Welkom bij Moderne landbouw !
home

Hoe een Aquaponics-systeem werkt

In de afgelopen jaren is er een opleving geweest naar een alternatieve vorm van landbouw die bekend staat als aquaponics. Hoewel de fundamenten van deze systemen terug te voeren zijn op de oudheid, leidde de komst van internet tot een grote gemeenschap van doe-het-zelvers die overtollige tanks en apparatuur hebben aangepast aan thuisgebaseerde systemen.

Wat mensen het meest aantrekkelijk vinden aan aquaponics is de symbiotische relatie tussen planten en dieren. Hoewel dit elke dag om ons heen gebeurt, bieden aquaponic-systemen een geweldige manier om dit in realtime te bekijken. In de meest elementaire vorm bestaat aquaponics uit het kweken van planten in voedingsrijk water dat wordt geleverd door een bron die aquatische soorten huisvest, waarbij vissen het populairst zijn. Vaak wordt echter het belangrijkste organisme van het systeem, de nuttige bacteriën, over het hoofd gezien. Voordat we in de wetenschap duiken, moeten we eerst de twee belangrijkste systemen onderzoeken waaruit aquaponics bestaan:hydrocultuur en aquacultuur.

Terminologie en methoden

"Hydrocultuur" is de productie van gewassen in een voedselrijke oplossing. Hoewel er een aantal methoden zijn om hydrocultuurgewassen te telen, zijn de meest populaire die in aquaponics worden gebruikt mediabedden, diepwatercultuur (DWC) en nutriëntenfilmtechniek (NFT). Vaak kan een combinatie van twee of meer methoden in één systeem worden gebruikt. De keuze van welke methode te gebruiken is vaak afhankelijk van iemands vaardigheidsniveau, beschikbare tijd en financiële middelen. Het is echter belangrijk op te merken dat de gewasselectie in overweging moet worden genomen bij het kiezen van de methode die voor u geschikt is. Aanvullende overwegingen zijn onder meer:​​mediabedden moeten minimaal twee keer per uur vollopen en leeglopen; een 1/2- tot 3/4-inch niet-kalksteengrind kan worden gebruikt voor media; een DWC-systeem heeft minimaal 20 cm waterdiepte en beluchting nodig om goed te kunnen functioneren; en een NFT-systeem moet worden aangepast om een ​​goede afvoer van NFT-kanalen mogelijk te maken.

Voedingsstoffen voor hydrocultuursystemen worden gewoonlijk geleverd via commerciële voedingsconcentraten. In een "aquaponics"-systeem worden deze voedingsstoffen afgeleid van de afbraak van visafval en nitrificatie. Op het water gekweekte planten hebben dezelfde macronutriënten en micronutriënten nodig die hun op het land gekweekte tegenhangers nodig hebben.

Een van de belangrijkste parameters om te controleren is de pH. De opname van voedingsstoffen door planten in een aquaponic-systeem is sterk afhankelijk van de juiste pH. Een bereik van 6,8 tot 7,0 biedt de beste gemeenschappelijke basis voor planten, bacteriën en vissen.

Een vereiste die vaak over het hoofd wordt gezien bij het overschakelen van grondgewassen naar aquaponics, is zuurstof in de wortelzone. De afgiftemethode van zuurstof hangt af van de kweekmethode en afgifte van de voedingsrijke oplossing. Bij gebruik van mediabedden wordt de zuurstof aangevoerd door lucht, die in de media wordt gezogen wanneer de oplossing wordt afgevoerd. Bij gebruik van DWC wordt de lucht geleverd via luchtstenen die in de oplossing zijn ondergedompeld. Met NFT kan de bovenkant van de wortelmassa worden blootgesteld aan lucht, terwijl de resterende wortels worden ondergedompeld in een dunne laag voedingsstoffen.

"Aquacultuur" is het kweken van in het water levende organismen. Vissen hebben dezelfde fundamentele behoeften nodig - zuurstof, water, voeding en een goede omgeving - als de meer typische vormen van vee. Zuurstof wordt gewoonlijk geleverd door beluchting. Zorg voor water uit een bron zonder pathogenen, vrij van chlorering, dat voldoet aan de temperatuurvereisten van de geselecteerde soort. Er zijn veel waterkwaliteiten die de overleving van uw vissen kunnen beïnvloeden:opgeloste zuurstof, totale ammoniakstikstof (TAN), pH, alkaliteit, hardheid en zoutgehalte om er maar een paar te noemen.

