아쿠아포닉스

Aquaponics
소형 휴대용 아쿠아포닉스 시스템입니다.수경농업이라는 용어는 양식업과 수경농업이라는 용어의 합성어이다.
아파가의 아쿠아포닉 온실

수경재배수경재배(물고기, 가재, 달팽이, 새우수경재배)와 수경재배(수경재배 식물)를 결합하는 식품생산시스템으로, 수경재배수는 수경재배 식물에 공급되며, 수경재배에서는 질화세균이 암모니아를 질산염으로 [1][2]전환한다.

기존의 수경재배와 양식재배기술이 모든 수경재배시스템의 기초를 형성하고 있기 때문에 수경재배시스템에서 재배되는 식품의 크기, 복잡성 및 종류는 두 가지 다른 [3]농업분야에서 발견되는 어떤 시스템만큼이나 다양할 수 있다.

역사

연못에 떠다니는 뗏목 심는 방식(架 plan lit, 불붙은 논)으로 벼를 재배한 13세기 중국 농업 매뉴얼 왕젠(王hen)의 목판.

아쿠아포닉스는 고대의 뿌리를 가지고 있지만, 그 첫 번째 발생에 대해서는 약간의 논란이 있다.

  • 아즈텍 농업 섬 chinampas 시스템 몇몇에 의해 식물 정지(또는 언젠가 가동)섬들 위에 호수 곳을 알아, 폐기물에서 길러졌다 농업 use,[4][5]은 Chinampa 운하와 주변 도시에서 dredged에 aquaponics의 초기 형태를 수동으로 pla를 관개하기 위해 사용된에서 알려진 수양을 쌓았다.nts.[4][6]
  • 기술은 서기 [7]5년 경 윈난에서 이주한 중국 정착민들에 의해 도입되었지만, 벼가 양식되고 에서 양식된 동남아시아 전역이 초기 수경 시스템의 예로 거론되고 있다.이러한 다문화 양식 시스템은 극동 여러 나라에 존재했고 [10][11]논에서 연못 달팽이뿐만 아니라 미꾸라지,[8] 늪장어, 붕어, [9]붕어 등의 물고기를 키웠다.
  • 13세기 중국 농업지도서인 왕젠(王s)은 진흙과 흙을 쌓아 쌀, 야생 벼, 사료 등을 재배하는 떠다니는 나무 뗏목을 기술했다.이러한 플로팅 플랜터는 현대의 장쑤성, 저장성, 푸젠성을 구성하는 지역에 채용되었다.이 플로팅 플랜터는 자톈(子天) 또는 풍톈(風天)으로 불리며, 각각 '프래미드 논'과 '브라시카 논'으로 번역된다.농경작업은 또한 중국 역사의 [12]당나라(6세기)와 북송(8세기) 시대부터 떠다니는 뗏목 벼 재배가 사용되었음을 보여주는 초기 문헌을 참조한다.

중국에는 최근 몇 년 동안 다문화가 있는 물고기 연못에 떠다니는 수조 시스템이 대규모로 설치되었다.쌀, 밀, 백합 등의 [13]작물을 재배하는 데 사용되며, 설치 면적이 2.5에이커(10,000m2)[14]를 넘는 곳도 있다.

연간 [15]5톤의 틸라피아를 생산하기 위해 설계된 버진아일랜드 대학의 상업용 수상 포닉스 시스템 다이어그램.

현대 수생학의 발전은 종종 뉴 알케미 연구소의 다양한 연구와 노스캐롤라이나 주립 대학의 마크 맥머트리 박사의 연구에 기인한다. 그는 양식과 모래 [10]재배지의 결합에 기초한 "통합 아쿠아-베지컬처 시스템(IAVs)"을 고안했다.New Alchemy Institute와 McMurtry의 iAVs의 성공에 고무된 다른 기관들도 곧 선례를 따랐다.1979년부터 버진아일랜드 대학의 제임스 라코시 박사와 그의 동료들은 대규모 수경 재배 시스템에서 [15]심층수경 재배 재배지 사용을 연구하고 개발했습니다.cycle,[16]그런 시스템이 있는 동안 벨 syphons 에브 앤드 플로우 저면 관개 허용했다 다른 기관 부분적으로 그 독창적인 아이디어에 노스 캐롤라이나 주립 대학에서 기초"간만"시스템(또한"홍수와 드레인"로 알려진)이지만, 거친 미디어( 같은 자갈이나 확대된 점토)대신 모래 위에 집중적으로 연구했다 으로서의o "Speraneo Systems"로 알려진 이유는 미주리주 [17]아쿠아포닉스 농장 소유주인 Tom과 Paula Speraneo가 1990년대에 개발한 아이디어를 기반으로 하기 때문입니다.

캐나다 최초의 수산학 연구는 앨버타 레스브리지에 있는 연구소의 기존 양식 연구에 추가된 작은 시스템이었다.캐나다는 90년대 내내 송어나 상추와 같은 고부가가치 작물을 재배하는 상업 시설이 주를 이루면서 수생 시설이 증가했습니다.버진아일랜드 대학에서 개발된 심해 시스템을 기반으로 한 설비가 앨버타주 브룩스의 온실에 건설되었습니다.닉 사비도프와 동료들은 식물과학의 배경에서 수생물을 연구했다.연구팀은 수생 시스템의 빠른 뿌리 성장과 고형 폐기물 루프의 폐쇄에 관한 연구 결과를 도출했으며, 기존 양식 양식보다 시스템의 특정 이점 때문에 시스템이 낮은 pH 수준에서 잘 작동할 수 있다는 것을 발견했다. 이 pH는 식물이 선호하지만 [citation needed]어류는 선호하지 않는다.

아쿠아포닉 시스템의 일부

상업용 수경 장치입니다.전기 펌프는 수조에서 영양분이 풍부한 물을 고체 필터를 통해 이동시켜 위의 식물이 흡수할 수 없는 입자를 제거한다.은 식물에 영양분을 공급하고 아래 수조로 돌아가기 전에 정화된다.

수경재배는 크게 수경재배 부분과 [18][19]수경재배 부분으로 구성된다.물고기 같은 동물을 키우거나 먹이를 주지 않아 발생하는 수생유출물은 대부분의 양식 시스템의 폐쇄적인 재순환으로 인해 물에 축적된다.고농도의 폐수는 수생동물에게 독성이 되지만 식물 성장에 [18]필수적인 영양소를 함유하고 있다.주로 이 두 부분으로 구성되지만, 수상 포닉스 시스템은 일반적으로 고형 폐기물의 효과적인 제거, 산 중화용 염기 추가 또는 물 산소화 [18]유지를 담당하는 여러 구성 요소 또는 하위 시스템으로 분류됩니다.일반적인 컴포넌트는 다음과 같습니다.

  • 사육조: 물고기를 사육 및 먹이기 위한 수조
  • 침전분지: 미사용 식품과 분리된 바이오필름을 포착하고 미세한 미립자를 침전시키기 위한 단위.
  • 바이오필터: 질화세균이 성장하여 암모니아를 질산염으로 변환하여 [18]식물이 사용할 수 있는 장소.
  • 수경재배 서브시스템: 수중에서 과잉 영양분을 흡수하여 식물을 재배하는 시스템 부분.
  • 섬프: 시스템에서 물이 유입되는 가장 낮은 지점이며, 물이 다시 사육 탱크로 펌핑됩니다.

수경재배 시스템의 고도화 및 비용에 따라 고형물 제거, 생물 여과 및/또는 수경재배 서브시스템을 하나의 유닛 또는 [18]서브시스템으로 조합할 수 있으며, 이를 통해 수경재배부에서 수경재배부로 물이 직접 흐르지 않도록 할 수 있다.식물지지매체로 자갈이나 모래를 이용함으로써 고형물을 포착하고 고정막질화에 [18]충분한 표면적을 가진다.바이오 여과와 수경 재배를 결합할 수 있기 때문에 많은 경우 수경 재배 시스템이 값비싼 별도의 바이오 [citation needed]필터의 필요성을 제거할 수 있습니다.

라이브 컴포넌트

아쿠아포닉 시스템은 정상적으로 동작하기 위해 다른 활선 컴포넌트에 의존합니다.세 가지 주요 살아있는 구성 요소는 식물, 물고기(또는 다른 수생 생물)와 박테리아입니다.일부 시스템에는 웜과 같은 추가 라이브 컴포넌트도 포함되어 있습니다.

식물

토양 배지 없이 식물이 유출물이 풍부한 물에 직접 자라는 심층수 재배 시스템.뿌리가 식물의 무게를 지탱하기 위해 바깥쪽으로 확장될 필요가 없기 때문에 식물들은 서로 더 가깝게 간격을 둘 수 있다.
NFT(영양막 기술) 시스템에서 영양소가 풍부한 수로에 배치되는 플랜트

많은 식물들이 수생 시스템에 적합하지만, 어떤 식물들이 특정 시스템에 적합한지는 물고기의 성숙도와 저장 밀도에 따라 다릅니다.이러한 요소들은 어류 유출물에서 나오는 영양소의 농도와 얼마나 많은 영양소가 박테리아를 통해 식물 뿌리에 공급되는지에 영향을 미칩니다.양배추, 양상추, 바질, 시금치, 부추, 허브, 물냉이 [19][20]등 영양소 요건이 낮은 녹색 잎 채소는 수생 시스템에 잘 적응되어 있습니다.

5일 된 시금치 묘목, 수생포닉에 의한

토마토, 오이, 그리고 고추와 같은 다른 식물들은 더 높은 영양소 요구량을 가지고 있고 [20]높은 저장 밀도를 가진 성숙한 수생 시스템에서만 잘 될 것입니다.

오이, 샬롯, 토마토, 양상추, 고추, 붉은 샐러드 양파, 그리고 [21]완두콩을 포함한 아쿠아포닉에서 가장 큰 성공을 거둔 식물들이 있다.

