Aquaponia FAO - doc

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1. Introdução a aquaponia
Este capítulo fornece uma descrição completa do conceito de aquaponia, uma técnica que combina hidroponia e aquicultura em um único sistema que cultiva plantas em água recirculada da aquicultura (Figuras 1.1 e 1.2). Ele fornece breves relatos do desenvolvimento e da natureza do cultivo sem solo e da aquicultura em geral. A aquaponia é então descrito, observando como essas técnicas estão unidos, incluindo considerações adicionais e uma história breve do seu desenvolvimento. Um relato dos principais pontos fortes e fracos de produção de alimentos aquapônicos é fornecido, bem como os lugares e contextos onde a aquaponia é mais e menos, apropriado. Finalmente, há uma breve descrição das principais aplicações de aquaponia.
 FIGURA 1.1: Tilapia em um tanque de peixe aquaponico.	 FIGURA 1.2: Plantas cultivadas utilizando aquaponia.
1.1. Hidroponia: Cultura sem solo
A hidroponia é o método de cultivar culturas agrícolas sem o uso de solo. Em vez de solo, vários meios de comunicação inerte de crescimento, também chamados de substratos, são usados. Estes meios proporcionam suporte da instalação e a retenção de humidade. Sistemas de irrigação são integrados dentro destes meios, introduzindo assim uma solução nutriente para zonas das raízes das plantas. Esta solução fornece todos os nutrientes necessários para o crescimento das plantas. O método mais comum de cultura sem solo é hidroponia, o qual inclui o crescimento das plantas, quer por um substrato ou em um meio aquoso com raízes nuas. Há muitos projetos de sistemas hidropônicos, cada um com um diferente propósito, mas todos os sistemas de compartilhar essas características básicas (Figura 1.3). 
Agricultura sem solo tem sido utilizada para reduzir as pragas e doenças com origem no solo que afetam monoculturas. Hidroponia lata no controlo de pragas e doenças facto de evitar o contato entre o solo e as plantas com origem no solo, e por meios de comunicação sem solo pode ser esterilizado e reutilizado entre culturas. Essa reutilização de substratos atende às demandas específicas de produção intensiva. Alguns substratos são muito melhores do que o solo, particularmente em termos de capacidade de retenção de água e o fornecimento de oxigénio na zona da raiz. Os produtores também melhoraram o desempenho da planta por meio de um maior controlo sobre vários factores cruciais do crescimento das plantas. a disponibilidade de nutrientes para as raízes das plantas é melhor manipulado, monitorizada e controlada em tempo real, levando a produções quantitativos e qualitativos mais elevados. Além disso, agricultura sem solo é um aspecto dos principais desenvolvimentos científicos, econômicos e tecnológicos no campo geral da agricultura ao longo dos últimos 200 anos. Em geral, mas predominantemente nos países desenvolvidos em climas temperados, tem havido uma crescente demanda por culturas, fora da temporada de alto valor. Em parte, isso é resultado de melhorias generalizadas nos padrões de vida. Este aumento na demanda levou à expansão de muitos tipos de sistemas de cultivo protegido a capacidade de aumentar a produção e prolongar o fornecimento de culturas ao longo do ano.
