Аквапоника своими руками

Аквапоника своими руками для личного использования

Аквапоника – способ выращивания некоторых видов рыб и растений одновременно. Это осуществляют с помощью особой экосистемы, применяя этапы для трансформирования отходов жизнедеятельности рыб в полезные вещества для растений. Аквапоника своими руками – довольно увлекательное занятие. Особенно для этого подходит частный дом, хотя небольшую систему можно сделать и для квартиры.

Что такое аквапоника

Аквапоника своими руками – отличный способ разнообразить свой досуг, ведь это целая экосистема с живыми организмами, в которую входят рыбы, растения, бактерии. Она является неким симбиозом двух методик выращивания – гидропоники и аквакультур.

Аквапоника является неким симбиозом, в котором рыбы и растения находятся в замкнутой биологической системе.

Родоначальницей аквапоники считают гидропонику. Ее история началась с опытов Иоганна Ван Гельмонда, который доказал, что рост растения возможен без почвы, подготавливая для их развития лишь воду. Опыты показали, что вода самостоятельно очищается и ее способна усваивать корневая система растений. Этот факт оказался довольно привлекательным для любителей аквариумных рыбок. Так и появились аквариумные фитофильтры. Их изобретатель Николай Золотницкий доказал, что рыбы в такой воде неплохо себя чувствуют, а главное – не болеют. Новый виток развития аквапоника получила недавно, поскольку многие заинтересованы в экологически чистых продуктах питания.

Основная суть аквапоники в том, что рыбы в процессе своей жизнедеятельности создают отходы, служащие для растений пищей и удобрениями. В свою очередь растения, очищают водную среду, создавая для рыб комфортные условия развития.

Необходимое оборудование

аквапоники, изготовленной своими руками потребуется определиться с месторасположением системы, приготовить оборудование (главным образом контейнеры), выбрать обитателей, поскольку не все виды рыб подходят для аквапонных систем.

Емкостей потребуется две штуки. Одна – для выращивания растительных культур, вторая – для рыб. Контейнеры должны быть довольно объемными, крупными и герметичными. Лучше подобрать пластиковую емкость на 1000 л. Дно контейнера для рыб покрывают мелкой галькой, грунтом. Рыбам необходимо обеспечить должное освещение и правильный температурный режим. Для размножения и циркуляции бактерий в водной среде потребуется установка труб. В емкости для растений, которая должна разместиться над первой, нужно сделать два отверстия для поступления влаги и для слива.

Таким образом, для изготовления аквапоники своими руками потребуется:

• две емкости;
• поддон;
• фильтр для очистки воды;
• отстойник;
• гидропонная система для растений.

Аквапоника может состоять из одной секции, или из нескольких подсистем. Пошаговая схема сбора аквафермы своими руками очень проста. Главное – построить правильный трубопровод, для чего потребуется насос, который будет поддерживать давление, и шар-кран для перекрытия трубы ведущей в аквариум. Далее понадобятся фиттинги с резьбой внешней и внутренней. Отверстия в контейнере с растениями должны соответствовать фиттингу с наружной резьбой. В фитинг с внутренней резьбой должен подойти фильтр с сеткой.

В сифоне потребуется отверстие не ниже 3 см от нижнего края трубы. Это позволит медленно набирать воду в емкость и при необходимости быстро ее сливать. Для задержки крупных частей мусора рекомендуется сделать фильтр из трубы диаметром 100 мм. В нем следует сделать отверстия, чтобы внутрь него вода попадала, а камни, корешки оставались снаружи.

Обходная труба с шар-краном поможет контролировать расход воды для верхнего яруса системы с растениями. Кран с насосом будут способствовать возвращению воды в аквариум.

Как работает аквапоника своими руками

Для правильной работы аквапоники в домашних условиях потребуется придерживаться некоторых правил:

1. Корм должен подаваться стабильно. Для этого есть два способа. Первый заключается в использовании нескольких контейнеров для рыб и установок, расположенных в шахматном порядке. Там могут содержаться рыбы разных этапов развития. Второй способ подразумевает развитие рыб разного возраста в одном контейнере. При этом сортировка и вылавливание рыбы происходит ежемесячно. Такая система подходит для крупных хозяйств и значительно экономит место и затраты.
2. Для развития растительных культур и рыбы требуется определенное количество полезных веществ. Необходимо регулярно следить за уровнем железа, кальция, калия и других необходимых веществ.
3. Излишки корма нужно убирать своевременно, поскольку некоторая его часть оседает на дне. Необходимо использовать фильтры и поддоны для соблюдения чистоты. Кроме того, если не производить очищение, то отходы закрепляются на корешках, снижая уровень кислорода. Это отрицательно влияет на поглощение влаги и питательных веществ.
4. Потребуется хорошая аэрация. Для правильного развития рыб и растений нужно соблюдать определенный уровень растворенного кислорода. Также это необходимо для жизнедеятельности бактерий.
5. Регулярный контроль pH. Это основной показатель качества воды. При несоблюдении равновесия может снизиться показатель роста и развития живых организмов.

Aquaponics при грамотном развитии позволяет вырастить экологически чистые продукты своими руками.

Преимущества аквапоники

Основные преимущества домашней аквапоники:

• используются только экологически чистые материалы, полный отказ от вредных стимуляторов роста;
• качественная фильтрация воды обеспечивает оптимальное количество кислорода, необходимое для флоры и фауны;
• значительная экономия на питании растений и рыб;
• выращивать растения можно без привязки к времени года;
• если установка получится необычного дизайна, можно наслаждаться красивым видом;
• двойной результат от ведения деятельности.

Коллекторы для аквапоники можно не только сделать самостоятельно, но и приобрести готовые.

Аквапоника из еврокуба (aquaponicsfaq.net)

В статье приведены системы аквапоники, выполненные из еврокубов. Еврокубом называется пластиковая емкость кубической формы или IBC (Intermediate Bulk Container — контейнер средней вместимости) объемом 1000 литра. Этот контейнер помещен в жесткий алюминиевый каркас и стоит на пластиковом или деревянном поддоне. Хотя существует множество схем аквапоники с использованием еврокубов, наиболее распространенная состоит из двух контейнеров, полученных путем разрезания еврокуба и металлического каркаса по верхней четверти его высоты. Верхняя часть или гидропонный модуль (250 литров) располагается на стойке поверх нижней и предназначена для выращивания растений. В центре неё находится сифон для периодического сливания всей воды в емкость с гидробионтами.

Схема аквапоники из еврокуба (backyardaquaponics.com)

Аквапоника из серии контейнеров (semper.xenxnex.com/)

Сифон обеспечивает осушение субстрата и, следовательно, снабжение растений кислородом.

Распространение получили два типа автоматических сифонов

Первый тип состоит из внешней перфорированной ПВХ-трубы, предотвращающей утечку субстрата. Внутри неё располагается сливной стояк, заключенный в трубу большего диаметра с воздушным инжектором. Труба, покрывающая сливной стояк, наглухо закрыта сверху. Механизм действия этого сифона заключается в периодическом создании воздушной пробки на входе сливного стояка. К его недостаткам можно отнести загрязнение трубки инжектора, что приводит к ухудшению работы сифона.

Механический сифон с трубкой инжектором воздуха. Трубка очень тонкая и может забиться грязью.

Принцип работы сифона с инжектором для введения воздуха (youtube.com/watch?v=4hHRe3KJfoY)

Второй тип работает также, но не имеет отдельного воздушного инжектора. В трубе, закрывающей сливной стояк, проделаны прорези в основании. Через эти прорези засасывается воздух и образуется воздушная пробка, препятствующая дальнейшему сливу воды. Для создания эффективного сифона существуют некоторые хитрости. В частности, верхнюю часть сливного стояка можно сделать в виде воронки для более быстрого осушения гидропонного модуля.

Механические сифоны без трубки инжектора. У образца слева труба, покрывающая сливной стояк, также предотвращает утечку грунта (affnanaquaponics.com и greenlifeaquaponics.com, соответственно)Механические сифоны без трубки инжектора. Образец. изображенный справа, более эффективный. 1. Труба, покрывающая сливной стояк, 2. Воронка сливного стояка, 3. Пространство между трубой и воронкой (чем меньше, тем быстрее происходит прерывание слива), 4. Внешняя перфорированная труба для удержания субстрата, 5. Отверстия во внутренней трубе определяют уровень остаточной воды (affnanaquaponics.com).

Механизм ускорения водного потока основывается на принципе Бернулли, который гласит: «давление жидкости/газа снижается с увеличением скорости жидкости/газа». Высокоскоростной поток обладает низким давлением, а низкоскоростной, напротив, высоким давлением. Этот принцип используется для создания подъемной силы крыльев самолета. Крылья сделаны таким образом, чтобы поток воздуха проходил по его верхней части быстрее, чем по нижней. Таким образом, создается разница давлений и подъемная сила.

