Aquaponics/ko

양식업

수산양식은 수생 식물과 동물 간의 자연적 관계를 활용하여 지속 가능한 방식으로 여러 수확량을 얻는 것입니다. 어떻게 달성할 수 있을까요? 지능적으로 설계함으로써, 이것이 바로 퍼마컬처의 핵심입니다.

이제 퍼마컬처의 창시자인 빌 몰리슨에게 발언권을 넘겨드립니다. 그는 퍼마컬처 디자인 매뉴얼 13.2장 459페이지 "수산양식의 사례"에서 다음과 같이 인용했습니다.

"지난 수십 년 동안 우리는 자연 수계에서 충분한 물고기, 연체동물, 식물을 수확할 수 있었습니다. 그러나 이제는 더 이상 그렇지 않으며 수생 서식지에서 유기체를 창조하고 배양하는 새로운 원동력이 분명해지고 있습니다.

수중 양식은 오랜 기간 검증되고 의심할 여지 없이 안정성이 입증되었으며, 많은 양식이 수천 년 동안 외부 투입 없이 지속되었습니다. 양식 시스템의 안정성과 생산성은 지금까지 개발된 육상 양식 시스템보다 우수합니다. 에너지나 영양소의 동일한 투입을 감안할 때, 인접한 땅에서보다 물에서 4~20배 더 많은 수확량을 기대할 수 있습니다.

간단히 말해, 양식업은 숲과 마찬가지로 책임 있는 사회의 안정적인 미래 직업이며, 이 두 가지 유익한 시스템 사이에서 우리는 현재 목축업(주의: 그는 해로운 과방목을 언급하고 있음)과 단일 작물(주의: 기본적으로 생태적 대량 학살임)에 주어진 지역이 크게 줄어드는 것을 보게 될 것입니다. 후자의 두 직업은 사회에서 점점 덜 선호되는 기업이며, 그 생산물은 어떤 관점에서 보든(재정, 건강, 사회 복지, 에너지 효율성 또는 일반적인 경관 안정성) 명백한 위험입니다.

수산양식은 역사적 선구자, 즉 대규모 곡물 또는 단일 작물 농장보다 고에너지 사용 단일 작물로 더 유효하지 않습니다. 지역 타로 테라스 문화로 접할 때 가장 즐겁고, 화합적이며, 사회적으로 가치가 있고, 100헥타르 규모의 새우 또는 메기 집약 농장으로 접할 때 가장 우울합니다. 따라서 저는 전반적으로 합리적인 수확량과 절차를 강조하지만 '한 종의 최대 수확량'이라는 관점은 낙담시키는 태도를 취합니다."

수경재배

수경재배는 토양 없이 미네랄 워터 용액에서 식물을 재배하는 방법입니다. 이 시스템은 공간, 노동력, 물을 덜 필요로 하는 더 효율적인 재배 방법을 제공합니다. 식물이 이상적인 물 상태에 있기 때문에 일반적으로 많은 물이 낭비되는 곳에서 과도한 물이 필요하지 않습니다. 이러한 유형의 시스템에는 영양소의 투입이 필요합니다.

Aquaponic Food Production: 식량과 이익을 위한 물고기와 식물 키우기, Rebecca L. Nelson, John S. Pade의 기여

사육 탱크: 물고기를 키우는 곳

세 가지 다른 유형의 사육 기술이 있습니다. 순차적 사육, 주식 분할 및 다중 사육 단위입니다. 이러한 각기 다른 기술에는 장단점이 있으며 서로 다른 레이아웃이 필요합니다. 예를 들어, 순차적 사육은 단일 탱크에 여러 연령대의 물고기가 필요합니다. 이 설정은 다른 사육 기술보다 덜 복잡합니다. 그러나 다른 물고기가 잡힐 때 시장에 완전히 자라지 않은 물고기에 스트레스를 유발할 수 있으며, 주식 기록을 추적하기 어렵고 성장이 멈춘 물고기가 잡히는 것을 피합니다. 또 다른 사육 기술은 주식 분할이라고 합니다. 주식 분할에서 첫 번째 탱크가 수용 용량에 도달하면 물고기를 무작위로 두 개의 다른 탱크로 나눕니다. 이 기술은 성장이 멈춘 물고기의 이월을 방지하는 데 도움이 되지만 물고기를 옮기는 것으로 인한 스트레스는 전반적인 성장에 해로울 수 있습니다. 마지막으로 일반적인 기술은 여러 사육 단위가 있는 시스템입니다. 이 시스템에서 개체군은 서로 다른 연령대에서 시작하여 물고기가 충분히 커지면 더 큰 탱크로 옮깁니다.