Dentro desses sistemas protegidos, as culturas podem ser cultivadas em solo. No entanto, a fim de permanecer competitiva com a produção agrícola de campo aberto, a intensidade teve de aumentar, a fim de compensar os custos de produção mais elevados associados à agricultura ambiente controlado. Como resultado, houve uma mudança da produção do solo para a cultura do solo-menos para atender às novas necessidades da agricultura. Para além dos seus rendimentos significativamente mais elevados, em comparação com a agricultura tradicional, agricultura solo-menos é também importante devido à sua maior água e fertilizante de uso eficiência, o que torna a técnica de agricultura hidroponia mais adequada em regiões áridas ou onde quer que a dispersão de nutrientes é um problema tanto para o ambiente e razões econômicas. O deslocamento dos makes hidroponia solo uma solução indispensável em áreas onde a terra arável não está disponível. agricultura sem solo em vez disso pode ser desenvolvida em terras áridas, em áreas salinas propensas, bem como em ambientes urbanos e suburbanos ou onde quer que a competição por terra e água ou condições climáticas desfavoráveis exigem a adoção de sistemas de produção intensiva. Para resumir, os quatro principais razões por que a cultura sem solo é uma prática agrícola expansão são: diminuição da presença de doenças com origem no solo e agentes patogénicos por causa de condições de esterilidade; melhorado as condições de crescimento que podem ser manipuladas para as exigências da planta se encontram timas que conduzem ao aumento dos rendimentos; aumento da eficiência água e fertilizante de uso; ea possibilidade para desenvolver a agricultura, onde a terra adequada não está disponível. Além disso, com o aumento da procura por produtos químico-e livre de pesticidas e práticas agrícolas mais sustentáveis, tem havido uma extensa pesquisa sobre métodos orgânicos e sem solo. Seção 6.1 discute essas diferenças de forma mais detalhada. Uma grande preocupação quanto à sustentabilidade da agricultura moderna é a dependência completa sobre fabricados, fertilizante química para produzir alimentos. Estes nutrientes podem ser caros e difíceis de origem, e muitas vezes vêm de práticas ambientalmente agressivos representando uma contribuição substancial de todo o dióxido de carbono (CO 2) emissões provenientes da agricultura. A oferta de muitos destes nutrientes essenciais estão sendo esgotados a um ritmo rápido, com projeções de escassez global dentro das próximas décadas. A hidroponia é muito mais eficiente em termos de água e utilização de nutrientes do que é a agricultura à base de solo, mas a sua gestão é mais complicado e requer um conjunto diferente de insumos, especialmente durante a instalação. A eletricidade é geralmente necessária para circular ou oxigenar a água. No entanto, ele não necessita de combustível para arar o solo, não requer energia adicional para bombear volumes muito mais elevados de água para irrigação ou para realizar capina controle, e não perturbar matéria orgânica do solo através de práticas agrícolas intensivas. Os custos iniciais, materiais de construção, e dependência de eletricidade e entradas também serão importantes limitações a aquaponia.
1.2. AQUICULTURA
Aquacultura é a criação cativo e de produção de peixe e de outras espécies de animais e plantas aquáticos sob condições controladas. Muitas espécies aquáticas foram cultivados, especialmente peixes, crustáceos e moluscos e plantas aquáticas e algas. métodos de produção aquícola têm sido desenvolvidos em diversas regiões do mundo, e têm sido, assim, adaptado para as condições ambientais e climáticas específicas dessas regiões. Os quatro principais categorias de aquacultura incluem sistemas abertos de água (por exemplo, gaiolas, palangres), cultura em lagoa, por escoamento calhas e sistemas de aquacultura de recirculação (RAS). Em um RAS (Figura 1.4) água operação é reutilizado para o peixe depois de uma limpeza e um processo de filtragem. Apesar de um RAS não é o sistema de produção mais barato, devido aos seus custos mais elevados de investimento, de energia e de gestão, ele pode aumentar consideravelmente a produtividade por unidade de terra e é a tecnologia de poupança de água mais eficiente na piscicultura. A RAS é o método mais aplicável para o desenvolvimento de sistemas de aquacultura agricultura integrados devido à possível utilização de