Аквапония – фермерство будущего

Убить двух зайцев одним выстрелом – именно так можно вкратце охарактеризовать метод аквапоники, который сочетает в себе сразу два, казалось бы, несовместимых процесса – выращивание водных животных и культивирование растений без грунта. Чешские ученые считают этот метод весьма перспективным в сельском хозяйстве, поэтому активно работают над его совершенствованием.

Фото: Simon Goddek,  Wikimedia Commons,  CC BY-SA 4.0

Хотя термин «аквапоника» (аквакультура + гидропоника) появился относительно недавно, корни самого метода уходят в древность. Еще ацтеки создавали искусственные острова на озерах, на которых впоследствии выращивали растения, собирая по несколько урожаев в год. Ярким примером могут служить и Южный Китай, Таиланд и Индонезия, где рис выращивается на заливных полях в сочетании с рыбой. В результате жизнедеятельности выращиваемых животных, например, рыб, из-за замкнутой циркуляции в большинстве аквакультурных систем образуются сточные воды. Такая вода становится для них токсичной, но, одновременно, содержит питательные вещества, необходимые растениям.

Часто аквапонию называют фермерством будущего. Концепция выглядит действительно заманчиво – в одной части фермы рыба живет в чанах, в другой – выращивают растения. Главная же хитрость заключается в том, что «использованная» вода из чанов действует как удобрение для растений. Вода проходит очистку через корни и затем может вернуться к рыбам. Однако практика показывает, что во всей концепции пока еще существует ряд слабых мест, например, качество жизни рыб. Ученые из Чешского сельскохозяйственного университета проводят исследования на одной из таких аквапонических ферм в Лажовице.

Петр Велих | Фото: Petr Kološ,  Český rozhlas

«Мы разводим рыб в больших чанах размером три кубических метра, на ферме их около 10 штук. Рыб мы кормим, они здесь вырастают, то есть вода загрязняется в процессе их жизнедеятельности. Этажом выше находится отделение по выращиванию овощей и растительное производство. Корневая система этих растений очищает воду, так что мы способны сэкономить около 90% воды по сравнению с обычными системами рециркуляции. Вы можете слышать звук насосов и компрессоров, поскольку воду необходимо обогатить кислородом, который очень важен как для рыб, так и для растений, и, в том числе, для бактерий, которые находятся в фильтрах», - рассказывает директор «Аквапонии» в Лажовице Петр Велих.

В то время как предприниматели и инвесторы заинтересовались современной тенденцией, называемой аквапоникой, скорее, в экономическом контексте, чешские ученые хотят уделять ей больше внимания в рамках своего пятилетнего проекта в ряде других вопросов.

Фото: Petr Kološ,  Český rozhlas

«На первый взгляд идея аквапоники весьма проста: вторичная переработка питательных веществ от рыб к растениям, однако, когда человек начинает этим заниматься на практике, то сталкивается с рядом проблем и трудностей. Например, отдельные параметры системы необходимо установить на оптимальный уровень таким образом, чтобы у рыб было достаточное количество питательных веществ, затем, чтобы эти вещества прошли достаточную переработку в биофильтрах и стали приемлемыми для растений, чтобы растения получили достаточное количество питательных веществ. Однако их там не должно быть слишком много, чтобы потом, когда вода вернется к рыбам, она не была бы для них вредной»,- рассказывает Милослав Петртыл с Кафедры зоологии и рыбоводства Факультета агробиологии и природных ресурсов Чешского сельскохозяйственного университета.

Петр Велих | Фото: Petr Kološ,  Český rozhlas

По мнению Милослава Петртыла, аквапонические системы относительно хорошо управляются в небольших и в основном домашних условиях. Но более крупные фермы часто сталкиваются с трудностями при установке оптимальных параметров. Чтобы помочь им с конкретными методическими инструкциями, ученые в Лажовице у Бероуна начали измерять и контролировать на ферме систему фильтрации.

«Если мы откроем бокс, то почувствуем специфический запах. Это продукты метаболизма рыб, в основном речь идет об аммиаке, который является ключевым моментом в аквакультурных производственных системах. В течение дня происходит значительное изменение состава воды с точки зрения количества азотистых веществ или же растворенного кислорода. Именно эти вещества являются важными для проведения измерений, поскольку переизбыток аммиака в воде станет для рыб фатальным, так же, как и недостаток кислорода. Удержать все эти параметры в балансе возможно лишь с помощью постоянного контроля, чтобы все участники процесса – рыбы, бактерии и растения были удовлетворены. Это и есть главная цель наших исследований», - продолжает Милослав Петртыл.

От биологии к этике

Пока что ученые занимаются описанием гидрохимии и перемещения питательных веществ в рамках системы, однако, в последующие годы они планируют заниматься вопросами, граничащими с областью этики.

Фото: Tikollozo,  Wikimedia Commons,  CC BY-SA 4.0

«Усиливается общественное давление, требующее прекращения разведения животных на пушных фермах, чтобы уменьшить их страдания. Сейчас приближается Рождество, и люди часто негативно высказываются в отношении продажи карпов, которые битком набиты в маленьких бассейнах. Логично, возникает вопрос, насколько это мучительно для рыб. Теми же вопросами задаемся и мы. Мы будем изучать, насколько сильный и какой именно стресс получают рыбы в этой среде. Это касается и качества воды, и качества корма, света, наличия шума. По правде говоря, мы также совершенно не знаем, каково качество жизни растений в этих условиях. Все эти аспекты мы планируем учитывать в рамках нашего исследования», - заключает Милослав Петртыл.

Проект рассчитан на пять лет, и к 2025 году должны также появиться методические инструкции для желающих заниматься аквапоникой.

ключевое слово: