revista_acva

8/17/2019 revista_acva

1/36

REVISTA ROMÂNĂDE

ACVAPONIE

ANUL I – NR.1 (1) SEPTEMBRIE 2015

www.horting.ro www.zhaw.ch www.aquaterra.ro


2/36

2 REVISTA ROMÂNĂ DE ACVAPONIE

ISSN 2457-7820ISSN-L 2457-782

Institutul de Cercetare - Dezvoltare pentru Valorificareași Marketingul Produselor Horticole – HORTING

Sediul redacţieiBucurești, Sector 4, Str. Intrarea Binelui nr. 1A

Tel. 021 461 07 06, Fax 021 460 07 [email protected]: www.hortingwww.aqua-ponics.ro

EDITOR

Această publicaţie este realizată de Institutul de Cercetare - Dezvoltare pentru Valorificareași Marketingul Produselor Horticole – HORTING in cadrul proiectului „Implementarea

tehnologiei acvaponice în România, pentru creşterea veniturilor

şi îmbunătăţirea stării de sănătate în zonele defavorizate (AQUA_ROM)”.

Proiectul este co-finanţat printr-un grant din partea Elveţiei prin intermediulContribuţiei Elveţiene pentru Uniunea Europeană extinsă.

Conţinutul acestei publicaţii nu reflectă neapărat poziția oficială a guvernului elvețian.Responsabilitatea pentru conținutul acestuia este asumată în întregime de

I.C.D.I.M.P.H Horting.

Se distribuie gratuit

Colectiv

Redactor șefCRISTIAN BULBUC

Secretar de redacţie

ANGELA MOHORA

DTP

SORIN DOBRE

Colectiv de redacţieProf.dr. RANKA JUNGE, ZHAW Zurich University of Applied

SciencesDr.ing. MARIAN BOGOESCU, I.C.D.I.M.P.H. HORTING

Conf. dr.ing. MARIAN VINTILĂ, I.C.D.I.M.P.H. HORTING

Lector dr.NICOLAI CRĂCIUN, Facultatea de Biologie aUniversităţii București

Conf. dr. GHEORGHE STOIAN, Facultatea de Biologie aUniversităţii București


3/36

3 ANUL I – NR.1 (1) SEPTEMBRIE 2015

Până nu demult știam că plantele horticole se cultivă pe sol și

că pentru a obţine recolte bogate trebuiesc aplicate o serie de

tratamente solului sau că se mai pot cultiva fără sol pe diferite

materiale, perlit, vată minerală, ș.a., în așa numitele sistemehidroponice care asigură hrănirea lor cu soluţii nutritive care

sunt transportate prin furtune la rădăcina fiecărei plante.

Citind această revistă veţi afla cum puteţi să obţineţi recolte

de produse horticole mult mai mari decăt pe sol și mult mai

sănătoase, fără chimicalele din sistemele hidroponice, fără

pesticide. Veţi afla că puteţi crea în propria dumneavoastră

gospodărie un sistem, compus din unul sau mai multe

bazine, în care cresc pești legate în circuit închis cu un

sistem de cultură fără sol a plantelor, în care peștii furnizează

substanţele nutritive necesare creșterii plantelor, iar planteleconsumă aceste substanţe pentru a crește și, în acest fel,

curăţă apa în care trăiesc peștii.

Cu acest microecosistem veţi putea obţine în gospodăria

proprie o producţie de pești și plante pe care o veţi putea

consuma cu încrederea pe care v-o conferă faptul că știţi

cum au fost obţinute. Mai mult, veţi putea vinde producţia

care depășește consumul casnic.

Dând mâncare peștilor obţineţi o producţie horticolă fără

costuri suplimentare. Mai mult, această producţie este de

câteva ori mai mare decât producţia care se obţine pe osuprafaţă de aceeași mărime în câmp, iar producţia de peștieste de câteva ori mai mare decât în mediul acvatic tradiţional.

În sistemele astfel create nu este nevoie de fertilizanţi,

pesticide, regulatori de creștere, organisme modificategenetic sau alţi produși chimici folosiţi la culturile în câmp.

Deoarece acvaponia ( aquaponics) a fost inventată șiimplementată în SUA iar diseminarea informaţiilor necesare

cunoașterii și aplicării acesteia s-a făcut prin publicaţiilede limbă engleză, am considerat că o revistă publicată înlimba română va fi de un real ajutor acelor români care nu

cunosc limba engleză și doresc să implementeze sistemeleacvaponice.

În paginile acestei reviste veţi găsi răspunsuri la întrebările: “Cum funcţionează aceste sisteme?”,“Cum se proiectează un asemenea sistem?”, “Cum seconstruieşte un asemenea sistem?”, “Ce fac după cel-am construit?”, “Care sunt costurile şi beneficiile unuiastfel de sistem?” precum şi la toate întrebările pe carele veţi adresa redacţiei de-a lungul timpului.

Redactor şef,

Cristian Bulbuc

Ed i t or i a l 3

Pr om o va r ea a c va pon i ei i n R om â n i a pr i n Pr o g a m u l d e Cooper a r e El veţ i a n o-R om â n 4 Scu r i st or i c a l a c va pon i ei

5 Ba zel e a c va pon i ei

7 A c va pon i a î n l u m e 12

Dez vol t a r ea a c va pon iei î n El veț i a 16

Cr est er ea pești l or î n si stem e a c va pon i ce ( I) 20 M i cr oor g a n i sm e d i n si st em e a c va pon i ce 22 A c va pon ie ver su s h i d r opon i e

24 A c va pon i a , o şa n să d e d ez vol t a r e a zon elor d e f a vor i za t e 26 A n a li za cost -ben e ci u a si st em el or a c va pon i ce d e ca pa ci t a t e m i că 28 V â n za r ea d i r ect ă : cr eşt er ea va l or i i a d ă u g a t e a pr od u sel or a c va pon i ce 31

EDITORIAL

SUM A R


4/36


Acvaponia sau tehnologia de creștere însimbioza a peștilor și plantelor în sistemefără sol, constituie, pentru cel care oimplementează, o sursă de venit suplimentarși o sursă de hrană sănătoasă. Mai mult,sistemele de cultură respective, nu afecteazămediul înconjurător și pot fi amplasate în zonepedo-climatice defavorabile culturilor agricole,cum sunt zonele montane. Cu toate că, înprezent, această metodă se aplică în mii desisteme construite în aproape toate ţările dinlume, în România, este aproape necunoscută.

În vederea promovării acestei metode în România,

I.C.D.I.M.P.H. Horting, în parteneriat cu Zurich University of Applied Sciences, Institute for Natural Resource Sciences,

din Elveţia au depus în cadrul rundei a doua de finanțarea Fondului Tematic pentru Parteneriate și Experți proiectul„Implementarea tehnologiei acvaponice în România pentru

creșterea veniturilor și îmbunătăţirea stării de sănătate înzonele defavorizate. (AQUA-ROM)”.

Fondul Tematic mai sus amintit face parte din Programulde Cooperare Elveţiano-Român, ce constă în ajutornerambursabil oferit de Consiliul Federal Elveţian către

12 state membre ale Uniunii Europene, care au aderat înperioada 2004–2007. Prin acest Program de Cooperarese urmărește reducerea disparităţilor economice și sociale

dintre România și ţări mai dezvoltate din Uniunea Europeanăextinsă. În România, Programul își propune să contribuie lareducerea disparităţilor economice și sociale dintre centreleurbane dinamice și regiunile periferice mai slab dezvoltate.

Fondul Tematic pentru Parteneriate și Experţi are ca principal

obiectiv promovarea și/sau consolidarea parteneriatelor

dintre diferite entităţi din Elveţia și România pentru a mobiliza

expertiza elveţiană în direcţia soluţionării provocărilor

specifice dezvoltării României și întăririi capacităţii și

structurii partenerilor instituţionali români, pentru a beneficia

de valoarea adăugată elveţiană și a contribui la întărirea

parteneriatelor.

Pentru coordonarea implementării acestui Fond Tematic,

Guvernul Elveţian prin Agenţia Elveţiană pentru Dezvoltare

și Cooperare (SDC) a desemnat un consortiu constituit

din KEK-CDC Consultants din Zurich, Fundaţia pentru

Dezvoltarea Societăţii Civile (FDSC) din București și Fundaţia

pentru Parteneriat (FP) din Miercurea Ciuc.

Sectorul neguvernamental și public din România și Elveţia a

demonstrat un mare interes celei de a doua rundă a Cererii

de propuneri de proiecte, în cadrul căreia a fost depus un

număr total de 79 aplicaţii.

26 de proiecte au fost recomandate pentru finanțare între

care se află și proiectul propus de I.C.D.I.M.P.H. Horting

al cărui scop este implementarea metodei acvaponice în

România, pentru a oferi populaţiei din zonele rurale montane

o sursă suplimentară de venit și, în același timp, de hrană

sănătoasă.

Totodată, unul dintre obiectivele principale ale proiectului

este consolidarea parteneriatului dintre cele două instituţii

pentru a asigura durabilitatea pe termen lung a implementării

tehnologiei acvaponice în tot mai multe zone defavorizate.

Grantul oferit de Consiliul Federal Elveţian este de CHF

249.982 și reprezintă 84,45% din bugetul proiectului. Acest

grant, este finanţat din fondul de cca. 8 mil. CHF alocaţi

Fondului Tematic pentru Parteneriate și Experţi, din cele 181

mil CHF alocate României de către Consiliul Federal Elveţian

în baza Programului de Cooperare Elveţiano-Român, semnat

la Berna la 7 septembrie 2010.


5/36


Acvaponia, este o metodă care pune impreună două

tehnologii de producţie cunoscute și practicate în întreagalume: creșterea peștilor în acvacultură și cultivarea plantelor în

sisteme hidroponice.

Dacă cele două tehnologii funcţionează independent și dau

rezultate care justifică existenţa lor, ce a determinat fiinţa

umană să le pună împreună?

Revoluţionarea tehnologiilor decultivare a plantelor

Cu mult timp înainte ca să ajungă la cunoașterea circuituluiazotului în natură, a metabolismului animalelor și plantelor omul

a preluat din mediul natural modele de ecosisteme pe care

le-a reprodus în scopul obţinerii hranei de care avea nevoie.

