Аквапоника с соленой водой (также известная как морская аквапоника ) представляет собой комбинацию выращивания растений и разведения рыб (также называемую аквакультурой), системы, схожие со стандартной аквапоникой , за исключением того, что она использует соленую воду вместо более распространенной пресной. В некоторых случаях это может быть разбавленная соленая вода. Концепция исследуется как устойчивый способ устранения стрессов, которые оказывают на местную среду традиционные методы рыбоводства, которые сбрасывают сточные воды в прибрежные зоны, создавая при этом дополнительные культуры.
Данная практика представляет собой тщательный баланс между идеальными условиями солености для водных видов и максимально допустимыми уровнями солености для культур, которые фильтруют воду и создают собственные урожаи.
В настоящее время многие традиционные методы рыбоводства применяются в прибрежных зонах с открытой циркуляцией. Это создает огромную нагрузку мочи и растворимого азота (который высвобождается кормом и отходами от рыбы) в высоких концентрациях в экологическом регионе. Это может иметь множество экологически вредных последствий. В ответ на это быстро возникают альтернативные разработки аквакультуры, а именно, рециркуляционные системы аквакультуры. Создавая закрытую систему, рыбоводство дало локальную свободу практике, что позволяет больше внутренних разработок. [1] [ хищный издатель ]
В таких странах, как Япония, виды морских рыб гораздо популярнее пресноводных, что во многом обусловило спрос на системы аквапоники с морской водой. [2]
Основная система разведения рыбы также была моноаквакультурой (только один вид рыбы/организма). При этом методе потребление кислорода выращиваемой рыбой увеличивается, а нагрузка углекислого газа становится тяжелее. Кроме того, питательные вещества, такие как азот и фосфаты из фекалий или остатков корма для рыб, растворяются в морской воде, делая ее эвтрофной . Это вызывает красные приливы , патологии рыб и дефицит кислорода в морской воде, что приводит к массовой гибели рыб, самозагрязнению и т. д. [2]
В ответ на это полиэкоаквакультура стремится создать симбиоз, выращивая водоросли в течение всего года, чтобы создать искусственный морской лес вокруг садков с рыбой. Водоросли поглощают питательные вещества, такие как азот и фосфат из рыбных фекалий и оставшегося корма, и выделяют кислород. Водоросли также подавляют патогенные бактерии и организмы красного прилива. Выращенные водоросли затем будут скармливаться рыбам и морским ежам.
Другие организмы, которые могут быть произведены в этих системах, включают морской огурец, который может быть выращен в симбиозе с ушками в аквакультурных сетчатых садках. Фекалии, вырабатываемые ушками, скармливаются морскому огурцу. Гребешки также могут быть культивированы, поскольку они питаются органическими взвешенными веществами, такими как остатки корма и рыбные фекалии.
Экологически безопасная поли-эко-аквакультура позволяет сохранять водную среду, совместимую с устойчивой аквакультурой. С помощью этого метода можно выращивать здоровую рыбу в очищенной воде, при этом продуктивно перерабатывая водоросли для кормления рыб. [2]
Съедобные галофиты , которые можно выращивать в гидропонных системах, включают новозеландский шпинат , обыкновенную ледяную траву , обыкновенную солянку , ячмень , рис и швейцарский мангольд . Водоросли , морские водоросли и планктон также можно выращивать, возможно, в комбинации. [2]
Связь между соленостью и оптимальным ростом галотолерантных и галофильных растений различается в зависимости от вида. Поэтому важно оценивать и оптимизировать методы выращивания, регулируя содержание соли в морской воде и разбавляя сточные воды при необходимости в соответствии с каждой конкретной комбинацией организмов. [3]
Обыкновенный ледяной кустарник может постепенно акклиматизироваться к соленой воде. Его можно выращивать в 100% морской воде и напрямую подключать его систему выращивания к системе аквакультуры для широкого спектра видов рыб. [2]
Известно, что обыкновенный хрустальный кустарник накапливает высокие уровни тяжелых металлов при выращивании в почве. Эта новая система позволяет выращивать безопасные для употребления в пищу органические хрустальные растения, удаляя их из этой среды. [2]
После отбора наиболее солеустойчивых сортов Калифорнийский университет в Дэвисе смог выращивать ячмень, орошаемый чистой морской водой, и получить урожайность, равную половине обычного с акра. [4]
