CC BY
2
АКВАКУЛЬТУРА
УДК 639.3 DOI 10.24412/2311-6447-2024-2-126-129
Аквапоническое выращивание рыбы и овощей Aquaponic cultivation of fish and vegetables
Зав. кафедрой М.Л. Калайда, доцент С.Д. Борисова Казанский государственный энергетический университет, кафедра водных биоресурсов и аквакультуры, тел. 8-917-272-63-29 svetlana- zag@bk. ru
Head of the Department M.L. Kalaida, Associate Professor S.D. Borisova Kazan State Energy University, chair of Aquatic Bioresources and aquaculture, tel. 8-917-272-63-29 svetlana-zag@bk.ru
Аннотация. Технология аквапоники объединяет выращивание рыбы и растений. В аквапонике растения и рыбы взаимодействуют в единой экосистеме, где растения используют метаболиты рыб для питания вместо химических ингредиентов в гидропонике. Растения, выращенные в аквапонике, богаты питательными веществами, поскольку они получают все необходимые элементы питания из воды. Аквапоника не требует использования химических удобрений или пестицидов, что делает производимую продукцию экологически чистой. Сбалансированное снабжение питательными веществами из аквапоники помогает получать более свежие и ароматные продукты за счет ускорения поставки. По содержанию витаминов, минералов и антиоксидантов овощи, выращенные на аквапонике, не уступают выращенным в полях. В 2022 г. была разработана аквапоническая установка совместного выращивания рыбы, раков и растений. Проведены эксперименты по выращиванию салата, базилика и зеленого лука в аквапонической установке. Развитие технологии аквапонического выращивания рыбы и овощей соответствует основным принципам формирования здорового питания.
Abstract. Such technology is aquaponics, which combines the cultivation of fish and plants. In aqua-ponics, plants and fish interact in a single ecosystem, where plants use fish metabolites for nutrition instead of chemical ingredients in hydroponics. Plants grown in aquaponics are rich in nutrients as they get all the nutrients they need from water. Aquaponics does not require the use of chemical fertilizers or pesticides, which makes the products produced environmentally friendly. A balanced supply of nutrients from aquaponics often results in fresher, more flavorful products by speeding up the supply. In terms of the content of vitamins, minerals and antioxidants, vegetables grown on aquaponics are not inferior to those grown in the fields. At the Department of Aquatic Biological Resources and Aquaculture of Kazan State Energy University in 2022, an aquaponic installation for the joint cultivation of fish, crayfish and plants was created. Experiments were carried out to grow lettuce, basil and spring onions in an aquaponic installation. The development of the technology of aquaponic cultivation of fish and vegetables corresponds to the basic principles of the formation of healthy nutrition.
Ключевые слова: аквапоника, аквакультура, здоровое питание, государственная политика, рыба, свежие зеленолистные растения
Keywords: aquaponics, aquaculture, healthy eating, public policy, fish, fresh greenleaf plants
К настоящему времени сложилось четкое понимание, что включение рыбы и овощей в рацион питания обогащает организм необходимыми питательными веществами и способствует поддержанию здоровья, что нашло отражение в ст. 2.1 ФЗ «О качестве и безопасности пищевых продуктов» [2]. Рыба богата полезными жирными кислотами омега-3, благоприятно влияющими на сердечно-сосудистую систему, снижающими уровень холестерина в крови, улучшающими мозговую деятельность и помогающими в профилактике различных заболеваний. Рыба также содержит высококачественные белки, витамины и минералы. Овощи, в свою очередь, © М.Л. Калайда, С.Д. Борисова, 2024
