СОВМЕСТНОЕ ВЫРАЩИВАНИЕ РЫБЫ И ОВОЩЕЙ


Технологическая вода рыбоводных установок загрязняется продуктами жизнедеятельности рыб. Попадая в воду замкнутых рыбоводных установок эти продукты включаются в цепь процессов окисления, разложения и минерализации при участии различных бактерий. Вода, содержащая промежуточные продукты этих процессов, служит прекрасной питательной средой для растений. Растения, поглощая токсичные продукты распада, выполняют функцию природных фильтров. Наилучшим фильтратором является обыкновенный тростник. Благодаря своей губчатой структуре это растение доставляет кислород воздуха к прикорневым участкам, способствуя ускорению хода природных процессов. В хозяйственном отношении тростник также является весьма полезным растением и может быть включен в технологическую цепь с прудовым рыбоводством.


Наибольший интерес в экономическом плане представляет не тростник, а огородные культуры: томаты, огурцы, лук, салат, а также цветы. Эти растения могут выращиваться методами гидропоники на технологической воде рыбоводных установок, которая служит питательным раствором. В некоторых случаях ионный состав технологической воды корректируется внесением небольших доз микроэлементов с тем, чтобы добиться оптимального роста растений. 
Корректировка состава воды микроэлементами нисколько не противоречит задаче выращивания рыбы, так как рыба также нуждается в этих микроэлементах (см. раздел «Качество воды»). При совмещении технологий выращивания рыбы с гидропонным выращиванием растений используются три способа, нашедшие применение в гидропонике на обычных искусственных питательных растворах.
ПЕРВЫЙ СПОСОБ ГИДРОПОНИКИ. Растение выращивается таким образом, что его корни постоянно находятся в жидкости. В классической гидропонике в качестве жидкости используется искусственный питательный раствор, а в случае совмещения гидропонного выращивания с рыбоводством - технологическая вода замкнутой рыбоводной установки. Выращивание растений может осуществляться с использованием водной поверхности пруда или бассейна замкнутой рыбоводной установки, а также в специальных гидропонных грядках, снабжаемых водой из замкнутой рыбоводной установки. Схема размещения растений при первом способе гидропоники приведена на рис. 14.


Растения высаживаются в субстрат толщиной 8-10 см, который состоит из стружек, опилок, торфяной крошки или инертных материалов: песка, гравия, керамзита, и т.п. Субстрат поддерживается решеткой с ячеей 15 - 20 мм, чаще всего, это сетка из покрытого битумом металла.
Субстрат служит для защиты корней от лучей света и поддерживает растения. Для высоких неустойчивых растений требуется жесткий поддерживающий каркас. Между сеткой и жидкостью должна быть воздушная прослойка 5 - 7 см для циркуляции воздуха, приносящего кислород к корням растений. Если гидропонная грядка выполнена глухой, то необходимо позаботиться о поступлении свежего воздуха к корням растений.
При использовании вод рыбоводного пруда гидропонные грядки с растениями размещают на плотах. Размеры гидропонной грядки выбирают, исходя из потребности растений. Гидропонные грядки иногда размещают непосредственно на бассейнах. В любом случае, когда рыба находится в одном резервуаре с растениями, корни растений должны быть защищены от поедания и повреждения рыбой.
Для получения хороших практических результатов при таком методе выращивания необходимы хорошие климатические условия, отвечающие потребностям растений и рыбы одновременно. Это, в первую очередь, достаточно высокие температуры. Нивелирование погодных условий возможно путем внесения установки для выращивания рыбы вместе с гидропонными грядками в теплицы.
Самая простая установка для совместного выращивания рыбы и овощей представляет собой бассейн с рыбой, в верхней части которого размещены гидропонные грядки. В этом случае растения играют роль фильтров, а рыба и бактериальная флора в воде - роль поставщика питательных веществ. Плотность посадки рыбы не должна в этом варианте превышать 2,5 - 3 кг/м3, иначе произойдет перегрузка системы продуктами жизнедеятельности рыбы, что отрицательно
скажется на ее росте.

Рис.14. Гидропонное выращивание растений, когда корни постоянно расположены в воде. 

