Aquaponia - Aquaponics

Um pequeno sistema aquapônico portátil. O termo aquaponia é uma combinação dos termos aquicultura e agricultura hidropônica .
Estufa aquapônica em Apaga

Aquaponia é um sistema de produção de alimentos que acopla a aquicultura (criação de animais aquáticos como peixes , lagostins , caramujos ou camarões em tanques) com a hidroponia (cultivo de plantas na água) em que a água da aquicultura rica em nutrientes é alimentada para plantas cultivadas em hidroponia, onde nitrificantes bactérias convertem amônia em nitratos.

Como as técnicas existentes de hidroponia e aquicultura formam a base de todos os sistemas aquapônicos, o tamanho, a complexidade e os tipos de alimentos cultivados em um sistema aquapônico podem variar tanto quanto qualquer sistema encontrado em qualquer disciplina agrícola distinta.

História

Xilogravura do manual agrícola chinês do século XIII Livro de Wang Zhen sobre agricultura (王 禎 農 書) mostrando o arroz cultivado em um sistema de plantador de jangada flutuante (架 田, iluminado "arroz emoldurado") em um lago

Aquaponia tem raízes antigas, embora haja algum debate sobre sua primeira ocorrência:

  • Os astecas cultivavam ilhas agrícolas conhecidas como chinampas em um sistema considerado por alguns como uma das primeiras formas de aquaponia para uso agrícola, onde as plantas eram cultivadas em ilhas estacionárias (ou às vezes móveis) em águas rasas de lagos e resíduos dragados dos canais de Chinampa e das cidades vizinhas foram usados ​​para irrigar manualmente as plantas.
  • O sul da China e todo o sudeste da Ásia, onde o arroz era cultivado e cultivado em arrozais em combinação com peixes, são citados como exemplos dos primeiros sistemas aquapônicos, embora a tecnologia tenha sido trazida por colonos chineses que migraram de Yunnan por volta de 5 DC. Esses sistemas de cultivo policulturais existiam em muitos países do Extremo Oriente e criavam peixes como o loach oriental (泥鳅, ド ジ ョ ウ), enguia do pântano (黄鳝, 田 鰻), carpa comum (鯉魚, コ イ) e carpa cruciana (鯽魚), bem como lagoa caracóis (田螺) nos arrozais.
  • O manual agrícola chinês do século XIII Wang Zhen's Book on Farming (王 禎 農 書) descreveu jangadas de madeira flutuantes que estavam empilhadas com lama e sujeira e que eram usadas para o cultivo de arroz , arroz selvagem e forragem. Esses plantadores flutuantes foram empregados em regiões que constituem as províncias modernas de Jiangsu , Zhejiang e Fujian . Esses plantadores flutuantes são conhecidos como jiatian (田) ou fengtian (葑 田), que se traduz em "arroz emoldurado" e " arroz em brássica ", respectivamente. O trabalho agrícola também faz referência a textos chineses anteriores, que indicavam que o cultivo de arroz em jangada flutuante estava sendo usado já nos períodos da Dinastia Tang (século 6) e da Dinastia Song do Norte (século 8) da história chinesa.

Sistemas aquapônicos flutuantes em tanques de peixes policulturais foram instalados em grande escala na China nos anos mais recentes. Eles são usados ​​para cultivar arroz, trigo e lírio de cana e outras culturas, com algumas instalações excedendo 2,5 acres (10.000 m 2 ).

Diagrama do sistema aquapônico comercial da Universidade das Ilhas Virgens projetado para produzir 5 toneladas métricas de tilápia por ano.

O desenvolvimento da aquaponia moderna é frequentemente atribuído aos vários trabalhos do New Alchemy Institute e aos trabalhos do Dr. Mark McMurtry et al. na North Carolina State University , que desenvolveu um "Sistema Integrado de Aqua-Vegeculture" (iAVs) baseado na combinação de aquicultura e canteiros de areia. Inspirados pelos sucessos do New Alchemy Institute e dos iAVs de McMurtry, outros institutos logo seguiram o exemplo. A partir de 1979, o Dr. James Rakocy e seus colegas da Universidade das Ilhas Virgens pesquisaram e desenvolveram o uso de canteiros hidropônicos de cultivo em águas profundas em um sistema aquapônico em grande escala. Outros institutos concentraram suas pesquisas em sistemas de "vazante e fluxo" (também conhecidos como "inundação e drenagem"), que foram parcialmente baseados nas ideias originais desenvolvidas na Universidade Estadual da Carolina do Norte , mas onde meios grosseiros (como cascalho ou argila expandida) substituiu a areia, enquanto os sinos sifões permitiam um ciclo de irrigação de vazante e fluxo, tais sistemas também são conhecidos como "Sistemas Speraneo" porque são baseados em ideias desenvolvidas na década de 1990 por Tom e Paula Speraneo, proprietários de uma fazenda aquapônica no Missouri.

