O aquaponii

Co je aquaponie

Akvaponie je integrovaný systém produkce potravin, který spojuje chov ryb a pěstování rostlin bez půdy. Slovo akvaponie se skládá ze dvou hlavních složek tohoto systému – akvakultury a hydroponie.
Jedná se o symbiotické soužití ryb, rostlin a prospěšných bakterií, které rozkládají odpadní látky vylučované rybami a zpřístupňují v nich obsažené živiny rostlinám.
Z biologického pohledu jde o téměř uzavřený ekosystém, který funguje na principech podobných například s rybničním ekosystémem.

Aquaponie kombinuje akvakulturu a hydroponii. Propojuje chov ryb s pěstováním zeleniny a bylin v živném roztoku bez půdy. To vše v uzavřeném recirkulačním prostředí. Aquaponie respektuje přirozený cyklus v přírodě a dává tak vzniknout kvalitním surovinám: rybímu masu, zelenině nebo bylinám.

Akvaponie je jednou z inovativních technologií, které mohou výrazně ovlivnit způsob, jakým produkujeme potraviny. Tento vysoce efektivní a udržitelný zdroj rybího masa, zeleniny nebo ovoce zažívá na mnoha místech ve světě neobvyklý rozkvět a pomalu se dostává i do České republiky.

Problematika aquaponie

Chov ryb je obecně výhodný pro svoji efektivní přeměnu krmiva v živou váhu zvířete. Ale i přes vysokou konverzi vstupního krmiva ryby produkují poměrně velké množství odpadních látek. Tyto odpadní látky se musí ze systému intenzivních rybích chovů nějakým způsobem dostávat. Zachycení dusíku a fosforu z krmiva v rybím organismu činí pouze 30 % dusíku a 32 % fosforu. Zbytek, tedy 70 % dusíku a 68 % fosforu se dostává zpět do vodního hospodářství.

Tento „odpad“ se v akvakulturních systémech vyskytuje ve dvou formách. První jsou nerozpuštěné tuhé látky a druhá forma jsou látky rozpuštěné plynné. Tuhé nerozpuštěné látky se ze systémů odstraní poměrně snadno za využití mechanické filtrace. Tento postup je již dnes poměrně jasně podchycen. Tyto látky se dají využít jako hnojivo či na tvorbu bioplynu v bioplynových stanicích. U látek rozpuštěných plynných je tato eliminace složitější.

Dusík, v podobě amoniaku, který je pro ryby silně toxický, je v biologických filtrech pomocí procesu nitrifikace přeměňován přes dusitany na dusičnany, které pro ryby nejsou v běžných koncentracích škodlivé.

Problém ale nastává při výstupu této vody bohaté na dusičnany a fosfor do vodního toku či odpadu. Dusíkaté látky a fosfáty způsobující nepřirozenou eutrofizaci vod. To je důvodem, proč je vypouštění vod s chovných systémů přísně monitorováno případné porušení limitů je sankčně trestáno. Řešení tohoto problému také představuje významnou nákladovou položku u klasických recirkulačních chovů ryb.

Možným řešením eliminace těchto nežádoucích látek je dusičnany procesem denitrifikace převést na plynný dusík, který z vody volně odchází a fosfor ve vodním prostředí vysrážet a odfiltrovat. Nicméně toto řešení není technologicky jednoduché a také přicházíme o drahé živiny, které je možné efektivně využít.

Jinou technologií je právě aquaponie, která kombinuje chov ryb spolu s pěstováním rostlin. V této technologii se využívá odpadu produkovaného rybami jako hnojiva pro rostliny. Díky nitrifikačním bakteriím je amoniak přeměňován až na dusičnany, které jsou rostliny spolu s fosforem schopny z vodního prostředí odebírat a využívat k růstu.

Rostliny nejsou uměle přihnojované a chemicky ošetřované. Jde o organickou produkci, šetrnou k životnímu prostředí a ve větší míře využívající přirozené koloběhy vyskytující se v přírodě. Rostliny zároveň ze systému odebírají oxid uhličitý, vytváří kyslík a okolní prostředí je tak minimálně zatíženo skleníkovými plyny.

Tímto způsobem je umožněn kontinuální chov ryb s pěstováním zeleniny, která zde dosahuje vysokých výnosů sklizně. Právě systém a princip aquaponie řeší problém který mají oddělené akvakulturní a hydroponické systémy. Recirkulační akvakultura musí řešit každodenní odstraňování nadbytečných živin ze systému, což znamená nutnou výměnu části vody s organickým materiálem. Naproti tomu hydroponie vyžaduje finančně náročné dotování živinami, aby byl zajištěn optimální růst rostlin.

Situace

Vlivem vzrůstající světové populace roste tlak na celosvětovou udržitelnou produkci potravin. Možnosti současné klasické produkce potravin se pomalu vyčerpávají a je třeba hledat nové cesty, jak potřeby potravin naplňovat. Jednu z cest nabízí právě akvaponické systémy.

V Evropě vznikají teprve první projekty. V zemích, jako jsou Spojené státy americké nebo Austrálie, dnes už existují farmy pro komerční využití akvaponického pěstování, které tímto způsobem dodávají čerstvou zeleninu a rybí maso na místní trh, a to celoročně.

Dle časopisu Forbes patří aquaponie mezi top 10 povolání pro třetí tisíciletí, právě proto, že tento způsob pěstování potravin je trend budoucnosti, tím pádem je velmi moderní, ekonomický a hlavně zdravý.

Výhody aquaponie

  • V aquaponickém systému je dosahováno vysoké konverze vstupního krmiva. Je zde dosahováno 1 kg přírůstku ryb z 0,8 až 1,5 kg krmiva.
  • Rostliny v podstatě eliminují nutnost biofiltrů potřebných u recirkulačních chovů.
  • Rostliny nejsou chemicky přihnojované a procesy jsou postavené na letitém koloběhu přírody. Je možné dosáhnout úplné absence umělých hnojiv.
  • Velká úspora vody. V aquaponických systémech se dosahuje ztráty kolem 10%, jak jsme si ověřili v prozatímním provozu.
  • Eliminace zdravotních rizik ryb vlivem kontaminované přítokové vody
    Možnost vstupu do zemědělství i nezemědělcům a nemajitelům zemědělské půdy
  • Možnost zemědělské produkce i v městech a efektivnější využití plochy formou vertikálních farem
  • Nižší výskyt škůdců, zvláště těch vázaných na půdu
  • Systém je vhodný pro celoroční pěstování
  • Možnost lokální produkce potravin

Nevýhody aquaponie

  • Potřebný stálý přísun energie a nutné záložní zdroje
  • V některých případech je potřeba doplňovat některé živiny (především draslík, železo, vápník) pro zdárný růst rostlin. Kvalita výživy rostlin je závislá na kvalitě rybího krmiva.
  • Potřeba každodenního kvalifikovaného dozoru
  • Růst ryb závisí na krmení krmnými směsmi
  • Výrazně složitější vyvážení rostlinné a rybí části, jedná se o dva biosystémy