Для нормального роста рыбы и растений вода в бассейне аэрируется с помощью компрессора и распылителя воздуха. Гидропонные грядки, установленные на бассейне, должны давать возможность кормить рыбу. Освещенность в бассейне должна обеспечивать потребности рыбы.
Если для нормального роста рыбы требуется высокая освещенность, то стенки бассейна должны быть прозрачными, или гидропонные грядки располагаются таким образом, чтобы свет мог проникать в воду сверху.
ВТОРОЙ СПОСОБ ГИДРОПОНИКИ. Растения выращиваются в твердом инертном субстрате: песок, мелкий гравий, щебенка, керамзит, полимерные материалы. Субстратом заполняются грядки - лотки, имеющие сливное отверстие. Питательная жидкость периодически заполняет лоток с субстратом и сливается. Растения получают питание из жидкости, оставшейся на субстрате. Периодическое заполнение лотков жидкостью и ее слив обеспечивают выдавливание обедненного кислородом воздуха из субстрата и повторное засасывание чистого воздуха, так обеспечивается поступление кислорода к корням растений.
Субстрат должен быть химически инертным, хорошо удерживать водный раствор и, в то же время, способствовать его стоку. Для достаточной аэрации частицы субстрата должны быть покрыты только тонким слоем жидкости. При плохом дренаже субстрата или слишком частом орошении уменьшается обеспеченность корней кислородом. Идеальным является такой субстрат, который со временем не распадается на мелкие частицы, мешающие дренажу и аэрации, и, главное, не содержит токсических элементов и не обладает чрезмерной кислотностью или щелочностью. К таковым относятся песок и гравий твердых и полутвердых пород: кварц, кварцит, гранит, речная галька и т.п. Содержание известняка не должно превышать 20%. Применяются такие материалы как пемза, лава, коксовый шлак, дробленый кирпич.
Кроме вышеуказанных свойств материал субстрата подбирается по размеру. Песок от 0,8 до 2,5 мм, гравий до 3 - 9 мм.
Субстрат укладывается в лоток ниже верхнего края стенок лотка на 2 - 3 см. Толщина слоя субстрата 20 - 25 см. Если применяют песок, то на дно лотка кладут слой гравия до 5 см, а выше смесь песка различных фракций: 50% песок размером 0,8 - 1,5 мм и 50% - песок до 2,5 мм. Добавка торфа до 50% увеличивает водозадерживающие свойства и буферность субстрата. Для зон с умеренным климатом рекомендуется 2/3 речного песка и 1/3 вермикулита, В чистом виде вермикулит сильно уплотняется, уменьшая высоту слоя субстрата. Микроводоросли в питательном растворе нежелательны, Если они появляются, это значит, что субстрат содержится слишком влажным и раствор находится выше поверхности субстрата.
Чтобы избежать появления микроводорослей следует поднять уровень субстрата.
После сезона выращивания субстрат должен быть очищен от корней, перемешан, просеян, стерилизован химикатами или паром.
Подача питательного раствора определяется видом субстрата и насыщенностью технологической воды питательными веществами. В короткие пасмурные дни частота подачи раствора может сократиться, в жаркие часы суток частота может быть выше. При работе на технологической воде рыбоводных установок через каждые два часа вода заполняет грядки и через 10 мин сливается.
Лотки представляют собой корыта трапециидального сечения шириной 0,9 - 1,2 м, длиной не более 30 м, глубиной 27-30 см Они устанавливаются на опоры или на грунт с проходами 60 - 80 см. Уклон боковых стенок лотков принимается равным 2 - 3%, дно делается с уклоном 1 - 1,5% в продольном и поперечном разрезах. Уклоны необходимы для быстрого утекания питательного раствора. В днище длинных лотков следует устраивать дренажную канавку, закрытую сеткой, или дренажную трубу с отверстиями, с соблюдением уклонов. Подача и сток питательного раствора должны осуществляться через дренажное устройство.
Применение второго способа гидропоники обеспечивает устойчивые высокие урожаи овощных и других культур. Этот способ применим для получения высоких и ранних урожаев овощей при расположении лотков в летний период вне помещений. Так, в Ленинградской области урожай с 10 м2 лотка составил: картофеля сорта "Камераз" - 113,3 кг; моркови "Нантская" 134,9 кг; кабачков и тыквы - 137 - 144 кг, лука на репку - 59,7 кг.
ТРЕТИЙ СПОСОБ ГИДРОПОНКИ. К недостаткам второго способа гидропонного выращивания следует отнести относительно большое количество субстрата и необходимость обработки его после сезона сбора урожая, заключающейся в удалении корней и стерилизации. Избежать этого можно путем применения третьего способа выращивания, когда само растение высажено в стаканчик, наполненный субстратом, стаканчик устанавливается на сетке, а под сеткой находится воздушное пространство, Корни растения
висят в воздушном пространстве, а питательный раствор периодически подается в стаканчик и стекает по корням растения в лоток (рис.15).
Стаканчики могут изготавливаться из достаточно плотной пленки, в днище проделываются отверстия для корней, а сам стаканчик заполняется нейтральным материалом на высоту 4 - 9 см в зависимости от вида выращиваемой культуры. Поверхность наполнителя уплотняется взмученным асбестом, что обеспечивает равномерное распределение воды по поверхности наполнителя. Для белокочанной капусты, например, рекомендуется стаканчик диаметром 7 - 9 см, высотой 12 см.
Система подачи питания должна подходить к каждому растению индивидуально. Для этой цели используется система труб и гибких шлангов диаметром 5 - 6 мм.


