Acuaponia

Acuaponia / ækwəpɒnɨks / o pisciponics es un sistema de producción de alimentos sostenible, que combina un tradicional acuicultura (cría de animales acuáticos como los caracoles, peces, cangrejos o camarones en estanques) con cultivo hidropónico (cultivo de plantas en agua) en un entorno simbiótico. En la acuicultura, los efluentes se acumulan en el agua, aumentando la toxicidad para los peces. Esta agua es conducida a un sistema hidropónico donde los subproductos de la acuicultura son descompuestos por las bacterias fijadoras de nitrógeno, después se filtró a cabo por las plantas como nutrientes vitales, después de lo cual se recircula el agua limpiada de nuevo a los animales.
Como las actuales técnicas de cultivo hidropónico y la acuicultura constituyen la base de todos los sistemas de acuaponia, el tamaño, la complejidad y tipos de alimentos cultivados en un sistema de acuaponia puede variar tanto como cualquier otro sistema que se encuentra en cualquier disciplina cultivo distinto. [1]
Contenido
1 Historia
2 Componentes
2.1 Plantas: Hidroponía
2.2 Animales: Acuicultura
2.3 Bacterias
3 Funcionamiento
3.1 Uso de Agua
3.2 Uso de energía
4 Véase también
5 Referencias
6 Enlaces externos
[Editar] Historia

Más información: hidrocultivo histórico
Acuaponia tiene raíces antiguas, aunque existe cierto debate sobre su primera aparición:
Aztecas islas agrícolas cultivados conocidos como chinampas y son considerados por algunos como la primera forma de acuaponia para uso agrícola , donde las plantas fueron criados en algún momento y estacionarias (móvil) islas en aguas poco profundas del lago y los materiales de desecho de dragado de los canales Chinampa y las ciudades circundantes se utiliza para regar manualmente las plantas.
Sur de China y Tailandia que cultivan y de cultivo de arroz en los arrozales, en combinación con el pescado se citan como ejemplos de acuaponia tempranas. Estos sistemas agrícolas de policultivo existido en muchos países del Lejano Oriente y se crió peces como la locha oriental (泥鳅, ドジョウ), [6] pantano anguila (黄鳝, 田 鳗), Frecuentes (鲤鱼, コイ) y el carpín (鲫鱼) , así como caracoles de estanque (田螺) en los arrozales.

Diagrama de la Universidad de las Islas Vírgenes sistema comercial acuaponia diseñado para producir 5 toneladas de tilapia al año. [10]
El desarrollo de la moderna acuaponia es a menudo atribuida a las distintas obras del nuevo Instituto de la Alquimia y las obras del Dr. Mark McMurtry et al. de la North Carolina State University. Inspirado por el éxito del nuevo Instituto Alquimia, y las técnicas de acuaponia alternativos desarrollados por el Dr. Mark McMurtry et al., otros institutos pronto siguieron su ejemplo. A partir de 1997, el Dr. James Rakocy y sus colegas de la Universidad de las Islas Vírgenes investigado y desarrollado el uso de Cultura del Agua Profunda hidropónicos crecer camas en gran escala del sistema acuaponia.
La primera investigación acuaponia en Canadá fue un pequeño sistema existente sumaron a la investigación en acuicultura en una estación de investigación en Lethbridge, Alberta. Canadá registró un aumento en las configuraciones de acuaponia lo largo de los años 90, principalmente como instalaciones comerciales que crían cultivos de alto valor como la trucha y la lechuga. Una configuración basada en el sistema de aguas profundas desarrollado en la Universidad de las Islas Vírgenes fue construido en un invernadero en Brooks, Alberta donde el Dr. Nick Savidov y sus colegas investigaron acuaponia de un fondo de ciencia de las plantas. El equipo llegó a conclusiones sobre el crecimiento de raíces en sistemas de acuaponia rápido, al cerrar el bucle de residuos sólidos, y que debido a ciertas ventajas en el sistema más tradicional de la acuicultura, el sistema puede funcionar bien en un nivel de pH bajo, lo que se ve favorecida por las plantas, pero no peces.
La Sociedad Edmonton Acuaponia en el norte de Alberta es la adaptación del sistema de tamaño comercial Dr. Savidov a un prototipo a escala más pequeña que puede ser operado por familias, grupos pequeños o restaurantes. Tienen la intención de seguir desarrollando el circuito cerrado de residuos sólidos.