Aquacultuursystemen

Hoewel er over de hele wereld verschillende soorten aquacultuur worden beoefend, zijn de drie meest gebruikte aquacultuurmethoden op het land raceway-systemen, vijvercultuur en recirculerende aquacultuursystemen. Raceway-systemen maken gebruik van de topografie van continu stromend water om vissen te voorzien van vers, schoon water. Vijvercultuur maakt meestal gebruik van kunstmatige vijvers om vissen met een lagere dichtheid te kweken. Recirculerende aquacultuursystemen (RAS) bestaan ​​uit een kweektank, gevolgd door vaste filtratie en vervolgens biologische filtratie. Zuurstof wordt geleverd door beluchting om voldoende opgeloste zuurstof op peil te houden om de verhoogde bezettingsdichtheid te ondersteunen. De overgrote meerderheid van aquaponic-systemen gebruiken RAS als basis voor het ontwerp.

Een ronde tank met een diameter tot diepte van 3:1 in het midden is ideaal voor het kweken van vissen. Inkomend water moet langs de tankomtrek worden geleid om zelfreiniging van afval te vergemakkelijken. Uitgangen moeten worden afgeschermd om vissen in tanks te houden, maar om afval te laten ontsnappen. Het is belangrijk om een ​​bezettingsdichtheid van minder dan 0,5 pond vis per gallon water aan te houden en het volume van uw aquarium eenmaal per uur te verwisselen. Bovendien is filtratie van vast afval een must, samen met het gebruik van zwaartekrachtfiltratie indien mogelijk. Voorbeelden hiervan zijn radiaalstroomafscheiders, wervelfilters en sokfilters.

Filtratie

Het meest over het hoofd geziene onderdeel van een aquacultuursysteem is biologische filtratie, het systeem dat de door de vissen geproduceerde ammoniak omzet in nitrieten en vervolgens in nitraten. Een biofilter heeft zuurstof nodig om een ​​aerobe omgeving te creëren waar nitrificerende bacteriën kunnen gedijen. Er zijn veel beschikbare ontwerpen voor biofiltratie. Een van de meest populaire methoden maakt gebruik van drijvende plastic media om het interne oppervlak te vergroten, waardoor de kolonisatie van nitrificerende bacteriën mogelijk wordt.

Een bewegend bed biofilmreactor (MBBR) is hier een voorbeeld van. MBBR's zijn efficiënt als ze eenmaal zijn opgezet en vereisen zeer weinig onderhoud. Biofilters hebben vier tot zes weken nodig om goed ingeburgerd te raken. Hoewel er producten zijn die bacteriën in je biofilter kunnen 'zaaien', kun je Moeder Natuur ook het werk laten doen door routinematig pure ammoniak in kleine doses toe te voegen, totdat je de vestiging van nitrificerende bacteriën ziet. Zodra ammoniak en nitrieten hun pieken en dalen hebben bereikt, moeten nitraten stijgen en stabiel blijven zolang er ammoniak wordt geproduceerd. Eenmaal ingesteld, kunt u vissen toevoegen.

Hoe het allemaal samenwerkt

De stikstofkringloop is het belangrijkste proces in een aquaponic systeem; het is wat RAS- en aquaponic-systemen laat werken - waarvan de efficiëntie de systeemgezondheid en het productiepotentieel bepaalt. Visvoer is verantwoordelijk voor het grootste deel van de stikstof in uw systeem. Een percentage stikstof wordt omgezet in visbiomassa, terwijl de rest als ammoniak, een bijproduct van de eiwitstofwisseling, in het kweekwater wordt uitgescheiden. Autotrofe bacteriën oxideren de ammoniak tot nitriet en oxideren vervolgens tot nitraten. Hoewel ammoniak en nitrieten beide door planten kunnen worden gebruikt, zijn nitraten vaak de voorkeursvorm van stikstof voor planten.

De pomp is onmiskenbaar het hart van elk systeem. De juiste maat van uw pomp is essentieel voor energiebesparing en filtratie-efficiëntie. Een te kleine pomp staat gelijk aan het verzamelen van vaste stoffen in het kweekvat en een slechte filtratie-efficiëntie, terwijl een te grote pomp leidt tot verspilling van elektriciteit. Daarom is het een goed begin om het volume van uw kweektank te bepalen. Stel uw pomp op maat om het volume van de kweektank eenmaal per uur te verversen en minimaliseer overtollige sanitaire fittingen om de pompbeperking te verminderen.

Een bijkomend onderdeel dat van cruciaal belang is voor het kweken van vissen, is beluchting. De meest gebruikelijke methode die op kleine systemen wordt gebruikt, zijn luchtpompen, die atmosferische lucht gebruiken om zuurstof aan het systeem te leveren via ondergedompelde luchtstenen of diffusors. Over het algemeen moet opgeloste zuurstof (DO) 5 milligram per liter of meer zijn en kan worden getest met meters of titratiekits.

Laten we, nadat we naar de principes hebben gekeken, eens kijken naar het aquaponic-systeem als geheel. Een basisontwerp lijkt veel op een RAS-systeem met de toevoeging van het plantengroeibed. In de meeste RAS-systemen moet vanwege nitraatophoping elke dag 10 procent van het water worden vervangen door schoon, zoet water. Door planten in te bouwen, die de overtollige nitraten opnemen, kunnen we dit water hergebruiken zonder het te verspillen. In wezen voeren we de vissen, die de voedingsstoffen produceren die de planten laten groeien, die de voedingsstoffen opnemen, die het water zuiveren. Kweekbedden moeten na het filtersysteem worden geplaatst. Als ongefilterd water de kweekbedden binnendringt, kan afval zich verzamelen, wat resulteert in zuurstofloze omstandigheden. Nadat het water de kweekbedden heeft verlaten, kan het worden teruggevoerd naar het aquarium. Er zijn talloze manieren waarop een systeem kan worden ingericht. Zolang alle basisprincipes worden toegepast, heb je een mooi, gebruiksvriendelijk aquaponic-systeem dat het hele jaar door verse producten en vis kan leveren.

Berekeningen en overwegingen

Elk aquaponic-systeem moet zijn ontworpen voor wat u van plan bent te kweken. Er is een methode voor de waanzin bij het berekenen van de hoeveelheid vis die nodig is voor de hoeveelheid gekweekte planten of omgekeerd. Als u geïnteresseerd bent in het kweken van bladgroenten en kruiden, moet u als algemene regel 0,125 pond visvoer per dag per 10 vierkante voet plantengroeiruimte voeren. Als je geïnteresseerd bent in het kweken van vruchtdragende planten of een combinatie van beide, verdubbel dan dat aantal.

Het is belangrijk op te merken dat het bij het kweken van vissen veel erger is om te veel te voeren dan te ondervoeden. Te veel niet opgegeten voedsel kan de filtratie in gevaar brengen en ook geld verspillen. Een eenvoudige berekening om de voersnelheid te bepalen, is door uw vissen periodiek te wegen en het gemiddelde gewicht te vermenigvuldigen met de hoeveelheid individuele vissen in uw aquarium, ook wel biomassa genoemd. Voer gemiddeld 3 procent van de biomassa in visvoer per dag. Om uw systeem langdurig te laten werken, wordt een gedeeltelijke visvangst aanbevolen. Als je alle vissen in één keer zou oogsten, zou de voerinvoer in het systeem stoppen, wat resulteert in een gebrek aan voedingsstoffen voor de planten. Het is dus het beste om in de loop van de tijd een paar vissen te oogsten, als je ze nodig hebt.

Planten- en diersoorten

Ok, dus wat voor soort vissen kan ik kweken? Het antwoord is simpel:elke zoetwatersoort die je leuk vindt. Elke vissoort heeft echter zijn eigen vereisten voor een goede waterchemie en temperatuur. Zolang aan deze voorwaarden wordt voldaan, kweek je in een mum van tijd gezonde en gelukkige vissen. De meest gekweekte voedselvissen voor kleine systemen zijn tilapia en kanaalmeervallen. Beide soorten zijn winterhard en kunnen tegen een lagere waterkwaliteit. Als je geïnteresseerd bent in het kweken van siervissen, werken koi en goudvissen prima.

Tot slot, als het gaat om planten in een aquaponic-systeem, is de keuze aan jou. Nogmaals, zolang de juiste temperatuur, voedingsstoffen en beluchting worden geboden, zul je weelderige planten in een verhoogd tempo laten groeien. Met betrekking tot de plaagbestrijding van planten, denk eraan om alleen visveilige producten te gebruiken en direct contact met water te minimaliseren.

Er zijn veel meningen en gedachten over de innerlijke werkrelaties tussen de aquatische soorten, nuttige bacteriën en planten in een aquaponic-systeem. Hoewel ze allemaal zullen samenwerken in een goed ontworpen, symbiotisch systeem, heeft elk van deze drie organismen bepaalde vereisten waaraan moet worden voldaan om een ​​goede ontwikkeling en coëxistentie te garanderen. Aquaponics is slechts een tafel met drie poten, die moet worden ondersteund door individueel te voldoen aan de behoeften van de drie poten van ondersteuning:aquatische soorten, bacteriën en planten.

Zoals met alles in het leven, moet aquaponics worden ontworpen en gebruikt om de natuur na te bootsen, in plaats van deze te manipuleren.

Vijvers van visboerderijen en andere zoetwatervisgaten bieden zowel voedselbronnen als urenlang plezier en voldoening.


Moderne landbouw