아쿠아포닉 시스템을 위한 몇몇 수익성 있는 식물들은 중국 양배추, 상추, 바질, 장미, 토마토, 오크라, 캔탈루프, [19]피망을 포함합니다.

아쿠아포닉 시스템에서 잘 자라는 다른 채소 및/또는 과일 으로는 파슬리, 레몽그라스, 세이지, , 완두콩, 콜라비, 토란, 석류, , 딸기, 멜론, 양파, 순무, 파슬리, 고구마, 콜리플라워, 양배추, 브로콜리 및 가지와 함께 볶음용으로 사용된다.네,[21] 그렇습니다.

물고기(또는 다른 수생 생물)

수경재배 시스템에서 여과된 물은 순환을 위해 메기 수조로 배수됩니다.

민물고기는 무리를 견딜 수 있는 능력 때문에 수생 동물로 가장 흔하게 사육된다.민물 가재나 새우도 영양분이 풍부한 대변을 배출하기 때문에 [22][18]사용되기도 한다.소금물고기를 이용한 수경학에는 소금물 수경학이라고 불리는 분야가 있다.양식 시스템에 잘 적응하는 많은 종류의 온수 및 냉수 물고기가 있다.

실제로, 틸라피아는 떼지어 다니거나 변화하는 [20]물 상태를 견딜 수 있는 온수성 어종이기 때문에 식용 물고기를 기르기 위한 가정 및 상업 프로젝트에서 가장 인기 있는 어종이다.바라문디, 은빛 농어, 뱀장어 꼬리 메기 또는 탄다누스 메기, 옥 농어, 머레이 대구도 사용된다.[19]수온을 유지할 능력이나 욕구가 없는 온대 기후에서 블루길메기는 가정 시스템에 적합한 어종입니다.

계통의 생선을 먹을 필요가 없는 경우에는 Koi와 금붕어를 사용할 수도 있다.

다른 적합한 물고기로는 물메기, 무지개 송어, 농어, 잉어, 북극 차, 라그머스 배스, 줄무늬 [20]배스가 있다.

박테리아

암모니아를 질산염으로 호기적으로 전환시키는 질화 작용은 물고기에 대한 물의 독성을 감소시키고 결과적으로 발생하는 질산염 화합물을 식물에 의해 영양을 [18]공급하기 위해 제거할 수 있도록 하기 때문에 수경계의 가장 중요한 기능 중 하나입니다.암모니아는 끊임없이 물에 물고기의 그들의 신진대사의 제품과 배설물과 아가미를 통해서인데, 암모니아(일반적으로 사이에 0.5와 1ppm)[표창 필요한]의 높은 농도, 조직에 손상을 야기하지만 병에 대한 저항력을 떨어뜨리고 심지어 fis을 죽이성장을 손상시킬 수 있는 물 밖으로 여과되어야 한다.h.[23]식물은 물에서 암모니아를 어느 정도 흡수할 수 있지만 질산염은 더 [19]쉽게 흡수되기 때문에 [18]어류에게 물의 독성을 효율적으로 감소시킬 수 있다.암모니아는 두 종류의 박테리아가 결합된 건강한 집단을 통해 안전한 질소 화합물로 전환될 수 있습니다.암모니아를 아질산염으로 바꾸는 니트로모나스와 아질산염을 질산염으로 바꾸는 니트로박터.아질산염은 헤모글로빈에 붙어 산소를 결합할 수 없는 메트헤모글로빈을 만드는 능력 때문에 어류에게 여전히 해롭지만,[23] 아질산염은 물고기가 높은 수준으로 견딜 수 있다.표면적이 높으면 질화균이 자랄 수 있는 공간이 넓어진다.성장층 재료를 선택하려면 표면적, 가격 및 유지관리성 고려사항에 대한 신중한 분석이 필요합니다.

수경재배 서브시스템

식물은 수경 재배 시스템에서 재배되며 뿌리는 영양분이 풍부한 배수수에 담근다.이것은 그들이 수생 동물이나 그 대사물에 독성이 있는 암모니아를 걸러낼 수 있게 해준다.물은 수경재배 서브시스템을 통과한 후 정화 및 산소처리되어 양식선으로 돌아갈 수 있다.이 사이클은 연속적입니다.수경 재배 시스템의 일반적인 수경 재배 응용 분야는 다음과 같다.