Эффект Бернулли приводит к раннему началу и более быстрому сливу воды, а также скорому прерыванию водного потока. Начало сливания воды инициируется сильным начальным потоком за счет принципа Бернулли и удлинением трубы сливного стояка. Прерывание слива и создание воздушной пробки инициируется сильным остаточным водным потоком за счет принципа Бернулли, несбалансированной формой столба воды снаружи сливного стояка (воронка шире и ближе подходит к покрывающей трубе, поэтому столб воды в месте стыка тоньше), удлинением трубы сливного стояка. В общем случае, чем шире будет воронка и больше длина трубы сливного стояка, тем проще будет происходить прерывания водного потока. В нижнем контейнере находится помпа, которая качает воду в гидропонный модуль.

На сегодняшний день аквапоника получила распространение, главным образом, в виде хозяйств по разведению гидробионтов. Интеграция выращивания рыбы и других водных организмов с гидропоникой позволяет снизить расходы на очистку воды. Растения активно используют для своего роста загрязнения, выделяемые водными животными, в частности, нитраты. В настоящий момент отсутствуют эффективные методы перевода нитратов в молекулярный азот. Реакторы для денитрификации дороги и сложны в обслуживании, и самым коротким путем снижения концентрации нитратов в системе с рециркуляцией воды являются водные подмены.

Распространению аквапоники с использованием еврокубов способствовали широкая доступность и дешевизна этих емкостей, возможность создания модульных конструкций. Тем не менее, еврокубы имеют недостатки, к их числу относится чувствительность в УФ-излучению и солнечному свету, тонкие стенки и необходимость тщательной промывки емкости.

Расположение и запуск аквапоники

Для быстрого развития растениям необходимо 4-6 часов находиться под солнцем. С другой стороны, рыбам солнечный свет не нужен и лучше, чтобы он вообще отсутствовал. Находящиеся на открытом воздухе еврокубы следует покрыть облицовочным материалом для защиты от солнца.

Наилучшим субстратом для гидропонного модуля является садовый или строительный керамзит с диаметром частиц 8-16 мм. Слишком мелкий керамзит препятствует поступлению кислорода, а слишком крупный дает маленькую площадь поверхности для роста бактерий. Кроме того, в грунте со слишком крупными частицами растениям сложно укорениться.

К любому участку емкости должен быть доступ. При этом в расчет берется будущий рост растений. Между отдельными кубами лучше оставлять промежуток в 70 см. Доступ должен быть и к рыбам.

Аквапоника на открытом воздухе должна находиться вдали от деревьев и кустарников во избежание загрязнения культуры.

Растения можно высаживать в виде ростков, углубляя в грунт, или семян, распределяя по поверхности. Корни ростков лучше промыть от почвы. Саженцы томата, огурцов, клубники будут прорастать и удлиняться, поэтому рекомендуется использовать различные опоры (вкапывать трубы, сетку).

Какие растения выращивать в аквапонике ?

В любой системе будут расти следующие виды: листовой салат, репа, кудрявая капуста, свекла, руккола, базилик, мята, жеруха обыкновенная, лук скорода, большинство домашних декоративных растений.

Растения, предъявляющие повышенные требования к питанию и развивающиеся только в системе с высокой плотностью посадки рыбы, т.е. высокой органической нагрузкой: томат (помидорчики), перец, огурцы, горох, бобы, тыква, броколли, цветная капуста, кочанная капуста.

Интересное исследование провели американские специалисты из Гавайского университета в Маноас. Они выращивали по отдельности репу и томат в двух одинаковых системах аквапоники (www2.hawaii.edu/~khanal/aquaponics/design.html). В течение 140 дней регистрировалась и оценивалась степень утилизации NO2, NO3 и общего аммонийного азота (TAN). Каждая система имела овальный бассейн объемом 314 литра для выращивания Нильской тиляпии (Oreochromis niloticus) (плотность посадки 15-25 г/л; изначально в каждой системе 6 кг рыбы, в конце — 10.5 кг для томата и 9 кг для репы). Вода в бассейнах аэрировалась.

Гидропонный модуль каждой системы имел объем 370 литров. Растения располагались на плавучем плотике, покрывающим всю площадь контейнера. Корни растений постоянно находились в воде. Наполнитель и механизм периодического наполнения и слива не использовался. Перед попаданием к растениям вода проходила очистку от взвешенных твердых частиц в фильтре механической очистки (18.5 литровое, закрытое ведро с бионаполнителем).

Графики зависимости концентрации нитратов (NO3) в системах аквапоники (слева) и устойчивой аквакультуре (справа). Плотность посадки рыб одинакова. Можно отметить стабильно низкий уровень нитратов при использовании аквапоники. (www.ctahr.hawaii.edu/sustainag/workshop/downloads/Aquaponics-May2013/Hu.pdf)Графики зависимости концентрации нитритов (NO2) в системах аквапоники (слева) и устойчивой аквакультуре (справа). Плотность посадки рыб одинакова. Можно отметить стабильно низкий уровень нитритов при использовании аквапоники. (www.ctahr.hawaii.edu/sustainag/workshop/downloads/Aquaponics-May2013/Hu.pdf)Графики зависимости концентрации общего аммонийного азота (TAN) в системах аквапоники (слева) и устойчивой аквакультуре (справа). Плотность посадки рыб одинакова. TAN стабильно снижается при использовании томата в качестве культуры. (www.ctahr.hawaii.edu/sustainag/workshop/downloads/Aquaponics-May2013/Hu.pdf)

Общий уровень утилизации азота:
(1) Аквапоника с томатом: 42.2%;
(2) Аквапоника с репой: 33.5%.

На основе полученных результатов исследователи пришли к следующим выводам:
(1) Аквапоника повышает эффективность утилизации азота.
(2) В качестве гидропонной культуры лучше использовать томат, чем репу.
(3) Аквапоника имеет более низкую концентрацию нитратов, главным образом, благодаря впитывания их растениями.

Возможно, при использовании наполнителя в гидропонике можно было бы добиться лучших показателей утилизации азотсодержащих соединений.

Плотность посадки рыб

На 500 литров гидропонного модуля рекомендуется выращивать 20-25 особей (тиляпия, карп). Таким образом, в системе из одного еврокуба, включающей 250 литров гидропоники, могут развиваться 10-12 особей.

Тем не менее, точная плотность посадки зависит от кормления, доступности кислорода, температуры и вида рыб.

Неприятности

Не лишне будет отметить важность аэрации емкости с рыбой и наличия генератора на случай отключения электричества.

В редких случаях, при использовании рыбьих кормов, отличных от коммерческих, растения ощущают недостаток питательных веществ (подробнее http://aquavitro.org/2014/02/28/desyat-principov-raboty-s-sistemami-akvaponiki/). Как правило, отмечается нехватка Fe, Ca, Zn, Mg и Mn. Недостаток зависит от источника воды, pH в системе и может быть восполнено без ущерба рыб и бактерий. Проблему можно решить добавлением экстракта морских водорослей.

Адекватный pH системы представляет собой компромисс между запросами растений и бактерий. Растения предпочитают низкое значение pH, тогда как нитрифицирующие бактерии pH около 7.5. В большинстве систем аквапоники pH составляет 6.8-7.2.

При дыхании растений и рыб увеличивается содержание углекислого газа и повышается кислотность. В среду можно регулировать внесением KOH, CaOH, лимонной и азотной кислоты в зависимости от необходимого уровня pH.

Изготавливаем акваферму

Акваферма представляет собой замкнутую экосистему – это в одно и то же время мини-огород, красивый внешне аквариум и отличный декоративный элемент. Вы наблюдаете за рыбками и в то же время выращиваете урожай, а акваферма самостоятельно себя регулирует. Нет необходимости чистить аквариум и помещать в него удобрения. В продаже имеется gold fish, который имеет в комплекте семена растений, корм для рыбок, средства для дехлорирования жидкости и удаления осадков.

Ферма для рыбок

Если вы уже давно решили завести домашнего питомца, да и свежую зелень любите постоянно класть в салатики, то gold fish — изобретение именно для вас. На фото ниже вы можете посмотреть, что представляет такой аквариум. Причём усилий по созданию и поддержанию своей мини-фермы прилагать нет необходимости.

Не нужно переживать, что аквариум загрязнится, рыбке будет очень плохо и ничего у вас из этой затеи не выйдет. Система создана так, что аквариум самостоятельно себя очищает посредством специальных насосов. Отходы предназначаются кормом для растений, которые произрастают по законам гидропоники. Кроме свежей зелени, у вас получается свежий кислород, который выделяют растения.