Рис.15. Гидропонный способ выращивания с периодической подачей технологической воды к корням растений.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ ГИДРОПОННЫХ ГРЯДОК К ЗАМКНУТЫМ РЫБОВОДНЫМ УСТАНОВКАМ.

Интеграция гидропоники в замкнутые рыбоводные установки наиболее продуктивна по сравнению с другими рыбоводными установками. Регулирование температуры и использование искусственного освещения расширяет временные границы выращивания растений. Кроме того, высокая плотность содержания рыбы и наличие биофильтра обеспечивают нужный уровень концентрации питательных веществ и их пропорциональное соотношение между собой, что обеспечивает полноценность питания растений.
Гидропонные грядки включают в состав рыбоводной установки либо в качестве дополнительного растительного фильтра (рис.16), либо как основной фильтр замкнутой системы (рис.17).
При любом из двух способов подключения гидропонных грядок вода, поступающая из рыбоводных емкостей, должна быть предварительно очищена механическим фильтром от крупных нерастворенных органических примесей. Попадание последних в субстрат гидропонных грядок вызовет нежелательные процессы окисления и разложения, губительные для растений.
Если гидропонные грядки работают как дополнительный фильтр, то основной фильтр рассчитывается на 100% нагрузки системы рыбой и кормом.
Это позволяет выключать гидропонные грядки полностью, например, в зимнее время с целью экономии электроэнергии на искусственное освещение в северных широтах. Нарушения рыбоводного процесса в этом случае не произойдет. Подключение гидропонных грядок даст эффект очистки только в том случае, когда масса растений значительна. Потребление грядками токсичных продуктов из воды улучшит условия выращивания рыбы.


Рис.16. Схема включения гидропонной грядки в качестве дополнительного фильтра: 1 - бассейн с рыбой; 2 - механический фильтр; 3 - биофильтр; 4 - накопительный бак; 5 - гидропонные грядки; 6 - подача свежей воды; 7 - подача корректирующего раствора; 8 - теплообменник; 9 - насос.
При использовании гидропонных грядок, как основного фильтра, полное выключение грядок из системы циркуляции воды или снижение массы растений ухудшает условия содержания рыбы. Вне зависимости от масштаба установки между количеством рыбы и количеством выращиваемых растений существуют определенные соотношения, которые в настоящей работе иллюстрируются тремя примерами.
ПРИМЕР 1. Небольшая рыбоводная установка с общим объемом воды 3850 л оснащена механическим и биологическим фильтрами и подключена к гидропонным грядкам по схеме на рис.16. Гидропонные грядки построены по второму способу гидропонного выращивания, описанному выше. В качестве инертного материала использован речной гравий. К установке подключены две грядки 7,6 × 1,2 × 0,75 м. Рыбоводная установка размещена в помещении, а грядки вне помещения. В рыбоводную емкость объемом 870 л, оснащенную аэратором и кормораздатчиком, 10 мая посажен посадочный материал сомика-кошки в количестве 12 кг при средней штучной массе около 0,1 кг. 27 мая в грядки высадили рассаду томатов высотой 20-25 см. На каждой грядке высаживалось по два ряда растений по 16 растений в ряду.
Рыб кормили форелевым кормом с рационом кормления 2% корма от массы тела рыбы в сутки. Для сбалансированности питания томатов в воду добавляли микроэлементы.
Рыбу выловили 4 октября, томаты окончательно собрали 18 сентября. В среднем по трем одинаковым установкам сбор томатов на одну установку составил 300 кг (по 4,6 кг с каждого куста), наилучший показатель 536 кг. Выход рыбы в среднем 31,5 кг. Соотношение рыбы и растений: масса рыбы в расчете на куст томата составила примерно 0,5 кг, на гидропонную площадь 1,8 кг/м2.