  • 심해 뗏목 수생학: 수조의 비교적 깊은 양식장에 떠 있는 스티로폼 뗏목.뗏목 탱크는 상당히 큰 크기로 제작할 수 있으며, 수조의 한쪽 끝에는 묘목을 이식하고 다른 한쪽 끝에는 다 자란 식물을 수확할 수 있어 최적의 바닥 공간 [24]사용을 보장할 수 있다.
  • 재순환 수경: 자갈이나 점토 비즈와 같은 고체 매체로 양식장에서 물이 범람한 용기에 보관됩니다.이런 유형의 수전기는 폐쇄 루프 [citation needed]수전이라고도 합니다.
  • 왕복 수압식: 다양한 유형의 사이펀 배수구를 사용하여 번갈아 침수 및 배수되는 용기 내의 고체 매체.이런 종류의 수문장은 홍수 및 배수 [citation needed]수문장 또는 썰물 수문장으로도 알려져 있다.
  • 영양막 기술 채널: 식물은 길고 좁은 채널로 성장하며, 영양분이 가득한 물의 막이 식물 뿌리를 계속 지나갑니다.물의 양이 적고 통로가 좁아 도움이 되는 세균이 살 수 없기 때문에 이 [24]방법에는 바이오 필터가 필요합니다.
  • 다른 시스템은 꼭대기에서 세류 공급되는 타워, 냄비를 위한 구멍이 있는 수평 PVC 파이프, 자갈이나 뗏목이 있는 플라스틱 통을 사용합니다.각 접근 방식에는 고유한 [25]이점이 있습니다.

생육단계에 따라 미네랄과 영양소의 양이 달라지기 때문에 성숙한 식물과 동시에 묘목이 자라면서 식물 수확에 차질이 빚어진다.이것은 물에서 [26]나오는 독소의 지속적인 공생 정화를 통해 물 속의 안정적인 영양소 함량을 보장합니다.

바이오필터

수생포닉스 시스템에서 암모니아를 식물에 사용할 수 있는 질산염으로 변환시키는 박테리아는 물과 지속적으로 접촉하는 시스템 전체의 모든 고체 표면에 생체막을 형성합니다.결합된 채소의 물에 잠긴 뿌리는 많은 박테리아가 축적될 수 있는 넓은 표면적을 가지고 있다.물 속 암모니아와 아질산염의 농도와 함께 표면적이 질화 속도를 결정합니다.이러한 세균 집락을 관리하는 것은 암모니아와 아질산염의 완전한 동화를 조절하는 데 중요하다.이것이 대부분의 수경시스템이 이러한 미생물의 성장을 촉진하는 바이오필터링 유닛을 포함하는 이유이다.일반적으로 시스템이 안정화되면 암모니아 수준은 0.25 ~ .50ppm, 아질산염 수준은 0.0 ~ 0.25ppm,[citation needed] 질산염 수준은 5~150ppm입니다.시스템 부팅 중 암모니아(최대 6.0ppm) 및 아질산염(최대 15ppm) 수준에서 스파이크가 발생할 수 있으며, 시작 [citation needed]단계 후반에는 질산염 수준이 피크를 이룰 수 있습니다.질화 공정에서 암모니아는 아질산염으로 산화되어 수소 이온을 물에 방출한다.초과 시간 동안 물의 pH가 천천히 떨어지면, 수산화칼륨이나 수산화칼슘같은 비나트륨 염기는 산성화에 대한 완충제를 제공하기 위해 물 속에 자연적으로 존재하는 양이 부족할 경우 [18] pH를 중화시키는 데 사용될 수 있다.또한 식물의 [18]주요 영양원 역할을 하는 어류 폐기물 외에 선택된 미네랄이나 철분 등의 영양소를 첨가할 수 있다.

수생물의 고형물 축적을 다루는 좋은 방법은 고형 유기물을 액화시켜 시스템 내의 식물 및/또는 다른 동물이 이용할 수 있도록 하는 웜을 사용하는 것이다.웜만의 재배 방법에 대해서는, Vermiponics [citation needed]를 참조해 주세요.

작동

이 시스템에 대한 5가지 주요 입력은 물, 산소, 빛, 수생 동물에게 주어지는 사료, 그리고 물을 펌프, 여과, 산소화하는 전기입니다.안정된 시스템을 유지하기 위해 시스템에서 꺼낸 성장한 생선을 대체하기 위해 계란이나 튀기기를 추가할 수 있습니다.생산량 측면에서 수경재배에서 재배되는 채소나 양식에서 사육되는 식용 수생종 등의 식물을 지속적으로 생산할 수 있다.일반적인 빌드 비율은 시스템의 양식수 1갤런(3.8L)당 0.5~1평방피트입니다.물 1갤런(3.8L)은 여과[27]여과에 따라 0.5파운드(0.23kg)~1파운드(0.45kg)의 어류를 지원할 수 있습니다.

성공적인 수생 시스템을 만들기 위한 10가지 주요 지침 원칙은 농업 실험장 양식 [28]프로그램의 일환으로 수행된 광범위한 연구를 바탕으로 버진아일랜드 대학 수생학 연구팀의 책임자인 James Rakocy 박사가 발표했습니다.

공급원

대부분의 양식업 기반 시스템과 마찬가지로, 가축 사료는 종종 가치가 낮은 어종에서 유래한 어분들로 구성됩니다.야생 생선의 지속적인 고갈은 이러한 관행을 지속할 수 없게 만든다.유기농 생선 사료는 이러한 우려를 덜어주는 실행 가능한 대안으로 입증될 수 있다.다른 대안으로는 같은 [29]어류에게 먹이를 주는 아쿠아포닉스 시스템을 갖춘 오리풀을 기르는 것, 해충 퇴비로 자라난 여분의 벌레, 준비된 부엌 [30]찌꺼기를 사용하는 것, 그리고 퇴비 구렁이 재배자를 [31]이용해 물고기에게 먹이를 주는 흑병아리 애벌레를 기르는 것 등이 있다.

식물영양소

수경재배처럼, 식물의 성장을 향상시키기 위해 몇 가지 미네랄과 미량 영양소를 첨가할 수 있다.철분은 아쿠아포닉에서 가장 부족한 영양소이지만, 철분은 물과 철 킬레이트 분말을 혼합함으로써 첨가될 수 있습니다.칼륨은 잎 스프레이를 통해 황산칼륨으로 첨가할 수 있다.덜 중요한 영양소로는 엡솜 소금으로 마그네슘, 염화칼슘으로 칼슘, [32]붕소가 있습니다.양식 폐기물의 생물학적 여과는 높은 질산염 농도를 산출하여 잎이 무성한 녹색에 매우 적합합니다.영양소 수요가 많은 현화식물은 마그네슘 칼슘 칼륨 인 등의 보충영양소를 도입하는 것이 좋다.일반적인 공급원은 황산칼륨, 중탄산칼륨, 모노암모늄 인산염 등이다.어류 성분(RAS) 폐수의 영양소 결핍은 보통 3~17배 높은 영양소 농도를 포함하는 생 또는 미네랄화된 슬러지를 사용하여 완전히 가려질 수 있다.RAS 유출물(폐수 및 슬러지 조합)은 대부분의 수생 작물 수요를 충족시키기 위해 적절한 N, P, Mg, Ca, S, Fe, Zn, Cu, Ni를 함유하고 있습니다.칼륨은 일반적으로 본격적인 수정이 필요한 결핍이다.미량영양소 B, Mo는 부분적으로 충분하며 슬러지 방출을 증가시켜 쉽게 개선할 수 있다.RAS 유출물의 '확정한' 식물 독성 나트륨 수준을 둘러싼 가정을 재고해야 하며, 실용적인 해결책도 사용할 수 있습니다.아쿠아포닉스 [33]루프 내에 중금속이 축적될 위험이 없습니다.

물 사용

아쿠아포닉 시스템은 일반적으로 정상 작동 시 물을 배출하거나 교환하지 않지만, 물을 매우 효과적으로 재순환하고 재사용합니다.이 시스템은 주변 영양소와 산소 수준의 변동을 최소화하는 안정적인 수중 환경을 유지하기 위해 동식물의 관계에 의존합니다.식물은 순환하는 물로부터 용해된 영양분을 회수할 수 있기 때문에, 배출되는 물의 양이 적고, 물의 교환율을 [34]최소화할 수 있다.물은 식물에 의한 흡수 증발로 인한 수분 손실, 지표수에서 공기 중으로 증발, 시스템에서 강우로 인한 오버플로, 시스템에서 침전된 고형 폐기물 등의 바이오매스 제거를 대체하기 위해서만 첨가된다.그 결과, 수경제는 기존의 관개 농장이 같은 채소 [35]생산에 필요로 하는 물의 약 2%를 사용합니다.이것은 물이나 비옥한 땅이 부족한 지역에서 농작물과 어류의 수생식 생산을 가능하게 한다.아쿠아포닉 시스템은 또한 통제된 습지 조건을 복제하는 데 사용될 수 있다.건설된 습지는 전형적인 생활 [36]오수의 생물학적 여과처리에 유용할 수 있다.영양분이 가득 찬 넘치는 물은 집수조에 축적되어 토양에 심어진 농작물의 성장을 가속화하는 데 재사용될 수 있으며, 수위를 [citation needed]보충하기 위해 수압 시스템으로 다시 펌핑될 수도 있습니다.

전력 사용량

물과 온실 빛의 하향 이동을 사용하여 에너지 소비를 줄이는 수경 장치입니다.

아쿠아포닉 설비는 재순환 및 물/주변 온도를 달성하기 위해 인공 에너지, 기술 솔루션 및 환경 제어에 따라 다양한 정도로 의존합니다.그러나 대체 에너지를 사용하고 물을 최대한 아래로 흘려보냄으로써 펌프 수를 줄임으로써 에너지 절약을 염두에 두고 시스템을 설계한다면 에너지 효율이 매우 높을 수 있습니다.신중한 설계는 위험을 최소화할 수 있지만, 아쿠아포닉스 시스템은 전기적 고장이나 파이프 막힘과 같은 문제로 인해 물고기 [citation needed]육수가 완전히 손실될 수 있는 여러 '단일 고장 지점'을 가질 수 있습니다.

생선 스타킹

수경재배시스템이 재정적으로 성공하고 운용비용을 충당하면서 수익을 내기 위해서는 수경재배플랜트 부품과 어류 사육 부품이 거의 항상 최대 생산능력을 [18]유지해야 한다.어류의 성장을 제한하지 않고 시스템 내 어류의 생물학적 질량을 최대치로 유지하기 위해 이 최대치를 유지하는 데 도움이 되는 3가지 주요 저장 방법이 있습니다.

