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Aquaponics: come si può crescere 10 volte il cibo in metà del tempo

Immagine di credito: US Department of Agriculture @ Flickr

L'acquacoltura è l'allevamento di pesci e altre forme di vita acquatica mentre la coltivazione di piante in una soluzione nutritiva invece del terreno normale viene chiamata idroponica. Aquaponics combina questi due metodi di generazione di cibo in uno. Gli indiani aztechi vissuti più di mille anni fa sono accreditati con piante in crescita su zattere galleggianti nei laghi, ma l'acquaponica moderna ha solo pochi decenni.

Molti problemi e una soluzione

Sia l'acquacoltura che l'idroponica danno una buona resa, ma non sono senza sfide. Nel caso della coltura idroponica, sono necessarie soluzioni nutrienti speciali per far funzionare correttamente il sistema. Devono essere costantemente reintegrati mentre le piante consumano i nutrienti. I residui salini risultanti devono essere regolarmente lavati dall'unità.

Per quanto riguarda l'acquacoltura, i pesci generano grandi quantità di rifiuti azotati e devono essere rimossi dai serbatoi il più rapidamente possibile. Lo smaltimento sicuro di questa acqua ricca di nutrienti è una grande sfida. Incanalarlo nei corpi idrici ha conseguenze pericolose. Quando l'acqua di scarico viene rimossa, è necessario aggiungere acqua fresca per mantenere il livello dell'acqua. Anche tenere l'acqua aerata è importante.

La soluzione ai problemi di cui sopra sta nel combinare i due metodi in quanto possono completarsi a vicenda. In poche parole, quando le acque reflue ricche di nutrienti dai serbatoi di acquacoltura vengono alimentate alle piante, esse utilizzano i rifiuti azotati, pulendo efficacemente l'acqua, che può quindi essere riciclata. Tuttavia, non è così semplice come questo; ci sono diversi passaggi per il processo, molti dei quali coinvolgono microrganismi che aiutano a rompere alcune sostanze complesse.

I vantaggi di un sistema Aquaponics

Molti appassionati di giardinaggio investono in idroponica solo per essere scoraggiati in seguito dal costo della formula nutritiva proprietaria da utilizzare. Aquaponics nega la necessità di speciali soluzioni nutritive, quindi il sistema può essere eseguito senza elevati costi ricorrenti. Fornisce proteine ​​di alta qualità e una varietà di verdure con investimenti minimi e spese correnti. È difficile da credere, ma un sistema acquaponico richiede solo il 10% dell'acqua necessaria per coltivare la stessa quantità di cibo con il tradizionale sistema di giardinaggio a terra.

Ogni giardiniere domestico può creare e gestire un sistema acquaponico per aumentare la sua produzione alimentare personale. È fattibile su piccola scala come lo è per la produzione di alimenti commerciali. Il riciclaggio dell'acqua si occupa delle due problematiche legate allo smaltimento delle acque reflue e all'approvvigionamento di acqua dolce. L'assenza di suolo riduce malattie e parassiti del suolo come i vermi nematodi. Soprattutto, assicura cibo sano privo di fertilizzanti chimici, pesticidi ed erbicidi.

Come funziona un sistema Aquaponics?

Il sistema acquaponica più semplice potrebbe semplicemente far crescere un po 'di crescione su un pezzo di schiuma che galleggia nel tuo acquario. Ma per generare una quantità significativa di cibo, avrai bisogno di un accordo su una scala molto più grande. Coinvolge alcuni tubi e pompe e molte reazioni biochimiche.

In un modello funzionale di acquaponica, la sezione dell'acquacoltura e le sezioni di coltura idroponica sono interconnesse tramite tubi. Nella sezione dell'acquacoltura, i rifiuti di pesce e le particelle di cibo in decomposizione producono acqua con un'alta concentrazione di ammoniaca e anidride carbonica. Questa acqua viene pompata nella sezione idroponica dove le piante crescono in un mezzo inerte come pellet di ghiaia o argilla. Tuttavia, le piante non possono usare direttamente le sostanze nutritive a meno che non siano ulteriormente degradate dall'azione microbica.