История создания

Идея формирована такой мини-экосистемы принадлежит двум калифорнийским парням, вернее, выпускникам исследовательского университета, известного как Калифорнийский вуз в Беркли. Никил Арора с Алехандро Велезем хотели создать отличную микроферму, которая была бы совершенно безвредна для человека и природы. На фото ниже продемонстрирована такая система.

Система

Для реализации собственных задумок они собрали огромную команду. Над аквафермой работали исследователи в сфере гидропоники, биологии, аквакультуры, инженерии и дизайна. В результате у них вышла система, которая хорошо подходит для жилых территорий и для офисных помещений, детских учреждений. В РФ стал популярен чудо-продукт gold 1 fish. Этот gold 1 fish отличается тем, что считается необычной и креативной вещицей.

Выбор растений и рыбок

Таким образом, теперь, когда мы уже знакомы с тем, что это такое, рассмотрим важный вопрос — какие растения можно вырастить в такой системе. Тут также имеются собственные моменты, к примеру, лучше посадить листовую зелень, цветы не рекомендуется сажать. Это имеет отношение к тому, что цветы нужно тщательно поливать и удобрять питательными веществами, отличными от тех, что может дать эта система.

Идеальными растениями для небольшого размера экосистемы считается зелень и травы. Поэтому в комплекте с базовым набором имеются семена базилика и пшеницы. Однако данным набором разнообразие на небольшом огороде не ограничивается. Вы к тому же можете выращивать петрушку, рукколу, мяту или кинзу.

Каких рыбок можно заселить в такую экосистему? А сейчас речь пойдет о выборе рыбок. В них могут проживать любые породы рыбок. Житель подобной системы должен быть устойчивым к колебаниям нитритов и аммиака. Сами изобретатели такой конструкции рекомендуют запускать в резервуар бойцовскую рыбку либо, как её ещё именуют, сиамского петушка. Ещё один отличный выбор — данио зебры, или данио рерио. Их можно брать по несколько особей в один аквариум.

Емкость для системы

Поскольку объём резервуара составляет 11 литров, то необходимо помнить, что огромное количество рыбок в него не могут уместиться. Петушок вообще по возможности должен проживать один, потому что рядом с иной особью он может вести себя очень агрессивно. Отличный расчёт, если рыбки спокойные — несколько особей по 2,5 сантиметра.

Для того чтобы поддержать нормальную жизнедеятельность рыбок, вода аквариум должна быть около 26 градусов. Установите ферму в таком месте, где имеется доступ к электричеству, оно пригодится для работы насоса. Изобилие дневных лучей солнца пригодится таким растениям, как салат-латук либо базилик. Лишь нужно предотвращать попадание солнечных лучей на водную поверхность, поскольку это может оказаться причиной возникновения водорослей. В том случае, если доступ солнечных лучей к вам в квартиру ограничен, сажаем пшеницу. Она не нуждается в обильном освещении.

Акваферма своими руками

Вы можете приобрести такую ферму, которая продемонстрирована на фото, в любом зоомагазине, интернет-магазинах, однако, вы можете также изготовить ее и самостоятельно. Далее рассмотрим, как это сделать.

Для работ нам пригодятся:

1. аквариум:

• 11-литровая емкость;
• мягкая и жесткая трубы;
• поддон для посадок;
• пакетик с гравием;
• насос для подачи воздуха.

1. для растений:

• вазоны и рассада;
• грунт для вазонов.

1. для воды:

• дехлоратор, который не содержит химикатов;
• TidyTank – средство для удаления осадков;
• полезные бактерии ZymBac, благодаря которым осуществляется биологическая фильтрация в резервуаре.

Посадка растений

1. для рыбок:

• пакетик корма для рыбок;
• пакетик FishPrep – это терапевтическое масло для рыбок.

Инструкция по сборке такой универсальной системы, как акваферма:

1. В поддон для растений необходимо установить жесткую трубку, если в комплекте она у вас уже не вставлена.
2. Затем, берем емкость для воды и наполняем ее приблизительно до половины водой комнатной температуры. Можете наполнить водой из-под крана. Затем в воду добавляем один пакетик FishPrep и половинку колпачка D-Klor (его добавляем в случае применения проточной воды, а не питьевой).
3. Потом купленную рыбку опускаем в пакете либо емкости, в которой вы ее купили, на 15 минут в подготовленную воду. Далее, рыбу нужно выпустить и дать чуть поплавать – где-то 12 минут. Затем рыбку необходимо выловить, поместить в емкость и добавить туда воду из резервуара. Воду из резервуара выливаем.
4. Заем нужно промыть гравий. Промываем в горшке для растений (горшки для этой фермы должны быть с вертикальными дырками). Гравий можно промыть горячей водой. После промывки его кладем на основание резервуара. Потом емкость наполняем водой комнатной температуры до отметки и размещаем в заранее подготовленное место. В воду нужно класть колпачок D-Klor. Теперь вы можете запускать рыбок.

Готовая система

На данном этапе собираем поддон для растений. Поддон необходимо поместить сверху емкости. Гибкую трубу подсоединяем к насосу и вставляем в жесткую трубку (чуть ниже середины жесткой трубки). Насос нужно принести около резервуара и протянуть гибкую трубку в дырку сзади емкости. Сверху поддон закрываем с помощью крышки. Насос можете подключить в розетку. Затем в горшок добавляем грунт и горшки помещаем в поддон. Перед высадкой рассады необходимо приподнять емкость и вылить флакончик ZymBac в воду.

Сейчас пришло время сажать рассаду. Для этого достаточно просто засеять семена в грунт в горшках. После того как наша ферма поработает неделю, ее необходимо тщательно очистить. Для этого в воду добавляем пакетик TidyTank. На этом все работы завершились.

Вы можете пользоваться и наслаждаться вашей фермой. Не забываем кормить рыбок и очищать аквариум. Горшки необходимо время от времени поворачивать, чтобы корни плотно обволакивали горшок.

С. Диана

Рыбы + растения = аквапоника

В природе все уравновешено и создано друг для друга. Нарушение баланса требует компенсации. Простейший пример – подводный мир. Продукты жизнедеятельности рыб провоцируют у них же высокий уровень метаболизма, и даже может стать причиной гибели. Именно поэтому воду в аквариумах постоянно меняют. В естественных условиях очисткой воды занимаются водоросли. Известно, что они, будучи разновидностью растительного мира, потребляют готовую органику, в том числе и рыбного происхождения.

В то же время растения, в их числе и овощи, нуждаются в природной органике, которую в век промышленного производства в сельском хозяйстве заменили химией – азотными, калийными и фосфорными удобрениями. Правда, нередко бизнесмены в погоне за урожайностью и прибылью выращивают овощи и фрукты не соответствующие стандартам экологии.

Именно поэтому в начале 21 века популярность начинает приобретать такой уникальный способ овощеводства, как аквапоника. Его суть заключается в том, что рыбы вырабатывают удобрения, которые перекачиваются вместе с водой в систему гидропоники, где и выращиваются овощи. Продукт получается природным, а урожайность не уступает нормам интенсивного земледелия. В Европе, в Канаде, в США за аквапоникой видят будущее: выращивая рыбу, выращивают овощи. Тот и другой продукт полезен для здоровья, и всегда будет пользоваться спросом.

Об этом новом бизнесе на аквапонике, являющемся, на наш взгляд, одной из интереснейших бизнес-идей, представленных в интернете, мы и решили рассказать.

Аквапонике – 127 лет

Аквапонику справедливо считают разновидностью гидропоники, история которой начинается с опытов голландца Иоганна Ван Гельмонта в первом десятилетии семнадцатого века. Гельмонт доказал, что растения можно выращивать и без грунта, правильно готовя воду. Многочисленные наблюдения показали, что вода, используемая для выращивания растений методом гидропоники, самоочищается, т.е., вещества, растворенные в ней, усваиваются корневой системой.

Первыми, кто извлек из этого факта практическую пользу, были любители декоративных рыбок. Именно для них появились аквариумные фитофильтры авторства Николая Федоровича Золотницкого. В 1885 году в книге «Аквариум любителя» он привел их краткое описание и пояснил механизм работы. Им было замечено, что растения, украшающие аквариумы, корни которых были опущены в воду, растут не с меньшей эффективностью, чем на грунте с интенсивным удобрением. А рыбы, плавающие в такой воде, хорошо развиваются и не болеют. Правда, в то время этот научный факт имел ограниченное применение.

В настоящее время, в эпоху энергосбережения и экологических приоритетов, аквапоника получила новое развитие. На западе имеется немало ферм, в которых выращиваются экологически чистые продукты методом аквапоники, и даже сняты фильмы, популяризующий этот бизнес. Поначалу овощеводство на аквапонике дополняло рыбоводство, и было вторичным, однако с ростом спроса на экологическую продукцию, первичным стала именно аквапоника.