  • 순차 사육:여러 연령대가 하나의 수조를 공유하여 시장 규모에 도달하면 선택적으로 포획하여 동일한 양의 [18]핑거링으로 대체한다.이 방법의 단점은 수확할 때마다 물고기 풀 전체를 무리하게 만드는 것, 먹이/공간 낭비를 초래하는 물고기 실종, 잦은 [18]수확으로 정확한 기록을 유지하는 것이 어렵다는 것이다.
  • 재고 분할: 많은 양의 핑거링이 한 번에 저장되었다가 수조가 최대 용량에 도달하면 두 그룹으로 분할되므로 기록하기가 쉽고 "잊혀진" 물고기를 제거할 수 있습니다.이 작업을 하는 스트레스 없는 방법은 다양한 사육 탱크와 물고기를 [18]움직이는 해치/움직이는 스크린/펌프를 연결하는 "수영장"을 통해 이루어집니다.
  • 다중 사육 단위:현재 수조가 최대 용량에 도달하면 전체 물고기 무리가 더 큰 수조로 이동한다.이러한 시스템은 보통 여과 시스템을 공유하는 2-4개의 수조를 가지고 있으며, 가장 큰 수조가 수확되면 다른 어군들은 각각 더 큰 수조로 이동하며, 가장 작은 수조는 [18]핑거링으로 다시 채워진다.또한 여러 개의 수조가 있지만 그 사이에 물고기를 이동시킬 방법이 없기 때문에 물고기가 손가락질할 [18]때 공간 사용이 비효율적이더라도 물고기를 이동시키는 수고와 수확하는 동안 각 수조가 방해를 받지 않을 수 있다.

이상적으로는 사육 수조에 있는 물고기의 생물 질량은 0.5파운드/갤런을 넘지 않으며, 이는 떼지어 몰려드는 스트레스를 줄이고, 물고기에게 효율적으로 먹이를 주고,[18] 건강한 성장을 촉진하기 위해서입니다.

질병 및 해충 관리

비록 살충제가 보통 농작물의 곤충들을 돌보는 데 사용될 수 있지만, 수경 체계에서는 살충제의 사용이 물고기 생태계를 위협할 것이다.한편, 만약 물고기가 기생충이나 질병에 걸리면,[18] 식물이 그것들을 흡수하기 때문에 치료제를 사용할 수 없다.식물과 물고기 사이의 공생 관계를 유지하기 위해, 덫, 물리적 장벽 및 생물학적 통제와 같은 비화학적 방법(예: 흰 파리/비동물을 제어하는 기생 말벌/무당벌레)을 사용하여 [18]해충을 통제해야 합니다.유기농약 중 가장 효과적인 것은 님오일이지만, 어류의 [citation needed]물에 흘리는 것을 최소화하기 위해 적은 양에 불과하다.해충과 질병 관리의 병목 현상으로 인해 수생균의 상용화가 지연되는 경우가 많습니다.모든 시스템에 대해 화학 제어 방법을 사용하는 것은 매우 복잡합니다.살충제와 제초제는 잘 확립된 상업적인 생물 방제 조치로 대체될 수 있지만, 살균제와 네마티드는 여전히 수생학에서 관련이 있다.감시와 문화적 통제는 해충 개체 수를 억제하는 첫 번째 접근법이다.일반적으로 생물학적 방제는 더 큰 범위에서 적응할 수 있다.비화학적인 예방 조치는 모든 설계에서 [37]해충 및 질병 예방에 매우 능숙하다.

자동화, 감시 및 제어

많은 기업이 자동 제어 및 모니터링 시스템을 구축하려고 시도했으며, 그 중 일부는 어느 정도 성공을 거두었습니다.예를 들어, 연구자들은 비용 효율적이고 지속 가능한 농업 시스템을 달성하기 [38][39]위해 소규모 수경 시스템에 자동화를 도입할 수 있었다.자동화 기술의 상업적 발전도 나타났다.예를 들면, 농사의 반복 작업을 자동화할 수 있는 시스템을 개발해, 질병이나 미발달 [40]식물을 자동적으로 검출해 제거할 수 있는 머신 러닝 알고리즘이 특징입니다.미국 최초의 실내 연어 양식장을 표방하는 3.75에이커 규모의 수생 시설에는 자동화 [41]기술도 포함되어 있습니다.아쿠아포닉 머신은 아쿠아포닉스에 [citation needed]관한 정보의 기록과 수집에 있어 현저한 진보를 이루었다.

