Aquaponics là một hệ thống kết hợp giữa nuôi trồng thủy sản (aquaculture) và thủy canh (hydroponic). Trong một đơn vị aquaponic, nước trong bể nuôi thủy sản được tuần hoàn qua hệ thống lọc, hệ thống thủy canh sau đó trở về bể cá. Tại hệ thống lọc, chất thải từ cá được loại bỏ, đầu tiên hệ thống lọc cơ học (mechanical filter) sẽ giữ lại các chất thải lơ lửng, sau đó thông qua hệ thống lọc sinh học các chất thải hoà tan sẽ được xử lý. Hệ thống lọc sinh học cung cấp nơi để vi khuẩn chuyển hóa ammonia/ammonium (NH3/NH4+) (một hợp chất độc đối với cá) thành nitrate (NO3-), chất mà cây trồng có thể hấp thụ được. Quá trình này mang tên là quá trình khử nitrogen (nitrification).

Vì nước chứa dinh dưỡng được tuần hoàn qua hệ thống hydroponics, nơi mà cây trồng sinh trưởng, do đó cây sẽ hấp thụ các chất dinh dưỡng và trả lại nước có ít dinh dưỡng hơn về hồ cá (đây là một quá trình có lợi cho cá). Quá trình này giúp cho cây, cá và vi khuẩn sinh sống sinh với nhau, tạo ra môi trường cân bằng và có lợi cho cả ba. Trong Aquaponics, chất thải thủy sản được chuyển hướng qua hệ thống thủy canh và không thải ra môi trường, đồng thời dinh dưỡng được cung cấp cho cây trồng do đó có thể nói Aquaponics là một hệ thống bền vững, hiệu quả về kinh tế. Hơn nữa, hệ thống Aquaponics được chứng minh là có năng suất về cây trồng tương đương hệ thống Hydroponic và năng suất về thủy sản tương đương với hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn. Đặc biệt tại những nơi mà đất đai và nước thiếu thốn.

aquaponics

Hệ thống aquaponics là sự cộng hưởng của cả ba yếu tố cây trồng, cá và vi sinh vật. Nó hoạt động như là một hệ sinh thái, với đầu vào của cái này là chất thải của cái khác. Vì vậy aquaponics rất hiệu quả trong việc tận dung chu trình dinh dưỡng nhằm tiết kiệm các yếu tố đầu vào. Tuy nhiên aquaponics cũng có những nhược điểm cần xem xét kỹ lưỡng.

Các ưu điểm của hệ thống aquaponics

  • Hệ thống sản xuất thực phẩm mật độ cao và bền vững.
  • Hai sản phẩm nông nghiệp, rau và cá sử dụng chung một nguồn nitrogen (thức ăn của cá)
  • Rất tiết kiệm nước.
  • Không yêu cầu đất.
  • Không sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu hóa học.
  • Sản lượng và chất lượng cao.
  • Sản xuất và quản lý tương tự các phương thức canh tác hữu cơ.
  • An toàn sinh học cao.
  • Mức độ kiểm soát cao dẫn đến hạn chế thất thoát.
  • Có thể sử dụng các vùng đất như sa mạc, đất thoái hóa hóa, đất mặn, đất cát các vùng đảo.
  • Gần như không tạo ra chất thải.
  • Tiết kiệm công lao động

Các nhược điểm của hệ thống aquaponics

  • Vốn ban đầu để xây dựng hệ thống cao.
  • Cần có hiểu biết về cá, cây trồng và vi sinh để đạt được thành công.
  • Các yêu cầu của cá và cây trồng đôi khi không hoàn toàn khớp với nhau (ví dụ: nhiều loại cá yêu thích môi trước nước kiềm, còn đa số các loại cây yêu thích môi trường acid yếu (pH từ 5.5-7))
  • Hệ thống không được khuyến khích tại những nơi nhiệt độ phát triển của cá và các loại cây không phù hợp với nhau.
  • Các sai lầm có thể dẫn đến sự hậu quả nghiêm trọng của hệ thống (ví dụ: dùng kháng sinh để trị bệnh cho cá có thể làm sụp đổ hoàn toàn hệ thống vi sinh).
  • Quan sát, theo dõi hàng ngày là cần thiết.
  • Phụ thuộc vào năng lượng điện (để bơm tuần hoàn nước và sục oxy).

Lưu ý: bài viết và hình ảnh được biên tập dựa trên “Small-scale aquaponic food production, FAO 2014”.