Эксперимент проводился в заливе Бодега, к северу от Сан-Франциско, в лаборатории на берегу Тихого океана. [2]
Команда под руководством Лю Шипина, профессора сельского хозяйства в Университете Янчжоу, создала сорта риса, которые можно выращивать в соленой воде. Им удалось достичь урожайности от 6,5 до 9,3 тонн с гектара. [5]
Распространенными существами в коммерческих операциях по аквапонике с соленой водой являются морские рыбы , ракообразные , моллюски , иглокожие , креветки , креветки , устрицы , моллюски , морские ушки , камбалы и рыбы-собаки . Морская рыба, как правило, имеет более высокую рыночную цену, чем пресноводная, что является экономическим стимулом по сравнению с традиционными системами аквапоники. [6]
Также было обнаружено, что полужемчужины можно выращивать в культивируемых гигантских морских ушках в течение 5 месяцев после того, как в них вставлялось жемчужное ядро. Раковины также можно использовать для работы с перламутром. [2]
Использование водных организмов, таких как фитопланктон, зоопланктон, способствует циркуляции углекислого газа и кислорода. [2]
Виды морских водорослей обладают способностью поглощать азотные и фосфатные нагрузки. Они также выполняют роль производителей кислорода. Однако морским водорослям трудно полностью поглощать азотные и фосфатные нагрузки в одиночку. Даже самые эффективные виды морских водорослей требуют площади в два с половиной раза больше площади рыбоводческой фермы, чтобы поглощать общие нагрузки. Точно так же считается важным выращивать эффективные морские водоросли для эвтрофикации каждой рыбоводческой фермы и улучшения качества воды. [2]
Использование водных организмов (например, фитопланктона, зоопланктона и рыб) является важной частью построения естественных пищевых цепей в закрытых экологических системах. [6]
Создание пищевой цепи «Спирулина -рыба» открывает возможность создания систем рециркуляции воды в аквакультуре в районах, где может наблюдаться дефицит или отсутствие подходящих кормовых ресурсов. [2]
Существуют большие различия в концентрации фосфора, калия и магния между пресноводной и соленой аквапоникой. Калий и магний являются основными элементами в соленой воде. Фосфор выделяется рыбой. Его концентрация относительно низкая в пресноводных условиях, но высокая в соленой воде. [6]
Хотя закрытая среда может способствовать возникновению крупных вспышек заболеваний, она одновременно снижает риски нападения хищников. Вспышки также легче устранять в закрытой среде. [2]
Если кальция и, в определенной степени, магния не хватает, рыба может не развить здоровый панцирь после линьки. Это может привести к « чернопятнистой болезни », когда у животного появляются меланизированные поражения по всему телу, например, после травмы, такой как царапины о стенки помещений для выращивания. [2]
Отсутствие опыта у рыбоводов в работе с этой системой может привести к массовой гибели. Неправильная дезинфекция, ошибки в подаче кислорода, неправильное управление рыбным икрой и плохая оценка нитрифицирующей способности могут привести к закрытию объектов. Другие проблемы включают отсутствие резервных копий (то есть электроэнергии и материалов) на случай чрезвычайных ситуаций. [2]
Рыболовство Азума-чо
В 2000 году Ассоциация рыболовного кооператива Адзума-чо использовала метод разведения морских водорослей вблизи ферм морской аквакультуры в целях создания безопасной и устойчивой системы рециркуляции воды для аквакультуры. [2]
IMT Engineering Inc
С 2003 по 2005 год компания IMT Engineering Inc. проводила эксперименты по аквапонике, используя сточные воды от выращивания креветок на предприятии в городе Цукуба, Япония. Тестируемыми культурами были водяной шпинат и кресс-салат. Экспериментальная установка была проведена с использованием бассейна для выращивания объемом 1200 тонн. [2]
Парк аквакультуры Моут
Устойчивое рыбоводческое хозяйство в Сарасоте, Флорида, под названием Mote Aquaculture Park запустило коммерческий демонстрационный проект осенью 2014 года с целью продемонстрировать методы морского аквапоники. Проект выращивает вид морской рыбы красный горбыль вместе с солелюбивыми растениями галофитами, морским портулаком и солянкой . Растения находятся на 2-месячном цикле сбора урожая и продаются на местных фермерских рынках. Производство рыбы находится на 9-12-месячном цикле сбора урожая. Они распространяются через оптовиков во Флориде.