Astfel, observând că mediul acvatic poate constitui o sursă

pentru fertilizarea culturilor agricole, aztecii au construit pe

lacurile din zonele Xochimilco și Chalco insule plutitoare,

chinampas (30 x 2.5 m), separate între ele de canale pentru

circulaţia canoe-urilor. Pe aceste insule plantau porumb,

fasole, dovleac, amarant, roșii, ardei chili, flori, ș.a.1

În China, cu cel puţin 1700 de ani în urmă, în Hanzhong și

Mian din provincia Shanxi și în Emei din provincia Sichuan, în

culturile de orez se creștea crap (Cyprinus carpio), caras auriu

(Carassius auratus), ten (Ctenopharyngodon idellus), crap

argintiu (Hypophthalmichthys molitrix ), ș.a.2

La începutul secolului al XVII-lea sir Francis Bacon3 (1626)

descrie, pentru prima oară într-o publicaţie, metoda de

cultivare a plantelor terestre pe alte medii de cultură decât

solul. Din acest moment cultivarea plantelor fără sol intră în

atenţia cercetătorilor. Astfel, John Woodward4 (1699) publică

studii asupra cultivării mentei pe strat de lichid, francezulNicolas de Saussure efectuează cercetări asupra mineralelor

necesare creșterii plantelor, în 1804, Jean Boussingault

experimentează, în 1850, cultivarea mai multor soiuri de

plante pe diferite substraturi, iar botaniștii germani Julius von

Sachs5 și Wilhelm Knop dezvoltă în perioada 1871-188o serie

de tehnlogii de cultură a plantelor în soluţii nutritive. William

Frederick Gericke6 obţine rezultate excepţionale cu această

metodă pe care, în anul 1937, o denumește “ hidroponics” (în

limba greaca hidro- apa, ponos-muncă).

Cercetările capătă amploare și au ca scop elaborarea unortehnologii de cultură a plantelor în zone aride de pe glob.

Primele rezultate notabile s-au obţinut în timpul celui de-al

SCURT ISTORIC AL ACVAPONIEICristian Bulbuc Cercetător știinţific principal gr.2, I.C.D.I.M.P.H. Horting

Doilea Razboi Mondial, când trupele cantonate în insule din

Oceanul Pacific au fost hrănite cu produse proaspete obţinutedin culturi hidroponice deoarece terenurile din aceste insuleerau improprii pentru agricultură. Ulterior sistemele de cultură

hidroponică au fost introduse în programele spaţiale NASApentru a fi utilizate în spaţiu sau pe alte planete. În prezentmiliarde de plante legumicole, flori, arbori ornamentali,arbuști, răsaduri pentru împăduriri, erbacee perene, viţă de

vie, ș.a., se produc în sisteme de cultură fără sol în majoritatea

ţărilor din lume.

Revoluţionarea tehnologiei de creșterea peștilor

O revoluţie similară s-a produs în acvacultură. În mod tradiţional,acvacultura se practică în lacuri, iazuri, heleștee sau bazine de

mari dimensiuni. Pentru a mări producţia, a reduce suprafaţa de

teren ocupată și a putea monitoriza mai bine factorii de hranăși mediu, au fost create sistemele de acvacultura intensivă cu

recirculare. Infrastructura acestor sisteme este alcătuită dinbazine pentru pești, echipamente pentru filtrarea, oxigenarea și

sterilizarea apei, pompe, schimbătoare de caldură, aparaturăde măsură și control. Apa, încărcată cu dejecţiile peștilor,

mâncarea nedigerată sau neconsumată, este trecută printr-unsistem de filtre, care reţine toate substanţele toxice pentru

pești și este reintrodusă în bazine, curată. Costurile generatede înlocuirea periodică a materialelor de filtrare au determinat

orientarea cecetărilor în direcţia găsirii unor soluţii mai ieftinepentru filtrarea apei. Pornind de la observaţia că plantele

acvatice menţin calitatea apei în ecosistemele naturale, primele

cercetări au urmărit înlocuirea echipamentelor de filtrare cuplante acvatice. Rezultatele excelente obţinute au determinat

extinderea cercetărilor asupra plantelor terestre.

Pionieratul în studiul sistematic al sistemelor cu recirculare șifiltrarea apei de către plante terestre este atribuit cercetătorilor

de la The New Alchemy Institute.

Între anii 1970 și 1980 apar în revista “The Journal of New

Alchemists” articolele lui William McLarney “Irrigation ofGarden Vegetables with Fertile Fish Pond Water” si “Further

Experiments in the Irrigation of Garden Vegetables with FertileFish Pond Water”, ale lui Ronald D. Zweig: “The Saga of the

Solar-Algae Ponds” , “Three Experiments with Semi-EnclosedFish Culture Systems” , “Investigations of Semi-closed

Aquatic Ecosystems” , “The Birth and Maturity of an AquaticEcosystem”, care deschid calea dezvoltării cercetărilor în

acest domeniu.


6/36


În anul 1985, absolventul universităţii North Carolina State

University, din SUA, Mark R. McMurtry, profesorul Douglas C.Sanders și Paul V. Nelson, realizează primul model experimental

pe care-l denumesc “Integrated Aqua-Vegeculture System”,

care filtrează efluenţii unei culturi de Tilapia printr-un sistem

de biofiltre cu nisip pe care plantează tomate și alte vegetale.

La Agricultural Experiment Station din cadrul University ofthe Virgin Islands (UVI), St. Croix, primele experimentări au

fost realizate de Barnaby Watten and Robert Busch care aupublicat aceste rezultate în “Tropical Production of Tilapia

(Sarotherodon aurea) and Tomatoes (Lycopersicon esculentum)

in a small-scale recirculating water system.” Aquaculture,

41 (1984) 271-283. Elsevier Science Publishers. Cele mainotabile rezultate au fost obţinute însă sub conducerea Dr.

James Rakocy.

Diferitele denumiri sub care au fost publicate rezultatele

cercetărilor și ale infrastructurii sistemelor respective au creatnecesitatea unificării lor într-o formula simplă și reprezentativă.

Apare astfel termenul “ aquaponics”7, creat prin combinareacuvintelor “aquaculture” și “hidroponics”. Acesta devine înscurt timp denumirea acceptată și folosită internaţional pentru

procedeul simbiotic de creștere în sistem recirculant a plantelor

și peștilor.

La începutul anilor 1990, Tom și Paula Speraneo, proprietarii

S & S Aqua Farm de lânga West Plains, Missouri, SUA, au

modificat sistemul realizat la North Carolina State University

prin introducerea conceptului de bioponics. Aceștia aurealizat sistemul aquaponics având cultura hidroponica

pe suport de pietriș. Modelul realizat de ei a fost preluat

de foarte mulţi practicieni în domeniu din intreaga lume.

Preluând modelul Speraneo, un colectiv de la TheFreshwater Institute din Shepherdstown, West Virginia a

realizat un sistem aquaponics și a publicat The Freshwater

Institute Natural Gas Powered Aquaponic System -

Design Manual, în care este prezentat detaliat modul derealizare al sistemului, cu scopul de a furniza fermierilor

asistenţa tehnică necesară implementării acestui sistem.

În anul 1997, Pekka Nygard și Stefan Goes, realizeazădupă modelul Speraneo un sistem aquaponics în

localitatea Harnosand din Suedia, pe care-l extind ulterior. Americanii Rebecca Nelson și John Pade lansează

în anul 1997 revista “Aquaponics Journal”.

În Australia Joel Malcolm preia sistemul Speraneo și

realizează o primă instalaţie folosind butoaie metalicepe care le umple cu pietriș, denumindu-și sistemul

“Backyard Aquaponics”, apoi realizează o diseminare

eficienta care-l face cunoscut în întreaga lume.

În anul 2005, Travis W. Hughey (SUA), crează după modelul

Speraneo un sistem aquaponics de capacitate mică, realizatdin butoaie de plastic recuperate, a cărui construcţie o

prezintă într-un manual pe care-l posteaza pe Internet. Datorită

simplităţii constructive, sistemul este preluat de foarte mulţipracticanţi din intreaga lume.

Cercetările efctuate în Canada de Dr. Nick Savidov, auevidenţiat potenţialul productiv al sistemelor acvaponice

Silvia Bernstein, înfiinţează în USA în anul 2009

compania “ The Aquaponic Source”, care, ulterior,devine una dintre cele mai importante surse deinformare și comerţ în domeniul acvaponiei din SUA. În România, cercetările în acest domeniu încep în anul 2006,când, în baza unui contract de cercetare finanţat de Ministerul Agriculturii Pădurilor și Dezvoltării Rurale, am elaborat primulproiect de staţie pilot pentru cercetări în domeniul acvaponiei,

pe baza căruia am realizat construcţia primei staţii pilot dinţară, la I.C.D.I.M.P.H. Horting, iar în anul 2010 am realizatprima pagină web în limba română, destinată diseminăriiacvaponiei: http://aqua-ponics.ro.

Un rol important în popularizarea acvaponiei în România l-aavut revista “Ferma” și în mod deosebit redactorul șef NicoletaDragomir și secretarul general de redacţie Olivia Firi. In acestcontext trebuie să aduc mulţumiri și domnului dr.ing. NicolaeHristea, fără susţinerea căruia, cercetarea românească înacest domeniu ar mai fi avut de așteptat.

Chinampas

1. Wikipedia enciclopedya, http://en.wikipedia.org/wiki/Aquaponics#History,09.10.2011

2. MacKay, K.T., editor,RICE–FISH CULTURE in CHINA, International DevelopmentResearch Centre, PO Box 8500, Ottawa, ON, Canada K1G 3H9, http://web.idrc.ca/openebooks/313-5/, 09.10.2011

3. Bacon, Francis, Sylva Sylvarum, Printed by J.F. and S.G. fro William Lee, 16264. Woodward, John , Some Thoughts and Experiments concerning Vegetation, Royal

Society, 1699.

5. Julius von Sachs, Arbeiten des botanischen Instituts in Würzburg (1871–88)6. William Frederick Gericke, Complete Guide to Soilless Gardening(1940)7. Paternitatea acestui termen ii este atribuita lui Ron Parkhurst de la Hanalei Nursery.


7/36


1. Ce este acvaponia?

Acvaponia este o metodă de producere a plantelor terestre

și organismelor acvatice care combină două sisteme deproducţie tradiţionale – acvacultura recirculantă și culturahidroponică. Primul obiectiv îl constituie utilizarea substanţelornutritive conţinute în apa din bazinele cu pești pentrucreșterea plantelor (Rakocy et al. 2003, Diver 2006, Graber &Junge 2009). Substanţele nutritive ajung în sistem via hrana

pentru pești. Excrementele peștilor pot fi de asemenea osursă de nutrienţi pentru plante, direct sau după ce bacteriileconvertesc amoniacul în nitriţi și nitraţi (Rakocy 2012). Astfelse reduce, dacă nu în totalitate, în mod semnificativ cantitateade fertilizanţi pentru cultura plantelor.

În acvaponie utilizarea ierbicidelor și pesticidelor chimicenu este permisă deoarece sunt toxice pentru pești. Prinurmare, chiar dacă plantele cultivate în sisteme acvaponicenu sunt certificate ca fiind organice, ele sunt fără reziduuri depesticide, metale grele, fungicide.

Acvaponia este o tehnologie cu consum de apă mult mai micdecât al celor două sisteme componente: acvacultura și culturahidroponică, deoarece recirculă apa între cele două sisteme. Acvaponia poate fi realizată în orice fel de zonă pedo-climaticăși poate crește productivitatea oricărui spaţiu disponibil.

