Акваферма — компактный огород и аквариум у вас на кухне

История возникновения

Прообразы акваферм можно встретить уже в древности. Мексиканские индейцы создавали насыпные островки-чинампы посреди мелководных озёр, и выращивали на них овощи и фрукты. Даже в период засухи корни растений в достаточном количестве снабжались влагой из озера. Одновременно озеро использовалось для рыбной ловли, и как источник органики: ил служил в качестве удобрения для культурных растений. В Китае, Вьетнаме, Корее, Японии в искусственных мелких прудах – чеках – издревле выращивают рис. Одновременно эти рисовые водоёмы служат для разведения рыб, раков и пресноводных крабов.

Внедрить опыт мексиканских и азиатских сельских жителей в жизнь современных горожан решили два американца, выпускника университета Berkeley, штат Калифорния. Эти молодые учёные специализировались на исследованиях в области экологии и биологии, и решили создать компактную систему для выращивания экологически чистых продуктов для домашнего стола. Главными условиями их разработок были:

• Абсолютная экологичность системы.
• Небольшие размеры, позволяющие свободно разместить конструкцию в любой квартире.
• Полная самодостаточность системы, чтобы владельцам приходилось прикладывать как меньше сил к уходу за растениями.
• Внешняя эстетика, поскольку домашняя ферма должна удачно вписаться в интерьер помещения.

В результате на свет появилась акваферма, как искусственная система, наиболее полно отвечающая предъявляемым требованиям. Она может размещаться практически в любом помещении – дома, в офисе, учебном заведении. Аквафермы одновременно выступают, как источник полезной свежей зелени и как эстетическое украшение интерьера.

Что собой представляет акваферма?

Акваферма представляет собой сочетание двух направлений:

• Аквариумистики, разведения декоративных рыбок в домашних условиях.
• Гидропоники – выращивания растений без использования традиционной почвы.

В результате совмещения этих двух, на первый взгляд, совершенно различных культур, образовалось особое направление. Оно получило название аквапоника: экологически сбалансированное сосуществование аквариумных рыб, водных бактерий и огородных растений.

Внешне акваферма выглядит как обычный аквариум, на верхней крышке которого размещается мини-огород с зелёными растениями. Насаждения выращиваются на специальном искусственном материале, легко проводящем влагу. При этом корни растений прорастают сквозь материал, и свободно свисают внутрь аквариума, касаясь воды.

Весь процесс взаимодействия этих абсолютно различных живых организмов выглядит так:

1. Рыбки в процессе своей жизнедеятельности выделяют в окружающее пространство естественные отходы.
2. Бактерии, обитающие в воде, питаются этими отходами, перерабатывая их в легкоусвояемый растениями субстрат.
3. Корни растений впитывают переработанные бактериями биологические отходы, используя их как естественную подкормку. Аквариумная вода одновременно служит зелёным насаждениям источником влаги.

Таким образом создаётся своеобразный биоценоз – устойчивая совокупность существующих рядом живых организмов. А конечным продуктом акваферм является экологически чистая, насыщенная витаминами зелень. А иметь каждый день к своему столу свежие, полезные продукты как нельзя актуально для современных жителей бетонных мегаполисов, особенно зимой и ранней весной. Разводить в таких «садах» можно самые различные растения:

• Петрушку.
• Салат.
• Базилик.
• Пряности.
• Овёс и пшеницу для любителей протеиновой диеты.

Аквапоникой также заинтересовались и крупные корпорации, занимающиеся производством сельхозпродукции. Таким способом можно обеспечить высокую урожайность культурных растений, одновременно решив проблему очистки прудов для разведения рыбы.

Какие рыбки подойдут для аквафермы?

Сегодня многие компании предлагают вниманию покупателей готовые комплекты акваферм. В них обычно входят:

• Собственно аквариум для разведения рыбок.
• Поддон-крышка для размещения растений.
• Искусственный грунт для выращивания растений.
• Вспомогательное оборудование: фильтры с биокультурой, перерабатывающей отходы жизнедеятельности рыб, компрессор-аэратор и т.д.

Некоторые производители даже предлагают своим клиентам наборы семян растений для засевания мини-огорода на крыше аквариума. Но вот рыбки в комплект готовых акваферм не входят, что вполне понятно. Просто невозможно обеспечить их существование в процессе транспортировки и хранения этих устройств. Поэтому покупателям придётся заселять приобретённые аквариумы-грядки самостоятельно. Какие рыбки для аквафермы лучше всего приобрести?

Как советуют специалисты по разведению аквариумных рыб, прежде всего, следует обращать внимание на габариты водного резервуара аквафермы. Чтобы рыбки чувствовали в нём свободно, не следует перенаселять аквариум. Также не стоит поселять в ограниченном пространстве слишком крупных рыб. Исходя из стандартного объёма аквафермы в 11-15 литров, лучше всего заселить её небольшими неприхотливыми рыбками. Отлично подойдут для этих целей:

• Петушок. Если вы решили завести парочку этих рыб, то нужно следить, чтобы это не были два самца. Петушки относятся к так называемым бойцовым рыбкам, отличающимся повышенной агрессивностью к особям своего пола. Поэтому лучше завести самочку и самца, или вообще одну рыбку.
• Гуппи. Эти рыбки отличаются своей неприхотливостью. Они не требовательны в уходе, и не станут обузой для владельца, целыми днями находящегося на работе. Гуппи можно держать в 15-литровом аквариуме до 4-6 штук без всякого для них вреда.