La maggior parte del processo di pulizia è realizzato da una grande varietà di microbi che colonizzano la superficie di questo mezzo. Abbattono i rifiuti solidi e convertono le sostanze tossiche in sottoprodotti innocui prima che l'acqua pulita ritorni nella vasca dei pesci. Nitrosomonas convert the ammonia into nitrites. I batteri nitrificanti come Nitrosomonas convertono l'ammoniaca in nitriti. Nitrobacter then converts the nitrites into nitrates that can be utilized by the plants. Un altro tipo di batterio noto come Nitrobacter converte quindi i nitriti in nitrati che possono essere utilizzati dalle piante. Questo ciclo dell'azoto è il cuore dell'acquaponica.

Le diverse opzioni

Puoi scegliere tra i diversi sistemi di acquaponica sviluppati nel corso degli anni. Sebbene tutti lavorino essenzialmente sullo stesso principio, differiscono nell'operazione reale.

  • Sistema di acquaponica basato sui media - Come suggerisce il nome, le piante sono coltivate in letti di crescita riempiti con un mezzo chimicamente inerte. Questo è il metodo più popolare, dal momento che piante dello stesso tipo o dimensione possono essere coltivate nello stesso letto. Gli agricoltori su piccola scala e i giardinieri domestici che desiderano coltivare una varietà di verdure generalmente preferiscono questo metodo.
  • Coltura di acque profonde basate su zattera - In questo sistema, le piante crescono su zattere galleggianti posizionate direttamente nella vasca dei pesci o nei canali in cui viene pompata l'acqua di scarico. Dal momento che le zattere potrebbero non supportare piante più pesanti con una struttura irregolare, sono generalmente utilizzate solo per le piante di piccole dimensioni come le verdure a foglia verde e le erbe. La monocoltura commerciale spesso usa questo metodo.
  • Tecnica del film nutritivo - Questo è un altro metodo sviluppato per l'idroponica commerciale. L'acqua del serbatoio di pesce viene incanalata in un film sottile nelle grondaie in cui vengono coltivate piccole piante.
  • Acquaponica ibrida : combina i sistemi basati sui media e quelli basati sulla zattera. L'acqua del serbatoio viene prima attraversata da letti pieni di supporti e poi deviata in canali che ospitano la piantagione di zattera.

I letti di impianto sono irrigati con l'acqua dell'acquacoltura in due modi diversi.

Sistema di flusso continuo - In questo sistema, un flusso continuo dal serbatoio di pesce ai letti di crescita viene mantenuto con l'aiuto di una piccola pompa dell'acqua. L'acqua filtrata che gocciola dal letto di crescita viene diretta verso la vasca del pesce.

Sistema di alluvione e scarico - Invece di creare un flusso continuo di acqua, la pompa viene azionata in modo intermittente per inondare i letti di crescita per un periodo di tempo fisso, seguito da un periodo di siccità. Tuttavia, i media non sono mai autorizzati ad asciugarsi completamente perché possono influenzare la popolazione microbica. Il circuito di accensione e spegnimento è integrato nella pompa per un funzionamento affidabile del sistema.

La circolazione dell'acqua di inondazione e scolo con letti di coltivazione a base di media è considerata il sistema di acquaponica più efficiente per un giardiniere domestico principiante. Esistono molte varianti minori ai metodi generali, quindi potrebbe essere necessario del tempo per identificare quello giusto per te.

Una volta che hai deciso il tipo e la capacità del sistema acquaponico che desideri installare, devi rivolgere la tua attenzione alla scelta della posizione e dei supporti in crescita e dei tipi di pesce e verdura che vuoi coltivare.

Scelta della posizione per la configurazione di Aquaponics

Le grandi dimensioni del serbatoio di pesce contenente galloni di acqua e pesce rendono difficile spostare il sistema una volta che è stato impostato. Quindi la posizione dovrebbe essere attentamente selezionata.