2. Prezentarea generală a sistemeloracvaponice

Există o mulţime de variante de proiectare a sistemelor

acvaponice, dar toate trebuie să corespundă capacităţii de

producţie previzionate.

Acvaponia poate fi considerată ca o variantă a sistemelor

de acvacultură recirculantă (RAS). Deoarece acvaponia este

cuplarea acvaculturii cu o cultură hidroponică, o componentă

a sistemului este bazinul cu pești. Peștii sunt hrăniţi și, în

urma proceselor metabolice, elimină în apă fecale și amoniac.

Concentraţii mari de amoniac în apă sunt toxice pentru pești.

Datorită bacteriilor nitrificatoare, amoniacul este transformat

în nitrit și apoi în nitrat. Acesta din urmă este mai puţin toxic

pentru pești și constituie hrană pentru plante. Acest proces are

loc fie direct în sistemul hidroponic, fie într-un biofiltru atașat

sistemului. Ambele variante au în structura lor o umplutură

din diferite materiale (pietriș, nisip, zgură, cheramzit, materiale

plastice, etc., inerte chimic) care permite dezvotarea filmelor

de bacterii pe ele. Nutrienţii dizolvaţi (ex. nitrat) sunt preluaţide plante. La sfârșitul procesului de tratare a apei, aceasta

curge într-un rezervor de colectare din care este pompată în

bazinul cu pești. În fig.1 este prezentat schematic modul de

funcţionare al sistemelor acvaponice.

BAZELE ACVAPONIEINadine Antenen, Andreas Graber, Ranka JungeZHAW Zurich University of Applied Sciences, Institute for Natural Resource Sciences,

Gruental, CH-8820 Waedenswil, Switzerland

([email protected])

Pompa de aer

Bazin cu pești

Apa

Pompa de apăBazin colector


8/36


Biofiltru

Cultură hidroponică și filtru granular

Apă pentru irigaţii

Nămol

Filtru rotativ

Cultură hidroponică

Apă pentru irigaţii

Culturi pe sol

Culturi pe sol

Pești

Pești

Diferenţele menţionate anterior pot fi văzute și în modul

de operare al sistemului: fără eliminarea nămolului sau cu

eliminarea nămolului (Fig.2).

Fiecare dintre aceste moduri de operare prezintă avantaje

și dezavantaje. La sistemele din care nu se elimină nămolul

densitatea de stocare a peștilor în bazine nu poate depăși

10 kg/m3, recirculă toată cantitatea de substanţe nutritive, apaprezintă turbiditate, iar performanţa biofiltrului nu este prea

mare. La sistemele cu separarea nămolului, densitatea de

stocare poate atinge 50 kg/m3, apa este clară, CBO5 (consumul

chimic de oxigen) este redus, încărcătura microbiană este

mică, iar performanţa biofiltrului este mare. Aceste sisteme nu

recirculă întreaga cantitate de substanţe nutritive şi din această

cauză trebuie efectuat un tratament suplimentar al nămolului

(în sistem sau în afara lui), de regulă prin compostare de către

diferite specii de viermi, în principal din specia E. Foetida.

Construcţia sistemelor acvaponice trebuie să ţină cont și de

faptul că peștii și plantele au cerinţe diferite faţă de lumină.

Bazinele cu pești trebuie să fie amplasate într-o zonă fără lumină

sau foarte puţin iluminată, pentru a nu permite dezvoltarea

algelor nedorite (care, printre altele conferă un gust neplăcut

peștilor). O variantă de umbrire o constituie acoperirea

bazinelor cu elemente flotante pe care se cultivă plante. Spre

deosebire de bazinele cu pești, cultura hidroponică are nevoie

de foarte multă lumină pentru fotosinteză.

Iluminatul artificial constituie o temă separată, care va fi tratată

în numerele viitoare ale revistei.

Figura 2. Sus: Sistem acvaponic fără eliminarea nămolului.Jos: Sistem acvaponic cu eliminarea nămolului.


9/36


3. Monitorizarea sistemelor acvaponice

În tabelul nr.1 sunt date valorile principalilor parametri caretrebuiesc monitorizaţi şi explicaţi, zilnic sau săptămânal.Explicaţiile date în tabel ajută la înţelegerea importanţeifiecărui parametru.

Dacă se dispune de sonde de măsură cu înregistrare continuă,mai mulţi parametri pot fi înregistraţi continuu și se poateconecta un sistem de alarmă prin SMS. Pe de altă parte,dacă nu se poate instala un asemenea sistem, care estecostisitor, multe din teste se pot efectua prin metode simple,cu testere care se găsesc în magazinele de acvaristică.

Parametrul Periodicitatea determinării Explicaţii

Cantitatea de furaj (g) zilnic Cantitatea de substanţe nutritive pentru pești și plante

Nivelul apei zilnic Asigurarea funcţionării pompei

Completarea cu apă zilnic Consumul de apă prin evapotranspiraţie și scurgeri

Temperatura aerului zilnic Influenţează temperatura apei și creșterea plantelor

pH zilnic Important pentru supravieţuirea plantelor și peștilor

Temperatura apei zilnic Important pentru supravieţuirea peștilor

Oxigenul dizolvat zilnic Important pentru supravieţuirea peștilor

Amoniacul NH4 zilnic Funcţionarea biofiltrului

Nitrit NO2

săptămânal Funcţionarea biofiltrului

Nitrat NO3

săptămânal Măsoară preluarea substanţei

Fosfat PO4 săptămânal Măsoară preluarea substanţei

Potasiu K săptămânal Necesar pentru creșterea plantelor (câteodată în deficit)

Adaos de hidroxid de calciu săptămânal Pentru menţinerea pH în jurul valorii de 7

Adaos de hidroxid de potasiu săptămânal Pentru menţinerea pH în jurul valorii de 7se adaugă K

Sănătatea peștilor zilnic Observaţii zilnice pe baza testelor de scor. Depistarea la timp astarii de boală este foarte importantă

Sănătarea plantelor zilnic Pentru detectarea bolilor și dăunătorilor din timp pentruaplicarea metodelor de tratament adecvate.

Biomass growth (fish & crops) lunar Toată bilmasa trebiue cântărită cel puţin la recoltare

Există mai multe metode și variante constructive pentru

realizarea culturilor vegetale în sistemele acvaponice,

prezentate sintetic în figura nr. 3 (Resh 2013). Fiecare

dintre acestea prezintă avantaje și dezavantaje. La meto-

dele de cultură pe substrat solid, acesta asigură atâtfiltrarea particulelor solide din efluenţi cât și suportul pentru

dezvoltarea coloniilor de bacterii nitrozoare, astfel încât

sistemele respective nu mai au nevoie de biofiltru. Cu toate

acestea, sunt tipuri de substrat care nu asigură preluarea

în totalitate a substanţelor nutritive fenomen care trebuie

avut în vedere. Metodele de cultură pe film de lichid (NTF) șiaeroponică au avantajul că nu implică investiţii costisitoare,

sunt ușor de construit și sunt ușoare.

Tabelul nr.1: Parametrii de bază pentru monitorizarea sistemelor acvaponice

4. Sisteme de producţie


10/36


Fără sol

Fără substrat

„hidroponic pur“

Aeroponic

Plăci

flotante

Cu substrat

Substrat inertSubstrat

non inertFlux&

reflux

Soluri

Turbă

Fibre de cocos

Nisip/pietriș

Perlit

Vată

minerală

Argilăexpandată

Jgheaburi

mobile

Peliculă

de lichid

Figura 3. Tipuri de culturi fără sol

În general culturile fără sol prezintă următoarele avantaje (Resh 2013):

(i) conservarea apei și a nutrienților, reducând astfel poluarea terenurilor și a râurilor cu substanțechimice;

(ii) plantele pot fi cultivate în locuri în care nu există sol adecvat sau în cazul în care solul estecontaminat, poate cu bolile plantelor;

(iii) consumul cu forța de muncă pentru arat, plantat, mulcire, irigare și alte activităţi este în maremăsură eliminat;

(iv) posibilitatea de a obţine producţii maxime face ca sistemul să fie rentabil economic chiar și înzone în care preţul terenului este foarte mare;

Cu toate acestea, sunt și câteva dezavantaje:

(i) în funcţie de sistem, costurile cu investiţia pot fi mari;

(ii) este nevoie de personal pregătit în domeniul nutriţiei și creșterii plantelor

(iii) anumite boli se pot răspândi rapid între paturile de cultură hidroponică ca urmare a circulaţieisoluţiei nutritive în circuit închis

(iv) pentru fiecare specie de plante cultivate în sistemul hidroponic trebuiesc efectuate cercetări caresă stabilească tehnologia de cultură, nu se pot aplica reguli generale.

(v) reactia plantelor la soluţii bogate sau sărace în nutrienţi este rapidă si impune observarea zilnicăa evoluţiei culturii.

Sunt trei sisteme de cultură diferite: culturi eșalonate, culturi pe loturi si culturi intercalate. La culturileeșalonate plantele se află în stadii diferite de vegetaţie în același timp, fapt care permite recoltareaunei cantităţi de produse la intervale de timp egale, iar substanţele nutritive din apă sunt consumate în mod continuu. În cazul culturilor pe loturi, toate plantele sunt în același stadiu de vegetaţie, serecoltează în același timp și este urmată de replantarea întregii suprafeţe de cultură. În cazul culturilor

intercalate, două sau mai multe specii sunt plantate pe suprafaţa de cultură și cresc în același timp.Datorită ratelor de creștere diferite asimilarea nutrienţilor și recoltarea se distribuie pe durata fiecăreiculturi (Rakocy, 2012).


11/36


În prezent, pe plan mondial, se cultivă câteva sute despecii de plante. Cele mai spectaculoase rezultate le dauculturile de busuioc, mentă, salată verde, varză, mangold

(sfecla elveţiană), rucola, mizuna, spanac. Dintre legumelecare produc fruct se cultivă cu succes: bamele, tomatele,castraveţii, ardeii, vinetele, dovleceii.

Tabelul 2: Lista speciilor de pești pentru sistemele acvaponice

6. References & Sources

Diver, S. (2006): “Aquaponics – Integration of Hydroponics with Aquaculture.”

URL: http://www.extension.org/mediawiki/files/2/28/Hydroponics_with_

Aquaculture.pdf [accessed: 04.07.14].

Graber, A. and R. Junge (2009): “Aquaponic Systems: Nutrient recycling

from fish wastewater by vegetable production” Desalination, 246 (1-3), 147-

156.

Rakocy, J.E. (2012): “Aquaponics – Integrating Fish and Plant Culture” in: Tidwell, J.H. (Ed.): Aquaculture Production Systems. Ames: John Wiley &

Sons, 343-386.

Rakocy, J.E., Schultz, R.C., Bailey, D.S. and E.S. Thoman (2003):

“Aquaponic Production of Tilapia and Basil: Comparing a Batch

and Staggered Cropping System” Acta Horticulturae (ISHS), 648,

63-70. URL: http://uvi.edu/files/documents/Research_and_Public

_Service/AES/Aquaculture/Tilapia_and_Basil.pdf [accessed: 04.07.14].