От биофильтров для декоративных рыб к растениеводству

Биологические фильтры представляют собой замкнутую систему, в которых воду из аквариума посредством насоса пропускают через корневую систему растений, растущих в специальных устройствах по методу гидропоники. В отличие от водорослей, наземные растения активнее потребляют органику.

«У меня сделан такой же биофильтр для аквариума, — на форуме «Гидропонщики» сообщил Ivanow, — работает почти год, растения прекрасно себя чувствуют». Ему вторит nonpro: «Рыбам нравится чистая вода». Точно так устроена «рыбная» аквапоника: вода из бассейна с рыбами насосами закачивается в емкость, в которой на твёрдых субстратах выращиваются растения.

Игорь Некрасов, студент из Москвы рассказал о своем опыте аквапоники: «Всё получилось спонтанно, мы решили украсить аквариум вазоном и одновременно фильтровать воду через корни растений, высаженных в нем. Делалось, это лишь с одной целью, как можно реже менять воду, поскольку это очень хлопотное занятие. Использовался аквариумный грунт внизу и керамзит – сверху. Посадили то, что было под рукой – луковки репчатого лука. Когда эта гидросистема заработала, я увидел, что лук в биофильтре рос в два раза быстрее, чем в грунте на окне».

По словам юноши, он заинтересовался этой темой и нашел в интернете немало положительных примеров. Впрочем, узнал он и об отрицательном опыте. Аквапоника в производственных целях является наукоемким процессом, и упрощенный взгляд может негативно сказаться на результатах. Поэтому комментарии «пробовал, и ничего не получилось» говорят, скорее, об отсутствии знаний.

Помидор из карпа

Лидерами в аквапонике стали голландцы. Многие разработки ведутся в рамках проекта EcoFutura, с целью снизить в разы содержание нитратов, сохраняя при этом высокую урожайность, что актуально в условиях усиления экоконтроля. Так аквабиологом Пимом Вильгельмом разработана аквапоническая технология выращивания экологически чистых помидоров в зимнее время. Известно, что рост томатов на закрытом грунте зимой сопровождается обильным питанием их нитратами.

Водоемы соседствуют друг с другом. Высокий урожай томатов достигается за счет частичной обработки аквариумной воды – её стерилизацией ультрафиолетовым светом и pH контролем. При этом вода активно минерализуется, как это требуется по технологии выращивания помидоров. Обратно вода сливается в аквариум после фильтрации осмосом, поскольку уровень минерализации остается высоким.

В этом, собственно, и заключается специфика выращивания помидоров. Для других культур, требуются иные подходы и технологии. В этой связи Вилем Кеммерс, директор и руководитель проекта EcoFutura, видит трудности промышленного выращивания овощей аквапоникой в доведении аквариумных вод до норм, необходимых для конкретной агрокультуры, поскольку требует дорогостоящей контрольно-измерительной техники и дозирующих устройств.

Промышленное выращивание рыбы и овощей требует высоких стартовых трат, т.к., необходимо построить теплицы, и в них размещать водоемы. Рентабельность такого бизнеса может быть достаточной в южных регионах России. В то же время спрос на экологически чистые продукты постоянно возрастает. Так в странах Евросоюза томаты, выращенные по технологии аквапоники, имеют содержание нитратов в десять раз меньше, чем на закрытом грунте, и стоят в пять раз дороже. При этом затраты увеличиваются всего в два раза.

В России аквапоника пока не нашла широкого применения, но уже известны небольшие хозяйства опытного производства, в которых совмещают выращивание рыб и клубники. Об этом поведала форумчанка ЗАФИРА, сообщив: «Я уже три года выращиваю клубнику, используя воду из аквариума, в которой муж держит солнечных окуней. С площади, примерно полметра, каждые полгода собираю до 2 килограмм вкуснейших ягод».

***
В России этот бизнес, скорее, экзотика, поскольку спрос на экологически чистые продукты с высокой добавленной стоимостью пока не велик. Однако вслед за Западом и у нас овощи, выращенные по технологии аквапоники, обязательно будут востребованы.

Александр Ситников
Фото с сайта ponics.ru, uzv.su, vkontakte.ru

Аквапоника: Основные принципы

Обсудим один из интересных способов ведения сельского хозяйства — аквапонику. Он представляет из себя симбиоз гидропоники и аквакультуры.

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.

Аквапоника

Гидропоника, как гласит Википедия — это выращивание растений без почвы, непосредственно в воде. Аквакультура, в свою очередь — это выращивание улиток, раков, креветок, рыб, то есть водных животных. Что будет, если их объединить? Получится аквапоника — симбиоз, особая экосистема, где водные жители растут вместе с привычными всем нам сельскохозяйственными растениями. Причём они помогают друг другу.

Как? Всё просто. В процессе жизнедеятельности рыб и других водных обитателей в воде появляются отходы — углекислый газ, калийные, азотистые, фосфорные соединения. Для самих подводных жителей эти вещества вредны, вот почему нужно достаточно часто менять воду в аквариуме, ставить фильтры.

Но для растений эти вещества полезны, ведь побочные продукты жизнедеятельности рыб при воздействии азотфиксирующих бактерий превращаются в нитриты и нитраты. А мы помним, что они растениям нужны для активного роста. Таким образом, растения получают питание в виде отходов жизнедеятельности и попутно утилизируют их, а к рыбам возвращается уже очищенная вода.

Все довольны — рыбы, растения и хозяева, которые могут одновременно выращивать, например, золотых рыбок вместе с комнатными растениями, карпов с томатами, а салат — с окунем. Преимущества такого варианта ведения сельского хозяйства оценили ещё ацтеки, выращивавшие овощи на искусственных плавучих островах, прямо в озёрах. Использовали такую практику и китайцы, на заливных рисовых полях которых водилось много рыбы.

Сейчас уже есть научные трактаты по аквапонике, этот вариант выращивания продуктов питания выходит на новый уровень. Однако нас больше интересует, как можно воспользоваться такой технологией у себя дома.

Как видим на фото, самый простой вариант применения принципов аквапоники — сделанный своими руками пенопластовый плот с отверстиями для зелёного лука, плавающий в мини-пруду с рыбами. Очень просто. А лук будет расти лучше, чем на окне в кухне.

В домашних условиях часто используют обычные аквариумы с рыбками, поверх которых ставят систему гидропоники. Как видим на фото, вовсе без грунта дело не обходится. Растения высаживаются в специальные лунки, ёмкости, куда насыпается твёрдый носитель — чаще всего керамзит, гравий, галька, щебень, вермикулит.

Принципиальная схема аквапоники

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:

1. Непосредственно ёмкость для рыб, где они будут кормиться и расти. Это может быть бак, аквариум, пластиковый контейнер, даже старая ванна.
2. Отстойник. Это агрегат, необходимый для вылавливания остатков корма для рыб, мелких частиц, отделившейся биоплёнки.
3. Биофильтр. В этом месте нитрифицирующие бактерии смогут перерабатывать отходы жизнедеятельности рыб, превращая вредный для них аммиак в нитраты.
4. Гидропонная система для растений — ёмкость с твёрдым наполнителем или без него.
5. 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. опубликовано econet.ru

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .

Часть установки для аквапоники. Водный субмодуль с рыбами.

Аквапоника (лат. aqua — вода, греч. πόνος — работа) — высокотехнологичный способ ведения сельского хозяйства, сочетающий аквакультуру (выращивание водных животных) и гидропонику (выращивание растений без грунта).

Аквапоника представляет собой искусственную экосистему, в которой ключевыми являются три типа живых организмов: водные животные (обычно рыбы), растения и бактерии. Такая технология экологически безопасна. Работает по принципу экосистемы рыб и растений: рыбы обеспечивают питание растениям, а растения очищают воду. Суть метода — в использовании отходов жизнедеятельности водных животных (рыб, креветок) в качестве питательной среды для растений. Водные животные выделяют токсичные для них самих продукты жизнедеятельности: азотистые, калийные, фосфорные соединения, углекислый газ. Накопление этих веществ в воде представляет главную проблему как в замкнутой промышленной аквакультуре, так и в простом аквариуме. Эти же вещества абсолютно необходимы в гидропонике, и их добавляют в воду для получения питательных растворов для растений. В аквапонике эта проблема решается сама собой: продукты жизнедеятельности рыб утилизируются бактериями и растениями.