являются источником клетчатки, витаминов, минералов и других питательных веществ. Они по могают поддерживать нормальное пищеварение, укрепляют иммунитет, способствуют снижению риска развития многих заболеваний, таких как рак, диабет и ожирение. Овощи также помогают контролировать массу тела и улучшают общее состояние организма. Рыба и овощи являются необходимыми компонентами питания по парадигме адекватного питания, отражающей зависимость здоровья человека от состояния кишечной микрофлоры. Таким образом, остро стоит задача развития технологий производства ценной свежей растительной продукции и рыбы, которую можно изымать из производства по мере необходимости. Такой технологией является аквапоника, которая объединяет выращивание рыбы и растений. В аква-понике растения и рыбы взаимодействуют в единой экосистеме, где растения используют метаболиты рыб для питания вместо химических ингредиентов в гидропонике. При этом рыбы получают очищенную растениями воду. Эта технология в отличие от классического сельскохозяйственного производства максимально приближена к городам и позволяет использовать сельскохозяйственные технологии в контролируемых циркулярных системах. За счет оптимальных условий для роста растений и рыб аквапоника обеспечивает высокую продуктивность. В аквапонике можно выращивать не только различные виды растений и рыб, что позволяет получать разнообразную и здоровую пищу, но и менять выращиваемые объекты в зависимости от возникающих потребностей. Еще одно преимущество аквапоники - минимальное использование воды благодаря системе замкнутого цикла. Потеря воды в аквапонике происходит только из-за испарения и транспирации растений, что значительно ниже, чем потребности в воде при традиционном почвенном земледелии. Компактная конструкция аквапонических систем с вертикально расположенными грядками или установками меньшей площади позволяет увеличить производство продуктов питания в ограниченном пространстве.
Экономическое преимущество систем аквапоники заключается в высокой продуктивности как рыбы, так и растений благодаря оптимальным и постоянно контролируемым условиям выращивания.
Растения, выращенные в аквапонике, богаты питательными веществами, поскольку они получают все необходимые элементы питания из воды. Аквапоника не требует использования химических удобрений или пестицидов, что делает производимую продукцию экологически чистой. Сбалансированное снабжение питательными веществами из аквапоники помогает получать свежие продукты за счет ускорения поставки. По содержанию витаминов, минералов и антиоксидантов овощи, выращенные на аквапонике, не уступают выращенным в полях.
Аквапоника потенциально может улучшить продовольственную безопасность [4] как на индивидуальном, так и на общественном уровне. Аквапонические системы могут работать круглый год, обеспечивая постоянную поставку свежих продуктов независимо от сезонных и температурных колебаний. Это снижает риск нехватки продовольствия во время неблагоприятных погодных условий, особенно, в зонах рискового земледелия. Аквапоническую систему можно установить в городских и пригородных районах, что приблизит производство продуктов питания к потребителям. Это снижает зависимость от перевозок на большие расстояния, делая свежие продукты питания более доступными. В аквапонических системах можно выращивать большинство ценных зеленолистных растительных культур [5, 6].
На кафедре водных биоресурсов и аквакультуры Казанского государственного энергетического университета в 2022 г. была создана аквапоническая установка совместного выращивания рыбы, раков и растений (патент на полезную модель РФ № 215077) (рисунок).
Рисунок.. Блок-схема аквапонической установки совместного выращивания рыбы, раков и растений: 1 - бассейн для выращивания рыбы; 2 - трубы-лотки с индивидуальными отсеками для выращивания раков и отверстиями для растений; 3 - аэратор; 4 - насос; 5 - датчики температуры, рН, кислорода и окислительно-восстановительного потенциала; 6 - отстойник; 7 - светодиодные фитолампы; 8 - аквапоническая установка; 9 - ход воды
Техническим результатом полезной модели является возможность одновременного выращивания теплолюбивой рыбы, австралийских красноклешневых раков, ягодных и овощных гидрофильных и теплолюбивых культур в установке замкнутого цикла с рациональным использованием рыбоводных площадей, где растения выполняют функции механической и биологической очистки. Устройство выполнено в виде бассейна для выращивания рыбы, снабженного датчиками температуры, кислорода и рН, труб-лотков с индивидуальными отсеками для выращивания раков, в которых вырезаны отверстия для растений, распределительного отстойника и емкостей для выращивания растений. Осветительная система выполнена в виде стоек и подвесов со светодиодными фитолампами. Все емкости объединены в единую систему, обеспечивающую передачу воды от одних биологических объектов к другим, снабженную датчиками температуры, кислорода, рН и аэратором.