Если же вы желаете завести какую-нибудь экзотическую рыбку, отличающуюся красотой и размерами, то лучше перед покупкой посоветоваться со специалистом: сможет ли она выжить в акваферме данного объёма.

Акваферма Xiaomi — преимущества использования

Сегодня различные компании предлагают готовые экокомплексы для одновременного разведения рыбок и выращивания растений. Какая акваферма лучше всего подходит, остаётся решать самому потенциальному покупателю, исходя из её дизайна, размера, технической оснастки и прочих нюансов. Для примера разберём устройство от китайской компании Xiaomi, предлагаемой во многих интернет-магазинах.

Акваферма Xiaomi имеет следующие технические характеристики:

• Ширина — 166мм
• Высота — 229мм
• Длина — 382мм
• Объём аквариума — 15л
• Потребляемая электроэнергия — 5 ватт
• Материал корпуса — пластик.

Дополнительное оборудование, которым комплектуется акваферма Xiaomi:

• Система фильтрации воды.
• Помпа-аэратор
• Встроенный ЖК-светильник.

Всё электрооборудование питается электроэнергией через USB-выход. Поскольку общая потребляемая мощность аквафермы составляет всего 5 ватт, для энергоснабжения подойдёт даже powerbank.

Также в комплект входят пористые камни для естественной фильтрации воды, и минеральный грунт. Для удобства кормления рыбок предусмотрено специальное отверстие. Благодаря этому можно засыпать корм, не снимая верхнюю крышку с высаженными на ней растениями. Жидкокристаллический светильник способен работать в 5-ти цветовых режимах, и использоваться в качестве ночника. В комплект входит специальный шланг, подключающийся к помпе, для удаления воды во время чистки аквариума.

В целом акваферма от китайского производителя довольно практична в использовании. Дизайн её довольно современен – белый корпус с плавно закруглёнными обводами, в дополнении с красивой аквариумной рыбкой и зелёным кустиком над водной поверхностью, способен украсить любой интерьер. Акваферма Xiaomi удачно впишется в окружающую обстановку, будь это гостиная жилого дома, или офисное помещение. И ещё один немаловажный плюс аквафермы от китайского производителя – доступная цена. Весь комплект обойдётся покупателю в 4,5-5 тысяч рублей.

Аквафермы сегодня становятся отличной альтернативой традиционному домашнему аквариуму. Они позволяют в прямом смысле слова совместить приятное с полезным – украсить помещение и круглый год получать к столу свежую экологически чистую зелень.

Аквапоника с использованием еврокубов

В статье приведены системы аквапоники, выполненные из еврокубов. Еврокубом называется пластиковая емкость кубической формы или IBC (Intermediate Bulk Container — контейнер средней вместимости) объемом 1000 литра. Этот контейнер помещен в жесткий алюминиевый каркас и стоит на пластиковом или деревянном поддоне. Хотя существует множество схем аквапоники с использованием еврокубов, наиболее распространенная состоит из двух контейнеров, полученных путем разрезания еврокуба и металлического каркаса по верхней четверти его высоты. Верхняя часть или гидропонный модуль (250 литров) располагается на стойке поверх нижней и предназначена для выращивания растений. В центре неё находится сифон для периодического сливания всей воды в емкость с гидробионтами.

Схема аквапоники из еврокуба (backyardaquaponics.com) Аквапоника из серии контейнеров (semper.xenxnex.com/)

Сифон обеспечивает осушение субстрата и, следовательно, снабжение растений кислородом.

Распространение получили два типа автоматических сифонов

Первый тип состоит из внешней перфорированной ПВХ-трубы, предотвращающей утечку субстрата. Внутри неё располагается сливной стояк, заключенный в трубу большего диаметра с воздушным инжектором. Труба, покрывающая сливной стояк, наглухо закрыта сверху. Механизм действия этого сифона заключается в периодическом создании воздушной пробки на входе сливного стояка. К его недостаткам можно отнести загрязнение трубки инжектора, что приводит к ухудшению работы сифона.

Механический сифон с трубкой инжектором воздуха. Трубка очень тонкая и может забиться грязью. Принцип работы сифона с инжектором для введения воздуха (youtube.com/watch?v=4hHRe3KJfoY)

Второй тип работает также, но не имеет отдельного воздушного инжектора. В трубе, закрывающей сливной стояк, проделаны прорези в основании. Через эти прорези засасывается воздух и образуется воздушная пробка, препятствующая дальнейшему сливу воды. Для создания эффективного сифона существуют некоторые хитрости. В частности, верхнюю часть сливного стояка можно сделать в виде воронки для более быстрого осушения гидропонного модуля.

Механические сифоны без трубки инжектора. У образца слева труба, покрывающая сливной стояк, также предотвращает утечку грунта (affnanaquaponics.com и greenlifeaquaponics.com, соответственно) Механические сифоны без трубки инжектора. Образец. изображенный справа, более эффективный. 1. Труба, покрывающая сливной стояк, 2. Воронка сливного стояка, 3. Пространство между трубой и воронкой (чем меньше, тем быстрее происходит прерывание слива), 4. Внешняя перфорированная труба для удержания субстрата, 5. Отверстия во внутренней трубе определяют уровень остаточной воды (affnanaquaponics.com).