경제적 실현 가능성

아쿠아포닉스는 채소와 물고기를 동시에 기를 수 있는 다양하고 안정적인 다문화 시스템을 제공한다.두 가지 수익원을 가지면, 농부들은 비록 어류나 식물 시장이 침체기를 [23]거치더라도 계속해서 돈을 벌 수 있다.아쿠아포닉 시스템의 유연성 덕분에 일반 채소, 허브, 꽃, 수생 식물 등 다양한 작물을 재배할 수 있어 다양한 소비자의 [23]입맛을 맞출 수 있습니다.허브, 양상추, 바질이나 시금치 같은 특산 야채는 낮은 영양 [23]요구로 인해 수생 시스템에 특히 적합합니다.점점 더 많은 환경 친화적인 소비자들을 위해, 수생 시스템의 제품은 유기농이며 무농약이며, 또한 적은 환경적 발자국을 [23]남긴다.아쿠아포닉 시스템은 저수량 사용, 효과적인 영양 순환, 그리고 운영을 [23]위한 땅이 거의 필요하지 않기 때문에 경제적으로 효율적입니다.토양이 필요하지 않고 약간의 물만 필요하기 때문에 전통적으로 토양의 질이 나쁘거나 오염된 [23]물이 있는 지역에 수생 시스템을 설치할 수 있다.더 중요한 것은, 수생 시스템은 보통 토양에 영향을 미치는 잡초, 병충해, 질병이 없고,[23] 이것은 그들이 판매하기 위해 일관되고 빠르게 고품질의 농작물을 생산할 수 있게 해준다.

수경재배시스템에 관한 연구와 그 경제성은 기존 수경재배시스템에 비해 여전히 매우 제한적이다.이용 가능한 연구를 통해 수경 사업의 경제적 생존 가능성을 사례별로 판단해야 한다.시스템 설계, 계절적 날씨, 에너지 또는 토지의 현지 비용 등 수경 사업의 수익성을 좌우하는 변수가 많다.미국의 208개 아쿠아포닉 기업을 대상으로 한 조사에 따르면 아쿠아포닉 기업의 평균 투자비용은 5,000~10,000달러였으며 [42]연매출이 5만달러 이상인 기업은 10%에 불과했다.

단일 재순환 수경 시스템(SRAPS 또는 커플링 시스템)과 이중 재순환 수경 시스템(DRAPS 또는 디커플링 시스템)의 두 가지 주요 수경 시스템이 있습니다.DRAPS 시스템에서는 양식(어류) 시스템의 물을 사용하여 수경(식물) 시스템에 영양분을 공급하지만 두 시스템은 서로 독립적으로 작동한다는 점이 주된 차이점이다.SRAPS와 달리 재배자는 물고기를 해치지 않고 DRAPS 시스템에 합성 비료를 첨가할 수 있습니다.DRAPS 토마토 시스템은 어류 폐기물 외에 비료를 사용하여 기존 수경재배 시스템과 동일한 수준의 생산을 제공하면서도 비료 사용을 23.6% 줄일 수 있습니다.SRAPS 시스템은 이러한 [43]결과를 모방할 수 없습니다.추가적인 연구는 수경 시스템이 수경 시스템보다 [44]14% 적은 비료를 사용할 수 있다는 것을 보여준다.이러한 감소에도 불구하고, 재배업자는 양식업을 유지하는 비용이 수경 재배에 여분의 비료를 사용하는 것보다 더 저렴한지 판단해야 한다.

아쿠아포닉 시스템의 경제적 성공에 대한 다른 비시스템 기반 장벽에는 이러한 시스템이 여러 분야에서 높은 수준의 지식을 필요로 하고, 아쿠아포닉스를 위한 자금 조달 기회가 부족하며, 일반 대중이 아쿠아포닉스가 [45]무엇인지 이해하지 못한다는 사실이 포함될 수 있다.수경재배 사업은 미국에서 비교적 잘 알려진 수경재배와 비교하여 추가적인 브랜드 전략이 필요할 수 있다.