История

Аквапоника имеет древние корни, хотя существует несколько вариантов её возникновения:

• Ацтеки культивировали острова — чинампы — в системе, которую называют первой формой аквапоники для сельскохозяйственного использования, где растения выращивались на закреплённых (иногда плавучих) на мелководье озера островах, а отработанные материалы извлекались из каналов чинампы, окружающие города использовались для орошения растений вручную.
• Южный Китай, Таиланд и Индонезия, которые возделывают и выращивают рис на заливных полях в сочетании с рыбой, приводятся в качестве примеров первых видов аквапоники. Эта поликультурная (выращивание различных видов в одной природной территории, например в пруду) система ведения сельского хозяйства существовала во многих странах Дальнего Востока. На заливных полях выращивались такие виды рыб, как озёрный голец, голец (лат. Misgurnus anguillicaudatus), азиатский болотный угорь (лат. Monopterus albus), сазан (лат. Cyprinus carpio), золотой карась (лат. Carassius carassius), а также живородки (лат. Viviparidae). Рыба — ценный продукт и не только удобряет воду, но и помогает бороться с вредителями и сорняками.

Термин «аквапоника» появился не так давно, однако очевидные преимущества совместного выращивания растений и рыбы люди научились использовать с древних времен.

Бурное развитие аквакультуры и, особенно, гидропоники в XX веке привело и к научному осмыслению аквапоники.

Схема аквапоники в Университете Виргинских островов (UVI), позволяющая получать 5 тонн тилапии в год

Плавающие системы аквапоники на поликультурных рыбных прудах устанавливались в последние годы в Китае при выращивании в больших объёмах риса, пшеницы, канн и других культур, эти сооружения по площади превышали 2,5 акра (10 000 м2).

Развитие современной аквапоники связывают с разнообразными работами Института Нью Алкеми и доктора Марка МакМартри и др. в Университете штата Северная Каролина. Вдохновлённые успехами института Нью Алкеми и методов поршневых аквапоник, разработанных доктором Марка МакМертри и др., другие институты вскоре последовали их примеру. Начиная с 1997 года доктор Джеймс Ракоси и его коллеги из Университета Виргинских островов исследовали и разработали использование глубоководных культур в гидропонных растущих слоях в системе крупномасштабной аквапоники.

Первые исследования аквапоники в Канаде представляли собой небольшую систему, добавленную в существующую аквакультуру на научно-исследовательской станции в Летбридже, Альберта. Они увидели рост установок аквапоники на протяжении 90-х годов, преимущественно в виде доходных сооружений, увеличивающих урожай дорогостоящих культур, таких как форель и салат. Установка базируется на основе глубоководной системы, разработанной в Университете Виргинских островов, и построена в теплице при Бруксе, Альберта, где доктор Ник Савидов и его коллеги исследовали аквапонику на фоне аграрных наук. Команда получила данные о быстром росте корней в системах аквапоники и на замыкании цикла отходов; обнаружили, что в силу определённых преимуществ в системе, по сравнению с традиционной аквакультурой, система может работать хорошо на низком уровне рН, который благоприятен для растений, но не для рыбы.

Аквапонные системы не уступают в производительности ни гидропонике, ни аквакультуре. Канадский исследователь Ник Савидов высказал идею о том, что особая микробиологическая среда, образующаяся в аквапонных системах, позволяет добиться более высоких урожаев, чем в традиционной гидропонике. Наиболее эффективным в аквапонике является выращивание зелени, рассады декоративных растений, а из рыб чаще выращивают тилапию, клариевого сома, карпа.

Основной проблемой в аквапонике является точное соблюдение хрупкого баланса разных, но взаимозависимых характеристик воды — жизненной среды для животных, растений и бактерий. Температура воды определяется, прежде всего, потребностью растений. Культивируемые в аквапонике растения требуют теплой воды, поэтому в аквапонике используются теплолюбивые животные. Затраты на поддержание необходимой температуры и освещения являются серьёзным ограничением развития аквапоники даже в умеренном климате (с теми же трудностями встречаются гидропоника и аквакультура).

Компоненты

Аквапоника состоит из двух основных частей: аквакультура — для выращивания водных животных, и гидропоника — для выращивания растений.

Сточные воды, образующиеся в результате недоеденного корма или жизнедеятельности выращенных животных, таких как рыбы, накапливаются в воде из-за замкнутой циркуляции в большинстве аквакультурных систем. Богатая стоками вода становится токсичной для водных животных при большой концентрации, но в то же время содержит питательные вещества, необходимые для роста растений. Несмотря на то, что аквапоника состоит в основном из этих двух частей, аквапонные системы, как правило, сгруппированы в несколько компонентов или подсистем, отвечающих за эффективное удаление отходов, добавления основы для нейтрализации кислот или для обогащения воды кислородом. Типичные компоненты включают в себя:

• Ёмкость для разведения: баки для разведения и корма рыб;
• Отстойник: агрегат для ловли остатков корма, отделившейся биопленки и для отделения мелких частиц;
• Биофильтр: место, где нитрифицирующие бактерии могут расти и превращать аммиак в нитраты, необходимые для растений;
• Гидропонные подсистемы: часть системы, где растения выращиваются путём поглощения избыточных питательных веществ из воды;
• Поддон: самая низкая точка в системе, куда поступает вода и из которой она поднимается обратно в баки.

В зависимости от сложности и стоимости аквапонной системы, ёмкости для отходов, биофильтров и/или гидропонных подсистем могут быть объединены в одну секцию или подсистему, которая не допускает перетекание воды из аквакультурной части системы в гидропонную часть. Аквапоника даёт возможность существенно сократить, а в ряде случаев и свести к нулю, сброс сточных вод.

Растения: гидропоника

Основная статья: Гидропоника

Растения выращивают в системах гидропоники, где их корни погружают в богатые питательными веществами сточные воды. Это позволяет им отфильтровать аммиак, который является токсичным для водных животных, или его метаболитов. После того как вода проходит через гидропонную подсистему, её очищают и кислородом, и она может вернуться к резервуарам аквакультуры. Этот цикл непрерывен. Общие требования гидропонных систем в аквапонике включают в себя:

• Аквапонные глубоководные плоты: пенопластовые плоты, плавающие в желобах относительно глубокой аквакультуры;
• Циркуляция аквапоники: твёрдые носители, такие как россыпи гравия или глины, содержащиеся в контейнере, в который заливается вода из аквакультуры. Этот тип также известен как замкнутая система аквапоники.
• Поршневая аквапоника: твёрдые носители в контейнере, который попеременно заполняется и осушается посредством использования различных типов канализационных сифонов. Этот тип аквапоники также известен как аквапонная система осушения и заполнения водой, или аквапоника отлива-и-потока.
• В других системах используются вышки, сверху которых струйкой подаются питательные вещества в слой технических каналов, горизонтальные трубы ПВХ с отверстиями для горшков, в разрезанные пополам пластиковые бочки с гравием или плотами на них.

Каждый способ имеет свои преимущества.

Большинство зеленолистных овощей хорошо растут в гидропонных системах, такие как китайская капуста, салат латук, базилик, шиповник, помидоры, бамия, канталупа (дыня) и перец. Другие виды овощей, которые хорошо растут в аквапонной системе, включают бобы, горох, кольраби, кресс-салат, таро, редьку, землянику, тыкву, лук, турнепс, пастернак, сладкий картофель и зелень. Так как растения на разных стадиях роста требуют различного количества минералов и питательных веществ, урожай собирают в шахматном порядке: в то время как одни части засеивают, на других растения уже созревают. Это обеспечивает стабильное содержание питательных веществ в воде из-за постоянной симбиотической очистки воды от токсинов.

Животные: аквакультура

Основная статья: Аквакультура

Пресноводные рыбы — одни из наиболее распространённых водных животных, которых разводят с помощью аквапоники, хотя иногда используют и пресноводных раков и креветок. На практике выяснено, что тилапия наиболее популярна для домашних и коммерческих проектов, предназначенных для разведения съедобной рыбы, хотя также используются и баррамунди, серебряный окунь, обыкновенный пресноводный угрехвост, нефритовый окунь и треска Мюррей. Для умеренного климата, когда нет возможности или желания сохранять температуру воды, синежаберный солнечник и сом являются самыми подходящими видами рыб для домашних аквапонных систем. Карпы кои и золотые рыбки также могут использоваться в аквапонных системах, если рыба в системе не должна быть съедобной.

Специфическим ограничением развития аквапоники является необходимость сочетания равно высокой компетенции как в гидропонике, так и в рыбоводстве.

Дыхание, полноценное питание рыб и денитрификация требуют достаточного количества растворенного в воде кислорода. Необходимый уровень кислорода поддерживается за счёт аэрации или оксигенации. CO2, как продукт дыхания, должен эффективно удаляться из системы.

Бактерии

См. также: Круговорот азота

Аммиак является основным продуктом микробиологического разложения отходов жизнедеятельности рыб, которые они выделяют в воду. При наличии растворённого в воде кислорода аэробные бактерии окисляют аммиак и его газообразные производные амины с образованием нитритов и нитратов. Это снижает токсичность воды для рыб и позволяет растениям удалить образующиеся соединения нитратов, используя их для собственного питания. Нитрификация, аэробное превращение аммиака в нитраты, которое является одной из наиболее важных функций в системе аквапоники.

