今日、 多くの人々は、その持続可能性と食物を生産する有機的な方法のために、食物を育てるためにアクアポニックス農業に目を向けています。www.modernagriculturefarm.comアクアポニックスは、都市部の人口増加による有機食品の高い需要を維持するために、商業目的および裏庭の園芸のためにアクアポニックスの栽培者によって成長および開発されてきました。このアクアポニックスの紹介では、学習のガイドとして役立つアクアポニックスに関するすべてをカバーしています。
アクアポニックスとは？
アクアポニックスは、水産養殖（魚や他の水生動物の成長）と水耕栽培（再循環環境で土壌のない植物の成長）を組み合わせたものです。
アクアポニックスはどのように機能しますか？
アクアポニックスでは、 植物は栽培床で栽培され、 と魚は水槽に入れられます。魚の排泄物を含む水槽からの水は、栽培床に供給され、 ここでは、何十億もの天然に存在する有益なバクテリアがアンモニアを亜硝酸塩に分解し、次に硝酸塩に分解します。植物はこれらの硝酸塩や他の栄養素を吸収して成長を助けます。その見返りに、 植物は水をきれいにし、システムにろ過します。新鮮な、 掃除、 そして酸素化された水はそれから水槽に再循環します、 サイクルが再び始まります。
窒素循環
お気づきのように、 植物や魚のほかに、 アクアポニックスで重要な役割を果たす3番目のコンポーネントがあります。これは有益な硝化細菌です、 これにより、アクアポニックスシステムでの窒素循環が可能になります。
硝化プロセスは、アクアポニックスにおける重要な生物学的プロセスです。窒素（N）は、すべての生命体にとって不可欠な構成要素である化学元素です。
硝化プロセスは、アクアポニックスシステムを成功させるための重要な側面です。理由は次のとおりです。
- 硝化作用は植物に栄養素を提供し、アンモニアと亜硝酸塩を排除します。 魚に有毒です。
- 陸上に生息する硝化細菌は、水や濡れた表面にも自然に定着します。 魚の排泄物からのアンモニアを植物用の硝酸塩に変換します。
- 植物は成長するために窒素を必要とします、 また、根に容易に吸収され、あらゆる種類の植物に使いやすいため、成長プロセスを実行するには硝酸塩が必要です。
アクアポニックスの簡単な歴史
魚の排泄物を使って植物に肥料を与えるという考えは、アジアと南アメリカの両方で初期の文明以来存在していました。 1970年代後半のニューアルケミーインスティテュートといくつかの北米およびヨーロッパの学術機関の先駆的な研究とその後の数十年間のさらなる研究は、アクアポニックスの基本的な形態を現代の食品生産システムに発展させるのに役立ちました。
1980年代と1990年代には、アクアポニックスシステムの設計が進歩しました。 バイオフィルトレーション、 最適な魚と植物の比率の特定。これらの進歩は、植物の成長への水の再利用と栄養素の蓄積を可能にする閉鎖系の開発につながりました。 1980年代から使用されていますが、 アクアポニックスは今でも新しい食料生産方法と考えられていますが、 世界中に数人の研究者と開業医しかいません。
バージン諸島大学（米国）のジェームズ・ラコシーは、研究開発に関する業界のリーダーでした。彼は、バランスの取れた生態系を維持しながら、魚と野菜の両方の生産を最大化する重要な比率と計算を開発しました。
さまざまな国の他の研究者、 オーストラリアのウィルソンレナードなど、 カナダのニック・サビダー、 その他、 アクアポニックスの発展に貢献してきました。彼らの研究の飛躍的進歩は、さまざまな開業医や企業が世界中で発芽する道を開いた。
アクアポニックスの利点
1.水の効率的な使用
アクアポニックス栽培の重要な利点の1つは、従来の農業と比較して無駄な水が最小限に抑えられることです。名前は「水」を意味しますが 「アクアポニックスは、従来の農業よりも約90％少ない水を使用します。システム全体で繰り返しリサイクルされるため、水が変更または廃棄されることはめったにありません。水は自然蒸発によってのみ失われます。
2.健康上の利点
ほとんどの人が自分の農産物を育てることに頼る一番の理由は、彼らがより健康的に食べたいということです。アクアポニックスは、植物を育てるのに化学薬品や肥料を使用しません。 何が植物を育てたのかを知っているので、あなたはあなたの植物が有機であると確信することができます。あなたの農産物があなたとあなたの家族にとって健康であることを知ることはあなたに大きな個人的な満足を与えるでしょう。
3.環境上の利点
水の効率的な使用に加えて、 アクアポニックスは環境上の利点を提供します。アクアポニックスは広い農地を必要としません、 したがって、土壌への悪影響が回避されます。 土地の転換は必要ありません。もう1つは、土地や水の生態系を汚染する農薬やその他の化学物質が使用されていないことです。
4.一年中ガーデニング
アクアポニックスでは、成長する温度を調整し、温室を使用することで、一年中食料を育てることができます。
5.2つの収入源
アクアポニックスは2つの収入源を提供します。 魚と野菜の両方。
6.食料安全保障
食料安全保障と食料自立はますます重要になっています。アクアポニックスは、より自給自足のライフスタイルを送るもう1つの手段です。
アクアポニックスのデメリット
1.小規模なアクアポニックスシステムは、少額の資金で実験および構築できますが、 大規模な商用アクアポニックスシステムはコストがかかる可能性があります。
2.アクアポニックスは多くの電力を使用します。 特に冬の間生産を維持している場合。ウォーターポンプ、 暖房、 照明は多くの電力を消費します。風力や太陽光発電システムなどの代替電源を使用することで、電力を最小限に抑えることができます。しかし、 この代替電源の設置には費用がかかる可能性があります。
3.水質には、頻繁な監視とテストが必要です。 そのため、水とシステムのすべての機械部品を定期的にチェックする必要があります。
4.アクアポニックス農場から生産される食品は、依然としてニッチ市場と独占市場に限定されています。
5.アクアポニックスシステムのバランスを取るのは難しい場合があります。
アクアポニックス対水耕栽培
