Аквапоника

Аквапоника (лат. aqua — су, грек. πόνος — жұмыс) – бұл азық-түлік өндіру жүйесі, ол аквакультураны (балық, шаян, ұлулар немесе креветкаларды резервуарларда өсіру) гидропоникамен (өсімдіктерді суда өсіру) біріктіреді. Бұл жүйеде қоректік заттарға бай аквакультура суы гидропоникалық жолмен өсірілетін өсімдіктерге беріледі.

Аквапоника жүйесінің жұмыс принципі

Өсімдіктер гидропоникалық жүйеде өсіріледі, олардың тамырлары қоректік заттарға бай суға батырылады. Бұл оларға судағы аммиакты немесе оның метаболиттерін сүзіп алуға мүмкіндік береді, олар су жануарлары үшін уытты болып табылады. Гидропоникалық қосалқы жүйеден өткеннен кейін су тазартылады және оттегімен қаныққан, содан кейін ол қайтадан аквакультура ыдыстарына оралады.

Аквапоника жүйелерінің әртүрлілігі

Аквапоника жүйесінің көлемі, күрделілігі және өсірілетін азық-түлік түрлері кез келген жеке ауыл шаруашылығы саласында кездесетін жүйелер сияқты әртүрлі болуы мүмкін. Бұл жүйе кішігірім үй шаруашылықтарынан бастап, үлкен коммерциялық фермаларға дейін кең ауқымда қолданыла алады.

Аквапониканың артықшылықтары

• Ресурстарды үнемдеу: Су мен қоректік заттар тиімді пайдаланылады, өйткені өсімдіктер мен жануарлар бір жүйеде бір-біріне көмектеседі.
• Экологиялық таза: Қалдықтар мен зиянды заттардың азаюы табиғи ортаны қорғауға септігін тигізеді.
• Өнімділікті арттыру: Бір жүйеде бірнеше өнім түрлерін бір уақытта өсіруге мүмкіндік береді.

Аквапониканың тарихы

Ерте бастаулар: Ацтектер мен қытайлықтар (VI ғасыр - XIII ғасыр)

Аквапоника ежелгі ауылшаруашылық тәжірибелерінен, әсіресе Оңтүстік-Шығыс Азиядағы су басқан күріш егістіктерімен және Оңтүстік Америкадағы Чинампа (қалқымалы аралдар) ауылшаруашылық практикаларымен байланысты балық өсіру мен өсімдік өндірісін біріктіретін тәжірибелерден шыққан деп айтылады. Шын мәнінде, тарихта XIX ғасырға дейін күріш алқаптарына балықтар сирек қосылатын, және олардың тығыздығы өте төмен болған, сондықтан өсімдіктерге елеулі қоректік көмек бермейтін.

Ацтектер Мексика көлдерінде салынған Чинампа деп аталатын ауылшаруашылық аралдарын өсірген, бұл жүйені кейбіреулер аквапониканың ерте түрі деп санайды. Бұл жүйеде өсімдіктер көлдердің таяз жерлеріндегі стационарлық (немесе кейде қозғалмалы) аралдарда өсірілді, ал Чинампа каналдарынан және айналадағы қалалардан алынған қалдықтармен өсімдіктер суарылды.

Қытайдың оңтүстігі және бүкіл Оңтүстік-Шығыс Азия, мұнда күріш күріш алқаптарында балықпен бірге өсірілген, аквапоникалық жүйелердің ерте мысалдары ретінде келтіріледі. Бұл технология шамамен біздің заманымыздың 5 жылы Юннаннан қоныс аударған қытайлық қоныс аударушылармен әкелінген. Бұл поликультуралық ауылшаруашылық жүйелер көптеген Шығыс Азия елдерінде болған және күріш алқаптарында шығыстық лақ (泥鳅, ドジョウ), батпақ жыланы (黄鳝, 田鰻), кәдімгі сазан (鯉魚, コイ) және карась (鯽魚) сияқты балықтарды және тоған ұлуларын (田螺) өсірді.