Подобный процесс аналогичен биоремедиации. Колонии особых бактерий в аквакультуре замкнутого цикла населяют, главным образом, субстрат биофильтры, а в аквапонике — ещё и корневую систему и субстрат растений. Так, бактерии очищают воду от токсичных для рыб веществ, a растения потребляют растворённые в воде нитраты, азот, фосфор, углекислый газ и в некоторой степени обогащают кислородом воду, которая может быть возвращена рыбам.

В аквапонике не используются гербициды и пестициды, так как они губительны для бактерий и животных. По этой же причине требуется внимательный подход к выбору и дозировке питательных добавок для растений.

Аммиак неуклонно выпускается в воду через жабры и экскременты рыб, как продукт их метаболизма, и должен быть отфильтрован из воды, так как высокие концентрации аммиака (обычно между 0,5 и 1 части на миллион) могут убить рыбу. И хотя растения могут поглощать аммиак из воды, в некоторой степени, нитраты легче усваиваются, таким образом эффективно снижая токсичность воды для рыб. Аммиак может преобразовываться в другие азотистые соединения через следующие здоровые популяции:

• Нитромонады: бактерии, которые превращают аммиак в нитриты, и
• Нитробактерии: бактерии, которые превращают нитриты в нитраты.

В аквапонной системе бактерии, ответственные за этот процесс, образуют биоплёнку на всех твёрдых поверхностях системы, которые находятся в постоянном контакте с водой. Корни овощей, погруженные под воду, имеют большую площадь поверхности, где может накапливаться много бактерий. Одновременно с концентрацией аммиака и нитритов в воде, площадь поверхности определяет скорость, с которой происходит нитрификация. Уход за колониями этих бактерий важен для регуляции полного усвоения аммиака и нитритов. Вот почему большинство аквапонных систем содержат секцию с биофильтром, который помогает облегчить рост этих микроорганизмов. Как правило, после того как система стабилизирует уровень аммиака в диапазоне от 0,25 до 2,0 частей на миллион, нитриты стабилизируются в диапазоне от 0,25 до 1 части на миллион, а содержание нитратов в диапазоне от 2 до 150 частей на миллион. Во время запуска системы скачки уровней могут возникнуть у аммиака (до 6,0 частей на миллион) и нитрита (до 15 промилле), у нитратов пик концентрации наступает позже фазы запуска. Поскольку процесс нитрификации окисляет воду, могут быть добавлены безнатриевые основы, для нейтрализации рН воды, такие как гидроксид калия или гидроксид кальция, если недостаточно существующего естественного количества для буферизации окисления. Кроме того, отборные минералы или питательные вещества, такие как железо, могут быть добавлены в дополнение к рыбным отходам, они служат в качестве основного источника питательных веществ для растений.

Хороший способ борьбы с накоплением твердых веществ в аквапонике является использование червей, которые сжижают твердые органические вещества так, что они могут быть использованы растениями и/или другими животными системы (см. Вермипоника).

Функционирование

Пять основных потребляемых элементов системы — вода, кислород, свет, корма для водных животных и электричество для накачивания воды, её фильтрации и насыщения кислородом. Икра или мальки могут быть добавлены в систему на замену выросшей рыбы, которая, в свою очередь, извлекается для сохранения стабильности системы. Типичные показатели пропорций: от 0,5 до 1 квадратного фута пространства для разведения на каждый 1 галлон США (3,8 л) аквакультуры воды в системе. 1 галлон США (3,8 л) воды может поддерживать 0,5 фунтов (0,23 кг) и 1 фунт (0,45 кг) рыбных запасов в зависимости от аэрации и фильтрации. Десять Основных руководящих принципов создания успешной аквапонной системы опубликованы доктором Джеймсом Ракоси, директором научно-исследовательской аквапонной команды в Университета Виргинских островов, на основе обширного исследования, проведённого в рамках аквакультурной программы на Сельскохозяйственной опытной станции:

• Используйте долю кормления в соотношении с расчётами конструкции;
• Сохраняйте постоянность в подаче кормления;
• Добавляйте кальций, калий и железо;
• Обеспечивайте хорошую вентиляцию (аэрацию);
• Удаляйте произведённые твёрдые тела (отходы);
• Будьте осторожны с агрегатами;
• Негабаритные трубы;
• Используйте биологическую борьбу с вредителями;
• Обеспечивайте достаточную биофильтрацию;
• Контролируйте pH.

Источник кормления

Как и во всех системах, основанных на аквакультуре, сырьё для кормления содержит рыбную муку низких сортов. Текущее состояние естественных рыбных отходов делает эту практику нерациональной. Органический корм для рыбы может оказаться альтернативой для решения этой проблемы. Другие варианты предлагают, например, выращивание ряски в аквапонной системе, которой также будут кормить рыбу, избыток червей в компосте вермикультуры, использующем кухонные отходы, также хорошо выращивать мух семейства Львинки, чтобы накормить на рыбу с помощью компоста, переработанного личинками.

Если выращенные растения или часть их скармливать рыбам, аквапоника даёт возможность сэкономить на покупке корма для животных.

Использование воды

Аквапонная система не использует типичный слив воды или водообмен в его обычном смысле, вместо этого используя рециркуляцию в замкнутом пространстве и повторное использование воды, что является очень эффективным. Система зависит от взаимоотношений между животными и растениями, для поддержания стабильной водной среды, при поддержании минимальных колебаний уровней питательных веществ и кислорода в окружающей среде. Вода добавляется только для замены потерь из поглощения и транспирации растениями, выпаривания в воздух из поверхностных вод, переполнения из-за осадков и вследствие удаления биомассы в виде твердых отходов системы. В результате, аквапоника использует примерно 2% воды, от того количества, которое обычно требуется для орошения в сельском хозяйстве при выращивании аналогичной овощной продукции. Это позволяет аквапонике производить обе культуры — рыбу и урожай — в районах, где вода или плодородная земля дефицитны. Аквапонные системы также могут быть использован для репликации управляемыми водно-болотными угодьями. Управляемые водно-болотные угодья могут быть полезны для очистки и биофильтрации типичных бытовых сточных вод. Перенасыщенная питательными веществами вода может накапливаться в дренажных резервуарах и повторно использоваться для ускорения роста сельскохозяйственных культур, посаженных в почву, или закачиваться обратно в аквапонную систему для пополнения уровня воды.

Аквапоника позволяет существенно экономить водные ресурсы, oсобенно в системах с максимальной рециркуляцией воды. Естественным образом в аквапонике экономятся средства на покупку азотных и фосфоросодержащих удобрений. Детрит — твердые отходы жизнедеятельности рыб — служит прекрасным удобрением.

Потребление энергии

Аквапонные сооружения зависят в разной степени от энергии, созданной руками человека, технологических решений и экзогенного контроля для поддержания рециркуляции и температуры воды/окружающей среды. Однако если в проекте системы предусмотрено энергосбережение, использование альтернативных источников энергии и уменьшенное количество насосов, пропускающих поток воды вниз в максимально возможной степени, это может быть очень эффективным в плане экономии электропотребления. В то время как тщательное проектирование может свести к минимуму риски, аквапонная система может иметь несколько «точек отказа», где такие проблемы, как отказ электрооборудования или закупорка трубы, могут привести к абсолютной потере рыбных запасов.

В аквапонике циркуляция воды в необходимых объёмах осуществляется насосами. Умелый расчёт уровней, на которых находятся элементы системы, может значительно сократить энергозатраты.

Самые современные аквапонные установки оснащаются электронными автоматизированными системами контроля и оповещения, регулирования всех жизненно важных показателей.

Примеры аквапонных систем

Карибский остров Барбадос выступил с инициативой начать создавать аквапонные системы дома, с доходов от продажи продукции для туристов в целях сокращения растущей зависимости от импорта продовольствия.

В Бангладеш, самой густонаселённой стране мира, большинство фермеров используют агрохимикаты для увеличения производства продовольствия и его срока хранения, хотя в стране отсутствует надзор за уровнем безопасности химических веществ в пищевых продуктах, предназначенных для потребления человеком. В борьбе с этим вопросом на Кафедре Аквакультуры в Бангладешском Аграрном Университете в Маймансингхе команда под руководством профессора доктора М. А. Салама создала планы недорогой аквапонной системы обеспечивающей не содержащую химикатов продукцией и рыбой людей, живущих в неблагоприятных климатических условиях, таких как склонных к солёности южных районах и подверженных наводнениям районы хаора в восточном регионе. Работа Доктора Самала сформировала новый вид натурального сельского хозяйства для микропроизводственных задач в обществе и личных целей, тогда как проектные работы Чоудхари (Chowdhury) и Граффа (Graff) направлены исключительно на прибыль, последний из этих двух подходов используется преимущественно в экономике масштабов (экономия, обусловленная ростом масштаба производства).