Механизм ускорения водного потока основывается на принципе Бернулли, который гласит: «давление жидкости/газа снижается с увеличением скорости жидкости/газа». Высокоскоростной поток обладает низким давлением, а низкоскоростной, напротив, высоким давлением. Этот принцип используется для создания подъемной силы крыльев самолета. Крылья сделаны таким образом, чтобы поток воздуха проходил по его верхней части быстрее, чем по нижней. Таким образом, создается разница давлений и подъемная сила.

Эффект Бернулли приводит к раннему началу и более быстрому сливу воды, а также скорому прерыванию водного потока. Начало сливания воды инициируется сильным начальным потоком за счет принципа Бернулли и удлинением трубы сливного стояка. Прерывание слива и создание воздушной пробки инициируется сильным остаточным водным потоком за счет принципа Бернулли, несбалансированной формой столба воды снаружи сливного стояка (воронка шире и ближе подходит к покрывающей трубе, поэтому столб воды в месте стыка тоньше), удлинением трубы сливного стояка. В общем случае, чем шире будет воронка и больше длина трубы сливного стояка, тем проще будет происходить прерывания водного потока. В нижнем контейнере находится помпа, которая качает воду в гидропонный модуль.

На сегодняшний день аквапоника получила распространение, главным образом, в виде хозяйств по разведению гидробионтов. Интеграция выращивания рыбы и других водных организмов с гидропоникой позволяет снизить расходы на очистку воды. Растения активно используют для своего роста загрязнения, выделяемые водными животными, в частности, нитраты. В настоящий момент отсутствуют эффективные методы перевода нитратов в молекулярный азот. Реакторы для денитрификации дороги и сложны в обслуживании, и самым коротким путем снижения концентрации нитратов в системе с рециркуляцией воды являются водные подмены.

Распространению аквапоники с использованием еврокубов способствовали широкая доступность и дешевизна этих емкостей, возможность создания модульных конструкций. Тем не менее, еврокубы имеют недостатки, к их числу относится чувствительность в УФ-излучению и солнечному свету, тонкие стенки и необходимость тщательной промывки емкости.

Расположение и запуск аквапоники

Для быстрого развития растениям необходимо 4-6 часов находиться под солнцем. С другой стороны, рыбам солнечный свет не нужен и лучше, чтобы он вообще отсутствовал. Находящиеся на открытом воздухе еврокубы следует покрыть облицовочным материалом для защиты от солнца.

Наилучшим субстратом для гидропонного модуля является садовый или строительный керамзит с диаметром частиц 8-16 мм. Слишком мелкий керамзит препятствует поступлению кислорода, а слишком крупный дает маленькую площадь поверхности для роста бактерий. Кроме того, в грунте со слишком крупными частицами растениям сложно укорениться.

К любому участку емкости должен быть доступ. При этом в расчет берется будущий рост растений. Между отдельными кубами лучше оставлять промежуток в 70 см. Доступ должен быть и к рыбам.

Аквапоника на открытом воздухе должна находиться вдали от деревьев и кустарников во избежание загрязнения культуры.

Растения можно высаживать в виде ростков, углубляя в грунт, или семян, распределяя по поверхности. Корни ростков лучше промыть от почвы. Саженцы томата, огурцов, клубники будут прорастать и удлиняться, поэтому рекомендуется использовать различные опоры (вкапывать трубы, сетку).

Какие растения выращивать в аквапонике ?

В любой системе будут расти следующие виды: листовой салат, репа, кудрявая капуста, свекла, руккола, базилик, мята, жеруха обыкновенная, лук скорода, большинство домашних декоративных растений.

Растения, предъявляющие повышенные требования к питанию и развивающиеся только в системе с высокой плотностью посадки рыбы, т.е. высокой органической нагрузкой: томат (помидорчики), перец, огурцы, горох, бобы, тыква, броколли, цветная капуста, кочанная капуста.

Интересное исследование провели американские специалисты из Гавайского университета в Маноас. Они выращивали по отдельности репу и томат в двух одинаковых системах аквапоники (www2.hawaii.edu/

khanal/aquaponics/design.html). В течение 140 дней регистрировалась и оценивалась степень утилизации NO2, NO3 и общего аммонийного азота (TAN). Каждая система имела овальный бассейн объемом 314 литра для выращивания Нильской тиляпии (Oreochromis niloticus) (плотность посадки 15-25 г/л; изначально в каждой системе 6 кг рыбы, в конце — 10.5 кг для томата и 9 кг для репы). Вода в бассейнах аэрировалась.

Гидропонный модуль каждой системы имел объем 370 литров. Растения располагались на плавучем плотике, покрывающим всю площадь контейнера. Корни растений постоянно находились в воде. Наполнитель и механизм периодического наполнения и слива не использовался. Перед попаданием к растениям вода проходила очистку от взвешенных твердых частиц в фильтре механической очистки (18.5 литровое, закрытое ведро с бионаполнителем).

