Гидропоника и аквапоника - это новые области альтернативного сельского хозяйства, способные решать современные проблемы, с которыми сталкивается традиционное сельское хозяйство.
Однако из немногих исследований, в которых сравнивались эти две системы, в основном основное внимание уделялось коммерческим аквапоничным видам, и имеется мало информации о динамике производства растений.
Кроме того, мало что известно о потенциальной возможности неводных водных видов, таких как раки. Было проведено тепличное исследование, сравнивая аквапонические системы на основе раков с гидропонными системами с акцентом на базилик.
Исследуемые параметры включали рост растений базилика, урожайность, качество и питание.
Парниковый эксперимент по производству незапятнанных культур проводился в период с августа по ноябрь. Рост, урожайность, качество растений и питание сорта базилика оценивали по гидропонной и рако-аквапоничной системам.
В качестве промысловых водных видов использовались красные раки и белые раки. Саженцы базилика были собраны в местном питомнике, а раки были приобретены у одной из рыболовных компаний.
Темные полиэтиленовые контейнеры емкостью 95 л использовались в качестве исследовательских резервуаров. Для аквапоники и гидропоники было выделено четыре резервуара. Баки были заполнены водопроводной воды с нейтральным pH. В каждом аквапоническом аквариуме было выпущено по четыре зрелых рака.
Раки являются территориальными, поэтому для предотвращения агрессии и увеличения их выживания в каждом аквариуме были размещены разные куски поливинилхлоридных (ПВХ) укрытий для труб. Аналогичная стратегия использования укрытий из ПВХ привела к лучшему выживанию раков.
В крышках было сделано по пять круглых надрезов, по одному в каждом углу и один в центре, для того, чтобы вставить сетчатые горшки, удерживающие рассаду.
Плотность посадки составляла 5 саженцев базилика(100 растений на метр квадратный). В этом исследовании использовались сетчатые горшки с прорезями.
Горшки готовили с подкладкой из кокосовой койры и вермикулитом для хранения саженцев базилика. Трехнедельные сеянцы были посажены в сетчатые горшки и были высажены в резервуары.
Сетчатые горшки с рассадой были установлены в круглых отверстиях крышек, так что нижняя половина каждого горшка с корнями оставалась погруженной в воде.
Каждая крышка с пятью погруженными саженцами базилика в каждом резервуаре имела систему с плавающим плотом без циркуляции, которая является обычной конструкцией, используемой в беспочвенных исследованиях.
Потеря воды из-за испарения и транспирации восполнялась водопроводной водой. Низкое содержание калия, серы, железа и марганца было зарегистрировано в аквапоничных растениях, которые получали питание только из рыбных отходов.
Таким образом, для обеспечения полноценного питания растений необходим запас внешних питательных веществ. Как аквапонные, так и гидропонные аквариумы получали единовременную начальную питательную дозу.
Жидкое гидропонное удобрение вносили в каждый резервуар. Для стимулирования процесса нитрификации в каждый резервуар добавляли источник нитрифицирующих бактерий. Гранулированный корм давали ракам, в состав которых входили хлопья спирулины и водорослевые вафли.
В каждом аквапоничном аквариуме еженедельно добавлялись 3 г водорослевых вафель и 1,5 г хлопьев спирулины, что в конечном итоге обеспечивало дополнительный источник питательных веществ для растений аквапонического базилика.
PH воды и температуру воды измеряли два раза в неделю, а дневную температуру в теплице собирали ежедневно. Содержание азота (нитрата, нитрита и аммония) в воде измеряли еженедельно с использованием мастер-теста для пресноводного аквариума.
Еженедельное содержание хлорофилла в листьях базилика измеряли с использованием измерителя хлорофилла. На каждом растении нижний лист и верхний лист измеряли при полном солнечном свете и затем усредняли.
Содержание хлорофилла в листьях отражает здоровье и качество растений, и, следовательно, показания измерителя обычно используются для определения качества здоровья растений. Высота растения (от основания до верхушки) измерялась каждую неделю с использованием стандартной линейки.
Сбор урожая растений базилика состоялся в ноябре. Все растения были срезаны с основания на пересечении побега и корня. Корни были удалены, и была измерена свежая масса отдельных побегов. Базилик является коммерчески важным как в свежем, так и в сухом виде, и поэтому оба веса были измерены и представлены.
После взвешивания нарезанные порции сушили в стандартной лабораторной печи при 60 ° C в течение 96 часов. Вес свежих и сухих отдельных растений базилика (без корней) использовали для расчета урожайности свежих и сухих культур.
Образцы листьев были проанализированы на наличие макро - и микроэлементов в лаборатории почвы, растений и воды. Анализируемые питательные вещества включали азот, фосфор, калий, магний, кальций, серу, бор, медь, марганец, железо, натрий и цинк.
Образцы высушенных листьев были перемолоты и проанализированы на предмет наличия питательных веществ с использованием спектроскопии с индуктивно связанной плазмой и оптической эмиссией.