A primeira pesquisa aquapônica no Canadá foi um pequeno sistema adicionado à pesquisa aquícola existente em uma estação de pesquisa em Lethbridge , Alberta . O Canadá viu um aumento nas instalações de aquaponia ao longo dos anos 90, predominantemente como instalações comerciais que cultivavam safras de alto valor, como truta e alface. Uma configuração baseada no sistema de águas profundas desenvolvido na Universidade das Ilhas Virgens foi construída em uma estufa em Brooks, Alberta, onde o Dr. Nick Savidov e seus colegas pesquisaram aquaponia com base em ciência de plantas. A equipe fez descobertas sobre o rápido crescimento das raízes em sistemas aquapônicos e sobre o fechamento do ciclo de resíduos sólidos e descobriu que, devido a certas vantagens no sistema em relação à aquicultura tradicional, o sistema pode funcionar bem em um nível de pH baixo, o que é favorecido pelas plantas mas não peixes.

Partes de um sistema aquapônico

Um sistema aquapônico comercial. Uma bomba elétrica move a água rica em nutrientes do tanque de peixes através de um filtro de sólidos para remover as partículas que as plantas acima não podem absorver. A água então fornece nutrientes para as plantas e é limpa antes de retornar ao tanque de peixes abaixo.

Aquaponia consiste em duas partes principais, com a parte da aquicultura para a criação de animais aquáticos e a parte da hidroponia para o cultivo de plantas. Os efluentes aquáticos, resultantes da alimentação não consumida ou da criação de animais como peixes, se acumulam na água devido à recirculação em sistema fechado da maioria dos sistemas de aquicultura. A água rica em efluentes torna-se tóxica para os animais aquáticos em altas concentrações, mas contém nutrientes essenciais para o crescimento das plantas. Embora consistindo principalmente dessas duas partes, os sistemas aquapônicos costumam ser agrupados em vários componentes ou subsistemas responsáveis ​​pela remoção efetiva de resíduos sólidos, pela adição de bases para neutralizar ácidos ou pela manutenção da oxigenação da água . Os componentes típicos incluem:

  • Tanque de criação : os tanques para criação e alimentação dos peixes ;
  • Bacia de sedimentação : uma unidade para a coleta de alimentos não consumidos e biofilmes destacados, e para a sedimentação de partículas finas;
  • Biofiltro : local onde as bactérias de nitrificação podem crescer e converter amônia em nitratos , utilizáveis ​​pelas plantas;
  • Subsistema hidropônico : a parte do sistema onde as plantas são cultivadas, absorvendo o excesso de nutrientes da água;
  • Sump : o ponto mais baixo do sistema para onde a água flui e de onde é bombeada de volta para os tanques de criação.

Dependendo da sofisticação e do custo do sistema aquapônico, as unidades para remoção de sólidos, biofiltração e / ou o subsistema hidropônico podem ser combinados em uma unidade ou subsistema, o que evita que a água flua diretamente da parte de aquicultura do sistema para o parte hidropônica. Ao utilizar cascalho ou areia como meio de suporte da planta, os sólidos são capturados e o meio tem área de superfície suficiente para nitrificação de filme fixo. A capacidade de combinar biofiltração e hidroponia permite que o sistema aquapônico, em muitos casos, elimine a necessidade de um biofiltro separado e caro.

Componentes Live

Um sistema aquapônico depende de diferentes componentes vivos para funcionar com sucesso. Os três principais componentes vivos são plantas, peixes (ou outras criaturas aquáticas) e bactérias. Alguns sistemas também incluem componentes ativos adicionais, como worms.

Plantas

Um sistema hidropônico de cultura de águas profundas onde as plantas crescem diretamente na água rica em efluentes sem um meio de solo . As plantas podem ser espaçadas mais próximas porque as raízes não precisam se expandir para fora para suportar o peso da planta.
Planta colocada em um canal de água rico em nutrientes em um sistema de técnica de filme de nutrientes (NFT)

Muitas plantas são adequadas para sistemas aquapônicos, mas quais funcionam para um sistema específico depende da maturidade e densidade de estocagem dos peixes. Esses fatores influenciam a concentração de nutrientes do efluente de peixes e quanto desses nutrientes são disponibilizados para as raízes das plantas por meio de bactérias. Vegetais de folhas verdes com baixa a média necessidade de nutrientes são bem adaptados aos sistemas aquapônicos, incluindo repolho chinês , alface , manjericão , espinafre , cebolinha , ervas e agrião .

Mudas de espinafre, 5 dias de idade, por aquaponia

Outras plantas, como tomates, pepinos e pimentões, têm maiores necessidades de nutrientes e se dão bem apenas em sistemas aquapônicos maduros com alta densidade de estocagem de peixes.

As plantas que são comuns em saladas têm alguns dos maiores sucessos em aquaponia, incluindo pepinos , chalotas , tomates , alface , pimentão , cebolas vermelhas para salada e ervilhas .

Algumas plantas lucrativas para sistemas aquapônicos incluem repolho chinês , alface , manjericão , rosas , tomates , quiabo , melão e pimentão .

Outras espécies de vegetais que crescem bem em um sistema aquapônico incluem agrião , manjericão , coentro , salsa , capim-limão , sálvia , feijão , ervilha , couve-rábano , taro , rabanete , morango , melão , cebola , nabo , nabo , batata doce , couve-flor , repolho , brócolis e berinjela , bem como os choys que são usados ​​para fritar.

Peixes (ou outras criaturas aquáticas)

A água filtrada do sistema hidropônico é drenada para um tanque de bagre para recirculação.

Peixes de água doce são os animais aquáticos mais comuns criados com aquaponia devido à sua capacidade de tolerar aglomeração, embora lagostins e camarões de água doce também sejam usados ​​algumas vezes. Existe um ramo da aquaponia que usa peixes de água salgada, denominada aquaponia de água salgada . Existem muitas espécies de peixes de água quente e fria que se adaptam bem aos sistemas de aquicultura.

Na prática, a tilápia é o peixe mais popular para projetos domésticos e comerciais que visam criar peixes comestíveis, porque é uma espécie de peixe de água quente que pode tolerar aglomeração e mudanças nas condições da água. Barramunda , vara de prata , tandanus tandanus ou bagre tandanus, jade vara e Murray bacalhau são também utilizados. Para climas temperados, quando não há capacidade ou desejo de manter a temperatura da água, bluegill e bagre são espécies de peixes adequadas para sistemas domésticos.

Koi e peixes dourados também podem ser usados, se os peixes no sistema não precisarem ser comestíveis.

Outros peixe adequados incluem bagre do canal , a truta arco-íris , vara , carpa comum , Arctic char , largemouth e baixo listrado .

Bactérias

A nitrificação, a conversão aeróbia da amônia em nitratos, é uma das funções mais importantes em um sistema aquapônico, pois reduz a toxicidade da água para os peixes e permite que os compostos de nitrato resultantes sejam removidos pelas plantas para nutrição. A amônia é continuamente liberada na água através dos excrementos e guelras dos peixes como um produto de seu metabolismo, mas deve ser filtrada para fora da água, uma vez que concentrações mais altas de amônia (comumente entre 0,5 e 1 ppm ) podem prejudicar o crescimento, causando danos generalizados ao tecidos, diminuem a resistência às doenças e até matam os peixes. Embora as plantas possam absorver a amônia da água em algum grau, os nitratos são assimilados mais facilmente, reduzindo com eficiência a toxicidade da água para os peixes. A amônia pode ser convertida em compostos nitrogenados mais seguros por meio de populações saudáveis ​​combinadas de 2 tipos de bactérias: Nitrosomonas, que convertem amônia em nitritos , e Nitrobacter, que então convertem nitritos em nitratos. Embora o nitrito ainda seja prejudicial aos peixes devido à sua capacidade de criar metemoglobina, que não pode ligar o oxigênio, ao se ligar à hemoglobina, os nitratos podem ser tolerados em níveis elevados pelos peixes. A área de superfície elevada fornece mais espaço para o crescimento de bactérias nitrificantes. As escolhas do material do canteiro de plantas requerem uma análise cuidadosa da área de superfície, preço e considerações de manutenção.

Subsistema hidropônico

As plantas são cultivadas como em sistemas hidropônicos, com suas raízes imersas na água do efluente rica em nutrientes. Isso permite que eles filtrem a amônia que é tóxica para os animais aquáticos ou seus metabólitos. Após a passagem da água pelo subsistema hidropônico, ela é limpa e oxigenada, podendo retornar aos vasos de aquicultura. Este ciclo é contínuo. As aplicações aquapônicas comuns de sistemas hidropônicos incluem:

  • Aquaponia de jangada em águas profundas :jangadas de isopor flutuando em uma bacia de aquicultura relativamente profunda em calhas. Os tanques de jangada podem ser construídos para serem bastante grandes e permitir que as mudas sejam transplantadas em uma extremidade do tanque enquanto as plantas totalmente crescidas são colhidas na outra, garantindo assim o uso ideal do espaço.
  • Aquaponia recirculante : meio sólido, como cascalho ou contas de argila , mantido em um recipiente que é inundado com água da aquicultura. Este tipo de aquaponia também é conhecido como aquaponia de circuito fechado .
  • Aquaponia recíproca : meio sólido em um recipiente que é alternadamente inundado e drenado utilizando diferentes tipos de drenos de sifão. Este tipo de aquaponia também é conhecido como aquaponia de inundação e drenagem ou aquaponia de vazante e fluxo .
  • Canais da técnica de filme de nutrientes : as plantas são cultivadas em canais longos e estreitos, com uma película de água cheia de nutrientes fluindo constantemente pelas raízes da planta. Devido à pequena quantidade de água e canais estreitos, bactérias úteis não podem viver lá e, portanto, um filtro biológico é necessário para este método.
  • Outros sistemas usam torres que são alimentadas por gotejamento do topo, tubos de PVC horizontais com orifícios para os potes, barris de plástico cortados ao meio com cascalho ou jangadas neles. Cada abordagem tem seus próprios benefícios.

Uma vez que as plantas em diferentes estágios de crescimento requerem diferentes quantidades de minerais e nutrientes, a colheita das plantas é escalonada com as mudas crescendo ao mesmo tempo que as plantas maduras. Isso garante um conteúdo estável de nutrientes na água por causa da limpeza simbiótica contínua das toxinas da água.

Biofiltro

Em um sistema aquapônico, as bactérias responsáveis ​​pela conversão da amônia em nitratos utilizáveis ​​para as plantas formam um biofilme em todas as superfícies sólidas do sistema que estão em contato constante com a água. As raízes submersas dos vegetais combinadas têm uma grande área de superfície onde muitas bactérias podem se acumular. Junto com as concentrações de amônia e nitritos na água, a área de superfície determina a velocidade com que ocorre a nitrificação. O cuidado com essas colônias de bactérias é importante para regular a assimilação total de amônia e nitrito. É por isso que a maioria dos sistemas aquapônicos incluem uma unidade de biofiltro, que ajuda a facilitar o crescimento desses microrganismos . Normalmente, após a estabilização de um sistema, os níveis de amônia variam de 0,25 a 0,50 ppm; os níveis de nitrito variam de 0,0 a 0,25 ppm e os níveis de nitrato variam de 5 a 150 ppm. Durante a inicialização do sistema, podem ocorrer picos nos níveis de amônia (até 6,0 ppm) e nitrito (até 15 ppm), com os níveis de nitrato atingindo o pico mais tarde na fase de inicialização. No processo de nitrificação, a amônia é oxidada em nitrito, que libera íons de hidrogênio na água. Com o tempo, o pH de uma pessoa cairá lentamente, então eles podem usar bases não sódicas , como hidróxido de potássio ou hidróxido de cálcio para neutralizar o pH da água se quantidades insuficientes estiverem naturalmente presentes na água para fornecer um tampão contra a acidificação. Além disso, minerais ou nutrientes selecionados, como o ferro, podem ser adicionados aos resíduos de peixes que servem como a principal fonte de nutrientes para as plantas.

Uma boa forma de lidar com o acúmulo de sólidos na aquaponia é o uso de minhocas, que liquefazem a matéria orgânica sólida para que possa ser aproveitada pelas plantas e / ou outros animais do sistema. Para obter um método de cultivo apenas com vermes, consulte Vermipônicos .

Operação

As cinco principais entradas do sistema são água, oxigênio, luz, alimentação fornecida aos animais aquáticos e eletricidade para bombear, filtrar e oxigenar a água. Spawn ou alevinos podem ser adicionados para substituir peixes crescidos que são retirados do sistema para manter um sistema estável. Em termos de produção, um sistema aquapônico pode produzir continuamente plantas como vegetais cultivados em hidroponia e espécies aquáticas comestíveis criadas em uma aquicultura. As taxas de construção típicas são de 0,5 a 1 pé quadrado de espaço de cultivo para cada 1 US gal (3,8 L) de água de aquicultura no sistema. 1 US gal (3,8 L) de água pode suportar entre 0,5 lb (0,23 kg) e 1 lb (0,45 kg) de estoque de peixes, dependendo da aeração e filtração.

Dez princípios básicos para a criação de sistemas aquapônicos bem-sucedidos foram emitidos pelo Dr. James Rakocy, diretor da equipe de pesquisa aquapônica da Universidade das Ilhas Virgens , com base em extensa pesquisa feita como parte do programa de aquicultura da Estação Experimental Agrícola .

Fonte de alimentação

Como na maioria dos sistemas baseados em aqüicultura, a alimentação do estoque geralmente consiste em farinha de peixe derivada de espécies de baixo valor. O esgotamento contínuo dos estoques de peixes selvagens torna esta prática insustentável. Os alimentos para peixes orgânicos podem ser uma alternativa viável que alivia essa preocupação. Outras alternativas incluem o cultivo de lentilha d' água com um sistema aquapônico que alimenta os mesmos peixes cultivados no sistema, o excesso de vermes cultivados na compostagem da vermicultura , usando restos de cozinha preparados, bem como o cultivo de larvas de mosca do soldado negro para alimentar os peixes usando cultivadores de larva em compostagem.

Nutrientes para plantas

Como a hidroponia , alguns minerais e micronutrientes podem ser adicionados para melhorar o crescimento das plantas. O ferro é o nutriente mais deficiente na aquaponia, mas pode ser adicionado misturando o pó de quelato de ferro com água. O potássio pode ser adicionado como sulfato de potássio por meio de spray foliar . Nutrientes menos vitais incluem magnésio como sal de epsom, cálcio como cloreto de cálcio e boro. A filtração biológica dos resíduos da aquicultura produz altas concentrações de nitrato, o que é ótimo para folhas verdes. Para plantas com flores com alta demanda de nutrientes, é recomendado introduzir nutrientes suplementares, como magnésio, cálcio, potássio e fósforo. Fontes comuns são sulfato de potássio, bicarbonato de potássio, fosfato de monoamônio, etc. A deficiência de nutrientes nas águas residuais do componente peixe (RAS) pode ser completamente mascarada usando lodo bruto ou mineralizado, geralmente contendo concentrações de nutrientes 3-17 vezes maiores. Efluentes RAS (água residual e lodo combinados) contêm N, P, Mg, Ca, S, Fe, Zn, Cu, Ni adequados para atender à maioria das necessidades de cultivo aquapônico. O potássio é geralmente deficiente, exigindo fertilização completa. Os micronutrientes B, Mo são parcialmente suficientes e podem ser facilmente melhorados aumentando a liberação de lodo. A presunção em torno dos níveis 'definitivos' de sódio fito-tóxico em efluentes RAS deve ser reconsiderada - soluções práticas também estão disponíveis. Nenhuma ameaça de acúmulo de metais pesados ​​existe dentro do ciclo aquapônico.

Utilização de água

Os sistemas aquapônicos normalmente não descarregam ou trocam água em operação normal, mas, em vez disso, recirculam e reutilizam a água de maneira muito eficaz. O sistema depende da relação entre os animais e as plantas para manter um ambiente aquático estável que experimenta um mínimo de flutuação nos níveis de nutrientes e oxigênio do ambiente. As plantas são capazes de recuperar os nutrientes dissolvidos da água em circulação, o que significa que menos água é descartada e a taxa de troca de água pode ser minimizada. Água é adicionada apenas para repor a perda de água por absorção e transpiração pelas plantas, evaporação para o ar da água de superfície , transbordamento do sistema devido à chuva e remoção de biomassa, como resíduos sólidos sedimentados do sistema. Como resultado, a aquaponia usa aproximadamente 2% da água que uma fazenda irrigada convencionalmente requer para a mesma produção de vegetais. Isso permite a produção aquapônica tanto de safras quanto de peixes em áreas onde a água ou a terra fértil são escassas. Os sistemas aquapônicos também podem ser usados ​​para reproduzir as condições controladas de áreas úmidas . Pântanos construídos podem ser úteis para biofiltração e tratamento de esgoto doméstico típico . A água do transbordamento cheia de nutrientes pode ser acumulada em tanques de captação e reutilizada para acelerar o crescimento das safras plantadas no solo, ou pode ser bombeada de volta para o sistema aquapônico para completar o nível da água.

