ما هو نظام الأكوابونيك Aquaponics ؟

التطور الكبير الذي حصل على الزراعة المائية جعل من الممكن أن يتم دمجها مع أنظمة أخرى مثل تربية الأسماك؛ وذلك للاستفادة القصوى من الإنتاجية لكلا الطرفين حيث يعتمد كل منهما على الآخر بنظام الاستزراع النباتي والسمكي.

تعريف نظام الأكوابونيك Aquaponics

إن نظام الاستزراع النباتي والسمكي (Aquaponics) هو زراعة النباتات والحيوانات المائية في بيئة معاد تدويرها. أي أنه تعاون بين النباتات والأسماك ومصطلح نشأ من كلمتين تربية الأحياء المائية (تربية الأسماك في بيئة مغلقة)، والزراعة المائية (زراعة النباتات في بيئة خالية من التربة).

تأتي أنظمة Aquaponic بأحجام مختلفة من الوحدات الداخلية الصغيرة إلى الوحدات التجارية الكبيرة. ويمكن أن تكون إما أنظمة مياه عذبة أو تحتوي على مياه مالحة أو قليلة الملوحة. ويقوم مبدأ عمل زراعة الأسماك والنباتات معًا في نظام بيئي معاد تدويره حيث يتم استخدام دورات بكتيرية طبيعية لتحويل مخلفات الأسماك إلى تغذية نباتية. وهذه طريقة زراعة غذاء طبيعية صديقة للبيئة تستخدم أفضل سمات تربية الأحياء المائية والزراعة المائية دون الحاجة إلى التخلص من أي مياه أو ترشيح أو إضافة أسمدة كيماوية.

تربية وإنتاج الأسماك وغيرها من أنواع الحيوانات المائية والنباتات في ظل ظروف خاضعة للرقابة، تم استزراع العديد من الأنواع المائية، وخاصة الأسماك والقشريات والرخويات والنباتات المائية والطحالب. وتم تطوير طرق إنتاج الاستزراع المائي، وبالتالي تم تعديلها لتلائم الظروف البيئية والمناخية المتميزة في مناطق مختلفة. تشمل الفئات الأربع الرئيسية لتربية الأحياء المائية أنظمة المياه المفتوحة مثل (الأقفاص، الخيوط الطويلة)، تربية الأحواض الترابية، المجاري المائية المتدفقة وأنظمة الاستزراع المائي المعاد تدويرها.

آلية عمل نظام الأكوابونيك

• تأكل الأسماك الطعام وتفرز الفضلات، والتي تحولها البكتيريا المفيدة إلى مواد مغذية يمكن للنباتات استخدامها وفي استهلاك هذه العناصر الغذائية تساعد النباتات على تنقية المياه.

• يتم الدمج بين تربية الأحياء المائية والزراعة المائية في نظام إنتاج واحد وتعتمد Aquaponics على الطعام المقدم للأسماك، والذي يعمل كمدخل للنظام. عندما تأكل الأسماك هذا الطعام وتعالجها فإنها تحوله إلى فضلات وهي غنية بالأمونيا والتي يمكن أن تكون بكميات كافية للنباتات والأسماك.

• بعد ذلك يتدفق الماء (الذي أصبح الآن غنيًا بالأمونيا)، جنبًا إلى جنب مع الطعام غير المأكول والمواد النباتية المتحللة، من حوض السمك إلى مرشح حيوي. وبعدها داخل هذا الفلتر الحيوي، تقوم البكتيريا بتقسيم كل شيء إلى محاليل مغذية عضوية (غنية بالنيتروجين) لزراعة الخضروات.

• كما تعتمد أنظمة المياه العذبة المائية على ثلاثة مكونات رئيسية: الحيوانات المائية في المياه العذبة (الأسماك)، البكتيريا الآزوتية والنباتات، حيث أن جميع الكائنات الحية الثلاثة تعتمد على بعضها البعض للبقاء على قيد الحياة. بدون البكتيريا لا تستهلك فضلات الأسماك، ولن يكون للنباتات أيضًا شكلًا صالحًا من العناصر الغذائية وهذا هو سبب أهمية الترشيح البيولوجي. وبفضل نمو النبات تتم إزالة العناصر الغذائية من الماء مما يجعلها نظيفة للأسماك.

إيجابيات نظام الأكوابونيك

•  يجعل من الممكن وجود نظام إنتاج غذائي مكثف لا يزال مستدامًا.

• يشمل منتجين زراعيين (أسماك وخضروات) يتم إنتاجهما من مصدر نيتروجين واحد (طعام سمكي).

• لا تتطلب الزراعة المائية تربة وبالتالي فهي ليست عرضة للأمراض التي تنقلها التربة.

• لا تتطلب استخدام الأسمدة أو المبيدات الكيماوية.

• مستوى أعلى من الأمن البيولوجي ومخاطر أقل من الملوثات الخارجية.

• يسمح بتحكم أعلى (لأنه أسهل من التحكم في التربة) في الإنتاج مما يؤدي إلى تقليل الخسائر.