Parte de la producción vegetal de bajo costo Backyard sistema acuaponia desarrollado en la Universidad Agrícola de Bangladesh
La isla caribeña de Barbados creado una iniciativa para iniciar sistemas de acuaponia en casa, con los ingresos generados por la venta de productos a los turistas en un esfuerzo por reducir la creciente dependencia de los alimentos importados.
En Bangladesh, el país del mundo más densamente poblada, la mayoría de los agricultores utilizan agroquímicos para aumentar la producción de alimentos y la vida de almacenamiento de que el país carece de vigilancia sobre los niveles de seguridad de las sustancias químicas en los alimentos para el consumo humano. Para combatir este problema, un equipo dirigido por el profesor Dr. . MA Salam en el Departamento de Acuicultura de la Universidad Agrícola de Bangladesh, Mymensingh ha creado planes para un sistema de bajo costo acuaponia para ofrecer productos libres de químicos y pescado para las personas que viven en condiciones climáticas adversas como la salinidad propenso a sur y haor propensa a las inundaciones área en la región oriental. El trabajo del Dr. Salam innova una forma de agricultura de subsistencia para micro-producción goles en la comunidad y los niveles personal, mientras que el trabajo de diseño por Chowdhury y Graff estaba dirigido exclusivamente a nivel comercial, este último de los dos enfoques de aprovechar las economías de escala.
Se ha producido un cambio hacia la integración en la comunidad de acuaponia, tales como el Poder fundación sin fines de lucro que ofrece Creciendo Milwaukee oportunidades de empleo y formación para jóvenes, mientras que la producción de alimentos para su comunidad. El modelo ha dado lugar a varios proyectos de satélites en otras ciudades, como Nueva Orleans, donde la comunidad pescador vietnamita ha sufrido el derrame de petróleo de Deepwater Horizon, y en el sur del Bronx en Nueva York.
Además, los jardineros acuaponia de todo el mundo se han reunido en sitios de comunidades en línea y foros para compartir abiertamente sus experiencias y promover el desarrollo de esta forma de jardinería.
[Editar] Componentes

Un sistema comercial de acuaponia. Una bomba eléctrica mueve el agua efluente rico del tanque de peces a través de sólidos de filtro para eliminar las partículas de las plantas superiores no pueden absorber. Entonces, el agua proporciona nutrientes para las plantas y se limpia antes de volver a la pecera debajo de donde el proceso se repite.
Acuaponia se compone de dos partes principales, con la acuicultura parte para criar animales acuáticos y la parte hidroponía para cultivar plantas. ] Los efluentes acuáticos, como consecuencia de alimento no consumido o la cría de animales como peces, se acumulan en el agua debido a la cerrada sistema de recirculación de más sistemas de acuicultura. El agua efluente rico se convierte en tóxico para el animal acuático en concentraciones altas, pero estos efluentes son nutrientes esenciales para el crecimiento de la planta. [20] Aunque consiste principalmente de estas dos partes, los sistemas de acuaponia se agrupan generalmente en varios componentes o subsistemas responsables de la eliminación efectiva de los residuos sólidos., para añadir bases para neutralizar los ácidos, o para mantener la oxigenación del agua Los componentes típicos incluyen:
La cría del tanque: los tanques para criar y alimentar a los peces;
Sólidos de eliminación: una unidad para la captura de alimento no consumido y biofilms unifamiliares, y por sedimentación de partículas finas;
Biofiltro: un lugar donde las bacterias de nitrificación puede crecer y convertir el amoníaco en nitratos, que son utilizables por las plantas;
Hidroponía subsistema: la parte del sistema en el que se cultivan las plantas al absorber el exceso de nutrientes del agua;
Sumidero: el punto más bajo en el sistema en el que el agua fluye hacia y desde el cual se bombea de nuevo a los tanques de cría.
Dependiendo de la sofisticación y el coste del sistema de acuaponia, las unidades para la eliminación de sólidos, biofiltración, y / o el subsistema de hidroponía se pueden combinar en una sola unidad o subsistema, , que impide que el agua fluya directamente desde la parte de la acuicultura sistema a la parte hidroponía.
[Editar] Plantas: Hidroponía

Una cultura Deep Water hidroponía sistema en el que la planta crezca directamente en el agua efluente rico sin un medio del suelo. Las plantas pueden estar espaciados más cerca juntos debido a que las raíces no es necesario expandir hacia el exterior para soportar el peso de la planta
.

