O sistema de aquaponia é um sistema agrícola circular ecológico que combina organicamente a aquicultura (peixes) e o cultivo sem solo (vegetais). Neste sistema, resíduos ricos em nutrientes, como excrementos de peixes e ração não consumida, são decompostos por microrganismos e transformados em nutrientes que podem ser absorvidos pelas plantas. Esses nutrientes são então transportados para as áreas de cultivo de plantas, fornecendo fertilizantes necessários para o crescimento de plantas como vegetais e ervas. Enquanto isso, as plantas absorvem os nutrientes através de suas raízes, desempenhando um papel na purificação da qualidade da água. A água purificada então flui de volta para a área de criação de peixes, formando um sistema ecológico de circuito fechado.

1. Tanques de peixes:Esta é a principal área de vida dos peixes. O tamanho, a forma e a profundidade variam de acordo com a escala da aquicultura e as espécies de peixes. Por exemplo, para peixes ornamentais pequenos, o tanque de peixes pode ser relativamente pequeno e raso; se peixes comestíveis grandes, como perca ou salmão, forem cultivados, o tanque de peixes precisa de mais espaço e uma profundidade apropriada, geralmente cerca de 1 a 2 metros de profundidade, para garantir que os peixes tenham espaço suficiente para se moverem. Os materiais do tanque de peixes podem ser concreto, plástico ou fibra de vidro, etc., que devem ter boas propriedades de impermeabilidade e durabilidade.

2. Equipamento de ajuste da qualidade da água:Para manter a boa qualidade da água necessária para a sobrevivência dos peixes, é necessária uma série de equipamentos de ajuste da qualidade da água. Primeiro, existem dispositivos de filtragem, incluindo filtros físicos e filtros biológicos. Os filtros físicos, como microfiltros, podem remover partículas sólidas na água, como ração não consumida e fezes, impedindo que se decomponham na água e produzam substâncias nocivas. Os filtros biológicos usam microrganismos, como bactérias nitrificantes, para converter o nitrogênio amoniacal na água em nitrato, reduzindo a toxicidade da água. Além disso, é necessário equipamento de oxigenação, como aeradores microporosos ou aeradores de roda de pás, para garantir que haja oxigênio dissolvido suficiente na água. Geralmente, o teor de oxigênio dissolvido deve ser mantido em 5 - 8 mg/L para atender às necessidades respiratórias dos peixes.

3. Seleção de espécies de peixes:Ao selecionar as espécies de peixes, vários fatores precisam ser considerados. A taxa de crescimento é um fator importante. Por exemplo, a tilápia e o bagre têm taxas de crescimento relativamente rápidas e são adequados para sistemas de aquaponia comerciais, pois podem atingir tamanhos comercializáveis em um tempo relativamente curto. Ao mesmo tempo, a adaptabilidade dos peixes também é crucial. Alguns peixes têm requisitos específicos para condições ambientais, como qualidade da água, temperatura e salinidade. Por exemplo, as carpas koi são mais sensíveis às mudanças na qualidade da água, enquanto as carpas crucianas têm maior adaptabilidade. Além disso, os hábitos alimentares dos peixes, como herbívoros, carnívoros ou onívoros, também precisam ser considerados para combinar racionalmente a alimentação e os tipos de cultivo de plantas.

1. Canteiros ou calhas de plantio:É aqui que as plantas crescem. O projeto de canteiros ou calhas de plantio deve ser determinado de acordo com as características de crescimento e os métodos de plantio das plantas. Para vegetais folhosos como alface e espinafre, as calhas de plantio podem ser relativamente rasas, geralmente com cerca de 15 a 30 cm de profundidade. Os materiais dos canteiros podem ser plástico, madeira ou metal, etc., o que deve garantir um bom desempenho de drenagem. Dentro dos canteiros, substratos como argila expandida, lã de rocha ou fibra de coco são geralmente preenchidos. Esses substratos podem fixar as raízes das plantas e também fornecer certas funções de retenção de água e aeração.