• ينتج نظام الاستزراع النباتي والسمكي القليل من النفايات.

• المهام اليومية والحصاد والغرس التي توفر العمالة وبالتالي يمكن أن تشمل جميع الأجناس والأعمار.

• يمكن أن تدمج الزراعة المائية استراتيجيات سبل العيش لتأمين الغذاء والدخول الصغيرة للأسر المعدمة والفقيرة.

سلبيات نظام الأكوابونيك

• تعتبر تكاليف البدء الأولية العالية جدًا (مقارنة مع كل من أنظمة الزراعة المائية أو أنظمة إنتاج التربة) للزراعة المائية أحد نقاط ضعفها.

• يتطلب خبرة عميقة في العالم الطبيعي ومن أجل تحقيق النجاح يحتاج المزارعون إلى معرفة ليس فقط بزراعة الخضروات ولكن أيضًا حول كيفية عمل الأسماك والبكتيريا والمهارات الفنية المتعلقة بالسباكة أو الأسلاك مطلوبة أيضًا.

• غالبًا ما يكون من الصعب العثور على تطابق تام بين الاحتياجات (مثل درجة الحموضة ودرجة الحرارة والركيزة) للأسماك والنباتات.

• يمكن أن تؤدي الأخطاء في إدارة النظام إلى انهياره بسرعة.

• هناك حاجة إلى الإدارة اليومية، مما يعني أن المنظمة أمر بالغ الأهمية.

• يجب شراء علف الأسماك على أساس منتظم.

• لا تكفي منتجات الأكوابونيك وحدها لضمان نظام غذائي متوازن.

كيفية إدارة نظام الأكوابونيك

إن نظام الأكوابونيك طريقة مستدامة لزراعة الخضروات والنباتات الأخرى، إنها تحاكي الطبيعة حيث تقوم النباتات بإعادة استخدام بقايا الأسماك لإغلاق حلقة دائرية ومع ذلك فإن تحقيق توازن النظام والحفاظ عليه وتأمين الظروف المثلى للأسماك يعني التحكم الدقيق في المعاملات المختلفة.

معايير الإنتاج الرئيسية التي يجب ضبطها بشكل مثالي لتلبية الاحتياجات المثلى للنباتات والأسماك هي:

• درجة حرارة الهواء.

• درجة حرارة الماء.

• تركيز المغذيات الكلية والصغرى.

• الأكسجين المذاب في الهواء والماء والذي يعتمد على طريقة الترشيح المستخدمة.

• تراكيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء والماء.

• الرقم الهيدروجيني.

• الضوء.

كلما كانت هذه المعاملات مثالية، زادت إنتاجية النظام. ويمكن أن يساعد الاهتمام بهذه التفاصيل في منع الحشرات والأمراض وأنواع التلوث الأخرى. علاوة على ذلك إن الحفاظ على توازن مناسب بين مخلفات الأسماك والطلب على المغذيات النباتية، مع ضمان مساحة سطح كافية لنمو مستعمرة بكتيرية من أجل تحويل جميع مخلفات الأسماك.

الاستخدامات المحتملة لنظام الأكوابونيك

إن أنظمة الاستزراع النباتي والسمكي مصنوعة من وحدات يمكن أن تأتي بأشكال وأحجام مختلفة، من الأجهزة الصغيرة على مقاعد المطبخ مع الأسماك الذهبية والأعشاب إلى الأنظمة الأكبر التي تزرع سمك الفرخ الفضي والخس. على المستوى الصناعي يمكن للوحدات الأكثر تعقيدًا أيضًا إنتاج أطنان من الأسماك وآلاف النباتات شهريًا .

التطبيقات الحالية للأكوابونيك:

1. نظام Aquaponics محلي أو صغير الحجم

وهو عبارة عن حوض للأسماك تبلغ سعته حوالي 1000 لتر ومساحة نمو تبلغ 3 أمتار مربعة، وهو مثالي للإنتاج المحلي.

2. الأكوابونيك شبه التجارية والتجارية

هذا يعني النظر إلى نظام aquaponics من منظور لا يوجد فيه العديد من اللاعبين في السوق حتى الآن بسبب تكاليف البدء الكبيرة.

3. التعليم

يتم استخدام وحدات تربية الأحياء المائية الصغيرة في المواقع التعليمية كطريقة لسد الفجوة بين عامة الناس وتقنيات الزراعة المستدامة.

4. الإغاثة الإنسانية وتدخلات الأمن الغذائي

نظرًا لأن أنظمة aquaponics تعمل في أي مكان في العالم، يمكن استخدامها في البلدان النامية لتلبية احتياجات الأمن الغذائي للسكان المحليين.

وفي النهاية يتم استنتاج أن نظام الاستزراع السمكي تقنية جديدة حيث تم دمج نظام الزراعة المائية ونظام زراعة الأسماك ليشكلا نظاماً متقدماً ذو كفاءة وانتاجية عالية مع الأخذ بعين الاعتبار التحكم الجيد بمعايير الإنتاج الرئيسية وضبطها بشكل مثالي لتلبية الاحتياجات المثلى للنباتات والأسماك.