Planta se coloca en un canal de agua rica en nutrientes en una técnica de película de nutrientes (NFT) del sistema.
Artículo principal: Hidroponía
Más información: rizofiltración
Las plantas se cultivan como en los sistemas de cultivo hidropónico, con sus raíces sumergidas en el agua efluente rico en nutrientes. Esto les permite filtrar el amoniaco que es tóxico para los animales acuáticos, o de sus metabolitos. Después de que el agua ha pasado a través del subsistema hidropónico, se limpia y oxigenada, y puede volver a la acuicultura vasos. Este ciclo es continuo. Aplicaciones comunes de acuaponia sistemas hidropónicos son:
En aguas profundas balsa acuaponia: balsas de espuma de poliestireno que flotan en una cuenca relativamente profunda acuicultura en comederos.
Aquaponics recirculación: medios sólidos tales como perlas de grava o arcilla, contenido en un recipiente que se llena de agua de la acuicultura. Este tipo de acuaponia también se conoce como bucle cerrado acuaponia.
Aquaponics Alternativos: medios sólidos en un recipiente que se llenan y drenan alternativamente utilizando diferentes tipos de sifón drena. Este tipo de acuaponia también se conoce como aquaponics inundación-y-drenaje o acuaponia reflujo y flujo.
Otros sistemas utilizan torres que se alimentan de filtración de los canales principales, nutrientes técnica de película, horizontal tubos de PVC con agujeros para las ollas, barriles de plástico cortadas por la mitad con grava o balsas en los mismos. Cada método tiene sus propias ventajas. [22]
La mayoría de las hortalizas de hoja verde, crecen bien en el subsistema hidropónico, aunque más rentables son las variedades de col china, lechuga, albahaca, rosas, tomates, okra, melón y pimiento. [21] Otras especies de vegetales que crecen bien en un sistema de acuaponia incluir frijoles, guisantes, coles, berros, taro, rábanos, fresas, melones, cebollas, nabos, chirivías, batata y hierbas. [cita requerida] Dado que las plantas en diferentes etapas de crecimiento requieren diferentes cantidades de minerales y nutrientes, la recolección de plantas se tambaleó con seedings creciente al mismo tiempo como plantas maduras. Esto garantiza un contenido estable de nutrientes en el agua debido a la limpieza continua simbiótica de las toxinas del agua. [23]
[Editar] Animales: Acuicultura

El agua filtrada desde el sistema de cultivo hidropónico drena en un tanque bagre para la recirculación.
Artículo principal: Acuicultura
Peces de agua dulce son los animales acuáticos más comunes planteadas con acuaponia, a pesar de cangrejos de agua dulce y las gambas también pueden ser usados. [24] En la práctica, la tilapia es el pez más popular para el hogar y los proyectos comerciales que están destinadas a la cría de peces comestibles, aunque barramundi, Perca del Plata, bagre anguila de cola o bagre tandanus, la perca y el bacalao Murray Jade también se utilizan. Para climas templados, cuando no hay capacidad ni el deseo de mantener la temperatura del agua, el pez sol y el bagre [26] son ​​adecuados especies de peces para los sistemas de origen. Koi y peces de colores también puede ser utilizado, si el pez en el sistema no necesita ser comestible.
[Editar] Las bacterias
Más información: Ciclo del Nitrógeno
Nitrificación, la conversión aerobia de amoníaco en nitratos, es una de las funciones más importantes de un sistema de acuaponia, ya que reduce la toxicidad del agua para los peces, y permite que los compuestos de nitrógeno resultantes para ser eliminado por las plantas para su nutrición. [20] El amoníaco se libera constantemente en el agua a través de las excretas y las branquias de los peces como producto de su metabolismo, sino que debe ser filtrada fuera del agua ya que las mayores concentraciones de amoníaco (normalmente entre 0,5 y 1 ppm) [cita requerida] se puede matar a los peces. Aunque las plantas pueden absorber el amoniaco del agua hasta cierto grado, los nitratos se asimilan con mayor facilidad, [21] así eficazmente la reducción de la toxicidad del agua para los peces El amoníaco puede ser convertido en otros compuestos nitrogenados a través de poblaciones sanas de.:
Nitrosomonas: bacterias que convierten el amoníaco en nitritos y Nitrobacter: las bacterias que convierten los nitritos en nitratos.
En un sistema de acuaponia, las bacterias responsables de este proceso de formar una biopelícula sobre todas las superficies sólidas en todo el sistema que están en contacto constante con el agua. Las raíces sumergidas de las verduras combinados tienen una gran área de superficie, de modo que muchas bacterias se pueden acumular allí. Junto con la prominencia de amoníaco y nitritos en el agua, el área de superficie determina la velocidad con la que tiene lugar la nitrificación. El cuidado de estas colonias bacterianas es importante como para regular la completa asimilación de amoníaco y nitrito. Esta es la razón por la mayoría de los sistemas de acuaponia incluir una unidad de biofiltración, que ayuda a facilitar el crecimiento de estos microorganismos. Normalmente, después de un sistema se haya estabilizado amoníaco rango niveles de 0,25-2,0 ppm; nitrito rango niveles 0,25-1 ppm, y los niveles de nitrato de rango 2 a 150 ppm [citación necesaria] Durante el arranque del sistema, pueden ocurrir picos en los niveles de. amoníaco (hasta 6,0 ppm) y nitritos (hasta 15 ppm), con niveles de nitrato en horas pico adelante en la fase de puesta en marcha. [cita requerida] Dado que el proceso de nitrificación acidifica el agua, no en sodio bases tales como hidróxido de potasio o hidróxido de calcio puede se añade para neutralizar el pH del agua cantidades insuficientes si están presentes naturalmente en el agua para proporcionar un amortiguador frente a la acidificación. Además, determinados minerales o nutrientes como el hierro se pueden añadir además de los residuos de pescado que sirve como la fuente principal de nutrientes a las plantas.
Una buena manera de hacer frente a la acumulación de sólidos en acuaponia es el uso de gusanos, que licuar la materia sólida orgánica de modo que pueda ser utilizado por las plantas y / o animales.
[Editar] Funcionamiento