Le piante del sistema prosperano in buona luce solare, quindi il letto di crescita deve essere tenuto dove può ricevere almeno 5-6 ore di sole diretto. Garantisce una crescita delle piante di lusso e una buona resa. Tuttavia, l'esposizione alla luce può innescare la crescita di alghe verdi nell'acqua e sui lati del serbatoio, quindi il serbatoio di pesce deve essere posizionato lontano dalla luce solare. Eichornia in the water so that they shield the water. Se ciò non è possibile, coltivare piante galleggianti come l'acqua di lattuga o Eichornia nell'acqua in modo che proteggano l'acqua. Puoi persino avere alcune zattere in gommapiuma con piante commestibili che galleggiano nel serbatoio.

Evita di tenere il sistema sotto gli alberi che fanno cadere fiori o foglie. I materiali vegetali in decomposizione possono sovraccaricare il sistema. Alcune piante possono contenere sostanze chimiche tossiche che possono essere dannose per il pesce.

I media giusti per il letto di crescita

Il terreno di crescita è il luogo in cui avviene la maggior parte della decomposizione batterica dei rifiuti. Dovrebbe essere non reattivo e idealmente avere un valore di pH neutro. Altre considerazioni principali sono il peso dei media, la disponibilità e le spese coinvolte.

Anche la dimensione del particolato è importante. Le piccole particelle si compattano facilmente e forniscono meno spazi. Se il supporto è di dimensioni troppo grandi, la superficie totale disponibile per le colonie batteriche è inferiore, riducendo l'efficienza complessiva del sistema.

Alcuni dei media più usati sono:

Roccia frantumata - Qualsiasi roccia frantumata disponibile localmente dovrebbe fare, ma alcune rocce con un alto contenuto di calcare possono aumentare il pH del sistema. Se il test con l'alcol produce una reazione frizzante, è meglio evitare.

Ghiaia del fiume - Se riesci a trovare la ghiaia del fiume con le giuste dimensioni del particolato, è un'opzione fantastica ma poco costosa.

Palline di argilla espansa - Questa graffa idroponica ha il vantaggio di essere estremamente leggera e porosa. Ma può essere proibitivamente costoso quando si intende fare grandi letti di crescita.

Una mezza e metà miscela di pellet di roccia e argilla è una buona opzione poiché aiuta a ridurre il peso totale dei letti di crescita, mantenendo le spese basse.

Come avviare il tuo sistema Aquaponics

Prima di poter disporre di un sistema acquaponico a tutti gli effetti con un serbatoio di pesci ben fornito, l'installazione deve essere innescata con microbi che guidano il ciclo di nitrazione. Senza di loro, i prodotti di scarto possono accumularsi a livelli pericolosi e persino uccidere il pesce.

Per coltivare i batteri che trattano l'ammoniaca, la stessa sostanza viene prima introdotta nel sistema. È possibile scegliere una delle migliori fonti di ammoniaca, compresa l'ammoniaca domestica purché non contenga additivi come profumi e colori. Alcuni degli starter ad ammoniaca comunemente usati sono:

Concime di urea - Si scompone in ammoniaca, ma usalo con parsimonia per evitare l'overdose.

Urina : è una buona fonte e viene fornita gratuitamente. È meglio conservare l'urina per alcuni giorni prima di introdurla. Se il donatore sta assumendo antibiotici, potrebbe distruggere le colonie batteriche.

Cibo per pesci - Quando il mangime per pesci viene aggiunto al sistema acquaponico, si rompe lentamente, rilasciando ammoniaca.

Pesce avariato - Il processo di decomposizione genera ammoniaca e può persino contribuire con alcuni microbi al sistema.

Pesci vivi poco costosi - L'introduzione di pochi pesci economici comunemente disponibili nel commercio di acquari può fare il trucco, ma è necessario evitare di dare troppo cibo al pesce. Se l'acqua si appanna con la fioritura algale, l'alimentazione deve essere interrotta fino a quando non si risolve.

Come conservare i pesci nel serbatoio dell'acquacoltura

Il pesce è una componente essenziale del sistema acquaponico, ma alcuni tipi di pesci sono più adatti a questo rispetto ad altri. Ciò che è giusto per te può dipendere dal clima locale e dalla disponibilità di scorte, così come il tuo scopo nell'allevare il pesce. Nelle aree più calde, Tilapia, Barramundi, Persico e diversi tipi di carpe sono preferiti per la loro rapida crescita. Alcune persone che vogliono raccogliere il pesce meno frequentemente scelgono tipi a crescita lenta.

Nelle zone più fredde, la trota è una grande scelta per la cultura per tutto l'anno, ma se avete estati calde, devono essere raccolte e il serbatoio viene rifornito con un altro tipo in grado di gestire il calore. Coloro che non intendono mangiare il pesce preferiscono varietà decorative come Goldfish o Koi. Gamberi d'acqua dolce, gamberi e cozze sono grandi aggiunte a qualsiasi sistema acquaponico purché coesistono pacificamente l'uno con l'altro.

Le regole regionali applicabili dovrebbero essere prese in considerazione quando si sceglie il pesce. Il pesce gatto del canale è popolare negli Stati Uniti, ma alcuni stati possono avere restrizioni sulle carpe poiché sono considerate invasive in molte aree.

Densità di pesci e piante

Il numero di pesci che puoi immagazzinare dipende dalle dimensioni del tuo acquacoltura e dalla capacità dei letti di crescere di pulire e riciclare le acque reflue. Tecnicamente, puoi avere una densità di pesce pari a quella di un normale sistema di acquacoltura. Inoltre, più letti crescono, più pesci puoi conservare, a condizione che ci sia abbastanza spazio nella vasca dei pesci.

Tuttavia, è ideale per attenersi a una libbra per 10 galloni di regola dell'acqua per un set up acquaponica senza stress. L'esaurimento di ossigeno e l'accumulo rapido di sostanze tossiche nell'acqua possono mettere a rischio l'intero sistema, quindi puntare a una più bassa densità di pesce.

Per quanto riguarda le piante, puoi piantarle davvero vicine perché le loro radici sono costantemente bagnate da acqua ricca di nutrienti, eliminando ogni competizione. Anche una densità di pesce molto bassa può fornire un gran numero di piante, quindi non c'è bisogno di essere prudenti qui. Puoi coltivare insalata, erbe, pomodori, melanzane e quasi tutto ciò che desideri. La lussureggiante crescita potrebbe fuoriuscire sui lati, quindi lasciare uno spazio di 2 piedi tra i letti renderà più facile la raccolta.

Risoluzione dei problemi

  • Parassiti nel letto di crescita - I parassiti come le lumache e i vermi possono essere espulsi occasionalmente inondando il letto di crescita.
  • Fioritura algale : di solito si verifica prima che il sistema sviluppi un carico microbico sufficiente a gestire i nutrienti presenti nell'acqua. Tagliare i pesci fino a quando non si schiarisce.
  • Crescita algale sui lati se il serbatoio - Troppa esposizione alla luce causa la crescita di alghe verdi. Posizionare il serbatoio di pesce lontano dal sole o coprirlo con tessuto scuro.
  • Bassi livelli d'acqua - La perdita d'acqua attraverso l'evaporazione diretta e la traspirazione da parte delle piante richiedono un rabbocco occasionale. Potrebbe essere necessario farlo più spesso quando il clima è caldo e ventoso.
  • Carenze nutrizionali - Raramente si riscontra in un sistema acquaponico. L'estratto di alghe può essere usato come fertilizzante per uso generale. È possibile porre rimedio a carenze specifiche mediante l'aggiunta di potassio, ferro o altri micronutrienti in quantità molto ridotte.

Un sistema acquaponico stabilito spesso funziona senza problemi, ma una buona manutenzione garantisce una vita più lunga. Il test della qualità dell'acqua a intervalli regolari è essenziale e le eventuali modifiche devono essere apportate immediatamente.

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