2. Sistema de irrigação:O sistema de irrigação do sistema de aquaponia é diferente da irrigação tradicional. Ele se baseia principalmente na circulação da água da aquicultura. Por meio de uma bomba de água, a água do tanque de peixes é bombeada para a parte superior do canteiro ou calha de plantio, e métodos como irrigação por gotejamento, irrigação por inundação ou técnica de filme de nutrientes (NFT) são usados para fornecer água e nutrientes para as plantas. Por exemplo, no sistema NFT, um filme fino de solução nutritiva é formado na parte inferior da calha de plantio, e as raízes das plantas são parcialmente imersas no filme de solução nutritiva, o que pode controlar com precisão o fornecimento de nutrientes e melhorar a eficiência da utilização de nutrientes.

3. Seleção de espécies de plantas:A seleção de espécies de plantas apropriadas é crucial para a operação bem-sucedida do sistema de aquaponia. Os vegetais folhosos são uma escolha comum porque têm um ciclo de crescimento curto e podem absorver rapidamente os nutrientes decompostos dos excrementos de peixes. Como alface, bok choy e espinafre d'água podem prosperar no ambiente de aquaponia. Além de vegetais folhosos, algumas plantas herbáceas, como hortelã e manjericão, também podem ser plantadas no sistema. Essas plantas não apenas têm valor comestível, mas também podem desempenhar um papel ecológico, como repelir insetos.

1. Sistema de tubulação:Os tubos são a parte fundamental que conecta a unidade de aquicultura e a unidade de plantio. Eles transportam a água do tanque de peixes para a unidade de plantio e, em seguida, retornam a água purificada pelas plantas para o tanque de peixes. Os materiais dos tubos são geralmente tubos de PVC resistentes à corrosão ou tubos PPR para garantir uma operação estável a longo prazo. O diâmetro e o comprimento dos tubos devem ser projetados de acordo com a vazão e a altura do sistema. Por exemplo, para um pequeno sistema de aquaponia doméstico, um diâmetro de tubo principal de 2 a 3 cm pode ser suficiente; enquanto para um grande sistema comercial, o diâmetro do tubo principal pode precisar atingir 10 a 15 cm.

2. Bomba de água:A bomba de água é a fonte de energia do sistema de circulação. Sua principal função é bombear água do tanque de peixes de baixo nível para a unidade de plantio de alto nível. A seleção da bomba de água precisa considerar dois parâmetros principais: vazão e altura manométrica. A vazão se refere à quantidade de água bombeada pela bomba de água por unidade de tempo, e a altura manométrica se refere à altura que a bomba de água pode elevar a água. Por exemplo, em um sistema de aquaponia de médio porte, se a diferença de altura entre o tanque de peixes e a unidade de plantio for de 1,5 metros e 500 litros de água precisarem ser circulados por hora, é necessária uma bomba de água com uma vazão de 500 L/h e uma altura manométrica de pelo menos 1,5 metros.

3. Componentes de filtragem e purificação (circulação auxiliar):Durante o processo de circulação, a fim de purificar ainda mais a qualidade da água, alguns componentes de filtragem e purificação também precisam ser definidos no sistema de tubulação. Esses componentes podem incluir filtros de carvão ativado para adsorver impurezas orgânicas e odores na água, e desinfetantes ultravioletas para matar microrganismos nocivos, como bactérias, vírus e algas na água por meio de irradiação ultravioleta, garantindo a qualidade da água circulante e proporcionando um ambiente de vida saudável para peixes e plantas.

O sistema de aquaponia é um sistema agrícola composto inovador que combina organicamente dois métodos de produção agrícola originalmente independentes, aquicultura e cultivo sem solo. Ele tem as seguintes vantagens:

1. Reciclagem de recursos
No sistema de aquaponia, os excrementos de peixes fornecem nutrientes ricos para os vegetais. Essas excreções contêm nutrientes importantes, como nitrogênio, fósforo e potássio, necessários para o crescimento das plantas. Por exemplo, a amônia excretada pelos peixes na água é convertida em nitrato por meio da ação de bactérias nitrificantes na água, e o nitrato é uma excelente fonte de fertilizante nitrogenado para o crescimento dos vegetais. Os vegetais absorvem esses nutrientes para seu próprio crescimento, purificando assim a qualidade da água. A água purificada pode então ser reciclada de volta para o tanque de peixes para a sobrevivência dos peixes, formando um ciclo ecológico completo.
Este modelo de reciclagem reduz muito a dependência de fertilizantes externos e recursos hídricos. Em comparação com o plantio tradicional de vegetais e a aquicultura, reduz o risco de eutrofização de corpos d'água causada pela perda de fertilizantes e o desperdício de recursos hídricos.

2. Redução no uso de produtos químicos
Como os vegetais podem crescer naturalmente com os nutrientes nos excrementos de peixes, geralmente não há necessidade de usar grandes quantidades de fertilizantes químicos. Ao mesmo tempo, os peixes crescem em um ambiente ecológico relativamente estável, o que também reduz a necessidade de usar medicamentos para prevenção e tratamento de doenças. Por exemplo, em um bom ambiente de aquaponia, microrganismos benéficos na água podem ajudar a manter a saúde dos peixes e inibir o crescimento de bactérias nocivas. Isso permite que todo o sistema opere normalmente com menos intervenção química e produza produtos agrícolas mais saudáveis e ecológicos.

3. Aumento da diversidade ecológica
O sistema de aquaponia pode fornecer habitats para uma variedade de organismos. Além de peixes e vegetais, as comunidades microbianas na água (como bactérias nitrificantes, bactérias desnitrificantes, etc.) também desempenham um papel fundamental no ecossistema. Esses microrganismos formam relações ecológicas complexas no processo de decomposição dos excrementos de peixes e purificação da qualidade da água.
Insetos, anfíbios, etc. também podem ser atraídos ao redor do sistema, aumentando a biodiversidade e ajudando a construir um pequeno ambiente ecológico mais estável e saudável.

1. Aumento da produção por unidade de área
O sistema de aquaponia permite a produção simultânea de dois produtos, peixes e vegetais, no mesmo espaço. Por exemplo, em um pequeno dispositivo de aquaponia interno, os vegetais plantados verticalmente podem fazer pleno uso do espaço, enquanto os peixes no tanque de peixes também crescem normalmente na área inferior da água. Este método de produção tridimensional pode obter uma produção maior por unidade de área do que a aquicultura ou o plantio de vegetais sozinhos, melhorando assim a eficiência do uso da terra.

2. Redução dos custos de produção
Devido à redução no uso de fertilizantes e alguns medicamentos, bem como à reciclagem de recursos hídricos, o sistema de aquaponia pode reduzir os custos de produção na operação a longo prazo. Por exemplo, em algumas fazendas de aquaponia em larga escala, por meio de um projeto de sistema razoável, a reciclagem e a purificação da água podem economizar uma grande quantidade de custos de água e reduzir os gastos com a compra de fertilizantes químicos, tornando os produtos mais competitivos em termos de preços no mercado.

3. Venda de produtos diversificados
Este sistema pode produzir peixes e vegetais ao mesmo tempo, fornecendo aos produtores opções de produtos diversificadas para venda. Sejam peixes frescos, como robalo, tilápia, etc., ou vegetais orgânicos, como alface, espinafre, etc., eles podem atender às necessidades de diferentes consumidores, ampliar os canais de venda e aumentar as fontes de renda.

1. Produção de alimentos saudáveis
Os vegetais produzidos no sistema de aquaponia crescem em água reciclada rica em nutrientes e não são poluídos por fertilizantes químicos e pesticidas na agricultura tradicional. Além disso, os peixes crescem em um ambiente de água limpa, e sua carne é mais deliciosa e saudável. Por exemplo, a alface produzida pelo sistema de aquaponia tem folhas tenras, bom sabor e é rica em nutrientes, e os peixes também não têm resíduos de medicamentos, que são alimentos seguros e tranquilizadores.

2. Consecução da produção orgânica
Desde que o sistema de aquaponia seja gerenciado de acordo com os padrões de produção orgânica, é fácil obter a certificação orgânica. Porque seu processo de produção está em conformidade com os princípios básicos da agricultura orgânica, ou seja, não são utilizados fertilizantes sintéticos químicos, pesticidas ou tecnologias geneticamente modificadas, proporcionando aos consumidores opções de alimentos orgânicos genuínos.