Resh, H.M. (2013): Hydroponic Food Production: A Definitive Guidebook for

the Advanced home Gardener and the Commercial Hydroponic Grower, 7th

Edition, Boca Raton: CRC Press.

Somerville, C., Cohen, M., Pantanella, E., Stankus, A. & Lovatelli, A. 2014.Small-scale aquaponic food production. Integrated fish and plant farming.

FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper No. 589. Rome, FAO. 262 pp.

5 . Specii de pești și plante

În tebelul următor sunt prezentate speciile de peşti recomandate pentru popularea sistemelor acvaponice.

Specia Avantaje Dezavantaje

Tilapia(Oreochromis niloticus)

Tilapia este un pește robust care creștefoarte repede dacă este bine îngrijit. Fiind ospecie omnivoră poate fi hrănit cu o largagamă de furaje și asimilează bine chiar șiproteina vegetală

Este pește de apă caldă și din acest motivtrebuie sa I se asigure temperatura apeiadecvată în bazinele de creștere. Din acestmotiv nu este produs în cantităţi mari înEuropa și nu poate concura cu speciile depește produse pe scară largă. Producţia de Tilapia este foarte bună pentru acvaponie șiacvacultură în spaţii încălzite.

Crap

(Cyprinus carpio)

Un pește robust și cu o cretere relativrapidă. Este omnivor și asimilează chiar și

proteina vegetală. Crește bine atât în apăcaldă cât și în apă rece.

Este un pește cu valoare de piaţă scăzută.

Distruge vegetaţia acvatică în zonele în caretrăiește.

Păstrăvul curcubeu(Oncorhynchus mykiss)

Este relativ robust. Este produs pe scarălarga cu succes în fermele piscicole,fapt care face ca să existe o gamă largăde furaje și echipamente tehnice pentrucreșterea lui. Rata de conversie a hraneieste foarte bună iar reproducerea artificialănu ridică probleme. Se vinde foarte bine.

Are cerinţe relativ ridicate faţă de oxigenși nu suportă temperaturi ridicate ale apei.Este un pește de apă rece.

Asimilează doar proteină animală.

Șalăul(Sander lucioperca)

În condiţii bune de mediu și hrană are orată de creștere bună. Are un temperamentliniștit.

Are valoare de piaţă ridicată.

Nu este, încă, utilizat pe scară largă însisteme intensive de acvacultură, darprezintă un potenţial ridicat. Reproducereaartificială nu este în totalitate sub control șinu este pusă la punct baza materială pentrureproducere.

Are metabolismul optim apă caldă iar hranatrebuie să conţină proteină animală.


12/36


Sistemele acvaponice pot fi amplasate în diferite zonepedo-climatice. Unul dintre primele concepte similareacvaponiei a fost formulat în contextul pregătirilor pentrucălătoriile în spațiu (Heiney, 2004). În prezent, sistemeleacvaponice sunt operate pe toate continentele, cu excepția Antarcticii, dar chiar și pentru această zonă există propuneri

și modele (Javens, 2014). Toate mediile, de la deșert lapădurile tropicale sunt potenţiale amplasamente pentruimplementarea acvaponiei dar, de cele mai multe ori finanțarea

sau interesele locale joacă un rol important în luarea deciziilor

și implementarea sistemelor de capacitate mare. Totodată,nici cadrul legislativ pentru acvaponie nu este stabilit încă înmajoritatea țărilor. Love și colab. (2014) a publicat un sondajinternațional printre practicienii din domeniu și a arătat cărespondenţii au fost în mare parte motivați să se implice în acvaponie pentru a crește propria lor hrană, din motive

de durabilitate și pentru sănătatea personală. Majoritatearespondenților (84%) s-au implicat în acvaponie ca hobby, șidoar 32% s-au angajat în vânzarea comercială a producţiilor

obţinute, materiale pentru pești, sau servicii (Figura 1).

ACVAPONIA ÎN LUMEZala Schmautz și Ranka JungeZurich University of Applied Sciences, Institute Natural Resource Sciences, Gruental,8820 Waedenswil (Switzerland), E-mail: [email protected] / [email protected]

Figura 1: Sondajul acvaponic pe ţări (Love și col., 2014); Elveţia nu a fost inclusă în sondaj.

În anul 2014, Uniunea Europeană a început o acțiune COST:

„The Aquaponics UE Hub” - realizarea durabilă a producţiei

integrate de pește și legume pentru UE1. Până în prezent, 25

de țări participă la această acțiune. Un sondaj efectuat printre

practicienii din Europa este încă în curs de desfășurare, dar

rezultatele preliminare sunt deja disponibile2.

Majoritatea cercetărilor și, în consecință, cele mai mari

sisteme acvaponice, se găsesc în țările dezvoltate. Cu toate

1. http://www.cost.eu/COST_Actions/fa/Actions/FA13052. https://euaquaponicshub.files.wordpress.com/2015/06/searching-for-an-aquaponic-princess1.pdf


13/36


acestea, potențialul de a pune în aplicare aceste sisteme înzonele tropicale si subtropicale este mare, în principal datorităcondițiilor climatice favorabile. Temperaturile din regiunilesubtropicale sunt, de obicei peste 5 ° C, chiar în timpul iernii,

în timp ce temperaturile în cele mai multe climate din zonetemperate sunt prea mici pentru cultivarea plantelor în timpuliernii. Mai jos sunt câteva exemple ale sistemelor acvaponicdin întreaga lume.

Figura 2: Amplasarea celor mai cunoscute sisteme acvaponice marcate cu săgeţi: roșu: Taihu Lake China, galben: Vietnam, negru:Iran, albastru: Slovenia, verde: Barbados, violet: Islanda, portocaliu: British Virgin Islands, verde militar: Emiratele Arabe Unite.

Lennard și Leonard (2005) au folosit Murray cod

(Maccullochella peelii peelii ) și salată verde (Lactuca sativa)pentru a testa diferențele între două regimuri de curgere înacvaponie: (a) regim de curgere intermitent și (b) regim decurgere cu debit constant. Sistemul lor experimental a

constat din 2 unități acvaponice individuale, identice. Fiecare

unitate a constat dintr-un rezervor de pește, un biofiltru, șiun pat de cultură hidroponică (Figura 3). Ambele sistemeau obţinut rezultate bune, dar sistemul cu fluxul constant aobţinut rezultate mai bune în producție salată verde.

Australia

Figure 3: Una din cele 12 unităţi experimentale folosite de Lennard și Leonard (2005) în studiul lor, în Australia.

Sursa de lumină

Pat de culturăhidroponică

Biofiltru

Bazin cu pești

Pompă

Conducta de alimentare cuapă a patului de cultura

Conductade retur

Air lift


14/36


Barbados

Barbados are un climat tropical oceanic cu mici variatii atemperaturilor (aprox. 20-32° C), din cauza răcirii vânturilorreci care tranzitează dinspre Oceanul Atlantic. Un sistemacvaponic experimental cu volum de aprox. 6m3 a fostconstruit în toamna anului 2009 cu scopul de a obține

parametrii pentru îmbunătățirea sistemului și pentru a facerecomandări de management cu scopul de a optimizaproducţia de pește și plante. Experimentul lor a fost unul

de succes și în viitor ei ar dori să construiască un sistemulacvaponic mai mare, ceea ce ar contribui la reducereadependenței de produsele alimentare importate (Connolly și Trebic, 2010).

British Virgin Islands

În anul 2000 un sistem acvaponic la scară comercială a fost

realizat la Universitatea din Insulele Virgine (UVI) (Figura 4).Proiectul UVI a servit ca model pentru mai multe sistemeacvaponice din întreaga lume. El a produs tilapia în mod

continuu timp de 4 ani. În acest timp, au fost realizate douastudii pentru a evalua producția de busuioc și bame (Rakocyet al, 2004). Sistemul acvaponic s-a comportat bine pe operioada susţinută de timp. Producția de busuioc și bamea fost de căteva ori mai mare decât în producția la sol dincâmpul de control.

Figure 4: Layout of UVI Aquaponic System at British Virgin Islands (Rakocy et al, 2004).

ChinaDin informaţiile pe care le deţinem în prezent, cel mai maresistem acvaponic construit vreodată este pe lacul Taihu dinChina. Lacul are multe industrii de acvacultură extensivă,care au provocat eutrofizarea și, prin urmare, problemecu proliferarea algelor. Această situație i-a determinatpe cercetatori să caute noi soluții. Ei au decis să încerce

tehnologia numita Aqua Biofiltru, care este proiectatăpentru a elimina substanţele nutritive care determinadezvoltarea algelor. Acest lucru a dus la realizarea celui

mai mare sistem acvaponic în aer liber din lume, careacoperă 1,6 hectare și pe care se cultivă orez, pe iazuri(Duncan, 2014).

Figure 5: Sistemul acvaponic comercial - lacul Taihu, China (Duncan, 2014; foto credit de Dr.Kangmin Lee)

Islanda

Svinná-verkfraedi Ltd in colaborare cu Universitatea din Islandaa implementat un sistem acvaponic cu tilapia în Islanda de

sud. În prezent, sistemul se bazează pe trei acvarii de 4 m3, undrumfilter, un filtrului biologic, un rezervor colectare și canaleNFT. În ultimul experiment o parte din canalele hidroponicea fost plantat cu roșii, fasole și salată verde. Începând cuanul 2013, Svinná-verkfraedi Ltd testează versiuni diferiteale sistemelor hidroponice (paturi de cultură, canale cu plăciflotante, canale NFT). Compania adaugă acum raci la sistempentru a utiliza nămolul din bazinele cu pește. Acestea au cascop experimental să lege sistemul educațional și turismul cu

producția și să continue cercetarile în viitor pentru dezvoltareași creșterea producției (Thorarinsdottir, 2015).

Iran

La Universitatea Vali-e-ASR din Rafsanjan, Iran a fostconceput un sistem acvaponic experimental pe bazamodelului UVI (Rakocy et al., 1997) pentru a investiga efecteletratamentelor foliare cu mai multi micro- și macronutriențiasupra creșterii tomatelor și productivităţii în comparație cu

un sistem hidroponic clasic.

Sistemul acvaponic a constat din trei unități individualeidentice - volumul sistemului nu a fost făcut public. Fiecareunitate este compusa din bazine pentru creșterea peștilor,un decantor, un tanc filtru, un degazor și o unitate de culturăhidroponică pentru plante (Roosta, 2011).

Figura 6: Unitate acvaponică experimentală la Vali-e-Asr Universitatea din Rasanjan, Iran(Roosta, 2011)

Canale pentru cultura hidroponicăBazin umplere

Bazine pești

ColectorDecantor

Filtre

Degazor

Degazor

Decantor

Pat de cultură

Pompă

Bazinul cu pești

Filtru


15/36


Slovenia

În cadrul proiectului AQUA-VET, UE un sistem acvaponicexperimental a fost construit în centrul biotehnic de la Naklo în colaborare cu Universitatea de Științe Aplicate din Zurich.