고형물 제거: 대형 유기성 폐기물 제거

고형물 제거 시스템의 유형은 시스템에서 얼마나 많은 유기성 폐기물이 생성되는지(즉, 얼마나 많은 물고기를 키우는지에서 얼마나 많은 식물을 재배하는지)에 따라 달라집니다. 시스템의 식물 수로 유지할 수 있는 것보다 더 많은 물고기 폐기물이 있는 경우 마이크로 스크린 드럼과 같은 고형물 제거 장치가 필요합니다.

이러한 중간 필터는 고형물을 수집하고 "수경 채소에 전달하기 전에 암모니아 및 기타 폐기물의 전환을 용이하게 합니다". ^{[ 10 ]} 이는 상업적 규모 시스템에서 적용되며 침전조가 사용되었습니다(그림 2). 침전조 시스템은 원뿔 바닥에서 고형물을 수집합니다. 물고기가 위쪽에 있는 폐기물을 먹고 파이프를 깨끗하게 유지하기 위해 탱크에 있어야 합니다. 침전조에서 빠져나온 과도한 유기성 폐기물을 잡기 위해 침전조 뒤에 그물도 설치합니다. 이 그물은 일주일에 한두 번 청소해야 합니다. 유기물이 축적되면 물고기를 죽일 수 있는 혐기성 조건이 발생할 수 있으므로 이러한 그물을 제거하는 것이 중요합니다. ^{[ 5 ]} 일정한 pH, 용존 산소 농도, 이산화탄소, 암모니아, 염소, 아질산염 및 질산염을 포함하여 물고기와 식물을 키우려면 특정 수질 매개변수가 필요합니다. ^{[ 10 ]} 그물에서 수거된 슬러지는 다른 작물에 비료로 사용할 수 있으며, 도시 환경에서는 폐수 처리 시설에서 물을 정화하는 데 사용할 수 있습니다. ^{[ 5 ]} 더 작은 규모의 시스템에서는 폐기물 제거가 불필요할 수 있습니다(식물 재배 면적에 비해 물고기의 양이 적은 경우). ^{[ 5 ]} 이러한 시스템에서는 일반적으로 물고기 사육 탱크에서 "자갈 재배 수경 야채 침대"로 물이 직접 흐릅니다. ^{[ 10 ]}

그림 2: A) 침전조는 물이 먼저 B) 중앙 배플에 들어간 다음 C) 배출 배플을 통해 빠져나가거나 D) 여과 탱크 출구로 이동하거나 E) 슬러지 배수구를 통해 빠져나가는 방식으로 작동합니다. ^{[ 5 ]}

생물여과: 박테리아 활용

수경재배 시스템의 중요한 부분은 물고기 아가미에서 대사성 폐기물로 배출되는 암모니아를 제거하는 것입니다. ^{[ 5 ]} 암모니아 농도가 너무 높으면 물고기가 죽습니다. ^{[ 5 ]} 이는 암모니아의 질산화를 통해 방지됩니다. 이 과정에서 암모니아는 아질산염으로 산화된 다음 질산염으로 산화됩니다. 수경재배는 이 과정을 매개하는 자연적으로 발생하는 질산화 박테리아인 Nitrosomonas와 Nitrobacter를 활용합니다. ^{[ 5 ]}

그림 3: 자연에서 질소가 겪는 자연적 순환의 다이어그램. 이 다이어그램은 특히 질산화 박테리아인 Nitrosomonas와 Nitrobacter가 독성 아질산염을 비교적 독성이 없는 질산염으로 전환하는 데 중요한 역할을 하는 지점을 보여줍니다. ^{[ 12 ]}

이러한 자연적으로 발생하는 질산화 박테리아는 다양한 표면을 따라 바이오필름에서 자라는 것을 좋아합니다. 박테리아 성장을 극대화하기 위해 수경재배의 바이오필터는 가장 일반적으로 모래, 펄라이트 또는 자갈로 구성됩니다. ^{[ 5 ] [ 10 ]}