Экспериментальное аквапоническое выращивание салата в аквапонической установке с замкнутым циклом водообеспечения показало эффективность процесса на базе рыбоводной установки с клариевыми сомами. Среднесуточный прирост массы салата сорта «Махагон» составил 5,2±0,08 г, салата сорта «Лолла» - 4,2 ±0,09 г. Салат выращивался в пластиковых емкостях с галькой 3-5 мм [6]. Среднесуточный прирост массы базилика сорта «Ереванский» составил 8,2 ±0,08 г, базилика сорта «Фейерверк вкуса» - 7,8 ±0,09 г [7]. Еще большие скорости прироста показал зеленый лук. Среднесуточный прирост зеленых перьев репчатого лука в аквапонике составил 0,6 ±0,05 см.
Таким образом, развитие технологии аквапонического выращивания рыбы и овощей создает условия как для удовлетворения потребностей различных групп населения в здоровом питании в соответствии с требованиями медицинской науки с учетом традиций, привычек и экономического положения, так и рабочие места в сфере малого бизнеса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Стратегия развития здравоохранения в РФ на период до 2025 года, утвержденная Указом Президента РФ от 6 июня 2019 года № 254. - Текст: непосредственный.
2. ФЗ № 29 «О качестве и безопасности пищевых продуктов [About food quality and safety]» от 2 января 2000 г. - Текст: непосредственный.
3. СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов», утв. 06 ноября 2001 г. - Текст: непосредственный.
4. Доктрина продовольственной безопасности РФ, утверждена Указом Президента РФ от 30 января 2010 г. №120. - Текст: непосредственный.
5. Marina Kalaida, Madina Khamitova, Andrey Kalaida, Svetlana Borisova, Valeria Babikova. Elements of circular technologies in aquaculture on the waters of energy facilities E3S Web of Conferences 288, 01048 (2021) SUSE-2021 https://doi.org/10.1051/e3sconf/202128801048.
6. Калайда, М.Л. Элементы циркулярных технологий в аквакультуре / М.Л. Ка-лайда, М.Ф. Хамитова, А.А. Калайда [и др.]. - Текст: непосредственный // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. - 2021. Т.2. - С. 76-89. DOI: 10.24143/2073-5529-2021-2-76-89.
REFERENCES
1. Strategiya razvitiya zdravoohraneniya v RF [Healthcare development strategy in the Russian Federation] na period do 2025 goda, utverzhdennaya Ukazom Prezidenta RF ot 6 iyunya 2019 goda № 254.
2. FZ № 29 «O kachestve i bezopasnosti pishchevyh produktov» ot 2 yanvarya 2000
g.
3. SanPiN 2.3.2.1078-01 «Gigienicheskie trebovaniya k bezopasnosti i pishchevoj cennosti pishchevyh produktov [Hygienic requirements for food safety and nutritional value]», utv. 06 noyabrya 2001 g.
4. Doktrina prodovol'stvennoj bezopasnosti RF [The doctrine of food security of the Russian Federation], utverzhdena Ukazom Prezidenta RF ot 30 yanvarya 2010 g. № 120 (Russian)
5. Marina Kalaida, Madina Khamitova, Andrey Kalaida, Svetlana Borisova, Valeria Babikova. Elements of circular technologies in aquaculture on the waters of energy facilities E3S Web of Conferences 288, 01048 (2021) SUSE-2021 https://doi.org/10.1051/e3sconf/202128801048.
6. Kalajda, M.L., Hamitova M.F., Kalajda A.A., Borisova S.D., Babikova V.V. Elementy cirkulyarnyh tekhnologij v akvakul'ture [Elements of circular technologies in aquaculture], Vestnik Astrahanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Rybnoe ho-zyajstvo. -2021. V.2. - рр. 76-89, DOI: 10.24143/2073-5529-2021-2-76-89.