アクアポニックスにおける魚の存在は、アクアポニックスと水耕栽培の最も重要な違いです。しかし、2つのシステムの間にはまだいくつかの重要な違いがあります。 これらは：
アクアポニックスと水耕栽培の違い
水耕栽培
アクアポニックス
意味
養液を使用した土壌なしの植物の成長。
植物の自然肥料として魚の排泄物を使用して、土壌なしで植物や魚を育てます。
使用栄養素
化学栄養素
硝化細菌は魚の排泄物を硝酸塩に変換します。
費用
化学栄養素の不足が増しているため、費用効果が低くなっています。
有機物は栄養素を供給するために使用されるため、非常に費用対効果が高いです。
スタートアップコスト
立ち上げコストの削減。
水槽などの追加コンポーネントがあるため、起動コストが高くなります。 ウォーターポンプ、 パワー、 ヒータ、 NS。
起動速度
起動が速い。
新しいシステムではサイクリングが必要なため、起動に時間がかかります。 数日かかる場合があります。
温度
バクテリアの繁殖を防ぐために、温度を下げる必要があります。
バクテリアの成長を促進するために、より高い温度が必要です。
生産性
アクアポニックスと比較して低い収量を生み出します。
魚と植物から2つの生産源を生産する能力があるため、より高い収量が得られます。
メンテナンス
塩分がたまるため定期的に水を交換する必要があるため、より高度なメンテナンスが必要です。 これは植物に有毒です。
アクアポニックスは再循環システムであるため、水を交換する必要がないため、メンテナンスが簡単です。
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水耕栽培とアクアポニックスの類似点
水耕栽培とアクアポニックスの類似点は次のとおりです。
- どちらの栽培方法も、土壌を使わずに植物を育てます。
- アクアポニックスと水耕栽培の両方のシステムは、植物を育てるのに栄養豊富な水を使用します。
- どちらの栽培方法も、従来の栽培方法よりも高い収量を生み出すことができます。
- 水耕栽培とアクアポニックスで育てられた植物は、他の育て方よりも速く育ちます。
- 屋内または温室内に建てられた場合、どちらも一年中ガーデニングを練習できます。
- 両方のシステムに除草は含まれていません。 土が含まれていないので。
アクアポニックスのさまざまな方法？
アクアポニックスの3つの異なる方法は次のとおりです。
1.メディアベースのアクアポニックスシステム
洪水と排水とも呼ばれ、 メディアベースは小規模のアクアポニックスシステムで一般的であり、自分で行うアクアポニックスの自家栽培者に人気があります。メディアベースのシステム設計は、スペースがありシンプルで効率的であり、アクアポニックスの初心者に適した低初期コストです。
メディアベースは、成長メディア（膨張した粘土の小石、 砂利、 野菜が植えられている溶岩）。水槽からの水は、植物が栄養素にアクセスできるように、ポンプで汲み上げられるか、重力によって栽培床に流れ込みます。成長床は硝化細菌のコロニーをホストし、植物が成長する場所を提供します。いくつかのメディアベースのアクアポニックスシステムは、成長床を氾濫させ、排水することによって実行されます、 水が飽和点に達したときにベルサイフォンを使用して水を排出します。
2.栄養フィルム技術
Nutrient Film Technique（NFT）は、一部の環境でうまく機能するシンプルで効果的な設計のため、アクアポニックスに適応した水耕栽培技術です。この方法では、栄養豊富な水の浅い流れが流れる水平パイプ（PVC）を使用します。 NFTは商業用アクアポニックスで人気があり、スペースと食料生産が問題となる都市部で役立ちます。
3.いかだシステム
深層水耕栽培（DWC）としても知られています。 アクアポニックスのいかだシステムは、最も効率的なアクアポニックスシステムの設計の1つです。このシステムは、大量生産能力があるため、大規模または商用のアクアポニックスシステムでよく使用されます。
いかだシステムでは、 栄養豊富な水が長い運河を循環し、 通常、約20cmの深さで、 いかだ（ポリスチレンまたはフォームボード）が上に浮かんでいる間。植物は、ネットポットによって穴の中で支えられているいかだボードで育ちます。植物の根は栄養豊富な、 酸素化された水、 酸素と栄養素を吸収して急速に成長します。栄養分が満たされた水は、水槽からろ過プロセスを経て継続的に流れます。 それから植物が育ついかだタンクに、 そして最後に水槽に戻ります。よく、 いかだタンクは水槽とは別です。
アクアポニックスではどのような種類の魚を使用できますか？
魚はその廃棄物が植物の自然肥料として機能するため、アクアポニックスシステムで重要な役割を果たします。あなたの魚から最大の成長出力を達成するために、 あなたはアクアポニックスで育てるのに最適な魚を知っている必要があります。あなたの魚から最大の成長出力を得るには、 耐病性のあるシステムに最適な魚を選択してください。 成長しやすい、 そしてあなたの場所ですぐに利用できます。アクアポニックスで使用される最も一般的な魚種を以下に示します。
ティラピア
鯉
マス
ナマズ
オオクチバス
鮭
金魚
鯉
他の水生無脊椎動物、 エビなど、 アクアポニックスでも使用できます。エビは余分な魚の餌を消費するため、アクアポニックスシステムに追加するのに最適です。 魚の廃棄物、 タンク内のその他の有機性廃棄物、 これは、健全なシステムをサポートするのに役立ちます。
アクアポニックスではどのような種類の植物を育てることができますか？
ほとんどすべての植物はアクアポニックスシステムで育てることができます。植物は、水を洗浄して酸素を供給することにより、アクアポニックスシステムの全体的なサイクルを維持するのに役立ちます。植物はまた、水をろ過し、硝酸塩を吸収します、 したがって、魚に再循環する前にそれをきれいにします。
アクアポニックスシステムで成長するのに最適な植物を選択することは、システムの全体的な成功にとって重要です。新しいシステムをお持ちの場合は、 トマトのような栄養素を必要とする植物を植えることを避け、葉物野菜のような成長しやすい植物に固執し、 レタス、 とハーブ。栄養素に飢えた植物は多くの栄養素を必要とします、 トマトを追加する前に、システム内の魚が大きくなるまで待ってください。 コショウ、 および他の実を結ぶ植物。