그림 4: 수경재배 시스템 설정의 간단한 다이어그램

수경 재배 시스템: 식물이 자라는 곳

이러한 다양한 생물 여과기는 다양한 유형의 수경 재배 시스템을 구분할 때 인식하는 것도 중요합니다. 더 작은 설정에서는 식물에 칼슘이 유익하기 때문에 자갈을 사용합니다. ^{[ 5 ]} 이러한 유형의 시스템은 지속적인 물의 흐름과 밀물이 필요합니다. 이 시스템의 단점에는 남은 뿌리로 인한 막힘, 미생물 성장 및 완전한 물 순환 부족(흐름 부족으로 인해 혐기성 구역과 식물 생산 불량이 발생)이 있습니다. ^{[ 5 ]} 흐름 부족으로 인해 수질이 나빠지고 물고기가 죽을 수도 있습니다. ^{[ 10 ]} 수경 재배 시스템이 더 크고 지속적인 물 흐름이 불가능한 경우 모래 시스템이 좋은 선택입니다. ^{[ 5 ]} 튜브가 막히는 것을 방지하기 위해 더 큰 모래 알갱이가 권장됩니다. 모래나 자갈이 모두 불가능한 경우 펄라이트도 훌륭한 선택입니다. ^{[ 5 ]} 펄라이트 기반 시스템은 작은 뿌리 식물을 재배하고 재배자가 수경 재배 부분에 들어가기 전에 모든 고형물을 제거할 의향이 있는 경우에 좋습니다. 이것이 수행되지 않으면 혐기성 부분이 형성됩니다. ^{[ 5 ]}

Sump: 깨끗한 물 모으기

저수조는 시스템에서 물을 펌핑하는 유일한 장소입니다. 시스템에 물이 손실된 경우 물을 추가하기에 좋은 곳입니다. ^{[ 5 ]}

식물: 식물에 무엇이 필요하고 어떻게 하면 가장 잘 자랄까요?

첫째, 수경재배 시스템에 가장 적합한 식물을 다루는 것이 중요합니다. 이 시스템은 물냉이, 바질, 파, 시금치, 허브 및 상추와 같이 영양소 요구 사항이 낮은 식물을 가장 잘 지원합니다. ^{[ 10 ]} 그러나 토마토와 오이도 재배되었습니다. ^{[ 13 ]} 물의 흐름이 좋지 않아 혐기성 조건이 생성되면 이러한 구역도 식물 성장이 부족해질 수 있습니다. ^{[ 5 ]}

배지로 채워진 시스템에서 토마토 식물의 예. 저자의 개인 사진.

뿌리 작물

점토 자갈이나 자갈과 같은 바위가 많은 매체에서 자라지만 뿌리 작물은 수경 재배 시스템에서 상당히 잘 자란다고 합니다. 수경 재배로 재배할 수 있는 식물의 짧은 목록에는 상추, 파, 물냉이, 바질, 양배추, 토마토, 스쿼시, 멜론이 포함됩니다. 수경 재배가 개발된 초기에는 잎이 많은 작물만 재배할 수 있다고 생각했습니다. 지금은 캐나다 앨버타의 작물 다양화 센터에서 시도한 대로 60가지가 넘는 다양한 유형의 식품이 성공적으로 재배되었습니다. ^{[ 14 ]}

침습적 뿌리

민트와 같이 뿌리가 빨리 자라는 종은 심는 것이 좋지 않습니다. 공격적인 뿌리 시스템은 파이프로 자라서 시스템을 압도할 것입니다. ^{[ 4 ]}

미디어로 채워진 시스템

미디어 충전 시스템은 가정 식품 생산에 가장 일반적이므로 이 섹션은 미디어 충전 방법과 관련하여 자세히 설명합니다. 이 방법의 많은 구성 요소는 래프트 및 NFT 시스템에서도 사용됩니다. 미디어 충전 작업의 기본 부분은 재배대, 어항 및 정화기입니다. 물론 개별 펌프, 통기 장치, 온수기/냉각기, 백업 전원 시스템 및 PVC 파이프를 사용한 다양한 배관도 필요합니다.

성장 매체

표준 1/4인치(0.66cm) 자갈, 펄라이트 또는 하이드로톤(수경 재배에 일반적으로 사용되는 점토 자갈의 일종)을 재배 매체로 사용할 수 있습니다. 자갈은 약간 덜 비싸지만 하이드로톤은 균일성 때문에 어떤 경우에는 심기가 더 쉽습니다.

