Аквапоніка як сучасна технологія вирощування екологічно чистої плодоовочевої продукції

0
396
Hydroponics vegetable growing in the nursery
Hydroponics vegetable growing in the nursery

Аквапоніка — це інноваційна технологія, що являє собою гібридне поєднання аквакультури (тобто технологічної системи штучного розведення риби та/або водних тварин) з гідропонікою (безсубстратною технологічною системою вирощування культурних рослин у водному середовищі). Внаслідок такого гібридного поєднання утворюється нова симбіотична система, яка є одночасно як середовищем для одержання продукції рибництва, так і плодоовочевої продукції. Сутність аквапоніки полягає у взаємовигідному співфункціонуванні цих двох систем, за рахунок чого кожна з них отримує свої переваги. Так, якщо за традиційної аквакультури екскременти та продукти життєдіяльності риби та інших водних організмів накопичуються у воді, що з часом призводить до зростання токсичності останньої, то за аквапоніки забруднена вода подається до гідропонної системи, де очищується спеціалізованими штамами корисних бактерій за рахунок переробки ними продуктів життєдіяльності на різноманітні поживні речовини для рослин (нітрити, нітрати тощо). Після цього очищена у такий спосіб вода знову подається до танкерів із водною біотою, і таким чином отримуємо замкнену систему, здатну до ефективного екологічно безпечного самоочищення.

Звідки ж прийшла ідея створення такої гібридної штучної екосистеми?  Історичний шлях сучасної аквапоніки розпочався ще у стародавні часи, що підтверджує загальновідомий вислів, що все нове — це добре забуте старе. Перші системи, подібні до сучасної аквапоніки, були у ацтеків, які вирощували культурні рослини на попередньо закріплених чінампах (невеличких плавучих островах). У Південному Китаї, Таїланді, Індонезії ще з давніх часів вирощували рис із повним затопленням полів, де паралельно розводили окремі види риб. Уже тоді люди розуміли переваги одночасного вирощування риби та рослинницької продукції. Втім, до аж до ХХ ст. аквапоніка як така не була можлива. Лише розробка та бурхливий розвиток гідропоніки дозволили поглянути на стародавні технології з іншого боку та втілити їх у сучасному світі. Зокрема, вагомий внесок у розробку та розвиток аквапоніки як самостійної технології зробив доктор Марк МакМартрі та його колеги з Університету штату Північна Кароліна. Згодом, починаючи з 90-тих років минулого століття, натхненні першими успіхами, американські вчені серйозніше взялися за розробку гібридної технології. Наразі ціла низка наукових установ аграрного профілю США займається всебічним вивченням та вдосконаленням аквапонних систем і технологій одержання плодоовочевої продукції та продукції рибництва. Аквапоніка вважається однією з найбільш перспективних сучасних агротехнологій одержання екологічно чистої продукції.

Аквапонні системи вже зараз відрізняються широким розмаїттям. Вони різняться за своїми конструктивними особливостями, розмірами, складністю та комплексністю, набором культивованих організмів. Проте основні технологічні вузли, мінімально необхідні для функціонування системи, залишаються незмінними (схема 1). До них належать:

— ємність (танкерного типу) для вирощування риби та/або водних тварин;

— відстійник, у який потрапляють дрібні рештки, неспожита їжа, продукти життєдіяльності риб і водних тварин тощо;

— біофільтр, який являє собою місце росту і розмноження корисних бактерій (нітрифікуючих, біодеструкторів екскрементів, фософормобілізуючих та інших бактерій), які перетворюють побічні продукти життєдіяльності водних організмів на легкодоступні рослинам поживні сполуки;

— гідропонна підсистема, де вирощуються культурні рослини (стандартна гідропоніка, підживлення рослин у якій здійснюється за рахунок поживних речовин, вироблених бактеріями у біофільтрі);

— стічна ємність (піддон), де збирається очищена вода з гідропоніки та з якої забирається насосом і подається знову до танкера, де вирощують рибу.

Таким чином, аквапоніка є замкненою повноцінною міні-екосистемою, головними біотичними складовими якої є: риби (або інші водні організми), рослини, корисні мікроорганізми та бактерії. Функціювання аквапонної екосистеми базується на принципі постійної рециркуляції води між її основними компонентами.

Головними перевагами аквапоніки є:

— висока екологічна чистота виробництва плодоовочевої продукції, оскільки пестицидне навантаження та застосування агрохімікатів у системі  мінімальні (за окремими свідченнями, вміст нітратів у овочевій продукції та вегетативній масі зеленних культур є в середньому у 5–10 разів нижчим, аніж за вирощування їх за традиційними системами з використанням штучних мінеральних добрив);

— можливість вирощування широкого спектру овочевих і лікарських культурних рослин;

— одержання одразу кількох видів продукції — рослинницької та рибної;

— висока екологічна ефективність використання води;

— ефективне використання земельної площі;

— висока продуктивність як аквакультури, так і гідропоніки;

— риба, вирощувана в закритій штучній системі, характеризується високими показниками токсико-екологічної безпеки, оскільки не містить патогенів і паразитів, небезпечних для людини;

— вирощування риби й інших водних організмів здійснюється під суворим санітарно-гігієнічним контролем і повністю виключає застосування гормональних препаратів та антибіотиків;

— поліпшені показники ергономіки, підвищення ефективності праці.

Поряд із сильними сторонами технологія має певні недоліки, а саме:

— неможливо вирощувати бульбо- та коренеплідні культури;

— високі витрати на первинний монтаж і підтримання системи в функціональному стані;

— високі витрати енергії;

— потреба у якісних кормах для водних тварин і риби;

— потреба у висококваліфікованих технічних кадрах, а також у спеціалістах не тільки агрономічного, але й екологічного та рибогосподарського напряму;

— недостатня вивченість усіх агротехнологічних аспектів вирощування різних культур;

— висока комплексність і складність біологічних взаємозв’язків між різними групами біологічних організмів;

— можливі проблеми у підтриманні риби та водних організмів у здоровому стані без застосування хімічних препаратів, зокрема, антибіотиків;

— економічна ефективність отримання овочевої продукції через підвищені витрати на кормову базу та закупівлю якісних мальків риби знижується;

— складнощі у пошуку відповідного ринку збуту для екологічної продукції.

В цілому аквапоніка є досить цікавою та перспективною технологією, проте вона потребує подальшого вивчення та розробки обґрунтованих рекомендацій і принципів виробництва продукції в системі, тож на сьогодні вона мало поширена у виробництві. Впровадженням та подальшою розробкою аквапоніки активно займаються вчені та фахівці США, ряду розвинених країн Європи (Великобританія, Німеччина, Данія тощо). В ФАО аквапоніку вважають чи не однією з найбільш перспективних технологій вирощування сільськогосподарських культур у закритому ґрунті для країн Близького Сходу та Африки, які мають дуже посушливі кліматичні умови поряд із значним дефіцитом якісної прісної води для задоволення потреб житлово-комунального та водогосподарського комплексу. В Україні аквапоніка у промисловому масштабі — велика рідкість. Проте вже зараз українська компанія Aquafarm успішно займається вирощуванням екологічно чистих овочів і зелені за цією технологією. Окрім якісної овочевої продукції Aquafarm пропонує споживачеві рибу (сома, тиляпію). Компанія отримала позитивний досвід впровадження інноваційної технології та у перспективі планує розширення виробництва.

П.В. Лиховид, к. с.-г. н., с. н. с. Інститут зрошуваного землеробства НААН

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here