彼らは栽培床のアクアポニックスに植物を植えました、 パイプ、 またはフローティングラフト。栽培ベッドを使用している場合は、 栽培床コンテナが丈夫で、栽培培地が植物が成長するときに植物を保持するのに十分な深さであることを確認してください。フローティングフォームに植える場合は、 それが軽量で浮力があり、植物を直立に保つことができることを確認してください。あなたの植物を植えることで、 植物を保持するベースが、植物が成長したときに植物を保持するのに十分頑丈であることを確認してください。
小さなアクアポニックスシステムに最適な植物：
レタス
バジル
クレソン
ケール
ほうれん草
スイスフダンソウ
ルッコラ
チャイブ
チンゲンサイ
ウィートグラス
大根もやし
大規模なアクアポニックスシステムに最適な植物
トマト
コショウ
キュウリ
豆
押しつぶす
豆
ブロッコリー
キャベツ
いちご
アクアポニックスシステムのコンポーネント
メインコンポーネント：
1.魚
魚はその廃棄物が植物の自然肥料として機能するため、アクアポニックスシステムで重要な役割を果たします。あなたの魚から最大の成長出力を達成するために、 あなたはあなたのシステムの魚をきちんと世話することを知っている必要があります。
3.植物
成長しやすく、場所や気候に適した植物を選択してください。新しいシステムが完全に確立されるまで、 トマトのような栄養素を必要とする植物を植えることを避け、葉物野菜のような成長しやすい植物に固執し、 レタス、 とハーブ。栄養素に飢えた植物は多くの栄養素を必要とします、 そして、新しいシステムはこれらの植物に必要なすべての栄養素を供給することができないかもしれません。システム内の栄養素の不足は、アクアポニックス植物の栄養素不足につながる可能性があります。
4.バクテリア
バクテリアは魚の排泄物を植物が吸収する栄養素に変換します。したがって、システム内で健康な細菌コロニーを維持することが不可欠です。アクアポニックスシステムのバクテリアは、バイオフィルターに存在する可能性があります。 ベッドを育てる、 と水槽。
二次コンポーネント
- 水槽-水槽はあなたの魚の本拠地であり、アクアポニックスシステムの最も重要な材料の1つです。
- ベッドを育てる-あなたの植物を保持し、メディアを育てます。システムによっては、 栽培床はPVCパイプにすることができます。 浮き筏、 または食品グレードの容器。
- グローベッドサポート-グローベッドの重量を支えるフレーム。
- サンプタンク-オプション。サンプタンクの使用は、システムの設計によって異なります。
- 配管パイプと付属品-それはあなたの栽培床のタイプに依存します、 システム、 およびその他の要因。
- ベルサイフォン-洪水および排水メディアベッドにはベルサイフォンが必要です。
- ウォーターポンプ-ウォーターポンプのサイズは、希望するタンクの為替レートといくつかの栽培床によって異なります。
- エアレーター、 エアストーン-これは水槽やメディアベッドで使用されます。
- グローライト-オプション。これは主に屋内システムで使用されます。
- ヒーター-オプション。給湯器の使用はあなたの場所に依存します、 魚種、 目標の水温。
- メディアを育てる-粘土の小石を使うことができます、 膨張頁岩、 砂利、 およびメディアベースのシステム用の他の不活性メディア。
- 監視システム-オプション。それはあなたの状況とあなたがあなたのシステムをどのように管理したいかに依存します。
- タイマーとコントローラー-これは主に照明に使用されますが、 ポンピング、 温度を制御します。
Tips on Building an Aquaponics System
1. Learn How Aquaponics Works
Research is an essential aspect of aquaponics, and it will help if you research how an aquaponics system works. Find out what you'll need and how each part works. So that when you're ready to begin, you already have some knowledge about aquaponics. There are lots of free aquaponics reading materials and tutorials online. Watch videos of how others created their aquaponics systems and read blogs about aquaponics to learn from them.
2. Building Your System
Once you have chosen the aquaponics system method, you want to implement and gathered all the materials needed, you can start building your aquaponics system based on your specifications and design. The ultimate aquaponics beginner's guide is a great resource material in creating your system. If money is not an issue, you can purchase a ready-to-use aquaponics system kit that comes with instructions. Once your system is fully set up, test it to ensure no leaks and the flow rate and drain rate work well.