por-produtos e as concentrações de nutrientes de água mais elevada para a produção das culturas hortícolas. Aquaponia foi desenvolvida a partir do acúmulo benéfico de nutrientes que ocorrem em RAS e, portanto, é o foco principal deste manual. A aquicultura é cada vez mais importante fonte de produção de proteína global. Na verdade, a aquicultura é responsável por quase metade do peixe consumido no mundo, com desembarques de pescadoaquicultura produção de captura de correspondência pela primeira vez em 2012. A aquicultura tem potencial para diminuir a pressão sobre a pesca do mundo e para reduzir significativamente a pegada dos sistemas de produção de animais terrestres menos sustentáveis no fornecimento de seres humanos com proteína animal. No entanto, dois aspectos da aquicultura podem ser dirigidas a melhorar a sustentabilidade desta técnica agrícola. Um dos principais problemas para a sustentabilidade da aquicultura é o tratamento de águas residuais ricos em nutrientes, que é um subproduto de todos os métodos de aquicultura acima mencionados. Dependendo das normas ambientais estabelecidas por cada país, agricultores deve ou tratar ou eliminar o efluente, que pode ser tanto dispendioso e ambientalmente nocivo. Sem tratamento, a liberação de água rica em nutrientes pode levar a eutrofização e hipoxia nas áreas costeiras de bacias hidrográficas e localizadas, bem como o crescimento excessivo de algas recifes de coral e outras perturbações ecológicas e económicas. O cultivo de plantas dentro da corrente de efluente é um método de prevenir a sua libertação para o meio ambiente e de se obter benefícios económicos adicionais a partir de culturas em crescimento com costless subprodutos por meio de rega, as zonas húmidas artificiais, e outras técnicas. Outra preocupação da sustentabilidade é que a aquicultura depende fortemente de farinha de peixe como a alimentação dos peixes principal. Do ponto de vista da conservação, este está descarregando dívida um por incorrer em outro, e ingredientes alimentares alternativos são uma consideração importante para o futuro da aquicultura. A maioria desta publicação é dedicada à reutilização de aquicultura efluente como um produto de valor agregado, enquanto rações de peixes alternativas e suas formas de contribuir para a redução da pegada de aquicultura são discutidas na Seção 9.1.2.
1.3. AQUAPONIA
Aquaponia é a integração de recirculação de aquicultura e hidroponia em um sistema de produção. Numa unidade aquaponic, água a partir dos ciclos de tanques de peixe por meio de filtros, planta crescer camas e em seguida de volta para o peixe (Figura 1.5). Nos filtros, os resíduos de peixe é removido da água, em primeiro lugar utilizando um filtro mecânico que remove os resíduos sólidos e, em seguida, através de um biofiltro, que processa os resíduos dissolvidos. O biofiltro proporciona um local para as bactérias a amoníaco convertido, que é tóxica para peixes, em nitrato, um nutriente mais acessível para as plantas. Este processo é chamado de nitrificação. À medida que a água (contendo nitratos e outros nutrientes) viaja através de leitos cresça plantas as plantas absorvem estes nutrientes e, finalmente, a água volta para o tanque de peixe purificado. Este processo permite que os peixes, plantas, Em aquaponia, o efluente aquicultura é desviado através de canteiros de plantas e não liberada para o meio ambiente, ao mesmo tempo, os nutrientes para as plantas são fornecidos a partir de um rentável e fonte sustentável, não-químicas. Esta integração remove alguns dos factores insustentáveis de correr aquicultura e sistemas hidropônicos de forma independente. Além dos benefícios derivados por essa integração, aquaponics tem mostrado que as suas produções vegetais e de peixe são comparáveis com hidroponia e sistemas de aquacultura de recirculação. Aquaponia podem ser mais produtivos e economicamente viáveis em determinadas situações, especialmente onde a terra e a água são limitadas. No entanto, aquaponia é complicado e requer custos de arranque substanciais. O aumento da produção deve compensar os custos de investimento mais elevadas necessárias para integrar os dois sistemas. Embora a produção de peixe e legumes é a saída mais visível das unidades de aquaponic, é essencial compreender que aquaponia é a gestão de um ecossistema completo que inclui três grupos principais de organismos: peixes, plantas e bactérias. 