용량

한 마리의 물고기는 약 10리터 또는 2.5갤런의 공간이 필요합니다. 따라서 50갤런 물고기 탱크가 있다면 20마리의 물고기를 키울 수 있습니다. 그러나 물이 많을수록 시스템을 안정화하는 데 도움이 됩니다. 권장되는 최소 탱크 크기는 250갤런 또는 1000리터입니다. 재배 침대 용량은 물고기 탱크 용량과 동일해야 합니다. ^{[ 4 ]} 더 작은 시스템은 다양한 정도의 성공으로 만들어졌습니다.

플러시/필 시스템

재배용 침대를 사용할 때는 매체를 주기적으로 침수 및 배수해야 합니다. 이를 달성할 수 있는 방법은 여러 가지가 있습니다.

적절한 흐름은 뿌리와 박테리아 군집에 산소를 공급하는 데 필수적입니다. ^{[ 4 ]} 재배 침대에서 어항으로 물을 다시 옮기는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 여기에는 벨 사이펀, 스필 오버, 변기 밸브 또는 타이머에 설정된 펌프가 포함됩니다. 미디어 충전 시스템의 물에 적절한 양의 물, 영양소 및 산소를 공급하는 데 사용할 수 있는 방법은 여러 가지가 있습니다. 핵심은 시스템을 통해 물을 순환시키고 독성 수준의 암모니아와 아질산염이 축적되지 않도록 하는 흐름 속도를 갖는 것입니다.

식물 영양소

시스템에 따라 물에 특정 영양소를 추가해야 할 수도 있습니다. 철, 칼슘, 마그네슘, 칼륨 및 붕소. 이것들은 3주마다 킬레이트 형태로 물에 추가할 수 있습니다. 위에서 설명한 대로 아쿠아포 닉스에 벌레 농사를 보충하면 이러한 필요성을 피할 수 있습니다.

Friendly Aquaponics에서는 식물 영양소 결핍을 식별하기 위한 가이드를 만들었습니다.

물고기: 최상의 물고기 생산을 위한 요구 사항

어떤 물고기는 변화에 더 잘 견디기 때문에 더 좋습니다.틸라피아는 시스템에서 가장 일반적으로 사용되는 물고기입니다. ^{[ 10 ] [ 5 ]} 시스템에 포함된 물고기에는 "틸라피아, 송어, 농어, 북극 연어, 농어가 포함됩니다...틸라피아는 pH, 온도, 산소, 용존 고형물과 같은 변동하는 수질 조건에 대한 내성이 있습니다." ^{[ 10 ]} 앞서 언급한 이러한 다양한 조건(암모니아, 아질산염, 질산염, pH, 용존 산소, 이산화탄소)은 물고기의 최고 성장률을 보장하기 위해 모니터링하는 것이 중요합니다. ^{[ 10 ]} 이러한 조건은 "물고기의 양식 밀도, 물고기의 성장률, 먹이 공급 속도 및 양"을 통해 직접 또는 간접적으로 측정할 수 있습니다. ^{[ 10 ]}

음식으로서의 생선

거주하는 기후에 따라 해당 지역에서 자생하는 물고기를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 이렇게 하면 물고기 탱크를 가열하거나 냉각하는 데 필요한 에너지를 최소화할 수 있습니다. 또한 수질이나 온도의 변동을 견뎌낼 수 있는 강인한 물고기 종을 선택하는 것이 좋습니다. 일부 물고기는 커지면 동료를 잡아먹기 때문에 별도의 탱크에 분류해야 한다는 점을 명심하세요. ^{[ 4 ]}

급송

어류 사료는 수경재배 시스템의 주요 투입물이므로 지속 가능성을 위해서는 사료 선택이 중요합니다. ^{[ 14 ]}

물고기에게 먹이를 제공하는 데는 여러 가지 옵션이 있습니다. 대부분의 시스템은 이러한 여러 가지를 유리하게 결합할 수 있습니다.