Графики зависимости концентрации нитратов (NO3) в системах аквапоники (слева) и устойчивой аквакультуре (справа). Плотность посадки рыб одинакова. Можно отметить стабильно низкий уровень нитратов при использовании аквапоники. (www.ctahr.hawaii.edu/sustainag/workshop/downloads/Aquaponics-May2013/Hu.pdf) Графики зависимости концентрации нитритов (NO2) в системах аквапоники (слева) и устойчивой аквакультуре (справа). Плотность посадки рыб одинакова. Можно отметить стабильно низкий уровень нитритов при использовании аквапоники. (www.ctahr.hawaii.edu/sustainag/workshop/downloads/Aquaponics-May2013/Hu.pdf) Графики зависимости концентрации общего аммонийного азота (TAN) в системах аквапоники (слева) и устойчивой аквакультуре (справа). Плотность посадки рыб одинакова. TAN стабильно снижается при использовании томата в качестве культуры. (www.ctahr.hawaii.edu/sustainag/workshop/downloads/Aquaponics-May2013/Hu.pdf)

Общий уровень утилизации азота:
(1) Аквапоника с томатом: 42.2%;
(2) Аквапоника с репой: 33.5%.

На основе полученных результатов исследователи пришли к следующим выводам:
(1) Аквапоника повышает эффективность утилизации азота.
(2) В качестве гидропонной культуры лучше использовать томат, чем репу.
(3) Аквапоника имеет более низкую концентрацию нитратов, главным образом, благодаря впитывания их растениями.

Возможно, при использовании наполнителя в гидропонике можно было бы добиться лучших показателей утилизации азотсодержащих соединений.

Плотность посадки рыб

На 500 литров гидропонного модуля рекомендуется выращивать 20-25 особей (тиляпия, карп). Таким образом, в системе из одного еврокуба, включающей 250 литров гидропоники, могут развиваться 10-12 особей.

Тем не менее, точная плотность посадки зависит от кормления, доступности кислорода, температуры и вида рыб.

Неприятности

Не лишне будет отметить важность аэрации емкости с рыбой и наличия генератора на случай отключения электричества.

В редких случаях, при использовании рыбьих кормов, отличных от коммерческих, растения ощущают недостаток питательных веществ (подробнее http://aquavitro.org/2014/02/28/desyat-principov-raboty-s-sistemami-akvaponiki/). Как правило, отмечается нехватка Fe, Ca, Zn, Mg и Mn. Недостаток зависит от источника воды, pH в системе и может быть восполнено без ущерба рыб и бактерий. Проблему можно решить добавлением экстракта морских водорослей.

Адекватный pH системы представляет собой компромисс между запросами растений и бактерий. Растения предпочитают низкое значение pH, тогда как нитрифицирующие бактерии pH около 7.5. В большинстве систем аквапоники pH составляет 6.8-7.2.

При дыхании растений и рыб увеличивается содержание углекислого газа и повышается кислотность. В среду можно регулировать внесением KOH, CaOH, лимонной и азотной кислоты в зависимости от необходимого уровня pH.

Аквапоника, или как заставить рыб работать

Можно ли совместить в одном устройстве аквариум и грядку? Аквапоника- это система, основанная на симбиозе растений и рыб. Отходы жизнедеятельности рыб перерабатываются специальными бактериями, которые в свою очередь дают удобрения для роста растений.

Все знают азотный цикл?
В нем появляется элемент, который выводит конечный продукт цикла- нитрат. (Также фосфаты, и другие не столь вредные для рыбок вещества.)
В последнее время набирают популярность так называемые «УЗВ», системы, где рыба, растения и бактерии формируют экосистему, контролируемою человеком. Расход воды, электричества, получение экологически чистой еды круглый год- на сегодня это довольно актуальная проблема, которую позволяют решить аквапонные системы. Системы позволяют получать круглогодично урожай растений, ускоряют рост рыб. Обычно это громоздкие танки на многие сотни литров с теплолюбивыми одомашненными рыбами (карпы, клариасы, тилапии) и собственно аквапонные грядки с разного рода растениями. Килограммы корма в лень, сотни литров удобрений в год…

Но наша фирма немного доработала эту идею и готова предложить покупателю компактную, надежную и сравнительно недорогую аквапонную систему.

Если вы цветовод, либо любите все сделанное своими руками, например, выращенный дома салат- то эта система то, что вам необходимо!

Итак, рассмотрим все по порядку:

Часть системы с рыбами.
Это- классический аквариум, с декорациями или без, рыбки- какие подходят по литражу. Я бы предложил золотых рыбок или гурами. Биофильтр, неотъемлемая часть стандартного аквариума, здесь как таковой не нужен. Грунт, грелка, аэратор, освещение для рыбок-все!
Кто знаком с устройством аквариума, разберется.
Насосами вода подается в фитофильтр.
Часть с растениями- это дальнейшее развитие идеи фитофильтра. Растения своими корнями вытягивают из воды все лишнее, что не нужно рыбкам, и используют на постройку своего организма. Система представляет собой емкость, наполненную цеолитом или керамзитом, в которой находятся вазончики с минеральной ватой. В вазончиках соответственно будут расти растения. Почва здесь не нужна, все нужное будет приносить вода. Итак, все просто, вода от рыб омывает корни растений, очищаясь от биогенов и взвеси. Кстати, растения очень удобно доставать, просто достаньте из слоя керамзита вазончик, подождите, пока стечет вода с корней и все. Никакой грязи! Из фитофильтра вода самотеком будет попадать рыбкам в аквариум.
Освещение будет установлено то, которое необходимо для нормального роста растений. Как это будет изготовлено- зависит от вашего дизайнера.
Многие «бывалые» аквариумисты возразят, ведь трудно решить проблему прозрачности воды в аквариуме, оптимальной влажности для растений, баланс микро- и макроэлементов в воде. Мы разработали оптимальное соотношение рыбы- растения. Увы, клубнику вырастить не получится, но в теплицах нашей страны ее зимой тоже вроде не выращивают.

Плюсы нашей системы:

1. Компактность- система занимает место как классический аквариум, литраж можете определить сами.
2. Возможность содержать не прудово-столовых рыб, а аквариумных, таких как золотые рыбки, гурами, сомики-анциструсы.
3. Низкое энергопотребление- светодиодные лампы и программируемый световой день.
4. Системе не нужны удобрения и химикаты.
5. Наша система очень тихая.
6. Очень проста в обслуживании.
7. Наша система надежна.
Думаю, такая система будет незаменима, например, для школьных биологических кружков, или для фанатов здорового питания, да и просто для аквариумистов.

Аквапоника своими руками

Если гидропоника довольно хорошо известна и давно используется для выращивания некоторых культур, то аквапоника — жизнедеятельность рыб и растений в едином цикле — ещё не нашла столь широкого применения в условиях жилой квартиры или дома. Тем не менее некоторые хозяева таких систем уже накопили солидный опыт самостоятельного изготовления аквапонических установок без грунта, которые успешно работают и приносят реальные результаты.

В чём состоит смысл и основная идея систем аквапоники?

Рыбы в процессе своей жизни выделяют аммиак, который находится в аквариумной воде. В процессе биофильтрации это опасное для водной живности вещество перерабатывается в нитриты, а затем в нитратные соединения.

Нитраты в разумных дозах нужны для роста растений. Они потребляют их непосредственно из воды через корневую систему, оставляя рыбкам очищенную акву.

Нужно только кормить рыбок обычным кормом.

Индивидуальные аквапонические мини-установки имеются в продаже. Их предлагают некоторые американские и европейские производители. В то же время такую систему можно разработать и реализовать самостоятельно в собственном доме и даже в городской квартире.

Аквапоника в домашних условиях

Условия частного дома очень хорошо подходят для изготовления собственной аквапонической фермы. Помещением для неё могут быть, например, утеплённая веранда или отапливаемая хозяйственная постройка.

В самом начале нужно определить, каких рыб можно содержать для системы аквапоники. Если ёмкость позволяет, то это могут быть небольшие особи карпов. Существует опыт разведения и некоторых видов осетровых.

Необходимо иметь две ёмкости: для рыб и для выращивания растений. Хорошо для этих целей подходит так называемый еврокуб.

Это пластмассовый контейнер кубической формы ёмкостью 1000 литров, установленный в металлическую решётку. Разрезав контейнер пополам, можно получить две ёмкости высотой 55 сантиметров, шириной 50 сантиметров и длиной 60 см. Металлическую решётку необходимо тоже разрезать, пластмассовые ванны установить рядом в полученные каркасы.

Питомник для рыб устраивается по принципу аквариума. На дно можно насыпать щебень или гравий и положить несколько керамических трубок для размножения биологически активных микроорганизмов.

Принцип устройства

Внизу резервуара делается отверстие под соединительную муфту, к которой затем крепится подающая помпа со шлангом.

Выходное отверстие должно быть типа душевой лейки для обеспечения аэрации. Водяной насос подбирается из расчёта его производительности 1000 литров в час и высоты подачи воды не менее 1 метра. Такие помпы с встроенным фильтром механической очистки имеются в продаже.

В ёмкости для растений прорезается два отверстия: одно сверху (для подачи воды) и одно в дне резервуара (для слива воды обратно в аквариум). Подающий шланг может подходить и сверху, а для слива воды желательно соорудить сифон.

Его можно сделать из пластиковых труб. На более тонкую трубу, присоединённую к шлангу обратной подачи, надевается более толстая труба, играющая роль сифона. Вся эта конструкция заключается в отрезок широкой канализационной трубы со множеством отверстий, и служит препятствием частичкам твёрдого наполнителя резервуара для растительности. В качестве такого наполнителя тоже можно использовать гравий.

Вверху данной ёмкости устанавливаются кассеты с рассадой. Основанием для них может быть толстая фанера с вырезанными отверстиями под обыкновенные пластиковые стаканчики. В донышке этих стаканов делается несколько дырочек для развития корневой системы растений. Уровень воды в резервуаре должен быть немного ниже крайней нижней точки стаканчиков. В процессе роста рассады её корни постепенно опускаются в воду, из которой растительность получает все необходимые вещества для своего развития.

Нельзя забывать и об освещении растений. Для этого подойдёт светодиодная фитолампа, которую можно без проблем купить в магазине.

В такой небольшой акваферме можно круглый год выращивать, например, клубнику, небольшие помидоры, салат, лук и даже цветную капусту.

Аквапоника в городской квартире

Сделать аквапоническую систему своими руками можно в обычной городской квартире, где хозяева содержат аквариумных декоративных рыбок. Причём такая гидроустановка не займёт много места, если разместить ёмкость для растений прямо на крышке аквариума. Для неё подойдёт обыкновенный пластиковый вазон прямоугольной формы.