1.4. APLICABILIDADE DA AQUAPONIA
A aquaponia combina duas dos mais sistemas produtivos em seus respectivos campos. Recirculação de sistemas e hidroponia aquicultura experimentaram expansão generalizada no mundo, não só para os seus rendimentos mais elevados, mas também para a sua melhor utilização da terra e da água, métodos mais simples de controle da poluição, melhoria da gestão dos fatores produtivos, a sua maior qualidade dos produtos e maior de alimentos segurança (Quadro 1). No entanto, a aquaponia pode ser excessivamente complicada e caro, e requer acesso consistente para algumas entradas.
Pontos positivos e negativos da produção de alimentos na aquaponia
Principais benefícios da produção de alimentos em aquaponia:
· Sistema de produção sustentável de alimentos e intensivo.
· Dois produtos agrícolas (peixe e vegetais) são produzidos a partir de uma fonte de azoto (comida de peixe).
· Água xtremely eficiente.
· Não requer solo.
· Não usa fertilizantes ou pesticidas químicos.
· Rendimentos mais elevados e produção qualitativa.
· Gestão como orgânica e produção.
· maior nível de biossegurança e inferiores riscos de contaminantes externos.
· Controle maior sobre a produção levando a menores perdas.
· Podem ser usadas em terras não aráveis, como desertos, solo degradado ou salgado, ilhas arenosas.
· Cria pouco desperdício.
· Tarefas diárias, colheita e plantio são economia de trabalho e, portanto, pode incluir todos os sexos e idades.
· Produção conomical de qualquer produção de alimentos da família ou dinheiro surge em muitos locais.
· Materiais de construção e base de informação estão amplamente disponíveis.
As principais fraquezas da produção de alimentos em aquaponia:
· Arranque inicial xpensive os custos em comparação com a produção vegetal do solo ou hidroponia.
· CONHECIMENTO de peixes, bactérias e a produção vegetal é necessário para cada agricultor para ser bem sucedido.
· Requisitos de peixes e plantas nem sempre correspondem perfeitamente.
· Não é recomendado em locais onde os peixes e plantas cultivadas não conseguem satisfazer as suas gamas de temperatura óptimas.
· As escolhas de gerenciamento educed comparação com autônomo aquicultura ou sistemas hidropônicos.
· Istakes ou acidentes podem causar colapso catastrófico do sistema.
· Gestão diária é obrigatória.
· Nergy exigente.
· Equires acesso seguro à electricidade, semente de peixes e sementes de plantas.
· Sozinho, aquaponia não irá fornecer uma dieta completa.
Aquaponia é uma técnica que tem o seu lugar no contexto mais amplo da agricultura intensiva sustentável, especialmente em aplicações em escala familiar. Ele oferece métodos de apoio e colaboração de vegetais e peixe produção e pode crescer quantidades substanciais de alimentos em locais e situações onde a agricultura à base de solo é difícil ou impossível. A sustentabilidade de aquaponia considera as dinâmicas ambientais, econômicos e sociais. Economicamente, estes sistemas requerem um investimento inicial substancial, mas são então seguidos pelos baixos custos recorrentes e retornos combinados de ambos os peixes e vegetais. Ambientalmente, aquaponics impede aquicultura efluente de escapar e poluindo a bacia. Ao mesmo tempo, permite um maior controlo aquaponics água e de produção. não aquaponia não dependem de produtos químicos para o fertilizante, ou controle de pragas ou ervas daninhas que torna os alimentos mais seguros contra resíduos potenciais. Socialmente, aquaponics pode oferecer melhorias de qualidade de vida, porque a comida é cultivados localmente e culturalmente culturas apropriadas podem ser cultivadas. Ao mesmo tempo, aquaponics pode integrar estratégias de subsistência para alimentar seguro e pequenas rendas para sem-terra e famílias pobres. A produção nacional de alimentos, acesso aos mercados e a aquisição de competências são ferramentas inestimáveis para garantir a autonomia e emancipação das mulheres em países em desenvolvimento, e aquaponics pode fornecer a base para o justo e crescimento sócio-económico sustentável. proteína de peixe é umaadição valiosa para as necessidades alimentares de muitas