 


Рис. 17. Схема включения гидропонной установки в качестве основного фильтра: 1 - бассейн; 2 - механический фильтр; 3 - гидропонные грядки; 4 - накопительный бак; 5 - насос; 6 -подача свежей воды; 7 - подача корректирующего раствора; 8 - теплообменник.
Установка размещалась в США штат Иллинойс. Средняя температура воды в рыбоводных емкостях 23 оС, максимальная температура (14 дней в июле) 25 - 27 оС. Оптимальная температура для сомика-кошки 28 - 30 оС.
Меры по затемнению емкостей с водой предупредили появление микроводорослей, конкурирующих по питанию с томатами и снижающими содержание кислорода в воде в ночное время. Качество воды о точки зрения выращивания рыбы было высокое. Потребление свежей воды составило 6,6% от объема воды в системе ежедневно.
ПРИМЕР 2. Небольшая рыбоводная установка в США (Virgin Islands) в составе: рыбоводный бассейн диаметром 3,6 м, высотой 0,9 м, биологический фильтр, заполненный крупным гравием 30 - 90 мм из двух металлических бочек по 208 л каждая, два отстойника из таких же бочек и гидропонные грядки над вторым круглым бассейном диаметром 2,4 м, высотой 0,5 м. Грядки выполнены с использованием третьего способа гидропонного выращивания. На грядки насыпался слой гальки размером 1 - 2 см толщина слоя 17 см, куда высаживалась рассада томатов.
Вода подводилась индивидуально к каждому растению из расчета 22,5 л/час на каждое расте ние. Отток воды собирался в бассейне под гидропонными грядками и возвращался в систему. Циркуляцию воды обеспечивал насос мощностью 0,12 квт. Электроэнергия часто отключалась.
Результаты: выращивали тиляпию из посадочного материала массой 62 г до средней массы 521 г. Всего вырастили 63,6 кг рыбы при плотности посадки 9,2 кг рыбы на куб.м воды в бассейне. Продукция томатов 70,5 кг. Качество воды с точки зрения рыбоводства удовлетворительное. Отмечается слабая защищенность воды от света и, как следствие, развитие микроводорослей. Отрицательное действие микроводорослей выразилось в конкуренции по питанию с томатами и в снижении концентрации кислорода в воде бассейна в утренние часы до 45% насыщения. Кроме того, микроводоросли оседали в гравийном слое гидропонных грядок, накапливались и загнивали.
ПРИМЕР 3. Предприятие по выращиванию огурцов и африканского сома (Clarias gariepinus) совместно. Африканский сом очень теплолюбивая рыба, оптимальная температура выращивания 28 оС. Сом выдерживает высокие концентрации загрязнения, так как дышит атмосферным воздухом. Схема выращивания рыбы и огурцов представляет собой единую биологическую систему. Вода перед бассейнами с рыбой нагревается до 28 оС, из бассейнов вода поступает на биологическую очистку, далее в теплицы площадью 9 тыс.кв.м, далее на подогрев и возвращается в бассейны. Сомов приобретали массой 10 - 15 г и за семь месяцев выращивания получали рыбу массой 1 кг. Годовая производительность по рыбе составила 28 т/год, по огурцам - 1 млн.шт плодов в год. Снижение затрат на тепловую энергию осуществлялось за счет сжигания соломы при нагреве воды перед бассейнами с рыбой.
Выбор сомов, как объекта культивирования, упрощает решение трех задач. Первая - освещенность бассейна делается минимальной, что позволяет избежать развития водорослей. Африканский сом - ночной хищник, поэтому ему не нужна высокая освещенность бассейнов. Вторая - способность сома дышать атмосферным воздухом снижает требования к уровню концентрации кислорода в воде бассейна. Третья - высокая концентрация продуктов жизнедеятельности рыбы повышает эффективность работы очистных сооружений.
ВЛИЯНИЕ ЗАСОЛЕННОСТИ ВОДЫ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ГИДРОПОННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ.

Использование засоленных вод с содержанием соли 2,5 - 3,5 г/л не препятствует нормальному рыбоводному процессу. Такие воды непригодны для орошения почвенных культур из-за накопления соли в почве. Однако, для гидропонного выращивания такие воды пригодны, так как вместо природной почвы используется инертный материал. Урожайность гидропонных культур при использовании засоленных вод снижается на 10 - 25%. Лучшие результаты получаются при постепенном переходе на засоленную воду.

Поиск по сайту

Переводчик сайта

Мы теперь в ВКонтакте присоединяйтесь!

Showcases

Background Image

Header Color

:

Content Color

: