آکواپونیک به هر گونه سامانه اطلاق میشود که فعالیت‌های کشاورزی را با پرورش هر گونه حیوان اعم از دام یا آبزی در محیط‌های محدود شده ترکیب کند.
در این شیوه فضولات حیوانات که محیط زندگی آنها را آلوده میکند از محیط خارج شده به صورت کود به مصرف بخش کشاورزی سامانه می‌رسد. به عنوان مثال در حوزه آبزی پروری فضولات ناشی از ماهی یا میگو از آب جدا شده و به صورت کود به بخش کشاورزی منتقل شده و آب تصفیه شده به سامانه محل زندگی آبزیان بازگردانده میشود.
آکواپونیک و پرورش آبزیان
از جمله اهداف اصلی آکواپونیک این است که مواد اضافی و دفعی یک سیستم به عنوان غذا یا کود برای سیستم دیگر عمل کند، به طوری که آب استخرهای پرورش ماهی که دارای تعداد و تراکم بیشتر ماهیان و در نتیجه از تغذیه بیشتری برخوردار بودند باعث رشد بیشتر و کاملاً محسوس گیاهان مورد پرورش در همان مخازن میشود.
تصفیه زیستی آب، عناصر موجود در آن را حذف میکند که این موضوع هم از لحاظ زیست‌محیطی و هم از لحاظ صرفه‌جویی اقتصادی مهم است. در این روش آب استخر پرورش ماهی پس از عبور از فیلترهای مکانیکی به بستر هیدروپونیک وارد شده و این بستر به عنوان بیوفیلتر محیط مناسبی برای رشد باکتری‌ها از جمله نیتروزوموناس و نیتروباکتر ایجاد میکند که به ترتیب کار تبدیل آمونیاک و نیتریت آب پرورش ماهی را به نیتریت و سپس نیترات انجام می‌دهند و آب تصفیه شده در سیستم دوباره وارد استخر پرورش ماهی میشود. در آکواپونیک عناصر غذایی موجود در آب استخر پرورش ماهی به عنوان کود در سیستم هیدروپونیک و در بستر گیاهان مصرف میشود و این عمل برای ماهی نیز سود دارد چون تجمع مواد تولید شده ناشی از تجزیه بقایای گیاهان و میکروارگانیسم‌ها در بستر استخر و ترکیبات ازته و فسفر ناشی از تغذیه ماهیان در آب تجمع یافته و عامل محدودکننده شرایط زیست ماهیان میشود. با استفاده پساب برای گیاهان میتوان از پساب به عنوان کود استفاده کرد. به عبارت دیگر بستر کشت، مانند یک بیوفیلتر عمل میکند و کیفیت آب را برای زیست ماهیان مناسب می‌سازد، در این میان باکتریهای موجود در بستر کشت نقش مهمی را در چرخه عناصر دارند که بدون وجود آن سیستم خوب عمل نمی‌کند. آب یا پساب حاصل از پرورش ماهیان به عنوان یک منبع کودی آلی است. محصولات تولیدی در چنین سیستمی به عنوان محصول سالم و ارگانیک شناخته میشوند و در فروش و بازاریابی ماهیان و گیاهان تولید شده نقش مهمی دارد، ضمن این که از یک واحد تولیدی، دو نوع محصول تولید میشود و در مناطق خشک و نیمه‌خشک که با کمبود آب مواجه هستند آکواپونیک نقش مهمی داشته و مدلی برای کشاورزی پایدار است.
سیستم آکواپونیک، یکی از سیستمهای آبزی پروری گردشی است که در آن، گیاه بدون نیاز به وجود خاک پرورش می یابد. سیستم های گردشی طوری طراحی شده اند که باعث افزایش تولید ماهی در حجمهای نسبتا کم آب و حذف مواد زائد از آب می شود و همین طوراستفاده مجدد از آب مصرفی را برای تولیدکننده امکانپذیر می سازد. عناصر غذایی که بطور مستقیم بوسیله ماهی دفع می شوند، یا با فعالیت میکروبها روی مواد زائد آلی آزاد می شوند، توسط گیاهان کشت شده در سیستم هیدروپونیک جذب می شود. غذائی که به ماهی داده می شود، بیشتر عناصر غذایی را برای گیاه تأمین می کند. وقتی فاضلاب آبزی پروری گردشی به داخل سیستم هیدروپونیک جریان می یابد، مواد زائد متابولیکی ماهی بوسیله شورهسازی و جذب مستقیم گیاه حذف شده و این آب تیمار شده به داخل مخزن پرورش برای استفاده دوباره برمی گردد.
آکواپونیک چندین مزیت نسبت به دیگر سیستمهای آبزی پروری گردشی وسیستم هیدروپونیک که مواد محلول معدنی را استفاده می کنند دارد. در این سیستم اجزاء هیدروپونیک بعنوان فیلتر زیستی عمل میکنند و بنابراین فیلتر زیستی جدا مثل سیستمهای دیگر لازم نمیباشد. در سیستمهای آکواپونیک، فیلترهای زیستی درآمدزا بوده و محصول سبزی و گل و گیاهان دیگر تولید می کنند. مواد غذایی دفع شده توسط ماهی معمولاً مواد زائدی هستند که دور ریخته میشوند که می توانند باعث آلودگی محیط شوند. حذف عناصر غذایی توسط گیاهان زنده استفاده از آب را بهبود بخشیده و دور ریختن آن را به حداقل می رساند.
سیستمهای آکواپونیک نیاز به کنترل کیفیت آب کمتری نسبت به سیستم های گردشی تنهای ماهی یا هیدروپونیک برای گیاه دارد. آکواپونیک پتانسیل بهره-دهی را به دلایل تامین عناصر غذایی مجانی برای گیاهان، نیاز آبی پایینتر، حذف فیلتر زیستی جداگانه، نیاز به کنترل کیفیت آب پایین و هزینه های مشترک ساخت و زیربنایی، افزایش می دهد. به طور کلی تعداد سیستمهای آکواپونیک تجاری، اگر چه در ابعاد کوچک، در حال افزایش می-باشند.
مزایای کشت اکواپونیک
۱– در آکواپونیک، گیاهان عناصری را تغذیه می کنند که باید در سیستم آبزی پروری فیلتر شود، و فیلتر کردن آنها هزینه بر هست.
۲– نیاز به مخلوط کردن عناصر غذایی را از بین می برد.
۳– آکواپونیک تغذیه آلی گیاه است.
۴– با حذف خاک بیماریهای خاکی حذف می شود.
۵– مصرف آب بسیار پایین بوده و علف هرزی وجود ندارد که آب را جذب کند.
۶– در آکواپونیک می توان گیاه را بسیار متراکم کشت کرد.
۷– در تراکم بالای ماهی، گیاه خیلی سریع رشد و نمو می کند.
۸– حشره کش و علف کش در سیستم آکواپونیک استفاده نمی شود و محصول نهایی سالم است.
۹– در سرتا سر سال امکان تولید در سیستم آکواپونیک وجود دارد.
۱۰– تولید متراکم پروتئین ماهی امکانپذیر است.
۱۱– کاهش سرمایه گذاری برای هر کدام از سیستمهای هیدروپونیک و آبزی پروری بطور جداگانه.
– مصرف آب برای سیستم کشت آکواپونیک یک درصد آبی است که برای تولید ماهی در سیستم های معمولی لازم است.
۱۳– چنین سیستمی با نیاز آبی بسیار پایین، در مناطق خشک و نیمه خشک که تقاضای سبزی و ماهی تازه در آنجا بالاست قابلیت کاربرد بالائی دارد.
۱۴– – محصول سبزی آلی و عاری از آفت کش و ماهی تازه میتواند به قیمت خوب مخصوصاً در ماه های زمستان در نواحی شهری به فروش برسد.
۱۵– بسترهای هیدروپونیک می توانند بعنوان فیلتر زیستی عمل کنند.
معایب آکواپونیک
۱ – مخزنها جای زیادی می گیرند و سنگین هستند.
۲ – اگر در زمستان استفاده شوند آب مخزنها باید گرم شوند.
۳ – قرار گرفتن مخزنها در داخل ساختمان باعث مرطوب شدن محل می شود.