• 펠릿 물고기 사료 . 물고기에게 먹이를 주는 것은 물고기와 콩으로 만든 고품질 펠릿 사료로 할 수 있습니다. 이것은 아쿠아포닉 시스템에서 물고기에게 먹이를 주는 가장 일반적이고 잘 검증된 방법이지만, 지속적인 외부 입력이 필요하다는 단점이 있어 시스템 운영 비용이 상당히 증가합니다. 다음 옵션을 사용하여 시스템을 완전히 폐쇄 루프 시스템에 더 가깝게 만들 수 있습니다.
• 조류 . 조류는 거의 모든 정수역에서 고유하게 자라고 물고기에게 먹이를 제공합니다. 물고기 탱크에 플라스틱 메시(빈 과일 상자와 같은)를 두면 조류가 자랄 표면이 제공됩니다. 불행히도 최상의 환경에서도 조류만으로는 물고기의 먹이 요구를 충분히 충족시키기 어렵습니다.
• 선택한 물고기 품종이 잎이 많은 채소를 먹을 경우, 재배 침대에서 물고기 사료를 생산할 수 있습니다.
• 오리풀은 보조 탱크 표면에서 재배할 수 있고 필요에 따라 수확하여 냉동할 수 있으므로 훌륭한 선택입니다. ^{[ 4 ]} 오리풀은 빠르게 자라고 물고기에 필요한 단백질과 영양소 함량이 높으며 대부분의 기후에 적합한 종이 있습니다. 또한 오리풀은 물고기의 부산물인 암모니아를 흡수하여 특정 유형의 물고기에게 먹일 수 있는 단백질이 풍부한 음식을 제공합니다. ^{[ 15 ]}
• 벌레 . 어떤 사람들은 수경재배와 함께 벌레사육을 합니다 . 이를 통해 작물의 먹을 수 없는 부분(또는 주변에 있는 잔디 깎은 것 또는 무엇이든)을 벌레에게 먹일 수 있습니다. 그런 다음 벌레를 물고기에게 먹일 수 있습니다. 벌레사육장에서 생산된 퇴비는 수경재배 시스템 외부에서 식물을 재배하는 데 사용하거나 시스템의 수경 요소에 추가할 수 있는 퇴비 차를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 이를 통해 식물이 받는 영양소가 다양화되며, 특히 그렇지 않으면 부족할 수 있는 붕소를 공급합니다.

양식장

치어를 구입할 수는 있지만, 물고기 탱크를 채우기 위한 유일한 공급원이 될 필요는 없습니다. 폐쇄 루프 시스템의 아이디어를 계속하기 위해, 보육 탱크를 설치하고 짝짓기를 용이하게 하여 물고기 개체수가 스스로 유지되도록 할 수 있습니다. 어떤 경우에는 성인이 그들을 먹을 수 있으므로 어린 물고기를 별도의 탱크로 옮기는 것이 중요합니다. ^{[ 4 ]}

물

수경재배 시스템에서 수질은 식물의 질과 직접적으로 연관됩니다. 식물은 번성하기 위해 특정 미네랄이 필요하며, 이러한 미네랄은 물고기의 배설물에서 제공됩니다. 수경재배가 아닌 재배 환경에서 미네랄은 토양에서 나옵니다. 수경재배와 같은 폐쇄형 수력 시스템에서는 시스템에 유입되는 미네랄이 엄격하게 조절됩니다. 토양에서 식물을 재배할 때 식물이 독성 미네랄을 흡수하고 ^{[ 16 ]} 최종 제품에서 이를 소비할 위험이 있습니다. 따라서 수경재배는 더 순수한 형태의 유기 농업으로, 더 높은 수준의 조절을 제공하여 더 높은 품질의 제품을 생산합니다.

정화기, 무기화, 탈기 및 생물 여과

이 시스템의 중간 통은 땅에 묻혀 있으며, 정화조 역할을 합니다. 재배 침대는 뒤쪽으로 들어올려지고, 어항은 앞쪽에 묻힙니다. 저자가 직접 찍은 개인 사진입니다.

수질 유지는 시스템의 모든 부분에 중요합니다. 특히 중요한 요소 중 하나는 pH 균형인데, 시스템의 다른 부분은 특정 pH에서 번성하기 때문입니다. 따라서 어느 정도 타협해야 합니다. 물고기는 일반적으로 pH 7.5-8을 좋아하는 반면, 식물은 6.0-6.5에서 가장 잘 자라고, 박테리아 군집은 7.0-8.0에서 가장 효율적으로 작동합니다. 시스템이 최상의 상태로 기능하려면 전반적인 pH가 7.0이어야 한다는 의견이 일치합니다. ^{[ 14 ]}