Более чем треть палестинских сельскохозяйственных земель в Секторе Газа превратились в буферную зону Израиля, где возможно использовать в садоводстве аквапонную систему на крышах в городе Газа.

Создана некоммерческая организация «Растущая мощь (англ. Growing Power)», которая предоставляет возможности трудоустройства молодежи в Милуоки, что является благоприятной возможностью обучаться, в то время как выращиваешь пищу для своей общины. Это породило несколько аналогичных проектов в других городах, таких как Новый Орлеан, где сообщество вьетнамских рыбаков пострадало от разлива нефти в Мексиканском заливе, в Южном Бронксе, в Нью-Йорке.

«Whispering Roots» — некоммерческая организация в Омахе, штат Небраска, которая обеспечивает свежей, полезной едой для социально и экономически неблагополучных жителей с помощью аквапоники, гидропоники и городского сельского хозяйства.

Кроме того, аквапонные садоводы всего мира собрались в интернет-сообщество, чтобы поделиться своим опытом и содействовать развитию этой форме садоводства, а также созданию обширных ресурсов о том, как построить аквапонную систему дома.

В последнее время аквапоника движется в сторону систем домашнего производства. В таких городах, как Чикаго, предприниматели используют вертикальные конструкции для выращивания продуктов круглый год. Сочетание аквапоники и этих сооружений может использоваться для выращивания продуктов круглый год с минимальными отходами.

> Примечания

См. также

Гидропоника Чинампы Фитофильтрация Биоремедиация

Пермакультура Симбиоз Водяной сад

> Литература

Ссылки

• Университет Виргинских островов, США
• AAFRD, Канада
• DIY aquaponics videos (Treehugger)
• Worlds Largest Aquaponics System by Tom Duncan
• Aqua Botanical

Для улучшения этой статьи желательно:

• Проверить качество перевода с иностранного языка.

Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.

Основы выращивания зелени на гидропонике в домашних условиях

Вопросы выращивания зелени на гидропонике давно уже перешагнули рамки любительского интереса. Сегодня это удачная идея для малого бизнеса, соответственно, наработок и схем немало. При этом начинающему разобраться в теме непросто, ведь очень много спекуляций и попыток заработать на тех, кто желает приобрести оборудование и материалы. Рассмотрим все моменты, знание которых позволит любому новичку сделать первые шаги и получить зелень в домашних условиях, для себя, а затем, возможно, и на продажу.

Можно ли выращивать зелень гидропонным способом

Методом гидропоники можно выращивать множество видов зелени. Далеко не полный перечень зеленных культур, которые прекрасно растут не в обычной земле, а в питательном растворе:

• укроп,
• петрушка,
• базилик,
• кинза,
• мелисса,
• мята,
• водяной кресс.

Разумеется, необходима правильная организации гидропонной установки, например, лук на перо не любит излишней влажности — проточный метод ему не подходит. Зато этот способ хорош для укропа, лаванды, базилика и многих других пряных однолетников.

Одна из самых простых схем организации проточной гидропонной установки для зелени состоит из двух вёдер, насоса, шлангов и нескольких желобов с наполнителем

Параметры, которые необходимо учесть при выращивании зелени, описаны ниже. Если обычного садовода интересует освещение, температура, грунт, полив, температура, то гидропониста — оборудование и питательный раствор. Это два кита, которые обеспечат автоматизированное выращивание нужной культуры.

Как выращивать зелень на гидропонике: выбор оборудования

Примеры покупных установок:

1. Установка «Домашний сад» — компактная и внешне привлекательная. Это полностью самодостаточное устройство для выращивания зелени. В комплект входят: грунт для растений, фитолампы, семена, удобрения. Стоимость — 13 тыс. р.
2. Гидропонная грядка «Луковое счастье» — простейшая компактная установка для выгонки лука на перо без удобрений. С 20 луковиц — 1,5 кг свежей зелени. Вряд ли агрегат заинтересует тех, кто успешно выгоняет лук на перо в обычных банках, наполненных водой. Эта установка отличается лишь наличием компрессора, насыщающего воду кислородом. Она подойдёт тем, кто сталкивается с загниванием луковиц или мошками и не имеет возможностей или желания самостоятельно вмонтировать компрессор для аквариума в подходящую ёмкость. Стоимость — 1,9 тыс. р.
3. Установки Aquapot — компактные, удобные для тех, кому достаточно иметь один или несколько горшочков зелени на окне. Стоимость — от 1,5 до 7 тыс. р.
4. Системы GHE — более разнообразные, чем Aquapot. Подходят для тех, кто ограничен домашними условиями, но всё же предпочитает видеть более масштабные посадки, например, на 30 горшочков. Стоимость зависит от размера установки — от 9 до 100 тыс. р.

Фотогалерея: самодельные и промышленные устройства для выращивания зелени на гидропонике

Компактная установка Aquapot на 20 литров раствора подходит для выращивания одного кустика зелени Гидропонная установка GHE AeroFlo 28 вмещает 100 литров раствора и рассчитана на 28 посадочных мест Гидропонная установка GHE Rainforest 3 вмещает 45 литров раствора и позволяет вырастить 18 кустиков Компактнная гидропонная установка «Домашний сад» — полностью готовое устройство для выращивания зелени Простейшая проточная гидропонная установка из пластиковой трубы кустарного изготовления может разместиться на подоконнике Самодельную конструкцию проточной гидропоники из пластиковых труб можно изготовить своими руками и разместить в подсобном помещении

Проточный метод пошагово на примере укропа

Наиболее популярен для выращивания зелени на гидропонике в домашних условиях проточный метод. Раствор не просто наливается в специальную ёмкость, а циркулирует по трубам, периодически насыщая растение питательными веществами.

Укроп — универсальная культура для свежего стола или заготовок. Кроме того, он наиболее неприхотлив, его не любят вредители, он не поражается болезнями, прекрасно растёт в проточных установках. На его примере можно ознакомиться со всей последовательностью действий.

1. Предпосевная обработка семян значительно ускоряет получение урожая.
   1. Укроп замачивают в тёплой воде на 1–2 суток, воду регулярно меняют каждые 8–9 часов.
   2. Сливают жидкость вместе со всплывшими семенами — они не взойдут, их лучше выкинуть.
   3. Остальные семена процеживают через марлю, дают подсохнуть.
2. Готовят горшки с крупными отверстиями в дне, подойдут горшочки для рассады. Наполнитель гигроскопичный: керамзит + вермикулит, увлажнённый обычной водой. Годятся и другие сыпучие, хорошо пропускающие влагу материалы:
   • кварцевый песок;
   • пемза;
   • шлак;
   • перлит;
   • обычный гравий или гранитный щебень.
3. Высевают семена в горшки и накрывают посевы плёнкой. Количество семян укропа, петрушки, салата на 1 ёмкость — от 3 до 6 штук, мелисса и мята имеют семена более мелкие — их число на один горшочек может быть больше.
4. После того как появились всходы, ёмкости помещают в трубы гидропонной установки (подробнее о её обустройстве — ниже).
5. Всходы укропа появятся на 5-й день, первая неделя отводится на формирование корневой системы. Заметного роста наземной части не будет.
6. Культура любит тепло и обильный свет, поэтому обеспечивают освещение продолжительностью 15 часов. При более коротком световом дне растение быстро зацветёт.
7. Поскольку в один горшочек было высажено несколько растений, то рост их будет неравномерным. Срезают на приправы листья наиболее сильных и активных экземпляров, освобождая место для роста более слабых.
8. Если растения начали вытягиваться, лампы опускают — допустимо 10–15 см.
9. Удаляют растение укропа, когда оно даёт зонтики, на его место сажают новое.

Не только укроп является туговсхожим — семена мяты и мелиссы также содержат эфирные масла, которые затрудняют проращивание. Но в отличие от укропа замачивать их сложно — слишком мелкие. Будьте готовы, что мята и мелисса будут прорастать до 8 дней. Ускорить процесс можно при помощи стимуляторов: Эпин, Циркон.

Оборудование, необходимое для выращивания зелени проточным методом:

1. Пластиковые трубы, квадратные в сечении. В верхней части вырезаются отверстия нужного диаметра. Длина — 2 м, ширина — 10 см.
2. На концы труб устанавливаются заглушки с отверстиями для шлангов, предназначенных для слива питательного раствора.
3. Сам питательный раствор располагается в резервуаре, к которому подключается труба с насосом.
4. Устанавливается компрессор. Раствор необходимо обогащать кислородом в мелком распылении. Отсутствие кислорода или застой воды вызывает удушье корней, провоцирует корневые гнили, растения быстро слабеют и погибают.
5. Поскольку жидкость должна быть теплее, чем она может быть в помещении с нормальной температурой, в резервуар для раствора устанавливается и нагревательный элемент. Оптимальная температура раствора — 24–28 °С.
6. Для автоматизации процессов потребуется таймер.