Uso de energia

Um sistema aquapônico que usa o movimento descendente da água e da luz do efeito estufa para reduzir o consumo de energia.

As instalações Aquaponic dependem, em vários graus, de energia produzida pelo homem, soluções tecnológicas e controle ambiental para alcançar a recirculação e as temperaturas da água / ambiente. No entanto, se um sistema for projetado com a conservação de energia em mente, usando energia alternativa e um número reduzido de bombas, permitindo que a água flua para baixo tanto quanto possível, ele pode ser altamente eficiente em termos energéticos. Embora um projeto cuidadoso possa minimizar o risco, os sistemas aquapônicos podem ter vários 'pontos únicos de falha', onde problemas como uma falha elétrica ou bloqueio do tubo podem levar à perda total do estoque de peixes.

Meia de peixe

Para que os sistemas aquapônicos sejam financeiramente bem-sucedidos e tenham lucro, ao mesmo tempo em que cobrem suas despesas operacionais, os componentes da planta hidropônica e os componentes da criação de peixes precisam estar quase constantemente na capacidade máxima de produção. Para manter a biomassa dos peixes no sistema em seu máximo (sem limitar o crescimento dos peixes), existem 3 métodos principais de estocagem que podem ajudar a manter esse máximo.

  • Criação sequencial: Os peixes de vários grupos etários compartilham um tanque de criação e, quando uma faixa etária atinge o tamanho do mercado, eles são colhidos seletivamente e substituídos pela mesma quantidade de alevinos. As desvantagens desse método incluem estressar todo o reservatório de peixes durante cada colheita, peixes perdidos resultando em desperdício de comida / espaço e a dificuldade de manter registros precisos com colheitas frequentes.
  • Repartição de estoque: Grandes quantidades de alevinos são estocadas de uma só vez e depois divididas em dois grupos quando o tanque atinge sua capacidade máxima, o que é mais fácil de registrar e elimina o “esquecimento” dos peixes. Uma maneira sem estresse de fazer essa operação é por meio de "vias navegáveis" que conectam vários tanques de criação e uma série de escotilhas / telas móveis / bombas que movem os peixes.
  • Múltiplas unidades de criação: grupos inteiros de peixes são movidos para tanques de criação maiores, uma vez que seu tanque atual atinge a capacidade máxima. Esses sistemas geralmente têm de 2 a 4 tanques que compartilham um sistema de filtragem e, quando o tanque maior é coletado, os outros grupos de peixes são movidos para um tanque maior, enquanto o tanque menor é reabastecido com alevinos. Também é comum que haja vários tanques de criação, mas sem maneiras de mover os peixes entre eles, o que elimina o trabalho de mover os peixes e permite que cada tanque não seja perturbado durante a colheita, mesmo que o uso do espaço seja ineficiente quando os peixes são alevinos.

O ideal é que a biomassa dos peixes nos tanques de criação não exceda 0,5 lbs / galão, a fim de reduzir o estresse da aglomeração, alimentar os peixes com eficiência e promover um crescimento saudável.

Controle de doenças e pragas

Embora os pesticidas possam normalmente ser usados ​​para cuidar de insetos nas plantações, em um sistema aquapônico o uso de pesticidas ameaçaria o ecossistema de peixes. Por outro lado, se os peixes adquirirem parasitas ou doenças, não podem ser usados ​​terapêuticos, pois as plantas os absorveriam. Para manter a relação simbiótica entre as plantas e os peixes, métodos não químicos como armadilhas, barreiras físicas e controle biológico (como vespas / joaninhas parasitas para controlar moscas brancas / pulgões) devem ser usados ​​para controlar pragas. O pesticida orgânico mais eficaz é o óleo de Neem , mas apenas em pequena quantidade para minimizar o derramamento na água dos peixes. A comercialização de aquaponia é freqüentemente estagnada por gargalos no controle de pragas e doenças. O uso de métodos de controle químico é altamente complicado para todos os sistemas. Embora os inseticidas e herbicidas sejam substituíveis por medidas comerciais de biocontrole bem estabelecidas, os fungicidas e nematicidas ainda são relevantes na aquaponia. O monitoramento e o controle cultural são as primeiras abordagens para conter a população de pragas. Os controles biológicos, em geral, são adaptáveis ​​em maior extensão. As medidas profiláticas não químicas são altamente eficazes para a prevenção de pragas e doenças em todos os projetos.