Scopul principal a fost construirea sistemului acvaponic

(cca. 7 m3) în scopuri educaționale. Pentru a determinaperformanțele sistemului, acesta a fost populat cu crap(Cyprinus carpio L), iar culturile vegetale au fost salata verde(Lactuca sativa), salata de porumb (Valerianella Locusta)și spanac (Spinacia oleracea) (Podgrajsek et al., 2014,Podgrajsek , 2014).

Emiratele Arabe Unite

La sfârșitul anului 2013 în Emiratele Arabe Unite a fost

construit unul dintre cele mai mari sisteme de acvaponie

comercială din lume. Ferma ocupă o suprafaţă de terende 4500 m2 și produce în jur de 40 de tone de tilapia peran. Sistemul acvaponic poate produce o serie de verdeţuri,plante aromatice, roșii și castraveți. Sistemul are şi un

program de creștere pentru puiet de barramundi. Pentruumplerea bazinelor cu pești sunt folosite apele reziduale dela un producător de alimente din apropiere, care, altfel, arfi deversate, în deșert. Singura vulnerabilitatea sistemuluieste că, fără sistemul de răcire prin evaporare, a serelor,temperaturile în seră pot ajunge la 68 de grade Celsius

(Smith, 2015).

Vietnam

Trang si Brix (2014) au construit un sistem acvaponic înDelta Mekong din Vietnam, care este una dintre cele maiproductive zone de acvacultură din Vietnam. Ei au construittrei statii pilot de acvaponie cu recirculare, în aer liber (3 x cca.2 m3). Cu aceste staţii pilot ei au demonstrat că sistemeleacvaponice pot oferi economii semnificative de apă și permitreciclarea nutrienților, în comparație cu iazuri tradiționale și,

de asemenea, aduc profit suplimentar piscicultorilor.

Figure 7: Sistem acvaponic comercial, in Emiratele Arabe Unite (JBA Agritech, 2015)

BibliografieConnolly, K., and Trebic, T. (2010). Optimization of a backyard aquaponic foodproduction system. Montreal: McGill University. http://backyardaquaponics.com/Travis/Aquaponics-Design.pdf.

Duncan, T. (2014). World’s largest aquaponics project, in china’s

third largest aquaculture lake. Permaculture research institute. http:// permaculturenews.org/ 2014/10/14/worlds-largest-aquaponics-project-chinas-third-largest-aquaculture-lake/

Heiney, A. (2004). Farming for the future. http://www.nasa.gov/missions/ science/biofarming.html

Javens, C. (2014). Aquaponics: the potential to produce sustainable foodanywhere. The Guardian. http://www.theguardian.com/sustainable-business/ aquaponics-sustainable-food-production-plants-fish

JBA Agritech, 2015. http://www.jbauae.com/Gallery.html

Kamal, S. M. (2006) Aquaponic production of Nile tilapia (OreochromisNiloticus) and bell pepper (Capsicum Annuuml.) in recirculating water system.

Lennard, W. A., & Leonard, B. V. (2005). A comparison of reciprocating flowversus constant flow in an integrated, gravel bed, aquaponic test system. Aquaculture International, 12(6), 539-553.

Love, D. C., Fry, J. P., Genello, L., Hil l, E. S., Frederick, J. A., Li, X., & Semmens,

K. (2014). An international survey of aquaponics practitioners.Podgrajsek, B., (2014). Determination of performance efficiency of theaquaponic system in Biotechnical Center Naklo. Bachelor thesis, Faculty ofHealth Sciences, University of Ljubljana.

Podgrajsek, B., Schmautz, Z., Krivograd Klemencic, A., Jarni, K., Junge, R.,Griessler Bulc, T., (2014). Preliminarni monitoring akvaponicnega sistema vbiotehniskem centru Naklo: Preliminary Monitoring of an Aquaponic System inBiotechnical Center Naklo. Moje podezelje, 5, 9. 10-11.

Rakocy, J. E., Bailey, D. S., Shultz, R. C., & Thoman, E. S. (2004, September).Update on tilapia and vegetable production in the UVI aquaponic system. InNew Dimensions on Farmed Tilapia: Proceedings of the Sixth InternationalSymposium on Tilapia in Aquaculture, Held September (pp. 12-16).

Rakocy, J.E., Bailey, D.S., Shultz, K.A., Cole, W.M., 1997. Evaluation of acommercial scale aquaponic unit for the production of tilapia and lettuce. In:Fourth International Symposium on Tilapia in Aquaculture, vol. 1, pp. 357–372.

Roosta, H. R., and Hamidpour, M. (2012). Effects of foliar application of somemacro-and micro-nutrients on tomato plants in aquaponic and hydroponicsystems. Scientia Horticulturae, 129(3), 396-402.

Smith, L., 2015. Aquaculture expert helps build one of the world’s biggest fishfarms in Middle East. New South Wales Country Hour. http://www.abc.net.au/ news/2015-03-17/aquaponics-in-the-uae/6325398

Thorarinsdottir, R.I. (Ed), 2015, Aquaponics Guidelines, University of Iceland,ISBN: 978-9935-9283-1-3

Trang, N. T. D., and Brix, H. (2014). Use of planted biofilters in integratedrecirculating aquaculture-hydroponics systems in the Mekong Delta, Vietnam. Aquaculture Research, 45(3), 460-469.

Figure 8: Sistem acvaponic experimental în Delta Mekong, Vietnam (Trang and Brix, 2014)

Sprinkler

Bazin cu pești

C. galuca

L. sativa

l. aquatica


16/36


DEZVOLTAEA ACVAPONIEI ÎN ELVEŢIA Andreas Graber, Daniel Todt, Alex Mathis, Ranka Junge

Zurich University of Applied Sciences (ZHAW)

Zurich University of Applied Sciences (ZHAW), cu un opt

facultăţi și 12 000 studenţi (www.zhaw.ch), este una dintre

universităţile de top din Elveţia. Programele de învăţâmânt,

cercetare, educaţie continuă precum și toate celelalte servicii

pe care le oferă universitatea, sunt fundamentate știinţific

și orientate către practică. Gama largă de competențe de

specialitate permite ZHAW să susțină sinergiile interdisciplinare

care generează impulsuri pozitive pentru învăţământ și

cercetare. Cercetarea și dezvoltarea se concentrează asupra

provocărilor importante din societate, cu un accent specialpe energie și integrarea socială a tehnologiei.

Institute of Natural Resource Sciences (IUNR, www.zhaw.

ch/iunr ) este acreditat UNESCO pe plan mondial timp de

un deceniu pentru activităţi privind dezvoltare durabilă.

Cercetările se concentrează pe utilizarea durabilă a resurselor

naturale atât în mediu urban cât şi în mediu rural. Obiectivul

principal îl constituie armonizarea aspectelor economice,

sociale şi ecologice cu managementul resurselor naturale. De

mai bine de 15 de ani, grupul de cercetare Ecotechnology din

IUNR gestionează proiecte de cercetare aplicată în domeniulepurării apelor uzate orientate spre protejarea mediului

natural, acvacultură, acvaponie și fitoremediere. Proiectele

au fost realizate împreună cu comunitatea de afaceri și

managementul public, şi au fost finantate de catre Fundaţia

Naţională Elveţiană pentru Știinţă (SNSF), Comisia Federală

Elvețiană pentru Tehnologie și Inovare (CTI), Oficiul Federal

Elvețian pentru Mediu (OFM) și Biroul Federal Elveţian pentru

agricultură (FOAG).

Recircularea apei, ciclurile nutrienţilor și energiei, producţia de

pești și plante în același amplasament (acvaponia) este unadin temele principale de cercetare – dezvoltare ale grupului

de cercetare în ecotehnologie din IUNR. Aceasta este, de

altfel, singura instituţie de cercetare din Elveţia care studiază

producţia de pești și raci în sisteme recirculante.

Dezvoltarea acvaponiei: primii ani

Utilizarea apelor uzate în acvacultură, la Otelfingen,

Elveţia (1997 – 2001). Primul proiect de cercetare-dezvoltare,

în care a fost implicat un partener industrial, am dezvoltat un

prototip de tratare a efluenţilor de la o staţie de producerea biogazului (Kompogas®). Primul obiectiv al proiectului a

fost tratarea efluenţilor din staţia de producere biogaz astfel

încât să corespundă standardelor ecologice din Elveţia. Al

doilea obiectiv l-a constituit conversia substanţelor nutritive

conţinute de efluenţi în biomasă utilizabilă pentru a realiza un

venit suplimentar. Plantele cultivate pe efluenţi au constituit

atât o sursa de venit cât și hrana pentru peștii din sistemele

de acvacultură (Staudenmann & Junge-Berberović, 2003;

Graber& Junge-Berberović, 2008).

Acvacultura intr-o seră tropicală pilot la Ruswil, Elveţia(1999-2001). Deoarece nu eram satisfăcuţi de rata de creștere

a peștilor, în sistemul creat anterior (la Otelfingen), am decis

să plasăm acvacultura la începutul lanţului alimentar și să

utilizăm efluenţii din bazinele cu pești pentru irigarea culturilor

de plante. Acest concept a fost materializat, pentru prima

dată în proiectul “Imbunăţirea ecologică a culturilor în seră prin

integrarea unor module de acvacultură”, prin instalarea unui

sistem pilot într-o seră tropicală (Fig.1). Bazinele cu specia

de pește Tilapia (Oreochromis niloticus), au fost integrate în

circuitul apei și nutrienţilor din seră: apa proaspătă provine

din apa de ploaie colectată, cu care sunt alimentate bazinele

cu pești, iar apa evacuată din acestea este utilizată pentruirigarea culturilor de plante din seră. O parte din plantele care

se cultivă în seră sunt utilizate pentru furajarea peștilor.

În perioada 2002 – 2004, O.niloticus, din Tailanda, sterilizat,

descendent din Tilapia din Lake Turkana, Kenya au fost

utilizaţi în primul laborator de acvaponie(care este funcţionalși în prezent) din campusul universităţii (Fig.2). Cercetările au

avut ca scop dezvoltarea sistemelor acvaponice în sere și a

Figura 1. Bazinele cu pești din sera tropicală din Ruswil, Elveţia.


17/36


tehnologiei acvaculturii recirculante (Graber și Junge, 2009), în special pentru adaptarea ciclurilor de cultură în zone

climatice reci.

