Урожайность перца и томата на двух типах аквапоники

Аквапоника с использованием желобов для выращивания культуры томата и перца
Аквапоника с использованием желобов для выращивания культуры томата и перца

Выращивание на аквапонике требовательных культур вызывает особый интерес, поэтому данное исследование, выполненное в Центр Аквакльтуры и рыболовства Университета Арканзас в Пайн Блафф, будет полезно при выборе типа системы культивирования. В работе проводилось сравнение роста вегетативной части и плодов томата и перца в условиях двух различных типов аквапоники и одной гидропоники (контроль) в осенне-зимний период. В еженедельных интервалах регистрировались качество воды и уровень питательных веществ. Определялись оптимальные параметры для развития Томата черри и сорта овощного перца (Capsicum annuum) — Халапеньо (Jalapeño).

Типы систем культивирования
Система с желобами включает 1000 литровый цилиндрический бассейн с рыбой (гибриды полосатого окуня). Из этой емкости вода уходит через донный дренаж и направляется в параболический фильтр-решетку. В фильтре происходит грубая механическая очистка от твердых частиц. Затем вода устремляется в биологический фильтр, наполненный пластиковым наполнителем. С целью дополнительной очистки, входящая в биофильтр труба закрыта нейлоновым чулком. После биологической фильтрации вода поступает в самп, а затем нагнетается насосом в гидропонный модуль с культурой растений. Прокачка воды и орошение растений происходит в 30 минутном интервале через каждые 30 минут. Механический таймер обеспечивает 30 минут покоя и 30 минут работы насоса. Изначально растения высаживались в корзинки, но корзинки мешали воде перемещаться через керамзит, поэтому от них отказались.

Аквапоника с использованием желобов для выращивания культуры томата и перца (здесь и далее увеличивается по клику)
Из емкости культивирования (1) вода направляется в параболический фильтр-решетку (3), затем поступает в самп (4) или биофильтр (не показан). После предварительной очистки она омывает корневую систему растений в желобах и возвращатся в емкость с рыбой (здесь и далее увеличивается по клику)
Схема блока очистки аквапоники с желобами
Из емкости культивирования вода попадает в параболический фильтр-решетку (1), внутри фильтра твердые частицы оседают на решетке, а вода уходит либо в биологический фильтр (3), либо сквозь решетку в самп. Из биофильтра вода также направляется в самп (4)

Аэрлифтная система имеет ярусное строение. На нижнем уровне располагается 125 литровая емкость с гибридами полосатого окуня (40 особей). Через её донный дренаж вода спускается до нижней точки трубы, а затем возгоняется воздухом из компрессора. Во внешнему краю этой трубы тянется более широкая труба для слива осадка, накопившегося на дне емкости. От рыб вода направляет в биологический фильтр — 100 литровую бочку с пластиковым наполнителем. Из этой бочки вода поступает в модуль с культурой растений (250 литров). Модуль снабжен сифоном, который обеспечивает периодическое наполнение и осушение субстрата (прочитать о строении сифона для аквапоники).

В гидропонный модуль обеих систем аквапоники вносился кальций и известковые удобрения. Кусты томата имели только три боковых побега. Их подрезали два раза в неделю на протяжении всего 60-дневного эксперимента.

Аквапоника с аэрлифтной возгонкой воды
Из емкости культивирования (1) вода, вместе с нагнетаемым воздухом (2), поднимается по трубе диаметром 0.75 дюйма и направляется в биологический фильтр (3), а затем в гидропонный модуль (4)

Гидропоника имела аналогичную конструкцию, что аквапоника с желобами, однако у неё не было бассейна с рыбой и узла очистки воды. Когда уровень нитратов был ниже 3 млн-1, в гидропонику вносился питательный раствор.