Automação, monitoramento e controle

Muitos tentaram criar sistemas automáticos de controle e monitoramento e alguns deles demonstraram um nível de sucesso. Por exemplo, os pesquisadores foram capazes de introduzir a automação em um sistema aquapônico de pequena escala para obter um sistema de cultivo sustentável e com boa relação custo-benefício. O desenvolvimento comercial de tecnologias de automação também surgiu. Por exemplo, uma empresa desenvolveu um sistema capaz de automatizar as tarefas repetitivas da agricultura e possui um algoritmo de aprendizado de máquina que pode detectar e eliminar automaticamente plantas doentes ou subdesenvolvidas. Uma instalação aquapônica de 3,75 acres que afirma ser a primeira fazenda de salmão coberta dos Estados Unidos também inclui uma tecnologia automatizada. A máquina aquapônica fez avanços notáveis ​​na documentação e coleta de informações relacionadas à aquapônica.

Viabilidade econômica

Aquaponics oferece um sistema de policultura diversificado e estável que permite aos agricultores cultivar vegetais e criar peixes ao mesmo tempo. Por terem duas fontes de lucro, os agricultores podem continuar a ganhar dinheiro, mesmo que o mercado de peixes ou plantas passe por um ciclo baixo. A flexibilidade de um sistema aquapônico permite o cultivo de uma grande variedade de safras, incluindo vegetais comuns, ervas, flores e plantas aquáticas para atender a um amplo espectro de consumidores. Ervas, alface e vegetais especiais como manjericão ou espinafre são especialmente adequados para sistemas aquapônicos devido às suas baixas necessidades nutricionais. Para o crescente número de consumidores ambientalmente conscientes, os produtos dos sistemas aquapônicos são orgânicos e livres de pesticidas, embora também deixem uma pequena pegada ambiental. Além disso, os sistemas aquapônicos são economicamente eficientes devido ao baixo uso de água, ao ciclo eficaz de nutrientes e à necessidade de pouca terra para operar. Como o solo não é necessário e apenas um pouco de água é necessária, os sistemas aquapônicos podem ser instalados em áreas com solo tradicionalmente pobre ou água contaminada. Mais importante, os sistemas aquapônicos geralmente estão livres de ervas daninhas, pragas e doenças que afetariam o solo, o que lhes permite produzir de forma consistente e rápida safras de alta qualidade para vender.

Exemplos atuais

  • Europa
    • The Urban Farming Company, uma organização com sede na Suíça , foi criada para oferecer às empresas um método de sistemas de cultivo aquapônico em telhados. Seu objetivo é oferecer produtos frescos e sustentáveis ​​às áreas urbanas locais.
    • Em março de 2018, a European Aquaponics Association foi estabelecida entre os países europeus . Isso abriu uma organização para os países europeus continuarem a pesquisa aquapônica e a implementação de práticas aquapônicas.
    • EcoPonics é uma empresa aquapônica sediada na Islândia que está se juntando a empresas semelhantes da Islândia, Dinamarca e Espanha para defender a implementação de sistemas aquapônicos comerciais e competitivos nos países europeus .
    • A ilha caribenha de Barbados criou uma iniciativa para iniciar sistemas aquapônicos em casa, chamada de máquina aquapônica, com receita gerada pela venda de produtos aos turistas em um esforço para reduzir a dependência crescente de alimentos importados.
      Parte da produção de vegetais do Sistema Aquapônico Backyard de baixo custo desenvolvido na Universidade Agrícola de Bangladesh
  • Ásia
    • Em Bangladesh , o país mais densamente povoado do mundo, a maioria dos agricultores usa agroquímicos para aumentar a produção de alimentos e a vida de armazenamento, embora o país não tenha supervisão sobre os níveis seguros de produtos químicos em alimentos para consumo humano. Para combater esse problema, uma equipe liderada por MA Salam do Departamento de Aquicultura da Universidade Agrícola de Bangladesh criou planos para um sistema aquapônico de baixo custo para fornecer produtos orgânicos e peixes para pessoas que vivem em condições climáticas adversas, como a região sul propensa à salinidade. e a área propensa a inundações de Haor na região oriental. O trabalho de Salam inova uma forma de agricultura de subsistência para fins de microprodução nos níveis comunitário e pessoal, enquanto o trabalho de design de Chowdhury e Graff foi direcionado exclusivamente para o nível comercial, a última das duas abordagens tira proveito das economias de escala .
    • Com mais de um terço das terras agrícolas palestinas na Faixa de Gaza transformadas em zona-tampão por Israel , um sistema de jardinagem aquapônica é desenvolvido para uso em telhados na Cidade de Gaza .
    • Na Malásia, Alor Gajah, Melaka, a Organização 'Persatuan Akuakutur Malaysia' faz uma abordagem inovadora em aquaponia, cultivando lagosta em aquaponia.
    • Aquaponics na Índia tem como objetivo fornecer aos aspirantes a agricultores soluções aquapônicas para operação comercial e de quintal.
  • América do Norte
    • O Dakota College at Bottineau em Bottineau, Dakota do Norte tem um programa de aquaponia que dá aos alunos a capacidade de obter um certificado ou um diploma AAS em aquaponia.
    • A instalação da Smith Road em Denver iniciou um programa piloto de aquaponia para alimentar 800 a 1.000 presos na Cadeia de Denver e uma instalação no centro da cidade vizinha que consiste de 1.500 presidiários e 700 policiais.
    • A VertiFarms em New Orleans tem como alvo telhados corporativos para agricultura vertical, acumulando até 90 clientes corporativos para agricultura vertical em telhados em 2013.
    • A Windy Drumlins Farm, em Wisconsin, redesenha a estufa aquapônica-solar para condições climáticas extremas, que podem suportar climas extremamente frios.
    • Operação voluntária na Nicarágua “Amigos para Cristo” administra sua plantação para alimentar mais de 900 crianças em situação de pobreza usando nutrientes do método aquapônico.
    • A verticultura em Bedstuy utiliza a antiga fábrica da Pfizer para a produção de manjericão em escala comercial por meio da aquaponia, rendendo 30-40 libras de manjericão por semana.
    • A Upward Farms em Nova York se expande para instalações comerciais em grande escala, que irão gerar 130.000 libras de verduras e 50.000 libras de peixes por ano.
    • Houve uma mudança em direção à integração da comunidade aquapônica, como a fundação sem fins lucrativos Growing Power, que oferece oportunidades de emprego e treinamento aos jovens de Milwaukee enquanto cultiva alimentos para sua comunidade. O modelo gerou vários projetos de satélite em outras cidades, como Nova Orleans, onde a comunidade de pescadores vietnamitas sofreu com o derramamento de óleo da Deepwater Horizon , e no South Bronx, na cidade de Nova York .
    • Whispering Roots é uma organização sem fins lucrativos em Omaha, Nebraska, que fornece alimentos frescos, cultivados localmente e saudáveis ​​para comunidades social e economicamente desfavorecidas, usando aquaponia, hidroponia e agricultura urbana .
    • Recentemente, a aquaponia tem se movido para sistemas de produção internos. Em cidades como Chicago, os empreendedores estão utilizando designs verticais para cultivar alimentos durante todo o ano. Esses sistemas podem ser usados ​​para cultivar alimentos durante todo o ano com o mínimo ou nenhum desperdício.
  • Caribenho
  • Diversos
    • Além disso, os jardineiros aquapônicos de todo o mundo estão se reunindo em sites e fóruns da comunidade online para compartilhar suas experiências e promover o desenvolvimento desta forma de jardinagem, bem como criar recursos abrangentes sobre como construir sistemas domésticos.
    • Existem vários sistemas modulares feitos para o público que utilizam sistemas aquapônicos para produzir vegetais e ervas orgânicos e, ao mesmo tempo, fornecer decoração interna. Esses sistemas podem servir como fonte de ervas e vegetais dentro de casa. As universidades estão promovendo pesquisas sobre esses sistemas modulares à medida que se tornam mais populares entre os moradores das cidades.

Veja também

Referências

links externos