pessoas, como a proteína é muitas vezes inexistente em jardinagem em pequena escala. aquaponics pode oferecer melhorias de qualidade de vida, porque a comida é cultivados localmente e culturalmente culturas apropriadas podem ser cultivadas. Ao mesmo tempo, aquaponics pode integrar estratégias de subsistência para alimentar seguro e pequenas rendas para sem-terra e famílias pobres. A produção nacional de alimentos, acesso aos mercados e a aquisição de competências são ferramentas inestimáveis para garantir a autonomia e emancipação das mulheres em países em desenvolvimento, e aquaponics pode fornecer a base para o justo e crescimento sócio-económico sustentável. proteína de peixe é uma adição valiosa para as necessidades alimentares de muitas pessoas, como a proteína é muitas vezes inexistente em jardinagem em pequena escala. aquaponics pode oferecer melhorias de qualidade de vida, porque a comida é cultivados localmente e culturalmente culturas apropriadas Aquaponia é o mais apropriado, onde a terra é cara, a água é escassa, e do solo é pobre. Desertos e regiões áridas, ilhas de areia e jardins urbanos são os locais mais adequados para a aquaponia, porque ele usa um mínimo absoluto de água. Não há necessidade de solo e aquaponics evita os problemas associados com a compactação do solo, salinização, poluição, doenças e cansaço. Da mesma forma, aquaponics pode ser usado em ambientes urbanos e peri-urbanas, onde nenhum ou muito pouca terra está disponível, proporcionando um meio para o cultivo densas em varandas pequenas, pátios, dentro de casa ou em telhados. No entanto, esta técnica pode ser complicado e unidades de pequena escala nunca vai fornecer toda a comida para uma família. Aquaponic sistemas são caros; o proprietário deve instalar um sistema de aquacultura completo e um sistema hidropônico, e este é o único elemento mais importante a considerar quando se inicia um sistema aquaponic. Além disso, a administração bem sucedida requer conhecimento global e a manutenção diária dos três grupos separados de organismos envolvidos. A qualidade da água precisa ser medido e manipulado. As habilidades técnicas são necessárias para construir e instalar os sistemas, especialmente no caso de encanamento e fiação. Aquaponia pode ser impraticável e desnecessário em locais. com o acesso à terra, solo fértil, espaço adequado e água disponível. comunidades agrícolas fortes podem encontrar aquaponics a ser excessivamente complicado quando a mesma comida poderiam ser cultivadas diretamente no solo. Nestes casos, aquaponics pode se tornar um hobby caro, em vez de um sistema de produção de alimentos dedicado. Além disso, aquaponics requer acesso consistente para algumas entradas. A eletricidade é necessária para todos os sistemas aquaponic descritos nesta publicação, e as redes de electricidade não confiáveis e / ou alto custo da eletricidade pode fazer aquaponics inviável em alguns locais. necessidades de alimentação de peixes para compra em uma base regular, e é preciso que haja acesso a semente de peixe e sementes de plantas. Estas entradas podem ser reduzidos (painéis solares, a produção de alimentos para peixes, de piscicultura e de propagação da planta), Dito isto, o sistema aquaponic básico funciona em uma ampla gama de condições, e as unidades podem ser projetadas e dimensionadas para atender o nível de habilidade e interesse de muitos agricultores. Há uma grande variedade de desenhos aquaponic, que vão desde high-tech de baixa tecnologia e de alta para níveis de preços razoáveis. Aquaponia é bastante adaptável pode ser desenvolvida com materiais locais e conhecimento interno e para atender às condições culturais e ambientais locais. Ele sempre vai exigir uma pessoa dedicada e interessada, ou grupo de pessoas, para manter e gerir o sistema em uma base diária. informações de treinamento substancial está disponível através de livros, artigos e comunidades on-line, bem como através de cursos de formação, agentes de extensão rural e consulta a um especialista. Aquaponia é um sistema combinado, o que significa que ambos os custos e os benefícios são ampliados.