Порядок изготовления

В верхней части вазона вырезается круглое отверстие, монтируется соединительный фитинг для подсоединения заливного шланга. С другой стороны в нижней части делается то же самое для слива воды. Разумеется, все стыки надо надёжно загерметизировать. Сливное отверстие с краником, шланг от которого идёт в аквариум, необходимо оснастить сеткой для механической очистки воды.

После того как данная конструкция готова, её надо испытать на герметичность в ванной комнате. Нелишним будет сделать в верхней части вазона ещё одно отверстие с фитингом для аварийного слива воды, если забьётся основной.

В ёмкость для растительности засыпается грунт, аналогичный аквариумному. На него можно поставить пластмассовые горшочки с отверстиями для растений. Но лучше изготовить конструкцию из фанеры и пластиковых стаканчиков, о которой говорилось ранее. В этом случае корневая система будет получать больше воздуха.

Подача воды в вазон должна осуществляться с помощью внутреннего или внешнего аквариумного фильтра.

В принципе, домашняя аквапонная система, имеющая замкнутый цикл работы, готова.

По желанию в дальнейшем можно добавлять фитоёмкости, поставить рядом с аквариумом или прикрепить к стене. В такой установке хорошо растут травянистые декоративные растения или цветы, а также зелень (салат или лук).

Для аквариумных питомцев режим содержания и кормления остаётся неизменным.

Изготовив своими руками домашнюю аквапонную систему, можно увидеть её очевидные достоинства:

• единый постоянный процесс роста и развития водной живности и комнатной флоры;
• получение питательных для растительности веществ от остатков жизнедеятельности рыб;
• создание благоприятной водной среды в аквариуме.

Видео-пример того, что создать аквапонику своими руками в условиях квартиры вполне реально:

Гидропоника — что это, каковы польза и вред такой технологии, какие существуют виды гидропонных систем?

Гидропоника — что это?

Метод гидропоники помогает выращивать растения без использования земли, т.к. все питательные вещества они получают из специального раствора. Его состав идеален, поскольку изготавливается индивидуально для каждой отдельной культуры. Термин «гидропоника» — это соединение двух древнегреческих слов: «вода» и «работа». Дословный перевод – «работающая вода».

В основе системы находятся различия в потребностях культур в питательных веществах и способах их поглощения:

• катионы калия необходимы для роста;
• соединения серы, кальция, азота и фосфора – для вегетативной массы (стебли, листья, корни);
• железо и магний нужны для синтеза хлорофилла, ответственного за фотосинтез и вкус плодов.

Однако это далеко не полный список требуемых элементов. Существуют различные методы гидропоники, главное отличие которых заключается в субстрате:

• агрегатопоника – использование керамзита, щебня, песка, камней;
• хемопоника – мох, опилки, торф и другие среды, из которых растения не могут получать питательные вещества;
• ионитопоника – специальные ионообменные смолы, нерастворимые в воде и идеальные для существования ионов минеральных веществ;
• аэропоника – отсутствие среды как таковой – корни подвешиваются в защищенной от солнечных лучей камере.

Впервые принцип потребления растениями различных веществ описал Аристотель. После него эту тему затронул только спустя 20 веков голландец Иоганн Гельмонт. Спустя еще 2 века выяснилось, что все живые организмы состоят из клеток, построенных из химических соединений и нуждающихся в кислороде.

Только в 19 веке ученым удалось вырастить семена исключительно на питательном растворе. Этот опыт помог выяснить, какие химические элементы необходимы им для полноценного роста. С годами гидропоника все больше совершенствовалась. В настоящее время с использованием этого метода повсеместно выращиваются овощи, зелень и декоративные растения.

Какие растения можно выращивать по этой технологии?

Гидропоника в России позволяет разводить практически любые культуры, в том числе кустарники и древесные формы. Такой метод применяют не только в России, а повсеместно, в большинстве случаев — для выращивания овощей. Растений, которым подходит этот способ, много, в основном это томаты, огурцы, бобовые, редис и зелень. Наиболее приспособлены для гидропоники растения с небольшим вегетационным периодом. Исключениями являются растения с клубнями и быстрорастущие, с массивной корневой системой.

Польза и вред гидропоники

Гидропоника может приносить как вред, так и пользу. Польза системы:

1. Повышение урожайности и скорости роста растений. Растению не нужно тратить энергию на добычу веществ из почвы. Сэкономленные силы идут на развитие. Оно стабильно растет, находясь в постоянных благоприятных условиях.
2. В организм не поступают вредные вещества из почвы, которые могли бы вызывать заболевания и замедлять рост.
3. Отсутствие необходимости в постоянном поливе. Человек контролирует количество жидкости, которое необходимо определенной культуре. Соответственно, исключается возможность засыхания или избытка влаги.
4. Упрощение процесса пересадки. Как следствие, снижается риск травмирования корней.
5. Инсектициды не применяются, потому что гидропоника исключает насекомых-вредителей, грибковые поражения и другие заболевания. Также отсутствуют сорняки, которые могут подавлять рост растения.
6. Нет необходимости смены грунта.
7. Простота ухода. Не требуется обработка почвы – рыхление и прополка. Минимизируется участие человека в этом процессе.

