Аквапоніка з використанням жолобів для вирощування культури томату і перцю
Вирощування на аквапоніка вимогливих культур викликає особливий інтерес, тому дане дослідження, виконане в Центр Аквакльтури і рибальства Університету Арканзас в Пайн Блафф, буде корисно при виборі типу системи культивування. У роботі проводилося порівняння зростання вегетативної частини і плодів томата і перцю в умовах двох різних типів аквапоніка і однієї гідропоніки (контроль) у осінньо-зимовий період. У щотижневих інтервалах реєструвалися якість води і рівень поживних речовин. Визначалися оптимальні параметри для розвитку томатів черрі і сорти овочевого перцю (Capsicum annuum) - Халапеньо (Jalapeño).
Типи систем культивування
Система з жолобами включає 1000 літровий циліндричний басейн з рибою (гібриди смугастого окуня). З цієї ємності вода йде через донний дренаж і направляється в параболічний фільтр-решітку. У фільтрі відбувається груба механічна очистка від твердих частинок. Потім вода потрапляє в біологічний фільтр, наповнений пластиковим наповнювачем. З метою додаткового очищення, що входить в біофільтр труба закрита нейлоновим панчохою. Після біологічної фільтрації вода надходить в Сампо, а потім нагнітається насосом в гідропонний модуль з культурою рослин. Прокачування води і зрошення рослин відбувається в 30 хвилинному інтервалі через кожні 30 хвилин. Механічний таймер забезпечує 30 хвилин спокою і 30 хвилин роботи насоса. Спочатку рослини висаджувалися в кошики, але кошики заважали воді переміщатися через керамзит, тому від них відмовилися.
З ємності культивування (1) вода прямує в параболічний фільтр-решітку (3), потім надходить в Сампо (4) або біофільтр (не показаний). Після попереднього очищення вона омиває кореневу систему рослин в жолобах і повертатися в ємність з рибою (тут і далі збільшується при натисканні) 
З ємності культивування вода потрапляє в параболічний фільтр-решітку (1), всередині фільтра тверді частинки осідають на решітці, а вода йде або в біологічний фільтр (3), або крізь ґрати в Сампо. З біофільтра вода також направляється в Сампо (4)
Аерліфтний система має ярусное будова. На нижньому рівні розташовується 125 літрова ємність з гібридами смугастого окуня (40 особин). Через її донний дренаж вода спускається до нижньої точки труби, а потім переганяється повітрям з компресора. У зовнішньому краю цієї труби тягнеться більш широка труба для зливу осаду, який накопичився на дні ємності. Від риб вода направляє в біологічний фільтр - 100 літрову бочку з пластиковим наповнювачем. З цієї бочки вода надходить в модуль з культурою рослин (250 літрів). Модуль забезпечений сифоном, який забезпечує періодичне наповнення і осушення субстрату (прочитати про будову сифона для аквапоніка ).
У гідропонний модуль обох систем аквапоніка вносився кальцій і вапняні добрива. Кущі томата мали тільки три бічних втечі. Їх підрізали два рази в тиждень протягом усього 60-денного експерименту.
З ємності культивування (1) вода, разом з нагнітається повітрям (2), піднімається по трубі діаметром 0.75 дюйма і направляється в біологічний фільтр (3), а потім в гідропонний модуль (4)
Гідропоніка мала аналогічну конструкцію, що аквапоніка з жолобами, однак у неї не було басейну з рибою і вузла очищення води. Коли рівень нітратів був нижче 3 млн-1, в гідропоніку вносився живильний розчин.
Культура рослин в аквапоніка з використанням жолобів, гідропоніці і аерліфт аквапоніка на третьому тижні
Експериментальні умови:
1. Риба заселялася в аналогічній щільності, залежно від обсягу ємності. При необхідності мертві особини замінялися живими;
2. Рибу годували для задоволення потреб аквапоніка в поживних речовинах;
3. Щодня проводився моніторинг pH і коректувався до позначки 7.0;
4. Двічі або тричі на тиждень вимірювалися рівні амонію, нітриту, нітрату, а також температура.
середній pH час встановлення біологічної фільтрації максимальна температура води мінімальна температура води аквапоніка з жолобами 6.38 5 тижнів 27.78 12.22 Гідропоніка 6.00 - 27.22 12.78 аерліфт аквапоніка 6.45 3.5 тижні 27.22 10
Таблиця 1. Якість води. Концентрація амонію була дуже високою аж до встановлення біологічного балансу в біофільтрі.
Тиждень (в першому стовпці виживання) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 аквапоніка з жолобами 100% 9.00 11.73 20.65 28.53 31.50 33.33 36.00 36.00 36.00 Гідропоніка 92% 3.63 3.81 6.00 8.84 12.36 18.50 24.45 29.05 32.45 аерліфт аквапоніка 90% 8.79 11.50 20.41 28.09 31.14 31.91 32.64 33.09 34.00
Таблиця 2. Висота кущів томата і його виживання.
№ рослини (в першому стовпці середнє) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 аквапоніка з жолобами 8.4 7 16 10 10 3 0 0 6 4 3 0 2 Гідропоніка 1.5 0 0 0 4 1 0 - 0 1 0 11 0 аерліфт аквапоніка 3.4 1 0 0 0 1 15 0 0 7 3 6 4
Таблиця 3. Кількість плодів у томатів
Тиждень (в першому стовпці виживання) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 аквапоніка з жолобами 100% 5.42 5.13 5.63 5.81 6.25 6.46 6.58 6.88 7.04 Гідропоніка 25% 3.70 3.90 4.30 5.33 5.83 6.33 6.67 7.33 7.33 аерліфт аквапоніка 100% 3.29 3.67 4.35 5.23 5.35 5.48 5.65 5.98 6.10
Таблиця 4. Висота кущів перцю і його виживання.
Аквапоніка з жолобами Гідропоніка аерліфт аквапоніка Квітучі 11 2 5 Плодові 8 1 4 Середня маса перцю, г 7.5 2.9 3.9 Всього перців 17 1 4
Таблиця 5. Цвітіння, плодоношення перцю. Кількість і маса плодів у перцю.
Томат черрі і перець
Експериментальні обмеження:
1. Занадто холодна погода;
2. Забруднення коренів в системі з жолобами;
3. Томати занадто розростаються і обмежують зростання перців в системі з аерліфт;
4. Сифон з системою з аерліфт ненадійний, тому риби тут гинули частіше, ніж в системі з жолобами;
5. Рослини часто гинули або гальмували своє зростання до кінця експерименту;
6. Занадто холодні умови для риб і рослин.
висновок
Аквапоніка показало кращі результати, ніж гідропоніка. Системи з жолобами неідеальні для томатів (забруднюються коріння, занадто пишна рослинність затінює сусідів, складно підтримувати). Томатам потрібно більше місця для зростання. Обидві аквапоніка краще проявили себе по відношенню до перців. Система з жолобами вміщала більше риби і тому поставляла більше поживних речовин.
-
www.was.org/documents/MeetingPresentations/AA2014/AA2014_0099.pdf
Matthew "Rex" Recsetar et al .. Yield Comparison of Tomato and Pepper Plants Grown in Two Different Greenhouse Aquaponic Systems.