În perioada 2004 – 2007 , am dezvoltat “Sisteme recirculante în acvacultură (Acvaponic) ca sursă de venit suplimentarpentru fermierii elveţieni”, în cadrul unui proiect finanţat deSwiss Federal Office for Agriculture (FOAG) (Oficiul FederalElveţian pentru Agricultură). Activităţile au urmărit elaborarea

tehnologiei pentru două tipuri de sisteme recirculante: sistemeamplasate în spaţii protejate, populate cu pești din speciile Tilapia (O.niloticus) și biban european (Perca fluviatilis), și

sisteme amplasate în aer liber, populate cu păstrăv brun(Salmo trutta fario), păstrăv curcubeu (Oncorhynchus mykiss)și somon japonez (Oncorhynchus masou). Cercetărilepentru prima variantă s-au derulat în amplasamentul de laWaedenswil, iar cercetările în aer liber, în Alpii elveţieni. Pe

baza rezultatelor obţinute am elaborat un ghid pentru fermieri(Kunz et al. 2007), de 50 de pagini.

Am derulat două proiecte în ţări în curs de dezvoltare:

Proiectul “ VeggieFish (2010-2012)” (Creștereaproductivităţii, profitabilităţii și marketingului în acvacultură,

pentru îmbunătăţirea alimentaţiei și veniturilor populaţiei înUganda și Elveţia), a fost o colaborare cu Institutul Naţionalde Cercetare în Resurse Piscicole (The National FisheriesResources Research Institute, www.firi.go.ug) pentru

elaborarea reţetelor de preparare a furajelor pentru Tilapia, fără făină de peşte, folosind ingrediente locale, ieftine.

Proiectul “Construcţia și monitorizarea unui model de sistem

acvaponic la școala agricolă Pusat Pendidikan LingkunganHidup (PPLH) Bohorok din Sumatra (Indonezia)”. A fostconstruit un sistem acvaponic în care cultura de plante s-a

dezvoltat foarte bine, la fel ca în câmp, fapt care a stimulatinteresul pentru agricultura organică în comunitatea locală(Mueller & Gmuender, 2008).

Figura 2 Staţia pilot de cercetare acvaponie. Utilizarea nămolului. Sistemul interconecteazăbazinele cu Tilapia și lăzile umplute cu argilă expandată.

Figura 3. Sistem acvaponic în aer liber, populat cu păstrăv brun și cultură de plante alpine, încantonul Grisons, Elveţia.

Figura 4. Sistem acvaponic în aer li ber, cu păstrăv curcubeu, plante condimentare și căpșuni,în Grisons, Elveţia.


18/36


Un concept nou ”Agricultura urbană”şi cercetările după 2011

În iulie 2011, directorul proiectelor acvaponice din universitate,dl. Andreas Graber, împreună cu antreprenorul Roman Gaussau înfiinţat UrbanFarmers SRL (UrbanFarmers Ltd. , www.urbanfarmers.com). Ei au dezvoltat în continuare conceptul

de ferma de acvacultură pe acoperișul clădirilor, care asigurăhrană pentru o masă mare de consumatori urbani, cu impactminim asupra mediului înconjurător și au câștigat un număr

mare de premii pentru acest concept inovator.

Cel mai important moment în implementarea acestui conceptl-a constituit stabilirea parteneriatului între CTI Research

şi ZHAW pentru realizarea proiectului “UF Controller: Aquaponic process control system for urban farming” (UFControl: sistemu de control de proces al acvaponiei pentruagricultura urbană”), în valoare de 2,4 mil EUR. În derularea

proiectului, experienţa universităţii ZHAW a fost transferatăla UrbanFarmers, iar tehnologia “din laborator în practică”.ZHAW a realizat proiectarea, construcţia, standardizareaoperaţiunilor fermei, evaluarea microbiologică a siguranţei

alimentelor și realizarea soft-ului pentru controlul procesului.

În prezent, UrbanFarmers dezvoltă sisteme “la cheie”, cuproceduri operaţionale standardizate pentru agricultura

urbană, în contextul dezvoltării rapide a pieţei globale atehnologiilor ecologice.

Proiectul CTI investighează dezvoltarea controlului centralizat

de proces, cu scopul de a monitoriza o fermă acvaponică deacoperiș, pentru ca aceasta să producă legume și pești la unnivel ridicat al productivităţii, calităţii și siguranţei alimentare,pentru a răspunde cerinţelor viitorilor clienţi.

La Basel, a fost realizată prima fermă acvaponică pe acoperiș“UF001 LokDepot” (Fig. 5). Ferma și-a început activitatea îndecembrie 2012, și produce cca. 800 kg de pește și 5.000kg de legume per an, pe o suprafaţă de 260 m2. Producţiaeste comercializată în stare proaspătă la restaurante șireţeaua Migros. Acest sistem constituie, în același timp și un

model pentru dezvoltarea în viitor a unor ferme similare dedimensiuni comerciale (Graber și col. 2014a).

În cadrul colaborării CTI cu UrbanFarmers, s-a construit unlaborator acvaponic nou în campusul universităţii ZHAW, laWaedenswil în 2012 (Graber et al 2014b). Acesta conţine treisisteme de acvacultură recirculantă, fiecare dintre acesteafiind conectat la o unitate de producţie hidroponică. Acestea

pot fi modificate în funcţie de necesităţile tematicii de cercetarerespective: canale pentru producerea de tomate, canale NTF,tăvi sau bazine pentru sisteme flotante de cultură. Sistemul

este amplasat într-o seră încălzită având o suprafaţă de 292m2 (Fig.6).

Figura 5. Ferma acvaponică «UF001 LokDepot» pe un acoperiș industrial î n Basel,Elveţia (Foto: Raphi See).

Figura 6. Laboratorul acvaponic din campusul Gruental al universităţii ZHAW, din Waedenswil, Elveţia, (Foto: Raphi See)


19/36


Pe baza proiectului acestui laborator au fost construite douăsisteme pentru uz didactic, unul la Naklo, Slovenia (Podgrajseket al 2014), și al doilea la Strickhof, Elveţia.

Cercetările viitoare la ZHAW se vor concentra pe îmbunătăţireametodelor de biocontrol al bolilor și dăunătorilor în sistemeleacvaponice și dinamica nutrienţilor.

Experienţa și cunoștinţele acumulate le putem transfera îndiferite aplicaţii în mediul rural sau urban. Acvaponia este otehnologie de viitor care permite producerea de alimente curesurse de intrare minime.

Graber, A. and Junge-Berberović, R. (2009) Aquaponic Systems: Nutrient

recycling from fish wastewater by vegetable production. Desalination

246:147–156.

Graber, A. and R. Junge-Berberović (2008) Wastewater-fed Aquaculture

Otelfingen, Switzerland: Influence of system design and operation

parameters on the efficiency of nutrient incorporation into plant biomass. In:

J. Vymazal (Ed.) Wastewater Treatment, Plant Dynamics and Management in

Constructed and Natural Wetlands. Springer Verlag, 299-310.

Graber, A.; Antenen, N.; Junge, R. (2014b). The multifunctional aquaponic

system at ZHAW used as research and training lab. In: Maček Jerala, M.;

Maček , M. A. (Eds). Conference VIVUS: Transmission of Innovations,

Knowledge and Practical Experience into Everyday Practice. Collection of

Papers, Strahinj, 14.–15. november 2014. (245-255). Strahinj: Biotehniški

center Naklo. ISBN 978-961-93564-4-9.

Graber, A.; Durno, M.; Gaus, R.; Mathis, A.; Junge, R. (2014a). UF001

LokDepot, Basel: The first commercial rooftop aquaponic farm in Switzerland.

Oral presentation. In: 2014 International Conference on Vertical Farming and

Urban Agriculture (VFUA 2014). 9th-10th September 2014. Nottingham:

UK. Available online: http://vfua.org/wp-content/uploads/2014/12/

Ranka-Junge.pdf. DOI: 10.13140/RG.2.1.4589.7446

Kunz, M., Graber, A., Junge-Berberovic, R. (2007) Schweizer Fisch

aus ökologischer Zucht: Ein Wegweiser zur eigenen Fischproduktion.

Available online: https://www.researchgate.net/publication/281616650_

Schweizer_Fisch_aus_kologischer_Zucht_Ein_Wegweiser_zur_eigenen_

Fischproduktion. DOI: 10.13140/RG.2.1.2892.5920.

Mueller, N., Gmuender, M. 2008. Untersuchung einer Aquaponic-Polykultur

in Indonesien. Diplomarbeit an der ZHAW Wädenswil. Unpublished.

Podgrajsek, B.; Schmautz, Z.; Krivograd Klemencic, A.; Jarni, K.; Junge, R.;

Griessler Bulc, T. (2014). Preliminary Monitoring of an Aquaponic System in

Biotechnical Centre Naklo. Moje podeželje, 5 (9) 10-11. ISSN 1855-9204.

Staudenmann, J., Junge-Berberović, R. (2003) Recycling Nutrients from

Industrial Wastewater by Aquaculture Systems in Temperate Climates

(Switzerland). J. Appl. Aquaculture, 13: 67-103.

Bibliografie

Producător de alevini, puiet şi adulţi de Tilapia nilotica,varietăţile Nile Tilapia şi Red Tilapia (monosex şi mixed sex).

1. Alevini “swim-up” (0.008 g - 0.009 g)în vârstă de maximum 1 săptămână;

2. Puiet 0,2 g – 2,0 g; 3. Juvenili 2 g – 100 g;4. Adulţi 500 g

CENTRU PISCICOL S-H srlDraganesti-VlascaJud. TeleormanLicenţa de acvacultură nr.0108/05.11.2012Nr. Inreg. în Registrul unităţilor deacvacultură: RUA0997(Tilapia, Cyprinus carpio var. KOI,Clarias, Șalău, Sturioni)

Persoană de contact: Dorin Hanganu Tel: 0744-498-894, 0723-882-712e-mail: [email protected]


20/36


În sistemele acvaponice putem să creștem pești în scop

alimentar (tilapia, caras, somn etc) sau pești ornamentali(carasul auriu, crapul Koi ) foarte căutaţi pentru popularea

iazurilor din grădini.

Pentru a face cea mai bună alegere a tipului de pește pe

care-l vom crește trebuie să ţinem cont de mărimea bazinelor,

condiţiile de temperatură, tipul de hrană administrat și dacă

dorim să creștem mai multe specii, compatibilitatea lor.

Vom prezenta în câteva articolele principalele specii de pești

folosiţi în acvaponie cu importanţă economică, creștere

rapidă și nepretentioși.Peștele cel mai frecvent întâlnit în acvaponie este Tilapia

(Oreochromis sp.). Acesta mai este numit și peștele Sfântului

Petru, fiind menţionat în Biblie. De asemenea au fost

descoperite obiecte și picturi, reprezentând Tilapia, datând

de acum 4000 de ani din Egiptul Antic. Numele Tilapia își

are originea în vorbirea popoarelor indigene africane, thiape

însemnând în traducere: pește.

Tilapia aparţine familiei Cichlidae, este omnivor (consumă

atât hrana de origine vegetală cât și de origine animală), poate

ajunge la 60 cm lungime, o greutate de 4 kg și pot atingevârsta de 9 ani. Cele mai întâlnite specii în culturile acvaponice

sunt: Tilapia de Nil (Oreochromis niloticus) , Tilapia albastru (Oreochromis aureus) , Tilapia de Mozambic (Oreochromis

mossambicus). Tilapia este un pește care se simte bine la

temperaturi cuprinse între 200C și 300C, dacă apa este mai

rece dezvoltarea este necorespunzătoare, peștele nu se mai

hrănește și pot apărea boli, iar la temperaturi sub 120C peștele

moare. Suportă mari variaţii de PH cu valori cuprinse între 4

si 9, nivelul optim fiind 6.5- 8 și un nivel scăzut de oxigen în

apă (poate supravieţui la o concentraţie de sub 0.03 mg/litru).

Datorită ritmului de creștere rapid unii îl denumesc și “pui de

baltă” , în primele săptămâni de viaţă putem observa cum

cresc de la o zi la alta. În acvacultură ei ating maturitatea

sexuală la vârsta de 6- 8 luni când au o greutate medie

de 200-300 g. Tilapia este caracterizată de trei tipuri de

creștere: la început este una exponenţială, urmată de un

ritm rapid și o creștere relativ lentă după primele 8 luni.

Femelele pot depune la o pontă circa 100 – 500 de icre,

în funcţie de mărimea și greutatea sa corporală. Pentru

reproducere se poate folosi un mascul la 5 femele. Pauza între perioadele de reproducere este de circa 25-30 de zile.

Comportamentul de reproducere, ca la orice ciclidă africană,

este foarte interesant. Dacă le amenajăm un acvariu cu

substrat de nisip masculul sapă o groapă în care femela

depune icrele după care sunt fecundate. În cazul în care

nu folosim nisip trebuie să le asigurăm tuburi de plastic sau

ghivece (metodă preferată deoarece se sterilizează mult mai

ușor) în care femela să se simtă protejată și să depună icrele.

Particularitatea speciei este faptul că în majoritatea cazurilor

icrele și mai apoi alevinii stau în gura femelelor. Perioada de

eclozare a icrelor este de 6-8 zile la temperatura optimă de

25 -30 0C. O atenţie deosebită în primele 60 de zile de viaţă

trebuie să o acordăm trierii peștilor în funcţie de mărime

pentru a evita fenomenul de canibalism care poate duce la

pierderi semnificative.

Determinarea sexelor se poate face relativ ușor la T ilapia, astfelpe burta masculilor observăm două orificii: anal și urogenital

iar la femela trei orificii: anal, genital (sub formă de semilună)

CREŞ TERE A PEŞ TILOR ÎN SIS TEME

AC V APONICE I Nicolai Crăciun Lec t. Faculta tea de Biologie a

l Universită ţii din Bucureș ti,

Președin te Socie ta tea Ecologică A qua terra

În sistemele acvaponice, peștii repezintă“motorul” întregului ansamblu deoareceexcrementele lor, prelucrate de bacterii,reprezintă substanţele nutritive pentru plantelepe care le vom crește.


21/36


și urinar. Pentru a fi mai siguri putem să evidenţiem acestea

punând un pic de colorant alimentar pe burta peștelui.

Alimentaţia optimă a juvenililor se face de 6-8 pe zi și ajungând

treptat la maturitate să fie hrăniţi de 4-6 ori pe zi. Cantitatea

de proteină brută, oferită ca hrană, în primele stadii de viaţă

(după resorbţia sacului vitelin) este de 50 % aceasta scăzând

la 26-30% pe măsură ce aceștia cresc. Tilapia mai are

avantajul că digeră și acceptă foarte ușor proteina vegetală,

ceea ce este un avantaj major deoarece preţul mondial al

făinii de pește (proteină animală de bază din concentratele de

hrană) este din ce mai mare. Tilapia poate sa extragă 30-60% din proteina vegetală

datorită a două mecanisme importante: primul ar fi mărunţirea

eficientă a masei vegetale cu ajutorul plăcilor osoase faringiene

și a dinţilor maxilari înainte să fie ingerate și un pH de sub

2 al stomacului. Digestia și asimilaţia materiei

vegetale are loc în interiorul intestinului care

poate depăși în lungime de șase ori lungimea

peștelui. În mediul natural Tilapia consumă

o mare varietate de organisme vii incluzând

alge, bacterii, plante macrofite, nevertebrate,pești mărunţi, detritus și materie organică

aflată în descompunere.

O altă caracteristică interesantă este faptul

că sexul peștelui se definește abia la câteva

zile de la eclozare. Pentru a obţine până la

90% masculi unii crescători folosesc hormoni

–testosteron- în hrana administrată (metoda

nerecomandată), alţii cresc duritatea apei

sau folosesc pentru împerechere mascul

de Oreochromis niloticus și femela deOreochromis mossambicus, studiile în acest

sens fiind în plină dezvoltare.

La ora actuală China deţine 50% din producţia mondială de

Tilapia urmată de Egipt, Indonezia, Tailanda. Carnea sa are

are un aspect plăcut, gustul ușor dulceag, de aceea este

foarte apreciat și se găsește în meniul restaurantelor din

întreaga lume.

Faţă de alţi pești este mai sigur la consum deoarece fiind

foarte rezistent la boli nu se folosesc antibiotice în ciclul lor

de creștere și datorită diverselor metode ieftine de obţinere

a masculilor nu se folosesc nici hormoni.

În concluzie T ilapia este un candidat ideal pentru sistemele

acvaponice deoarece: are un ritm de creștere foarte mare,este rezistent la boli, suportă densităţi mari, cheltuielile

cu furajarea sunt mult reduse datorită faptului că acceptă

foarte bine proteina vegetală din soia, se înmulţește foarte

ușor, și nu în ultimul rând datorită calităţii și aspectului

deosebit al cărnii.


22/36


Bacteriile nitrificatoare se reproduc prin diviziune binară.

Nitrosomonas se poate dubla în condiții optime la fiecare

7 ore iar Nitrobacter la 13 ore. Mai realist, se pot dubla la

fiecare 15-20 de ore. Acest interval este destul de lung în

comparație cu bacteriile heterotrofe care se pot dubla, într-un

interval destul de scurt, o dată la 20 de minute.

Aceste bacterii au un interval limitat de toleranță și sunt sensibile

în mod individual la temperatură, pH, sare și la produselechimice. În apă, ele pot supraviețui perioade scurte dacă

condițiile sunt nefavorabile prin utilizarea materialelor depozitate

în interiorul celulei. Atunci când aceste material sunt epuizate,

bacteriile mor.

Caracteristici principale:

Temperatura

•

Temperatura de creștere optimă este cuprinsă între 250

Cși 30 0C.

•Rata de creștere scade cu 50% la 18 0C și cu 75% la 12 0C.

• Bacteriile nitrificatoare mor dacă ating o temperatură de 0 0

C sau 490 C.

• Nitrobacter este mai puțin tolerantă la temperaturile scăzute

decât Nitrosomonas.

pH

• Nivelul optim de pH pentru Nitrosomonas este cuprins între

7,8-8,0 iar la Nitrobacter este cuprins între 7,3-7,5.

• Nitrobacter crește mai lent la nivelurile ridicate ale pH-uluitipic al acvariilor marine.

• La un nivel de pH mai jos de 7,0 Nitrosomonas va creștemai lent, iar creșterea amoniacului poate deveni mai evident.Dezvoltarea bacteriilor de Nitrosomonas este inhibată încazul în care pH-ul este de 6,5. Dacă pH-ul scade la 6,0nitrificarea este inhibată iar amoniacul prezent în apă va

deveni ușor toxic.

Oxigen dizolvat

Ratele maxime de nitrificare vor exista dacă oxigenul dizolvat(DO) depășește 80% saturație. Nitrificarea nu va avea loc încazul în care concentrațiile ajung la 2,0 mg/l (ppm) sau maipuțin. Nitrobacter este mult mai puternic afectată de oxigenuldizolvat scăzut decât Nitrosomonas.

Salinitate

Bacteriile nitrificatoare de apă dulce vor crește în salinitățicuprinse între 0-6 ppt (părți per mii) (greutate specifică între1.0000-1.0038). Bacteriile nitrificatoare de apă sărată vorcrește în salinități variind de la 6 până la 44 ppt (greutatespecifică între 1.0038-1.0329).

Adaptarea la diferite salinități poate implica un decalaj de timpde 1-3 zile înainte de începerea creșterii exponențiale.

Micronutrienți

Toate speciile de bacterii nitrificatoare necesită un număr de

micronutrienți. Cel mai important dintre acestea este fosforul,el este disponibil, în mod normal, la celule sub formă de fosfați

(PO4). În absența fosfaților, Nitrobacter nu poate să oxideze.

MICROORG ANISMELE DIN

SIS TEMUL AC V APONICGheorghe S toian Con feren ţiar Facul ta tea de B

iologie al Uni versi tă ţii din Bucureș ti, biochimis t,

membru cerce tă tor ș tiin ţi fic SE

A qua terra

Cele mai întâlnite microorganisme în acvacultură sunt bacteriile nitrificatoare Nitrosomonas șiNitrobacter. Acestea sunt inofensive atât pentru om cât și pentru mediul acvatic.

Nitrosomonas și Nitrobacter sunt bacterii fixe care colonizează o suprafață de tip pietriș, nisipsau nămol și secretă o matrice lipicioasă pe care o folosesc pentru a se atașa. Sunt bacterii gram

negative, în formă de tijă și cu dimensiuni cuprinse între 0,6-4,0 microni, aerobe și nu pot multiplica

sau converti amoniacul sau nitriții în absența oxigenului.


23/36


În anumite perioade ale anului, cantitatea de fosfați poate să

fie foarte scăzută, acest fenomen fiind cunoscut sub numele

de “Phosphate Block”. Din fericire, această blocare afosfaților se poate remedia foarte ușor prin adăugarea uneisurse de fosfat în acvariu. În acest caz este recomandat

acidul fosforic deoarece acesta este mai simplu de utilizat

dar poate fi substituit fie de fosfat monosodic sau de fosfatdi-sodiu. În momentul în care se utilizează un amestec de

acid fosforic 31% se aplică doar o picătură la 4 litri de apă;

acest mic dozaj de acid fosforic nu va afecta pH-ul sau

alcalinitatea acvariilor marine.

Hrană

Toate speciile de Nitrosomonas folosesc ammoniac (NH3) casursă de energie în timpul conversiei la nitrit (NO

2). Amoniacul este

hidrolizat pentru prima dată la o amină (NH2) apoi oxidat la nitrit.

Nitrosomonas este capabilă să utilizeze ureea ca sursă deenergie.

Toate speciile de Nitrobacter folosesc nitriţi pentru sursa lor

de energie.

Culoare și miros

Culoarea celulelor bacteriilor nitrificatoare este maronie. Ceea

ce vedem sunt aglomerări de baacterii lipite de propria lor

matrice.

Cele mai multe bacterii nitrificatoare au un miros “de pământ”.

