О принципах работы аквапоники, её плюсах, минусах, окупаемости и примерах реализованных проектов вы можете узнать, прочитав  статью Фермы будущего, два в одном: аквариум и теплица. В этом материале мы поговорим о том, как устроены такие системы и что важно знать фермеру, который планирует запустить свою аквапонную ферму.

 

Азотный цикл в аквапонике 

 

Основные компоненты современной аквапонной системы: рыбы, растения и биофильтр с колониями нитрифицирующих бактерий. Система работает так:

 

1. Рыбы производят отходы в виде токсичного аммиака
2. Нитрифицирующие бактерии из биофильтра преобразуют аммиак сначала в нитриты, а затем в нитраты — форму азота, которую растения могут легко усваивать
3. Растения поглощают нитраты, очищая от них воду
4. Цикл заканчивается тем, что очищенная вода возвращается в резервуары с рыбой

 

 

Устройство аквапонных систем

 

Фермер может собрать аквапонную ферму своими силами, если обладает нужными навыками. Речь не идёт о крупных коммерческих системах, для которых нужны инженерные расчёты, дорогое оборудование и команда рабочих. Стандартно аквапонные фермы состоят из шести основных элементов.

 

1. Резервуар для рыбы

 

Ёмкости для рыбы должны быть выполнены из безопасных и прочных материалов, устойчивых к воздействию ультрафиолета. Хороший вариант — специальные полипропиленовые бассейны круглой или овальной формы синего или тёмного цвета. Лучше брать несколько небольших резервуаров вместо одного. Учтите, что некоторые рыбы часто выпрыгивают из бассейнов, поэтому сверху на них натягивают сетку.

 

2. Ёмкости для растений

 

В аквапонике растения можно выращивать в грядках с субстратом или в воде. Выбор зависит от выращиваемых культур и возможностей фермера. Каждый из видов систем разберём в следующей главе.

 

4. Система циркуляции и аэрации воды

 

Чтобы система работала, понадобится насос для воды, который будет подавать воду из резервуаров к растениям. Кроме этого, обязательно нужно поставить систему аэрации, без которой у рыбы быстро начнётся кислородное голодание.

 

5. Биофильтр

 

Биофильтр заполняется пористыми материалами, например, керамзитом, гравием или перлитом. В течение нескольких недель в фильтре поселяются колонии полезных бактерий из окружающей среды, но для ускорения процесса можно вносить и готовые бактериальные культуры. Если растения выращиваются на грядках с пористым субстратом, отдельный биофильтр можно не ставить. Чтобы система медленнее загрязнялась, перед биофильтром нужно поставить осадочный фильтр.

 

6. Трубопроводы и клапаны

 

Система из долговечный ПВХ-труб нужна для движения воды между резервуаром с рыбой, фильтром и грядками. Для равномерного распределения воды по системе используются колокольные сифоны и обратные клапаны.

 

 

В чём выращивать растения: грядки, трубы или контейнеры с водой

 

Есть три популярные конструкции аквапонных систем со своими преимуществами, недостатками и сценариями использования.

 

1. Выращивание растений на грядках

 

Это оптимальный вариант для тех, кто только пробудет технологию аквапоники. Такую установку проще сделать самостоятельно, она требует минимум труб, обходится относительно недорого и позволяет выращивать не только зеленные культуры, но и, к примеру, помидоры, огурцы и перцы.

 

Как это работает: контейнеры для выращивания растений заполняют керамзитом или гравием, который фильтрует твёрдые частицы, служит местом обитания нитрифицирующих бактерий и удерживает корни растений.

 

2. Вертикальные аквапонные фермы

 

Это технически более сложная система, которая позволяет расходовать меньше воды, эффективнее использовать пространство и получать больше урожая на квадратный метр площади. Подойдёт для фермеров, которые уже имеют опыт в управлении вертикальными фермами, и готовы вложить больше средств в свой проект. Для выращивания крупных культур система не используется, зато отлично подходит для производства зелени и клубники.

 

Как это работает: растения высаживаются в отверстия ПВХ-труб, по которым непрерывно течёт вода, насыщенная питательными веществами. Трубы при этом размещают друг над другом под небольшим уклоном. Отключения электричества для такой системы критичны, потому что без воды корни растений быстро высыхают. Кроме этого, требуется постоянный контроль за равномерностью потока и профилактика засоров труб.

 

3. Рафт-системы

 

В таких системах растения помещают в плавающие пенопластовые плиты так, чтобы их корни свисали в воду. После строительства и настройки рафт-системами достаточно просто управлять, они легко масштабируются, поэтому их считают оптимальным вариантом для коммерческого выращивания листовых культур.

 

Как это работает: пенопластовые плиты с растениями плавают на поверхности воды, насыщенной азотом и мелкими пузырьками воздуха, которые предотвращают гниение корней. Важно, что рыба не плавает прямо под растениями, а всё так же находится в отдельных резервуарах, вода из которых идёт к растениям через биофильтр.

 

4. Гибридные системы

 

Перечисленные способы выращивания растений можно комбинировать между собой. К примеру, аквапонисты с опытом выращивают плодовые культуры на грядках, а зеленные — на рафтовых или вертикальных модулях.