Схематичное изображение основных функциональных блоков любой гидропонной установки демонстрирует принцип работы агрегата: насос создаёт поток раствора через корни растений

Период запуска насоса — 1 раз в час по 20 минут — в это время растения насыщаются питательными веществами. Гидропонная система может быть открытой и закрытой (гроубокс). Для последнего можно смело использовать старый комод или шкаф — очень удобно для экономии места. Кроме того, это решает проблему повышения влажности в помещении.

Удобрение для зелени на гидропонике

У начинающих удобрение посадок вызывает особые сложности. Обычные минеральные вещества, предназначенные для подкормок растений в земле, не подходят. Нужно приобретать специализированные смеси, например, концентрированное жидкое удобрение Flora Nova Grow (2036 р. за 473 мл). Достоинства таких смесей:

• Насыщают питательный раствор минералами.
• Содержат специальные вещества, исключающие перекорм растений (гуминовая кислота, фульвокислоты).
• Удаляют накопленные соли в гидропонной системе или субстрате.
• Активируют корнеобразование.
• Укрепляют иммунную систему.
• Стабилизируют pH.

Недокорм и перекорм ведёт к быстрой гибели растения, ведь в гидропонных установках все процессы протекают быстрее.

Что касается приготовления раствора самостоятельно, то необходимые концентрации питательных веществ указываются в справочниках по гидропонике. Рецептов растворов масса, для одной и той же культуры их может быть несколько. Комбинации веществ колеблются в зависимости от метода подачи раствора (капельный, периодика), от других параметров выращивания (теплица, естественное освещение, искусственное освещение).

Таблица: пример комбинации химических элементов для любых трав

N	P	K	Mg	Ca	Fe	Mn	B	Zn	Cu	Mo
210	70	300	67	180	3	1.25	0.5	0.4	0.26	0.06

Другие показатели:

• pH: 5.5—6.0;
• EC: 2.0—2.5 mS.

Способ подачи питания:

• капельный;
• периодика.

Условия:

• теплица;
• естественный свет;
• досветка.

Калькулятор для расчёта раствора позволит рассчитать количество веществ на нужный объём жидкости.

Видео: как правильно приготовить раствор

Показатели раствора

Важны следующие параметры:

1. pH — кислотность раствора. Сдвиг в ту или иную сторону сильно влияет на рост растений. От кислотности зависит, насколько эффективно растение сможет поглощать питательные вещества из раствора. Важно и то, что сами растения, развиваясь, влияют на уровень кислотности. В почве это влияние незаметно, поскольку она обладает высокой буферностью (способностью противостоять изменению кислотно-щелочной реакции). Поэтому pH в домашней гидропонной установке нужно контролировать. Измеряют уровень кислотности pH-электродами, проводят «жидкий тест» или используют цифровой pH-метр. Для регуляции кислотно-щелочного баланса используют:
   • специальные жидкости;
   • азотную кислоту (как вариант — аккумуляторный электролит) для подкисления;
   • отстоянную воду для подщелачивания.
2. TDS — показатель концентрации раствора, или уровень минерализации. Корни растений активно взаимодействуют с раствором, выделяя одни вещества и поглощая другие. Его состав меняется. Чтобы контролировать TDS, используют цифровые TDS-метры. Можно получить те же сведения и другим путём — измеряя EC, или электропроводность раствора, при помощи кондуктометра. Он продемонстрирует цифру в Сименсах. TDS-метр измеряет то же самое, но автоматически переводит полученные значения в другие единицы измерения — ppm, которые показывают, сколько мг веществ растворено в литре (1 ppm = 1 мг/л). Это нагляднее. В таблице ниже приведены и EC, и PPM для различных пряных культур.

Таблица: оптимальные показатели питательного раствора для различных видов пряных трав и листовых овощей

Растение	рН	ЕС	РРМ
Базилик	5,5–6,5	1,0–1,6	700–1120
Цикорий	5,5–6,0	2,0–2,4	1400–1600
Фенхель	6,4–6,8	1,0–1,4	700–980
Лаванда	6,4–6,8	1,0–1,4	700–980
Лимон	5,5–6,5	1,0–1,6	700–1120
Майоран	6,0	1,6–2,0	1120–1400
Дьёзмус	5,5–6,0	2,0–2,4	1400–1680
Горчица	6,0–6,5	1,2–2,4	840–1680
Петрушка	5,5–6,0	0,8–1,8	560–1260
Розмарин	5,5–6,0	1,0–1,6	700–1120
Свёкла	5,5–6,5	1,0–1,6	700–1120
Чабор	5,5–7,0	0,8–1,6	560–1120
Кресс водяной	6,5–6,8	0,4–1,8	280–1260

Виды, сорта зелени и особенности их выращивания

Укроп выращивают и на зелень, и ради семян для заготовок, поэтому выбор сортов достаточно широк. Особых ограничений по видам для гидропоники нет, обычно предпочитают раннего срока созревания, но это не строгое правило.

Таблица: самые известные сорта укропа для выращивания на гидропонике

Группа сортов	Урожай, количество листьев с куста	Наименования сортов	Готовность к срезу, дней	Высота товарного растения (готового к сбору зелени или зонтиков), см
Раннеспелые	4–6	Грибовский	28–40	25
		Гренадёр	30	26–30
		Редут	35	27
		Дальний	38–40	21–25
Среднеспелые	6–10	Ришелье	40–45	115–125
		Кибрай	45–50	40
		Амбрелла	41–44	120–200
Позднеспелые	больше 10	Аллигатор	42–45	160
		Русский гигант	45–55	45
		Буян	58–65	47–55
		Кутузовский	41–45	150–170

Хорош для балконной культуры Русский гигант — пышно кустится, очень живучий. Грибовский имеет сильный яркий аромат, подходит для засолки. Кибрай успешно выращивают на гидропонике в промышленных масштабах. Более-менее проверенными гидропонными сортами укропа являются Аллигатор, Иней, Грибовский, Амазон, Преображенский.

Есть технологии, позволяющие сократить сроки созревания укропа, указанные в таблице до 30 дней: тщательно выверенный искусственный свет, специально подобранный раствор. Но свои достижения практики держат в секрете. На любительском уровне достаточно также выбрать раннеспелый, хорошо кустящийся сорт.

Из салатов подходят любые раннеспелые листовые сорта, например, Лола-роса или Изумрудное кружево. Аналогично и с сортами петрушки, рукколы, базилика — выбирайте наиболее ранние. Салат, мяту полностью срезают через 1 месяц после посева. Петрушка готова к сбору через 35–40 суток с момента посева в керамзит.

Для себя и для бизнеса

Квартирная гидропоника привлекает внимание, но никто не торопится делиться собственными наработками в этой области бесплатно. Поэтому следует понимать, что гидропоника в домашних условиях — хобби привлекательное, но на начальных этапах весьма затратное. Потребуются вложения времени и денег, либо только денег на готовую систему.

Если цель — получить несколько кустиков зелени для себя и свежего стола, то выращивать зеленные культуры обычным способом, в грунте не намного хуже. Пряные травы неприхотливы, особого ухода не требуют. С другой стороны, покупная гидропонная установка сэкономит время, а самодельная может стать основой для оригинальных разработок в этом направлении, которые сами по себе представляют ценность и могут стать предметом продаж.

Кроме того, свежая зелень круглый год — интересная идея для собственного бизнеса. Плюсы: низкая себестоимость (2,5 руб. за 20 г) при сравнительно высокой цене реализации (20–25 руб. за те же 20 г).

Гидропонный метод позволяет создать на небольшой площади внушительное огородное хозяйство

Один из примеров расчёта приводит товарищество предпринимателей ТП «АКТ». Ими было разработано оборудование ГУВОСИТ — многоярусные конструкции для любых помещений, предназначенные для выращивания зелени в автоматическом режиме: от семян до съёма урожая. Выработка с 2,5 кв. м. за одни продукционный цикл — 14–15 кг укропа или петрушки при затратах на э/э на один цикл 1400 руб. (4 руб. за 1 кВт/час). Доходность около 7 тыс. руб. (14 кг = 700 пучков по 20 г, цена пучка 10 руб.).

Гидропоника всё ещё воспринимается делом для энтузиастов или фанатов нестандартного садоводства. Однако надо признать, что сама идея — круглый год получать свежую, экологически чистую зелень без хлопот — полностью отвечает современному стилю жизни, когда время и здоровье стоят дороже денег.