۴ – برخی ماهیها نیاز به تخصص بالایی برای پرورش دارند.
۵ – هزینه نصب، راهاندازی و نگهداری بالاست.
چگونگی کشت در طرح آکواپونیک
کشت در بستر اغلب برای واحدهای کوچک آکواپونیک طراحی می گردد و این روش برای بسیاری از شرایط آب و هوایی مناسب است. این روش محیط مناسبی برای استقرار ریشه گیاهان فراهم می آورد، همچنین به عنوان یک فیلتر ( مکانیکی بیولوژیک) عمل می نماید. این عملکرد دو منظوره بستر کشت نشان می دهد که چرا این روش به تنهایی قابل استفاده می باشد این در حالی است که در روش N. F . T و یا W. D .C نیازمند به واحدهای فیلتر مکانیکی و بیولوژیک مجزا می باشد. جریان آب درون بستر کشت به صورت جزر و مدی است. آب در سطح بستر تا حد مشخصی بالا آمده و مجددا به سطح قبلی خود باز می گردد. این عمل سطح اکسیژن اطراف محیط ریشه را افزایش داده و همچنین فعالیت باکتریهای نیتری فیکاسیون را جهت تبدیل آمونیاک تسهیل می نماید. یک واحد آکواپونیک با روش بستر کشت به صورت استاندارد شامل یک مخزن ماهی و بستر کشت جهت سیستم هیدروپونیک گیاهان است. در یک واحد کوچک در این روش بطور معمول حجم مخزن ماهی برابر ۱ متر مکعب و سطح بستر کشت ۳تا۴ متر مربع در نظر گرفته می شود. عمق بستر کشت بسیار مهم می باشد زیرا فضای مورد نیاز رشد ریشه ها را فراهم می آورد و میزان آن به نوع گیاه و حالت رشد آن بستگی دارد. اگر از سبزیجات میوه ای مانند گوجه فرنگی، بامیه و یا کاهو استفاده می شود عمق بستر باید ۳۰ سانتیمتر در نظر گرفته شود و در سبزیجات برگی کوچک (ریحان و جعفری و …) عمق بستر را می توان ۱۵ تا۲۰سانتیمتر در نظر گرفت.
بهترین سبزیجات برای آکواپونیک
تعداد زیادی از سبزیجات میتوانند به عنوان بهترین سبزیجات برای آکواپونیک استفاده شوند. در اینجا محبوبترین و بهترین گیاهان برای آکواپونیک معرفی شدهاند.
گوجه فرنگی ها
گیاه گوجه فرنگی در سیستم مبتنی بر آب عملکرد فوق العاده ای دارد. شما میتوانید دما و حتی مقدار آفتاب گیاهان را کنترل کنید. در اینجا میتوانید اطلاعات بیشتری را از گوجه فرنگی بدست آورید.
با این حال، لازم به ذکر است که گیاهان گوجه فرنگی تمایل به جذب آفات دارند که میتواند خلاص شدن از آنها به شدت مشکل باشد.
کاهو
این گیاه یکی از پرطرفدارترین گیاهان در سیستمهای آکواپونیک است. کاهو در آب با دمای ۷۰ تا ۷۴ درجه فارنهایت رشد میکند و همراه ایده آلی برای ماهی تیلاپیا است.
همه چیزهایی که باید انجام دهید این است که تصمیم بگیرید آیا شما گیاهچه های خود را در سیستم آکواپونیک قرار میدهید یا خیر. البته، اگر آنها در سینی رشد قرار داشته باشند، باید قبل از انتقال به سیستم آکواپونیک، خاک موجود در ریشه ها شسته شود.
با این حال، میتواند برای جلوگیری از از دست دادن بذر در محیط رشد مفید باشد.
فلفل
فلفلها میتوانند ازطریق رویکرد باغبانی استاندار به سختی رشد کنند. این امر به این دلیل است که آنها آب مورد نیاز خود را مصرف کرده و به آفتاب زیادی نیاز دارند.
رشد آنها در سیستم آکواپونیک کوچک منطقی است. شما قادر به نظارت بر تنظیمات دما خواهید بود و مطمئن شوید که سطوح مواد مغذی در آب بهینه شده است. اما موثرترین فاکتور بر تولید فلفلهای بسیار تند دما میباشد که میتوانید آن را کنترل نمایید.