현재의 예

  • 유럽
    • 스위스에 본부를 둔 어반 파밍 [46]컴퍼니는 옥상 기반의 수경 재배 시스템을 기업에 제공하기 위해 설립되었습니다.그 목적은 신선하고 지속 가능한 농산물을 지방 도시 지역에 제공하는 것이다.
    • 2018년 3월 유럽 국가 사이에 유럽 수상학 협회가[47] 설립되었습니다.이것에 의해, 유럽 각국이 수경 연구의 계속과 수경 관행의 실시를 실시할 수 있는 조직이 열렸다.
    • EcoPonics는[48] 아이슬란드, 덴마크, 스페인의 유사한 회사와 협력하여 유럽 국가에서의 상업적이고 경쟁력 있는 Aquaponics 시스템 구현을 주창하고 있는 아이슬란드 소재의 Aquaponics 회사입니다.
    • 카리브해의 바베이도스 섬은 수입 [citation needed]식품에 대한 의존도를 줄이기 위해 관광객들에게 농산물을 판매함으로써 수익을 창출하는 수경 기계라고 불리는 수경 장치를 집에서 시작하는 계획을 세웠다.
      방글라데시 농업대학에서 개발한 저비용 백야드 아쿠아포닉스 시스템의 야채 생산 부품
  • 아시아
    • 방글라데시는 세계에서 가장 인구밀도가 높은 국가이지만 대부분의 농부들이 식량 생산과 저장 수명을 늘리기 위해 농약품을 사용하고 있다. 비록 방글라데시는 사람이 [49]소비할 수 있는 식품에 함유된 화학물질의 안전 수준을 감독하지 않고 있다.이 문제와 싸우기 위해서는 MA 와 살람에 의해 그 부서 양식업의 방글라데시 농업 대학의 이끄는 저렴한 aquaponics 시스템에 대한 계획을 사람들이salinity-prone 남부 지역과 동부 지역의 flood-prone haor 지역과 같은 부정적인 기후 조건에 사는 유기 농산물과 생선을 제공하도록 만들었습니다.[50][51]살람의 작업은 지역사회와 개인 수준에서 마이크로 생산 목표를 위해 생계형 농업의 형태를 혁신하는 반면, Chowdhury와 Graph에 의한 설계 작업은 오로지 상업적인 수준만을 목표로 한 것이며, 두 가지 방법 중 후자는 규모의 경제를 이용한다.
    • 가자시티의 옥상에서 사용하기 위해 수성 [52]원예 시스템이 개발되었습니다.
    • Melaka의 Alor Gajah에 있는 Organization 'Persatuan Akuakutur Malaysia'는 아쿠아포닉에서 [citation needed]랍스터를 재배함으로써 아쿠아포닉스의 혁신적인 접근 방식을 취합니다.
    • 인도의 아쿠아포닉스는 상업 및 뒷마당 [53]운영을 위한 아쿠아포닉스 솔루션을 야심차게 농부들에게 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다.
  • 북미
    • North Dakota Bottineau에 있는 Bottineau의 Dakota College에는 학생들이 수상학 [citation needed]자격증 또는 AAS 학위를 취득할 수 있는 수상학 프로그램이 있습니다.
    • 덴버에 있는 스미스 로드 시설은 덴버 교도소에서 800명에서 1,000명의 수감자들을 먹이기 위한 수중 무기 시험 프로그램을 시작했고 1,500명의 수감자와 700명의 [54]경찰관으로 구성된 인근 도심 시설도 운영하기 시작했다.
    • 뉴올리언스의 VertiFarms는 수직 농업의 기업 옥상을 목표로 하고 있으며,[55] 2013년에는 옥상 수직 농업의 기업 고객을 최대 90명 확보했습니다.
    • 위스콘신에 있는 Windy Drumlins Farm은 극도로 추운 [56]기후에 견딜 수 있는 극한 기후 조건에 맞게 아쿠아포닉 솔라 온실을 재설계합니다.
    • 니카라과의 '아미고스 포 크라이스트'는 900명 이상의 빈곤 아동에게 수생법으로 [56]영양을 공급하는 농장을 관리하고 있다.
    • 베드스토이의 Vertificulation은 오래된 화이자 제조공장을 이용하여 수생포닉스를 통해 상업적인 규모의 바질을 생산하고 있으며,[57] 일주일에 30-40파운드의 바질을 생산한다.
    • 뉴욕의 업스트림 팜은 연간 [58]13만 파운드의 녹색과 5만 파운드의 물고기를 생산할 수 있는 본격적인 상업 시설로 확장됩니다.
    • 밀워키 청년들의 일자리 기회와 훈련을 제공하는 비영리 재단인 Growing Power와 같이 지역사회에 식량을 공급하는 아쿠아포닉의 지역사회 통합으로 전환되었습니다.이 모델은 Deepwater Horizon 기름 유출로 베트남 어부 공동체가 피해를 입은 뉴올리언스, 뉴욕 [59]사우스 브롱크스 등 다른 도시에서도 여러 위성 프로젝트를 수행했습니다.
    • Whispering Roots는 네브래스카주 오마하에 있는 비영리 단체로 수경재배, 수경재배,[60][61] 도시농사를 통해 사회적, 경제적으로 소외된 지역사회에 신선하고, 지역적으로 재배된 건강한 음식을 제공하고 있습니다.
    • 최근에는 아쿠아포닉스가 실내 생산 시스템으로 이동하고 있다.시카고와 같은 도시에서는 기업가들이 수직 디자인을 이용하여 일년 내내 식량을 재배하고 있다.이러한 시스템은 최소한의 [62]낭비 없이 일년 내내 식량을 재배하는 데 사용될 수 있습니다.
  • 카리브해
  • 여러가지 종류의
    • 또, 온라인 커뮤니티 사이트나 포럼에는, 세계 각국의 수상 정원사가 모여, 경험을 공유해, 이러한 형태의[63] 정원 가꾸기의 개발을 촉진해, 가정 시스템의 구축에 관한 폭넓은 자원을 창출하고 있습니다.
    • 아쿠아포닉 시스템을 활용해 유기농 야채와 허브의 생산과 실내 장식을 [64]겸비한 일반인을 위한 모듈러 시스템이 다양하게 준비되어 있습니다.이러한 시스템은 실내에서 허브와 채소의 공급원으로 사용될 수 있습니다.대학들은 도시 [65]거주자들 사이에서 이러한 모듈식 시스템에 대한 연구를 추진하고 있다.

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외부 링크