Культура растений в аквапонике с использованием желобов, гидропонике и аэрлифт аквапоники на третьей неделе
Культура растений в аквапонике с использованием желобов, гидропонике и аэрлифт аквапоники на третьей неделе

Экспериментальные условия:
1. Рыба заселялась в аналогичной плотности, в зависимости от объема емкости. При необходимости мертвые особи заменялись живыми;
2. Рыбу кормили для удовлетворения потребностей аквапоники в питательных веществах;
3. Ежедневно проводился мониторинг pH и корректировался до отметки 7.0;
4. Дважды или трижды в неделю измерялись уровни аммония, нитрита, нитрата, а также температура.

средний pH время установления биологической фильтрации максимальная температура воды минимальная температура воды
Аквапоника с желобами 6.38 5 недель 27.78 12.22
Гидропоника 6.00 27.22 12.78
Аэрлифт аквапоника 6.45 3.5 недели 27.22 10

Таблица 1. Качество воды. Концентрация аммония была очень высокой вплоть до установления биологического баланса в биофильтре.

Неделя (в первом столбце выживаемость) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Аквапоника с желобами 100% 9.00 11.73 20.65 28.53 31.50 33.33 36.00 36.00 36.00
Гидропоника 92% 3.63 3.81 6.00 8.84 12.36 18.50 24.45 29.05 32.45
Аэрлифт аквапоника 90% 8.79 11.50 20.41 28.09 31.14 31.91 32.64 33.09 34.00

Таблица 2. Высота кустов томата и его выживаемость.

№ растения (в первом столбце среднее) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Аквапоника с желобами 8.4 7 16 10 10 3 0 0 6 4 3 0 2
Гидропоника 1.5 0 0 0 4 1 0 0 1 0 11 0
Аэрлифт аквапоника 3.4 1 0 0 0 1 15 0 0 7 3 6 4

Таблица 3. Количество плодов у томатов

Неделя (в первом столбце выживаемость) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Аквапоника с желобами 100% 5.42 5.13 5.63 5.81 6.25 6.46 6.58 6.88 7.04
Гидропоника 25% 3.70 3.90 4.30 5.33 5.83 6.33 6.67 7.33 7.33
Аэрлифт аквапоника 100% 3.29 3.67 4.35 5.23 5.35 5.48 5.65 5.98 6.10

Таблица 4. Высота кустов перца и его выживаемость.

Аквапоника с желобами Гидропоника Аэрлифт аквапоника
Цветущие 11 2 5
Плодоносящие 8 1 4
Средняя масса перца, г 7.5 2.9 3.9
Всего перцев 17 1 4

Таблица 5. Цветение, плодоношение перца. Количество и масса плодов у перца.

Томат черри и перец
Томат черри и перец

Экспериментальные ограничения:
1. Слишком холодная погода;
2. Загрязнение корней в системе с желобами;
3. Томаты слишком разрастаются и ограничивают рост перцев в системе с аэрлифтом;
4. Сифон с системе с аэрлифтом ненадежен, поэтому рыбы здесь погибали чаще, чем в системе с желобами;
5. Растения часто погибали или тормозили свой рост к концу эксперимента;
6. Слишком холодные условия для рыб и растений.

Заключение
Аквапоника показало лучшие результаты, чем гидропоника. Системы с желобами неидеальны для томатов (загрязняются корни, слишком пышная растительность затеняет соседей, сложно поддерживать). Томатам нужно больше места для роста. Обе аквапоники лучше проявили себя в отношении перцев. Система с желобами вмещала больше рыбы и поэтому поставляла больше питательных веществ.
——
www.was.org/documents/MeetingPresentations/AA2014/AA2014_0099.pdf
Matthew “Rex” Recsetar et al.. Yield Comparison of Tomato and Pepper Plants Grown in Two Different Greenhouse Aquaponic Systems.

Раздел: Исследовательские проекты
Метки:
Похожие статьи:

От пресноводной к морской аквапонике

Влияние УФ-обработки на пищевую безопасность модельной аквапоники

Производство и доходность коммерческого сектора аквапоники. Международный опрос

Аквапоника с длинными фанерными лотками

Рециклинг веществ в аквапонике

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *