Аквапоника: Перспективный инструмент для экологически чистого земледелия
Сегодня перед сельским хозяйством стоит новая задача: производить больше еды при меньших затратах природных ресурсов. Для достижения этой цели ученые тестируют технику под названием аквапоника. Аквапоника была внедрена много лет назад древними китайцами и мексиканцами. В аквапонике рыба и растения выращиваются вместе. Как это возможно? Бактерии превращают рыбьи экскременты в питательные вещества, полезные для растений. Растения поглощают эти питательные вещества и очищают воду, которую затем можно использовать для выращивания рыбы, и цикл возобновляется! Аквапоника позволяет фермерам получать сразу два продукта и многократно перерабатывать одну и ту же воду. Почти никаких сточных вод не попадает в окружающую среду! Системы аквапоники могут иметь различные размеры и не нуждаются в почве. Их можно устанавливать как на открытом воздухе, так и в помещении. Большие аквапонные системы используются в коммерческих целях, а маленькие - для городского фермерства - выращивания продуктов питания в черте города.
Что такое аквапоника?
Население Земли стремительно растет, а еды для пропитания растущего населения не хватает! Ученым предстоит важная миссия: они должны найти способ производить больше еды без ущерба для окружающей среды. Традиционные методы ведения сельского хозяйства наносят окружающей среде огромный вред. Они наносят вред природным ресурсам и представляют опасность для здоровья людей и диких животных. Решением этой проблемы может стать технология под названием аквапоника. Слово "аква" происходит от слова "аквакультура" - разведение рыбы, креветок, водорослей и других морепродуктов. Часть "ponics" происходит от гидропоники - выращивания растений в воде, без почвы. Аквакультура и гидропоника могут существовать отдельно, но когда мы их объединяем, то получаем аквапонику!
Аквапоника - это миниатюрная версия естественной экосистемы. Она работает так, как обычно работает матушка-природа в любой водной среде! Во-первых, в аквапонике мы заставляем рыбу работать. Под работой мы подразумеваем еду и каканье. В результате получается вода, богатая питательными веществами - да, рыба какает! Затем в дело вступают бактерии. Бактерии превращают рыбьи какашки в идеальное удобрение для роста растений. Растения впитывают это удобрение своими корнями и тем самым очищают воду. Чистая вода повторно используется для разведения рыбы (рис. 1). Цикл возобновляется!
В системе аквапоники рыба, растения и бактерии работают как единая команда. Такая совместная работа позволяет фермерам получать два продукта питания - рыбу и овощи, используя то же количество воды, которое обычно используется для получения только одного продукта. В этом замкнутом цикле вода не расходуется впустую - сточные воды, попадающие в окружающую среду, практически не образуются [ 1 ]!
Аквапоника в прошлом и настоящем
Идея аквапоники довольно старая. Первые формы аквапоники использовались около 1500 лет назад в Южном Китае, Индонезии и Таиланде. Крестьяне выращивали рис на рисовых полях, на которых также разводили рыбу. Рыбьи экскременты служили удобрением для роста рисовых растений (рис. 2).
Пятьсот лет спустя жители центральной Мексики изобрели другую форму аквапоники. Это население, известное как ацтеки, создало большую империю. Столица империи, названная Теночтитланом, была построена на берегу озера Тескоко. В этой заболоченной местности у ацтеков не было плодородных земель для выращивания пищи. По этой причине они построили плавающие в озере сады, которые называли чинампас. Эти плавучие острова были сделаны из грязи и высушенных остатков растений. На чинампасах крестьяне выращивали кукурузу, кабачки, помидоры и другие культуры. Растения могли получать питательные вещества из воды озера, которая была богата рыбьими экскрементами.
Хотя концепция аквапоники очень древняя, только в 1970-х годах ученые заново открыли ее потенциал. В настоящее время аквапоника становится довольно продвинутой и представляет собой устойчивое решение для сельского хозяйства, позволяющее сократить использование природных ресурсов. Аквапоника использует на 90% меньше воды, чем традиционное сельское хозяйство [ 2 ], а растения растут гораздо быстрее [ 3 ]! Аквапоника также уменьшает количество загрязняющих веществ, образующихся в результате использования тракторов и полевых химикатов [ 4 ].
Системы аквапоники могут быть установлены как на открытом воздухе, так и в закрытых помещениях, напоминающих теплицы. Системы, установленные в помещении, позволяют производить продукты питания круглый год! Это большое преимущество в районах, где климат не благоприятствует сельскому хозяйству, например, в местах с низкими температурами, коротким световым днем, отсутствием дождей или пресной воды для орошения.
Виды аквапоники
На сегодняшний день существует три основные системы аквапоники (рис. 3). В плотовой аквапонике растения выращиваются на плавающих плотах. Плоты плавают в резервуарах, заполненных сточными водами, образующимися при выращивании рыбы. Корни растений погружаются в воду, где они могут поглощать питательные вещества из рыбьих экскрементов. Этот метод наиболее подходит для небольших растений, таких как салатная зелень, базилик, шпинат, мангольд и другие. В субстратной аквапонике растения растут в субстрате, имитирующем почву. Этот субстрат поддерживает корни растений и помогает бактериям фильтровать воду. Такая система подходит для всех видов растений, но чаще всего используется для капусты, брокколи, лука, фенхеля, моркови, томатов, перца, огурцов, фасоли, гороха, сквоша и дыни. Наконец, в канальной аквапонике сточные воды от рыб проходят через узкие трубы с отверстиями, в которые помещаются растения. Корни растений погружаются в поток воды внутри трубы, где они могут поглощать питательные вещества из рыбьих экскрементов. Такой способ выращивания хорошо подходит для растений, которым не нужна опора, например, клубники, листовой зелени и трав. Трубы также можно размещать вертикально, чтобы сэкономить место.
Существует множество видов рыб, которые можно использовать в системах аквапоники. В эти системы могут быть включены крупные, мелкие, съедобные или декоративные рыбы, все зависит от конечной цели системы. Наиболее распространенными видами рыб в системах аквапоники являются тилапия, блюгилл, сом, карп кои, фантазийная золотая рыбка, креветка и паку.
Преимущества аквапоники в городах
В настоящее время растет интерес к небольшим системам аквапоники. Такие системы могут располагаться в черте города, например, в парках, городских садах, зданиях, домах, дворах и на крышах. Внедрение небольших систем аквапоники в городах может принести много пользы. Аквапоника может обеспечить большое разнообразие органических и сезонных свежих продуктов. Эти овощи не наносят вреда окружающей среде, поскольку имеют меньший транспортный след - их не нужно перевозить далеко, прежде чем они попадут к нам на стол. Городские системы аквапоники также могут способствовать развитию социальных инициатив. Например, они могут способствовать развитию совместного проживания и проведению образовательных семинаров - в обоих случаях у людей появляется больше шансов встретить своих соседей. Аквапоника также может служить убежищем для птиц и полезных насекомых, что увеличивает биоразнообразие города [ 5 ]. Наконец, городская аквапоника может помочь создать рабочие места для жителей городов.
В общем, аквапоника - это круговая беспочвенная система производства. Она позволяет выращивать рыбу и овощи при том же количестве воды, что помогает экономить воду. Участвуя в аквапонике, люди могут больше узнать о жизни растений и рыб. Они могут лучше понять, как производятся продукты, которые они покупают в продуктовых магазинах. Это особенно важно для молодых людей в городах и пригородах, которые рискуют потерять связь с миром сельского хозяйства. И еще одна важная вещь - участие в аквапонике - это еще и очень весело!