 

 

Лучшие виды растений и рыб для аквапонной фермы

 

В аквапонике можно выращивать совершенно разные виды растений и рыб, подобрав подходящий тип системы. Чтобы сделать оптимальный выбор, для начала следует ответить на эти вопросы:

 

1. Что будет вашим основным продуктом: растения или рыба?

 

Если вы планируете получать товарную рыбу, потребуется больший объём бассейнов и более тщательный контроль за питанием рыбы.

 

2. Какие культуры сейчас рентабельнее в вашем регионе?

 

Выращивание зеленных культур (салат, базилик, шпинат) окупается быстрее. На выбор также влияет конкуренция в регионе и рыночная цена на овощи, зелень и ягоды.

 

3. Готовы ли вы работать с более ценными, но требовательными видами рыбы?

 

Например, тиляпия и сом неприхотливы, а форель гораздо требовательнее к условиям.

 

4. Какое пространство у вас есть под систему?

 

Вертикальные установки подходят для небольших помещений и теплиц, а рафтовые системы — значительно больше по площади.

 

5. Есть ли у вас стабильный источник электроэнергии или аварийные генераторы?

 

Насосы и аэрация должны работать постоянно — перебои могут быстро привести к гибели рыбы при плотной посадке. В вертикальных системах отключение насосов приведёт к пересыханию корней и потере урожая.

 

6. Сколько времени и ресурсов вы готовы тратить на обслуживание?

 

Системы с грядками требуют больше ручного ухода, особенно для очистки. Более дорогие вертикальные и рафт-системы можно почти полностью автоматизировать. 

 

 

Советы по сочетанию рыб и растений

 

1. Совместимость по температуре. Рыбы и растения должны комфортно существовать в одинаковом диапазоне температур. Так, не стоит выращивать холодолюбивую форель с помидорами, которые предпочитают тёплую воду.
2. Потребности в питательных веществах. Некоторые растения (например, помидоры или салат) требуют более высокого уровня нитратов. Чтобы обеспечить эти потребности, количество рыбы должно быть достаточным. 
3. Качество воды. Некоторые растения, например, шпинат, чувствительны к колебаниям состава воды. То же самое можно сказать про отдельные виды рыб, к примеру, форель.
4. Размер системы. Крупные виды рыб выбирают для больших систем, мелкие и декоративные — подойдут новичкам с небольшими посадками. 

 

Популярные культуры, которые прекрасно растут в аквапонных системах:

 

• Листовой салат, романо и латук маслянистый
• Шпинат
• Капуста кейл
• Базилик
• Помидоры (более требовательны к условиям, чем зелень, но при достаточном пространстве и опоре и приносят хороший урожай)
• Огурцы
• Перцы
• Ароматные травы (мята, кинза, орегано, петрушка)
• Клубника (прекрасный вариант для вертикальных установок и грядок с субстратом)

 

Лучшие виды рыб для начинающих и опытных фермеров:

 

• Карповые виды
• Сомы
• Окунь
• Тиляпия
• Декоративные виды (карп кои, золотые рыбки)
• Форель (лучше растёт в прохладной воде, более требовательна к условиям)
• Креветки (требовательны к условиям)

 

Главные проблемы, с которыми сталкиваются фермеры-аквапонисты

 

1. Колебания уровня pH. Со временем вода закисляется, что может вызвать стресс у рыбы и ухудшить усвоение питательных веществ растениями. Чтобы этого избежать, проверяйте pH минимум раз в неделю и поддерживайте его на уровне 6,8–7,2 — это оптимум и для растений, и для рыбы. Кислотность можно стабилизировать с помощью карбоната кальция или карбоната калия. 
2. Высокие уровни аммиака или нитритов. Если бактерии не справляются с переработкой соединений азота, токсичный для рыб аммиак (или промежуточные нитриты) остаются в воде. Чтобы не допустить такой ситуации, рыбу нельзя перекармливать. Иногда следует уменьшить плотность посадки и заменить 10–20% воды, если загрязнение критическое.
3. Болезни и стресс у рыбы. Чаще всего состояние рыбы ухудшается при загрязнении воды, перепадах температуры, недостаточной аэрации и слишком высокой плотности посадки. Иногда причиной становятся инфекции. 
4. Плохой рост растений и пожелтение листьев. Причина может быть в недостаточном освещении и нехватке питательных веществ, особенно железа, кальция или калия. Ещё одна вероятная причина — pH выше 7,5, при котором растения плохо усваивают микроэлементы.
5. Засорение системы циркуляции воды. Без осадочного фильтра органические остатки и твёрдые частицы могут засорять систему труб, клапаны и сифоны. Даже с механической очисткой элементы системы нужно своевременно очищать.

 

 

Читайте также:

 

• Фермы будущего, два в одном: аквариум и теплица
• Аквапоника или гидропоника: как не перепутать
• Аквакультурная революция: как разбогатеть на выращивании рыб
• Четыре мифа о вертикальном земледелии
• Можно ли вырастить рыбку без пруда: преимущества УЗВ для рыбоводного хозяйства
• Все, что вы хотели знать о гидропонике