허용 가능한 수질 수준에 도달하려면 설치된 수경재배 설정 유형에 따라 다른 구성 요소가 필요합니다. 래프트, 영양 필름 기술(NFT), 미디어 충전 침대의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 플로트, 딥 채널, 딥 플로우라고도 하는 래프트 시스템은 물고기 탱크와 별도의 탱크에 있는 부유 스티로폼 보드에서 식물을 재배합니다. NFT는 길고 좁은 채널에서 식물을 재배하여 얇은 물 필름이 흐르면서 식물의 뿌리로 영양분을 공급합니다. 미디어 충전 침대는 자갈, 펄라이트 또는 하이드로톤과 같은 재배 매체로 채워진 용기일 뿐이며, 식물 뿌리가 고정된 다음 홍수 및 배수 시퀀스를 거쳐 뿌리로 영양분을 공급합니다. ^{[ 14 ]} 처음 두 가지 방법은 상업적 규모의 운영에서 더 일반적이지만 마지막 방법은 뒷마당 운영에서 가장 일반적으로 사용되어 약 한 가족을 먹일 수 있는 소규모로 식량을 생산합니다.

침전조는 수층에서 고형물을 제거하는 데 사용됩니다. 이는 여러 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 원추형 침전조와 침전지는 수층에서 고형물이 침전되도록 돕습니다. 이는 고형물이 있는 물에 비해 비중이 높다는 개념에 기반합니다. ^{[ 14 ]} 기본적으로 이는 고형물이 가라앉아 침전조이든 원추형 침전조이든 침전 장치 바닥에 포집될 수 있음을 의미합니다. 고형물을 제거하는 또 다른 방법은 역세척 공정에서 유기물을 제거하는 마이크로 스크린 드럼 필터입니다. 고형물 제거는 래프트 및 NFT 시스템에서만 필요한데, 이는 매체로 채워진 침대에서 고형물이 매체에 포집되어 다른 시스템 구성 요소의 기능을 방해하지 않고 생분해될 수 있기 때문입니다. ^{[ 14 ]} 때때로 매체로 채워진 시스템에 침전지가 있으면 고형 폐기물이 많이 있는 경우에 도움이 됩니다.

이제 시스템의 비료인 고형물을 제거하면 시스템이 어떻게 기능하는지 궁금할 것입니다.침전조, 래프트 및 NFT 시스템에는 일종의 다공성 매체로 채워진 미네랄화 탱크가 필요합니다.이 영역에서 이영양세균은 폐기물을 식물이 쉽게 사용할 수 있는 원소로 전환합니다.이 과정은 또한 황화수소, 메탄 및 질소와 같은 가스를 생성합니다.따라서 이러한 가스를 공기 중으로 방출하는 데 도움이 되는 탈기 탱크가 필요합니다. ^{[ 14 ]} 다시 말하지만, 고형물이 매체에 갇힌 상태로 시스템에 남아 있기 때문에 매체로 채워진 침대에서는 이것이 필요하지 않습니다.

생물여과는 박테리아 군집이 살 수 있는 장소를 제공합니다. 박테리아가 건강한 수준으로 식민지화할 수 있는 충분한 표면적이 있기 때문에 래프트 및 배지로 채워진 시스템에서는 필요하지 않습니다. 그러나 NFT 시스템에서는 건강한 군집이 안정화되도록 추가 식민지화 공간을 제공해야 합니다. 이 확장을 생물여과라고 합니다. ^{[ 14 ]}

통기

물의 적절한 통기는 물고기의 삶의 질에 필수적입니다. 충분한 산소가 없으면 물고기는 45분 이내에 죽을 수 있습니다. ^{[ 4 ]} 즉시 죽지 않더라도 아가미 손상은 영구적이고 천천히 물고기 개체 수가 감소할 수 있습니다. 바로 이 점이 백업 전원 시스템을 갖는 것이 중요한 이유입니다. 물 통기 장치는 수족관 용품점에서 구입할 수 있지만 전기로 구동해야 합니다. 따라서 전기 고장이 발생하면 물에 산소 공급이 중단되고 물고기 개체 수가 손상됩니다.

수족관 유형의 공기주입기는 어항에 산소를 추가하는 유일한 방법은 아닙니다. 배지가 채워진 시스템에서는 재배 침대에서 흘러나오는 물을 어항으로 다시 튀어들어 공기가 물에 섞일 만큼 충분한 높이에서 떨어지도록 배열할 수 있습니다. 다시 말하지만, 정전이 발생하면 공기주입을 일으키는 펌프도 고장날 것입니다. 적절한 산소를 공급하기 위해 어떤 조치를 취하더라도 전기 ​​백업이 필요합니다.