لازم به ذکر است که فلفلها در سیستم آکواپونیک به خوبی عمل نمیکنند. با این حال، اگر از سیستم سیل و تخلیه استفاده میکنید، عملکرد فوق العاده خوبی دارند. بایستی توجه داشت که در سیستم سیل و تخلیه نیاز است که از سیفون استفاده شود.
خیارها
شما از قبل خیار را میشناسید، آیا تاکنون متوجه شدید که یکی از بهترین گیاهان برای آکواپونیک است؟ دلیل آن بسیار ساده است، آنها گیاهان مبتنی بر آب هستند و سیستم آکواپونیک میتوانید همه موارد مورد نیاز برای زنده ماندن و رشد آنها را فراهم کند. خیار معمولا دارای سیستم ریشه بزرگ بوده و بایستی دقت کنید که لوله ها را مسدود نکنند.
همچنین، خیار در ذخیره نیتروژن خوب عمل کرده و سایر گیاهان موجود در سیستم را محصور میکند. بنابراین، فاصله بین گیاهان بایستی ۳۰ تا ۶۰ سانتیمتر باشد تا از همپوشانی آنها ممانعت شود. بهتری از کار را با چندین گیاه شروع و در آینده گیاهان بیشتری را به سیستم خود اضافه کنید.
گل کلم
گل کلم یکی دیگر از گیاهان مبتنی بر آب بوده و در سیستم آکواپونیک رشد میکند.
این گیاهان بسیار مقاوم بوده و نیاز به نگهداری اندکی دارند. همچنین، آنها مقاومت بالایی به بیماریها داشته و اگر شما یک مبتدی هستند میتوانید از آن در سیستم آکواپونیک خود استفاده کنید. برای برداشت، گلم کلم به حدود ۱۲ هفته زمان نیاز دارد؛ با این حال، نور مستقیم و سرما را دوست ندارد. برای جلوگیری از آسیب، بهتر است که برگها را پوشش دهیم. این امر به بزرگ شدن آنها کم میکند.
کلم
کلم غذای اصلی بسیاری از رژیمهای غذایی سراسر جهان است. همچنین، یکی از بهترین گیاهان برای آکواپونیک است. شما به pH بین ۶٫۲ تا ۶٫۶ و دمای بین ۱۵٫۵ تا ۲۱ درجه سانتیگراد نیاز دارید. به طور کلی، این گیاه به نگهداری کمی نیاز دارد. بزرگترین مسئله این است که قسمت انتهایی یا سر آن نشکند. زیرا خاک و بیماری از طریق این شکافها وارد کلم میشود.
به غیر از این، شما باید به آفات معمولی، نظیر شته ها، بیماریهای قارچی و پوسیدگی سیاه توجه داشته باشید. حالت ایده آل این است که گیاهچه ها اندکی گرمتر از گیاه بالغ حفظ شود. این امر به رشد آنها کمک میکند. پس از ۹ هفته میتوان کلم را برداشت کرد.
توت فرنگی
این میوه کوچک قرمز برای خوردن در طول سال مناسب است (از نظر تکنیکی، توت فرنگی میوه، سبزی یا توت نیست، داستان آن کاملا متفاوت است. در واقع این گیاه، گیاه مناسب برای سیستم آکواپونیک شما است. با توجه به عرضه ثابت مواد مغذی و قابلیت کنترل محیط، شما میتوانید آن را در تمام طول سال و حتی در زمستان نیز برداشت کنید.
برای رشد توت فرنگی در سیستم آکواپونیک، نیاز است که گیاهان دارای اندازه یکسانی باشند. این امر به آن دلیل است که اکثر گیاهان چندین توت فرنگی را تولید میکنند. اگر میخواهید از خوردن آنها لذت ببرید یا حتی آنها را به فروش برسانید، باید گیاهان زیادی برای برای تولید محصول داشته باشید.
خبر خوب این است که هر گیاه نیاز به فضای بسیار کمی دارد و میتوانید از سیستم شناور، لوله ها و یا حتی سبدها نیز استفاده کنید.