Las tres entradas principales al sistema son: agua, alimentación dada a los animales acuáticos, y la electricidad para bombear agua entre la acuicultura y el subsistema subsistema de hidroponía. Freza o freír se puede añadir a sustituir a los peces cultivados que se sacan desde el sistema para mantener un sistema estable. En términos de resultados, un sistema de acuaponia continuamente puede producir plantas como vegetales cultivados en hidroponía y especies acuáticas comestibles planteadas en un acuicultura.
Diez principios básicos rectores para la creación de sistemas eficaces de acuaponia fueron emitidas por el Dr. James Rakocy, el director del equipo de investigación acuaponia en la Universidad de las Islas Vírgenes, en base a extensas investigaciones realizadas como parte de la Estación Experimental Agrícola de la acuicultura programa.

Utilice una proporción de la tasa de alimentación para los cálculos de diseño
Mantenga alimentar entrada relativamente constante
Suplemento con calcio, potasio y hierro
Asegurar una buena ventilación
Eliminar los sólidos
Tenga cuidado con los agregados
Oversize tuberías
Utilice el control biológico de plagas
Asegúrese de biofiltración adecuado
Control de pH

Al igual que todos los sistemas basados ​​en la acuicultura, alimentación común por lo general consiste de harina de pescado procede de especies de menor valor. Agotamiento continuo de las poblaciones de peces silvestres hace que esta práctica insostenible. Alimentos para peces orgánica puede llegar a ser una alternativa viable que niega esta preocupación. Otras alternativas incluyen el cultivo de la lenteja de agua con un sistema de acuaponia que alimenta a los peces cultivados en el mismo sistema, [29] el exceso de lombrices obtenidas de compostaje lombricultura, utilizando trozos preparados de cocina, [30], así como el crecimiento de las larvas de mosca soldado negro para alimentar a los peces con los productores de compostaje prisioneros.
Uso del Agua
Sistemas de acuaponia no suelen despedir o cambio del agua durante el funcionamiento normal, pero en lugar recircular y reutilizar el agua de manera muy eficaz. El sistema se basa en la relación entre los animales y las plantas para mantener un ambiente acuático estable que la experiencia de un mínimo de fluctuación en nutrientes ambiente y los niveles de oxígeno. El agua se añade solamente para reemplazar la pérdida de agua de la absorción y transpiración de las plantas, la evaporación en el aire desde el agua superficial, el desbordamiento del sistema de la lluvia, y la extracción de biomasa, tales como residuos sólidos asentados en el sistema. Como resultado, acuaponia utiliza aproximadamente el 2% del agua que una granja convencional requiere riego para la producción de hortalizas mismo. [Cita requerida] Esto permite la producción de ambos cultivos acuaponia y peces en zonas donde el agua o la tierra fértil es escasa. Sistemas de acuaponia también se puede utilizar para reproducir las condiciones controladas de humedales que son útiles para el tratamiento del agua mediante la recuperación de agua potable a partir de aguas residuales hogar típico. [Citación necesaria] El agua de rebose lleno de nutrientes puede ser acumulada en tanques de captación, y se reutiliza para acelerar el crecimiento de los cultivos plantado en el suelo, o puede ser bombeada de nuevo en el sistema de acuaponia arriba hasta el nivel del agua.
Uso de Energía
Instalaciones acuaponia dependen en mayor o menor grado por el hombre sobre la energía, las soluciones tecnológicas y de control ambiental para lograr la recirculación y agua / temperatura ambiente. Sin embargo, si un sistema está diseñado con la conservación de energía en mente, usando energía alternativa y un número reducido de bombas dejando que los flujos de agua hacia abajo tanto como sea posible, puede ser altamente eficiente de la energía. Mientras que el diseño cuidadoso puede reducir al mínimo el riesgo, los sistemas de acuaponia puede tener múltiples “puntos únicos de falla”, donde problemas como un fallo eléctrico o un bloqueo de la tubería puede conducir a una pérdida total de la población de peces.