Soluţiile care conţin lichide maro închis sau negru și/sau

produse care au miros de sulf sau ouă stricate pot conţine

bacterii sau pot fi chiar contaminate.

LuminaBacteriile nitrificatoare sunt fotosensibile, în special

la lumina albastră sau la cea ultravioletă. După ce au

colonizat o suprafață această lumină nu mai reprezintă nici

o problemă. Pe parcursul primelor 3 sau 4 zile multe dintre

bacterii pot fi suspendate în coloana de apă. Bulbii din reciful

acvariului emit UV și ar trebui să rămână înafară în această

perioadă. Iluminat regulat bazinul nu are niciun efect negativ

semnificativ.

Clor și Cloramina Înainte de a adăuga bacterii sau pește la orice bazin

sau sistem, tot clorul trebuie să fie complet neutralizat

deoarece clorul rezidual sau cloramina va ucide toate

bacteriile nitrificatoare și tot peștele.

Tipul de cloramină format este dependent de pH. În cea

mai mare parte există fie monochloramine (NH 2CI) sau

dichloramine (NHCl2). Acestea sunt realizate prin adăugarea

de amoniac în apă cu clor.

Nitrosomonas și Nitrobacter sunt specii de bacterii care aparțin familieiNITROBACTERACEAE - adevărații nitrifienți. Cinci genuri sunt în generalacceptate ca amoniac-oxidanți și patru genuri ca nitrit-oxidanți. Dintreacestea, Nitrosomonas (amoniac-oxidanți) și Nitrobacter (nitrit de-oxidanți)

sunt cele mai importante.


24/36


Ca urmare, acvaponia combină particularităţile culturii

hidroponice și ale acvaculturii într-un mediu controlat, pentru

a crea un ecosistem echilibrat, de care vor beneficia atât

culturile de legume precum și peștele. În practică aceste

două sisteme coexistă, depind unele de altele şi asigură

creştere economică. Principial, pe măsură ce peștii cresc şi

se dezvoltă în bazine, vor elibera excremente şi alte deşeuri

organice; apa cu amoniac provenită din bazinul cu pește, este

trecută printre rădăcinile plantelor de cultură, la nivelul cărora

se regăsesc bacterii specifice care transformă amoniacul în

nitraţi, o formă uşor asimilabilă de către plante în procesul

de nutriţie. Ca urmare, în procesul de creștere şi dezvoltare,

plantele vor consuma substanţele toxice pentru peşti rezultate

în urma metabolismului acestora. Apa purificată natural

din punct de vedere chimic, este

apoi filtrată mecanic de materialele

grosiere şi reinrodusă în bazinul cu

peşte, liberă de deşeuri şi substanţetoxice pentru peşte. Acest proces

este repetat constant, asigurând atât

creşterea peştilor cât şi realizarea

unei importante producţii de legume.

Avantajele adoptării unui sistem

acvaponic sunt evidente:

- oferă posibilitatea obţinerii

concomitente a două producții : de

pește și de legume;

- datorită sensibilitîății deosebite a

peștilor la poluare, practic culturile

de legume sunt culturi realizate bio, fără tratamente cu

pesticide sau folosirea de îngrășăminte minerale de sinteză;

- este eliminată posibilitatea poluării apei în procesul de

producție, prin însăși specificul metodei;

- se reduce semnificativ consumul de apă necesară atât

creării mediului ambiant de viață al peștilor cât și al hidratării

și alimentării legumelor, singura cantitate de apă care seconsumă va fi apa necesară înlocuirii cantității pierdută prin

procesul natural de evapo-transpirație;

- prin exploatarea sistemului acvaponic în spații protejate se

poate accelera ritmul de creștere în greutate al peștilor –

prin evitarea „hibernării” din timpul iernii, concomitent cu

obținerea unor producții suplimentare și extratimpurii de

legume în zonele temperate cu sezon de iarnă;

- ca urmare a conducerii factorilor de mediu temperatură,

luminozitate, în condițiile de spații protejate, crește

semnificativ eficiența economică a activității.

Dezavantajele implementării acestei metode se referă în

special la necesitatea utilizării unor pompe de recirculare a

apei precum și asigurarea hranei specifică peștilor.

Hydroponia este în fapt cultura plantelor în lipsa substratului

tradițional de cultură – solul – și înlocuirea acestuia cu o

AC V APONIE VERSUS HIDROPONIE

Marian Bogoescu

Cerce tă tor ș tiin ţific principal gr.1, direc tor I.C.D.I.M.P.H. HO

R TING

Acvaponia este o modalitate de producere aalimentelor prin care metode convenţionalede acvacultură sunt combinate simbiotic cumetode hidroponice de cultură a legumelor. Unsistem acvaponic utilizează deșeurile organiceprovenite din metabolismul peștilor crescuţi

în bazine, considerate ca o soluţie nutritivă îmbogăţită, în sisteme hidroponice de cultivarea legumelor.

Cum funcionează un sistem aquaponic

Cultura de legume

Bacterii

nitrificatoare

Oxigen

Bazin cu pește

Apa


25/36


soluție nutritivă ce asigură plantei elementele hidrice și

minerale necesare creșterii și dezvoltării.

Cultura legumelor în sistem hidroponic poate fi realizată

pe substrat solid (pietriș, tuf vulcanic, coajă de cocos,

turbă, diferite materiale sintetice inerte – vată minerală,

vermiculit, perlit, cellagerul, materiale din plastic expandat

sau alte materiale sintetice cum ar fi polibutenul, poliutrenul,fenoplastul, polistirenul, etc.) sau pe un fluid, când practic

cultura crește pe un pat de apă – floating system – planta

fiind susținută pe linia de plutire de o tăviță din polistiren

expandat. Materialele pentru substraturile de susținere

trebuie să fie corect alese întrucât însușirile fizico-chimice ale

acestora influențează semnificativ creșterea și dezvoltarea

culturii de legume.

Un substrat corespunzător tehnologic ar fi necesar să

îndeplinească câteva cerințe și anume: să aibă capacitate

bună de reținere a apei, o porozitate optimă pentru a asiguraun schimb de aer corespunzător și a permite realizarea unui

proces de respirație optim la nivelul rădăcinii, să prezinte

capabilitate de drenare, respectiv să prezinte o granulație mică

de cel mult 2-10 mm și granulație mai mare cu un diametru

de 2-3 cm. Din punct de vedere chimic, substratul nu trebuie

să interacționeze cu soluția nutritivă și nici să favorizeze

procesul de transfer. Asigurarea constantă și continuă

a pH-ului și EC-ului (substanțe nutritive) la nivelul optim în

soluție, va determina asimilarea nutrienților la nivel maxim.

Pentru obținerea unor plante cu o creștere foarte rapidă și

o fructificare superioară, pe lângă parametrii mentionați, se

impune asigurarea corespunzătoare a intensității luminii și a

duratei acesteia, a umidității, temperaturii și concentrației de

dioxid de carbon din atmosferă.

Utilizarea sistemelor hidroponice are maimulte avantaje:

- este utilă acolo unde cultivarea plantelor în sol nu este o

opțiune viabilă.

- determină creșterea economică prin îmbunătățirearandamentului culturilor și a calității comerciale;

- precocitatea producției;- economie de manoperă la pregătirea solului;

- posibilitatea de a cultiva pe aceste suprafețe în mod repetataceeași cultură fără ca să se manifeste fenomenul deoboseală al solului;

- controlul riguros al condițiilor fitosanitare a substratului de

cultură, acesta putând fi sterilizat;

- reducerea consumului de apă pentru irigat, deoarece suntexcluse pierderile ce ar rezulta prin drenare și evaporare.

Dezavantajele pe care le prezintă însă acest tip de cultură

privesc costurile relativ ridicate ale investiției cât și faptul căamortizarea acestora se face într-o perioadă de timp mai îndelungată. Cu toate că dezavantajele de natură economică

sunt destul de importante, acest sistem de cultură merităefortul efectuării unei invesții datorită multitudinii vaste de

avantaje pe care le prezintă, în condițiile în care valoareanutritivă a produselor horticole cântărește foarte mult înalegerea acestora de către clienți.

Ca o concluzie la această succintă prezentare, coroborat cu rezultatele înregistrate în țări cu o îndelungată tradiție în acest domeniu, s-a evidențiatcă prin implemntarea și adoptarea exploatării sistemelor de acvaponie înspații protejate avantajele potențiale depășesc riscurile posibile.

Cultura hidroponică de tomate pe substrat solid


26/36


La nivel European, potrivit datelor Eurostat, România ocupă

locul doi la riscul de sărăcie sau excluziune socială, aprox.

8,9 milioane de persoane (adică 41,7% din populaţie)1.

Problemele cu care se confruntă zonele defavorizate prezintă

anumite caracteristici comune: condiţii naturale nefavorabile

investiţiilor rentabile pe termen lung în domeniul agro-alimentar,

slaba pregătire a producătorilor agricoli, slaba dotare cu

echipamente şi tehnologii performante, lipsa posibilităţilor şi

interesului din partea investitorilor locali, posibilităţi limitate de

angajare în afara sectorului agricol şi/sau agro-alimentar şi de

procesare.

Politica agricolă comună (PAC) reprezintă astăzi unul

din instrumentele de bază de implementare a politicilor

europene, pentru sectorul agricol (Pilonul I: plăti directe către

producători) şi dezvoltarea zonelor rurale (Pilonul II: prin

finanţarea programelor naţionale ). PAC vizeaz ă cre şterea

veniturilor fermierilor, sprijinindu-i să obţ in ă produse la

calitatea cerut ă de piață și s ă identifice noi modalităț i

de a-și îmbunătăț i activitatea, inclusiv prin utilizarea

surselor regenerabile de energie.

Dacă înainte de 2014, criteriul principal de declarare a

zonelor defavorizate era calitatea slabă a solului, din 2015

acest criteriu are o pondere de numai 30% iar 70% condițiile

de climă.

Statele membre delimitează zonele defavorizate în funcție de

următoarele categorii2:

(a) zone montane;

(b) zone, altele decât zonele montane, cu constrângeri

naturale semnificative;

(c) alte zone cu constrângeri specifice.

Zonele montane se caracterizează prin: (a) existența unor

condiții climatice foarte dificile datorate altitudinii, care au ca

efect diminuarea perioadei de vegetație; (b) prezența unor

pante care sunt prea abrupte pentru utilizarea mașinilor

agricole sau care necesită utilizarea unor echipamente

speciale foarte costisitoare, sau o combinație a acestor doi

factori. Deși potenţialul activităţii turistice este foarte mare

în zonele montane favorizat de resurse naturale, elementeetnografice locale, viaţă rurală autentică, activităţi de cazare și

masă oferite cu ospitalitate, comunităţile locale obţin venituri

reduse.

Pentru a fi eligibile pentru plăţile acordate în zonele care nu

sunt zone montane sunt considerate ca fiind

Documents

revista_acva