiğinde veya balık atıklarında bir artış olduğunda tampon görevi görecek daha az su olmasıdır.

Bu miktarda suyu hareket ettirmek de çok fazla enerji tüketebilir ve bu nedenle ev yapımı bir sistem tasarlarken, suyun sistemin bir bölümünden diğerine transferini desteklemek için yerçekimini kullanmanın yollarına odaklanın. Bunu planlama aşamasında yapmanın iyi bir yolu, her tankta su seviyesinin tam olarak nerede olacağını gösteren diyagramlar çizmektir. Bu şekilde, sistemde şeyleri nerede düzenleyeceğinizi ve diyagramın sonunda suyu sistem boyunca hareket ettirmek için ne kadar dikey kaldırma kuvveti elde etmeniz gerektiğini bilirsiniz.

İlgili projeler

Daha fazla okuma

• FAST'ta Aquaponics bilgisi
• Arka Bahçe Akvaponiği . Gelişen bir forum içerir
• Growing Power, insanlara gıda yetiştirme konusunda eğitim vermeyi amaçlayan kar amacı gütmeyen bir kuruluştur
• Friendly Aquaponics sistemler için planlar içeriyor
• Aquaponics Dergisi makaleleri
• Wikipedia akvaponiği makalesi , Daha Fazla Okuma bölümü
• Temel akvaponik sistem (Kendin Yap) (Wikiversity)
• Aquaponics'te Yardım Aquaponics sistemlerinin inşası ve işletilmesine ilişkin planları içerir
• Aquaponics Fikirleri Blogu Aquaponics hakkında Bilgi ve Fikirler sunar
• Çiftçilik Akvaponiği Akvaponik Rehberleri için 1 Numaralı Kaynak

Referanslar