3. System Cycling
Before stocking your system with fish and plants, ensure your system is healthy by cycling to establish the beneficial bacteria. The cycling process converts ammonia (fish wastes) into nitrates necessary for the plants to thrive in an aquaponics system.
Cycling starts when setting up a newly built or restarting aquaponics system. Cycling with fish generally takes 4-6 weeks. For an in-depth discussion on system cycling, refer to the methods of cycling new aquaponics systems.
4. Aquaponics System Maintenance
Here are some tips on what you can do to maintain the proper conditions of your aquaponics system for it to be successful and produce a higher yield.
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Ensure Adequate Aeration and Water Circulation
You can use water and air pumps to ensure that the water in your system has high dissolved oxygen levels. Having water or air pumps will also help give good water movement to the water in the system, suitable for the fish, 植物、 とバクテリア。
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Maintain Good Water Quality
To manage an aquaponics system correctly, every aquaponics grower must understand the basic water chemistry in order to get the most out of plants, 魚、 とバクテリア。 The five key water quality parameters that you need to monitor and control are; dissolved oxygen (5 mg/liter), pH (6-7), 温度、 ammonia (0 ppm), and nitrites (0 ppm).
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Avoid Overfeeding and Remove Uneaten Food
Feed your feed every day, but only feed the fish what they can consume in 5 minutes. Scoop out wastes and uneaten food to avoid water quality issues. Rotting food can cause fish diseases and can use up the dissolved oxygen.
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Maintain Balance Between Plants and Fish
Applying a batch cropping system can help keep a steady harvest and help maintain a good balance between plants and fish.
Be proud! You've done it. Your aquaponics system is established and thriving. Enjoy the fruits of your labor. Whether you're growing an indoor or outdoor aquaponics garden, your system will be a great addition to your home. Your family and friends will enjoy watching the fish grow and eat healthy fresh harvest from your yard.
結論
Now that you have basic ideas about how aquaponics works and how it can benefit growers, food producers, and society as a whole. There's still plenty to learn, but hopefully, these ideas can help you become successful in your aquaponics endeavor. Thank you for reading our article. For more aquaponics systems design ideas, check our inspiring aquaponics systems designs that you can DIY.