XIII ғасырдағы Қытай ауылшаруашылығы

XIII ғасырдағы қытайлық ауылшаруашылық нұсқаулық Ван Чжэннің "Егіншілік кітабы" (王禎農書) балшық пен топырақпен жиналған жүзбелі ағаш салдарды сипаттады, олар күріш, жабайы күріш және мал азығын өсіру үшін қолданылған. Мұндай жүзбелі плантациялар қазіргі Цзянсу, Чжэцзян және Фуцзян провинцияларын құрайтын аймақтарда қолданылған. Бұл жүзбелі плантациялар "жақтаулы күріш алқабы" және "қырыққабат күріш алқабы" деп аударылатын жиатян (架田) немесе фэнтян (葑田) деп аталды. Ауылшаруашылық еңбегі сондай-ақ ертерек қытайлық мәтіндерге сілтеме жасап, жүзбелі салдармен күріш өсірудің Тан әулеті (VI ғасыр) және Солтүстік Сун әулеті (VIII ғасыр) кезеңдерінде қолданылғанын көрсетеді.

Заманауи дамулар (1930-жылдардан қазіргі уақытқа дейін)

Аквапоника және ауылшаруашылықтың біріктірілген жүйесі 1930 жылдардан бері Малайзияның Перяк штатындағы Солтүстік Кериан аймағында қолданылады. Индонезияда да ұзақ тарихы бар бірнеше күріш-балық жүйелері туралы хабарланады.

1965 жылы Сэнгбуш және оның әріптестері су айналымы жүйесімен және белсенді лайды қолданып, жалпы сазан балығын өсіруді алғаш рет сынап көрді. Бірнеше жылдан кейін, 1971 жылы, Шерб және Браун осындай жүйені қолдану арқылы кемпірқосақ алабұғасын өсіруді зерттеді. Оңтүстік Каролина Ауылшаруашылық Эксперименттік Станциясында Лойакано және Гросвенор (1973) су айдынындағы балық тоғандарын тазарту үшін су каштанын өсімдіктерін қолдануды сынап көрді.

1977 жылы неміс ғалымы Людвиг К.А. Наегел өзінің "Қайта айналымдағы суда балық және өсімдік өндірісінің біріктірілген өндірісі" атты жарияланымымен аквапоника саласына өз үлесін қосты. Жұмыс тилапия мен қызанақты бірлесе өсіру бойынша тәжірибелерді ұсынды, бұл балық және өсімдік өндірісін қолдайтын қайта айналым жүйесінің практикалық екенін көрсетті. Бұл зерттеу заманауи аквапоника жүйелерін дамытуға бағытталған ғалымдардың жаһандық қауымдастығының күш-жігерінің бірі болып табылады.

Балярин және Халлер аквапоника жүйелерінің термиялық динамикасын зерттеп, су температурасының балық пен өсімдіктердің өсу қарқынына әсерін зерттеді.

Аквапоникада биофильтрация әдістерін дамытуда Мьюр, Паллер және Льюис кері ағынды биофильтрлерді (RBFs) енгізді. Бұл биофильтрлер өсімдіктердің қоректік заттарды сіңіру тиімділігін арттырды және суда зиянды метаболиттердің жиналуын азайтты.

Уаттен және Буш аквапоника жүйелерінде қоректік заттардың динамикасын түсінуге өз үлестерін қосты. Олардың қайталама су аквакультура жүйелеріне (RAS) тамырлы өсімдіктерді біріктіру бойынша зерттеулері өсімдіктердің артық қоректік заттарды судан тиімді түрде шығарып алатынын көрсетті.

1980 жылдарға дейін гидропоника мен аквакультураны біріктіруге бағытталған көптеген әрекеттер шектеулі табысқа жетті. Заманауи аквапоника дамулары мен ашылулары көбіне Жаңа Алхимия Институты мен Солтүстік Каролина Штаттық Университетіне тиесілі.