Недостатки и вред системы:

1. Дорогостоящее обслуживание. Требуется оборудование с большой стоимостью.
2. В первое время потребуются не только финансовые затраты. Обычно систему собирают самостоятельно. По этой причине необходимо потратить много сил и времени.
3. Многие считают, что овощи, выращенные по системе гидропоники, невкусные и приносят только вред. Однако такие домыслы не нашли научного подтверждения.
4. Нельзя культивировать определенные виды растений. Корнеплоды не выносят избытка влаги и начинают гнить.

Виды гидропонных систем и их особенности

Классификация гидропонических систем по способу полива:

• пассивные – используются капиллярные силы для подачи питательной влаги;
• активные – вода подается с помощью насоса;
• комбинированные — сочетание вышеуказанных принципов функционирования.

Фитильная система считается самой простой. В нее не входят двигающиеся детали, а питательный раствор подается капиллярными силами, с помощью фитилей. В субстрат он впитывается не сразу. Наполнители могут быть разнообразными: перлит (вулканическая порода), слоистый вермикулит, волокно кокоса и т.д. Главный минус – невозможность выращивать влаголюбивые культуры, т.к. фитили пропускают небольшое количество влаги. Такой способ идеален для комнатных цветов.

Еще одна примитивная система – плавающая платформа. Ее основа – пенопластовый пласт с отверстиями, в которых закрепляются корни. Он плавает в поддоне с рабочим раствором, а компрессор насыщает его кислородом через насос. Способ хорош для огородников, впервые практикующих гидропонику.

Метод притока и оттока основывается на периодическом затоплении лотков рабочим раствором. Его нагнетает специальный компрессор, погруженный в горшок, который управляется таймером. Затем вода сливается в специальный резервуар. Процедура периодически повторяется. Датчик времени необходимо настраивать в соответствии с типом выращиваемой культуры.

Техника питательного слоя наиболее популярна. Ее суть заключается в расположении раствора на дне лотков тонким слоем. Он постоянно движется, поэтому использование датчика времени не требуется. В этот слой помещают только кончики корней, а верхняя часть растения помещается в горшок с прорезями. Для данного способа не нужен субстрат, но требуется постоянная подача электроэнергии.

Для капельного полива в качестве среды используют камни, гравий, гранулированный базальт, стружку кокоса, керамзит, перлит и т.д. Такая система также зависима от электричества, т.к. жидкость должна подаваться постоянно. В противном случае растение засохнет, однако этого можно избежать, если субстрат не будет впитывать влагу. Растения помещают в общую емкость или в индивидуальные горшки для гидропоники. Жидкость подается к каждому контейнеру с помощью компрессора и насоса.

Аэропоника – самая современная методика. Суть заключается в постоянной обработке свободной корневой системы жидкостью, при этом соблюдается повышенная влажность воздуха. Процесс управляется датчиком времени. Метод эффективен даже при очень высоких температурах. На фото можно увидеть, как он выглядит.

Как самостоятельно приготовить питательный раствор и субстрат?

Гидропоника требует большого количества оборудования. В первую очередь необходимо приобрести гидропоты – специализированные емкости, которые представляют собой вставленные друг в друга лотки. Внутренний слой обязательно должен быть с отверстиями для корневой системы, его заполняют твердым субстратом. Во внешний заливается рабочий раствор примерно на треть. Гидропот можно изготовить самостоятельно их пластиковой бутылки. Ее разрезают напополам и вставляют одну часть в другую, верхняя часть бутылки – это внутренний горшок.

Субстрат изготавливают из гравия, щебня, гальки, пемзы или песка. Материал очищается от примесей с помощью просеивания через сито. Отдельные составляющие не должны превышать в диаметре более 2 см. Потом материалы замачивают в растворе марганцовки, промывают чистой водой. Изначально семена сажают в песок или емкость из минеральной ваты и поливают.

В большинстве случаев на 1000 мл воды необходимо 15 мл удобрений. Поливать растения нужно исключительно отстоявшейся водой и раз в 4 недели менять состав удобрений.

Также можно использовать 25%-й раствор нитрата кальция, для приготовления которого в 750 мл воды растворяют 250 г удобрения. Раствор для полива готовят в другой концентрации — берут в 10 раз меньше кальциевой селитры.

Питательный раствор, в который помещают растения, должен иметь определенную кислотность – 5-6. Чтобы сделать его более щелочным, добавляют соду, более кислотным – лимонную или уксусную кислоты.

Готовый раствор хранят в темном прохладном месте, его оптимальная температура – около 20 градусов. Необходимо помнить, что в разные отрезки жизни растению требуется определенное количество минеральных соединений. Избыток определенных веществ еще более губителен, чем их недостаток.

Правила пересадки растений в гидропонику

Методика помогает выращивать дома как цветы, так и овощи, которые размножаются черенками или семенами. Оптимальное время для пересадки – когда растение окрепло, а его корни достаточно толсты для того, чтобы их без ущерба можно было очистить от почвы. Если в процессе пересадки нарушить целостность корневой системы, растение вряд ли сможет перестроиться. Чтобы пересадить растение из грунта, нужно следовать следующим рекомендациям:

• корни достать из горшка вместе с землей (сделать это проще, если постучать по стенкам и дну емкости);
• в емкость налить воду и оставить в ней корни с землей;
• почву отделить от растения, промыть его под теплой проточной водой;
• корни расправить и зафиксировать в горшке вертикально (они не должны касаться воды);
• полить теплой водой и оставить на неделю, потом ее можно заменить рабочим раствором.