박테리아: 이 박테리아는 어떻게 도움을 주나요?

수경재배 시스템의 중요한 부분은 물고기 아가미에서 대사성 폐기물로 배출되는 암모니아를 제거하는 것입니다. ^{[ 5 ]} 암모니아 농도가 너무 높으면 물고기가 죽습니다. ^{[ 5 ]} 이는 암모니아의 질산화를 통해 방지됩니다. 이 과정에서 암모니아는 아질산염으로 산화된 다음 질산염으로 산화됩니다. 수경재배는 이 과정을 매개하는 자연적으로 발생하는 질산화 박테리아인 Nitrosomonas와 Nitrobacter를 활용합니다. ^{[ 5 ]} ). 다양한 유형의 수경재배 식물 뿌리에서 박테리아를 분리하여 존재하는 박테리아 균주와 시스템에서의 기능을 파악했습니다. ^{[ 17 ] [ 10 ] [ 18 ] [ 5 ]} 갈대과에 속하는 처리수처리 근권의 일종인 Phragmites communis에서 암모늄산화세균인 Nitrosomonascommunis 및 Nitrosomas europaea 균주가 뿌리에 존재하는 것으로 확인된 분류학적 연구가 수행되었습니다. ^{[ 17 ]}

그림 5: UVI 수경재배 시스템의 축척이 아닌 개략도. ^{[ 19 ]}

박테리아 군집

전체 시스템에 서식하는 박테리아 군집은 아질산염과 암모니아를 질산염으로 전환하는 역할을 하며, 이를 식물이 이용할 수 있습니다. 이러한 전환이 없다면 아질산염과 어느 정도 암모니아는 독성 수준에 도달하여 물고기와 식물을 죽일 것입니다. ^{[ 14 ]}

자연 식민지 구축

이러한 박테리아는 공기와 물에서 자연적으로 발견되므로 시스템에 추가할 필요가 없습니다. 자연적 군집이 형성되는 데는 20~30일이 걸리며 ^{[ 14 ]} 때로는 최대 8주까지 걸릴 수 있습니다. ^{[ 4 ]} 결국 모든 자연 시스템에서와 마찬가지로 구성 요소는 균형을 이루고 거의 유지 관리하지 않아도 안정적으로 유지됩니다.

자신의 것을 시작하다

그러나 식민화 과정을 신속하게 진행하기 위해 암모니아 공급원으로 매우 소량의 요소 비료를 첨가할 수 있습니다. ^{[ 4 ]}

전력이 없거나 낮은 Aquaponic 시스템

전력 요구 사항이 거의 없거나 전혀 없는 시스템을 구축하려는 경우(개발도상국에서 수경재배를 장려하는 경우와 같이) "플러드 밸브"를 사용할 수 있습니다. ^{[ 20 ]} 이 시스템은 물고기 탱크에서 "플러드 밸브… [로] 물을 펌핑하는 펌프로만 작동하며 시간당 100갤런 미만의 유량에서도 작동합니다. ^{[ 20 ]} 이 시스템에 대한 구체적인 설계는 아직 나오지 않았지만 "표준 변기 밸브"와 비슷한 방식으로 작동합니다. ^{[ 20 ]}

다른 설계에는 밸브가 없지만 대신 수작업이 필요합니다.태국에서 수경재배 시스템을 무료로 구축했으며 전기 입력이 필요하지 않습니다. ^{[ 21 ]} 다음 항목이 필요합니다.물고기를 담을 수 있는 탱크(큰 플라스틱 통과 같음), 식물을 담을 용기, 식물을 물고기 탱크 위로 들어올릴 수 있는 수단 및 물주기 장치. ^{[ 21 ]} 이 시스템을 시작하려면 적어도 일주일 전에 물고기를 넣는 것이 중요합니다.또한 식물에 물을 주기 전에 물고기 사육 탱크를 돌린 다음 물뿌리개에 물을 채웁니다.이 시스템에서는 물고기 사육 탱크를 주기적으로 청소해야 합니다.마지막으로 용기에 하루에 최소 세 번 물을 주는 것이 중요합니다. ^{[ 21 ]}