Подробнее об этом рассказано на видео. Следует помнить, что пересадка из земли в гидропоническую систему – это большой стресс для растения, поэтому надо быть очень осторожными.

Аквапоника – инновации на стыке

Аквапоника как технология выросла и развивается благодаря теплицам. Рост численности людей, рост потребности в пище, запутанная логистика, некомфортные мегаполисы,

неприятные последствия интенсивных производств – нет смысла перечислять актуальные на сегодня проблемы, они все равно сами себя не решат.

И даже если долго спорить, настоящие это проблемы или вымышленные страшилки, ничего не изменится. Это спорить и объяснять – миссия конспирологов.

Гораздо интереснее наблюдать за развитием целого веера отраслей, которые прекрасны по умолчанию. Они эргономичны, эффективны, производят замечательные вещи и оставляют минимальный экологический след.

Одно из таких направлений – это аквапоника.

Что это такое?

Суть аквапоники в объединении аквакультуры (рыбоводство) и гидропоники (выращивание растений без почвы). О Гидропонике мы уже писали ранее.

Именно на стыке этих технологий, применяемых в теплицах и появилось это направление. То есть теплицы уже не всегда про растения, а уже нечто большее.

Людей все больше – рыбы все меньше. Линейная логика процесса привела к появлению рыбных ферм. Первые рыбные фермы появились больше 4000 лет назад в Китае и развитие рыбоводческих технологий – отдельная и очень объемная тема.

Примем как данность: к нашим дням история рыбоводства уже исчислялась тысячелетиями и люди про разведение рыбы знали немало.
К нашему времени появилось 2 базовых направления:

1. Выращивание рыбы в естественной среде (в огороженных «вольерах»)
2. Выращивание рыбы в искусственных водоемах/бассейнах/аквариумах.

Проблемы новой технологии

Чудесно! Оба варианта могут интенсивно развиваться, но, как в любом интенсивном производстве есть множество проблем:

• Снижение качества продукции.
• В естественных условиях рыба «разбегается». В искусственных – болеет.
• Последствия производственных процессов – отходы, химикаты, болезни животных, перерасход энергии – наносят огромный ущерб экологии.

Нужны ресурсы: вода, энергия, площади.

Но мы живем в эпоху, когда качественные изменения в технологиях меняют целые отрасли.
И вот, когда гидропоника приходит на смену традиционному сельскому хозяйству, логично, что людям пришло в голову: раз мы используем воду, то почему бы в ней не поселить рыбу? Стали экспериментировать и получили потрясающие результаты:

1. Растения обогащают воду кислородом
2. Растения дают пищу рыбам
3. Растения играют роль естественного фильтра – очищают воду естественным путем.
4. Продукты жизнедеятельности рыб становятся естественной пищей для растений.

То есть, если гидропоника высокоэффективное производство, то аквапоника – это уже какая то магия.

Домашняя аквапоника

В процессе экспериментов открывают все новые и новые сочетания удачных симбиозов, когда растения и рыбы не просто могут успешно существовать и развиваться вместе, а даже улучшают качество водоемов. Люди занимаются разведением съедобных рыб, которые используют для того, чтобы очистить пруды или озера. В США или Нидерландах, например, можно прийти в магазин и купить «набор для очистки домашнего пруда».
Вишенка на торте – это количество ресурсов (вода, энергия, площади). По разным оценкам для организации аквапонических ферм требуется в 10 раз меньше ресурсов, чем для традиционных форм сельского хозяйства. Другими словами, если обычно мы тратим 100% сил и средств, но при использовании этой технологии мы тратим только 10%. А 90% остаются у нас, и мы можем заниматься, чем угодно.
Это не опечатка. Не удивительно, что отрасль развивается фантастическими темпами. Кажется, ее сдерживает только консервативное и косное мышление людей: люди бояться всего нового и любую новую технологию «украшают» целой бородой слухов, сплетен и всевозможных страшилок.

А между тем никаких чудес тут нет: люди просто учатся повторять то, что давно существует в природе. А в природе все, как известно, идет по пути наименьшего сопротивления.

Это надо видеть

Из интересненького: Очистка открытых водоемов с помощью биоплотов и тилапии

Биоплоты используют уже больше 20 лет. За 2-3 года такая система повышает количество кислорода в воде в 60 раз и практически полностью перерабатывает азотные и фосфатные загрязнения. Тилапия доедает остальное.

Аквапонические фермы на крышах.

По разным оценкам, от 60% до 80% энергии, используемой для обогрева помещения, улетучивается через крышу. Т.е. зимой мы топим небеса. Но это еще полбеды –мы за это еще и платим.
Идея перестать платить лишнее принадлежит, конечно, европейцам, но теперь фермы на крыше стремительно распространяются по всему миру. Тут уже каждый сам выбирает, что ему по вкусу: гидропоническая оранжерея или аквапонический аквариум.

В итоге

Как сейчас очень часто бывает именно пересечение технологий даёт нечто прорывное. Такой стала и Аквапоника, когда выращивание растений в теплицах натолкнуло на идею выращивания в них же рыб.

Источник: veela.ru