Cap 4 : Componenti idroponici: Grow Bed, NFT, DWC (settima parte)

CON QUESTO POST FINIAMO (FINALMENTE) IL LUNGHISSIMO CAPITOLO 4. CONTINUATE A SEGUIRCI MA SAPPIATE CHE STIAMO RIATTIVANDO IL SITO DELL’ASSOCIAZIONE CHE “RICOSTRUIRA'” TUTTI I CAPITOLI DEL MANUALE

4.4 Nutrient Film Technique (NFT)

Il NFT è un metodo idroponico che utilizza tubi orizzontali ciascuno con una ridotta quantità d’acqua in circolazione ricca di sostanze nutritive. L’acqua del sistema acquaponico scorre  attraverso la canalizzazione (Figura).

4.60 nftLe piante collocate all’interno fori nella parte superiore dei tubi sono in grado di utilizzare questa sottile pellicola di acqua ricca di sostanze nutritive.
Sia la NFT e DWC sono metodi diffusi nell’acquaponica commerciale in quanto entrambi sono finanziariamente remunerativi, rispetto ai growbed che utilizzano un medium inerte, quando cresce la scala degli impianti (Figura).

4.61

Cespi di lattuga in un impianto commerciale

Questa tecnica ha un tasso di evaporazione molto basso perché l’acqua è completamente al riparo dal sole, tuttavia è molto più complessa e costosa rispetto ai letti riempiti di medium inerte e potrebbe non essere appropriata in luoghi con uno sbocco inadeguato ai mercati. Al contrario si presta bene ad applicazioni urbane, soprattutto quando si utilizza lo spazio in altezza o vi sono delle limitazioni di peso degli impianti.
A prescindere dai diversi approcci e dai diversi contesti in cui applicare i vari metodi la maggiore differenza  con
la tecnica del medium inerte è il metodo di filtrazione che entrambe le tecniche, NFT e DWC, devono utilizzare. Il testo che segue descrive le esigenze di una filtrazione più accurata richiesta dai sistemi NFT e DWC in dettaglio. Successivamente i metodi e NFT e DWC verranno discussi singolarmente.
La trattazione
generale di questa sezione inizia con la dinamica del flusso idrico, ovvero come l’acqua si muove attraverso il sistema. Poi verranno discussi i metodi di filtrazione, infine verranno fornite specifiche linee guida per l’impianto con un sistema NFT.

4.4.1 dinamica del flusso idrico
L’acqua scorre per gravità dal serbatoio di pesce, attraverso il filtro meccanico ed   un biofiltro che svolge al tempo stesso la funzione di pozzetto (sump). Da quest’ultimo, l’acqua viene pompata in due direzioni attraverso un raccordo a “Y” e saracinesche: una parte viene torna direttamente alla vasca dei pesci la restante parte dell’acqua si dirige in un collettore che la distribuisce attraverso i tubi NFT. L’acqua scorre, sempre per gravità, attraverso i tubi di coltivazione dove si trovano le piante e all’uscita viene restituita alla
vasca dei pesci.
L’acqua che entra nella vasca dei pesci fa sì che questo tracimi attraverso un “troppo pieno” verso l’impianto di filtraggio pronta a riprendere così il ciclo.
Il percorso quì descritto è chiamato è chiamato un motivo “Figura a 8” perché del percorso dell’acqua si sviluppa pressocché tutto in piano utilizzando una sola pompa. Non è necessario posizionare un pozzetto più in basso rispetto al resto dell’impianto, è possibile in questo modo installare coltivazioni con questa tecnica su
pavimenti esistenti o sui tetti di cemento. Tutti i componenti sono allo stesso livello di lavoro per l’agricoltore, senza che questi debba chinarsi o utilizzare scale. Inoltre, il design utilizza pienamente la lo spazio del contenitore IBC (cisternetta) per garantire un adeguato spazio per il pesce. Uno svantaggio è che la combinazione pozzetto/biofiltro opera diluendo la concentrazione di nutrienti infatti solo una parte dell’acqua che raggiunge i tubi di coltivazione, l’altra parte ritorna al pesce prima che sia stata completamente spogliata di nutrienti. Tuttavia, la diluizione viene gestita controllando il flusso bidirezionale e ciò ha poco effetto sull’efficacia di questo sistema alla luce delle prestazioni erogate. Generalmente, la pompa riporta 80 percento dell’acqua alle vasche dei pesce e il restante 20 per cento è destinato ai letti o canali di produzione, tutto questo può essere controllato con la valvola.

4.4.2 filtrazione meccanica e biologica
Una f
iltrazione dedicata è di fondamentale importanza sia nei sistemi NFT che in quelli DWC. Mentre il medium inerte nella tecnica con il growbed funge biofiltro e da filtro meccanico, le tecniche NFT e DWC non hanno questo vantaggio. Pertanto, entrambi i tipi di filtri devono essere costruiti appositamente: in primo luogo, una trappola fisica per catturare i rifiuti solidi e quindi un filtro biologico per la nitrificazione. Come accennato nel paragrafo 4.3, ci sono molti tipi di filtri meccanici i sistemi  NFT e DWC richiedono quelli nella fascia alta di efficienza. I disegni che verranno descritti nell’appendice 8 utilizzano un filtro meccanico a vortice per intrappolare i rifiuti di particolato, con sfiato periodico dei solidi catturati. All’uscita dal filtro a vortice, l’acqua passa attraverso uno schermo aggiuntivo di maglie per intrappolare qualsiasi resto solido e poi raggiunge biofiltro. Il biofiltro è ben ossigenato con pietre che diffondono aria e contiene un supporto adatto alla biofiltrazione, solitamente Bioballs® altri supporti di materiale plastico o tappi di bottiglia, che aiutano i batteri nitrificanti a trasformare trasformano i rifiuti disciolti. Con insufficiente filtrazione, sia le unità NFT che quelle DWC si intaserebbero, diventerebbero anossiche e offrirebbero a piante e pesci le condizioni per una crescita solo stentata.
4.4.3 Tubi di coltivazione NFT costruzione e messa a dimora
Dopo i metodi di filtrazione illustrati in precedenza i sistemi  NFT prevedono l’uso di tubi in plastica disposti orizzontalmente per coltivare gli ortaggi (Figura).

4.62

Lattuga in crescita in tubi quadrati con il sistema NFT

Qualora fosse possibile sarebbe meglio utilizzare i tubi di sezione rettangolare con larghezza superiore all’altezza, che rappresentano lo standard tra i coltivatori idroponici. La ragione è che con questo tipo di tubi la superfice del film di acqua che colpisce le radici è più grande e favorisce l’assorbimento dei nutrienti e dunque la crescita delle piante. Uno
dei vantaggi del sistema NFT è che i tubi possono essere organizzati in molti modi, anche allo scopo di fare uso degli spazi verticali: muri, recinzioni e balconi (Figura).

4.63

Tubi di coltivazione NFT organizzati verticalmente


L’acqua viene pompata dal biofiltro in egual misura in ogni tubo idroponica con un piccolo
flusso crei una pellicola superficiale che
scorre lungo il fondo ricca di sostanze nutritive. I tubi di coltivazione posseggono una serie di fori lungo la parte  superiore del tubo in cui sono collocate le piante. Come le piante iniziano a consumare il rivolo d’acqua ricco di sostanze nutritive, cominciano a sviluppare gli apparati radicali all’interno dei tubi di coltivazione. Al stesso tempo, gli steli e le foglie crescono all’esterno dei tubi. La pellicola superficiale di acqua nella la parte inferiore di ciascun tubo assicura che le radici
ricevano grandi quantità di ossigeno dunque l’umidità e nutrizione. Mantenere un flusso superficiale permette alle radici di avere una superficie di scambio d’aria più grande. Il flusso d’acqua per ciascun tubo di coltivazione deve essere maggiore di 1-2 litri / min. La portata viene controllata dalla valvola a
Y, tutto il flusso di acqua in eccesso restituito al serbatoio di pesce.
Tubi di coltivazione: forma e dimensione
E’ consigliabile scegliere un tubo con il diametro ottimale per i tipi di piante coltivate. I tubi con una sezione quadrata sono i migliori, ma tubi tondi sono più comuni e assolutamente accettabili. Per i più grandi ortaggi a frutto,
sono necessari tubi del diametro 11 centimetri mentre per le verdure a foglia verde e di piccole dimensioni solo con piccole masse di radici e a rapida crescita sono necessari tubi con un diametro di 7,5 cm. Per la policoltura su piccola scala (in in cui crescano molti tipi di verdure) devono essere utilizzati tubi di diametro 11 cm  (Figura).

4.64

Diversi tubi di coltivazione che mostrano l’intervallo dei buchi per le piante

Questo evita limitazioni nella scelta del vegetale perché le piantine possono sempre essere coltivate nei tubi più ampi, anche si perde nella possibilità di elevare la densità di impianto. Piante con ampi apparati radicali, tra i quali pomodori e la menta, sono in grado di intasare i tubi più piccoli e causare straripamenti e perdite d’acqua. E’ pertanto necessario essere particolarmente consapevoli che potrebbero intasarsi anche tubi di grandi dimensioni.
La lunghezza del tubo di coltivazione può essere ovunque tra 1 e 12 m. In tubi di lunghezza superiore a 12 metri,
possono verificarsi carenze nutrizionali  verso l’estremità dei tubi perché le prime piante hanno già assorbito le sostanze nutritive. Una pendenza di circa 1 cm  per  ogni metro di lunghezza del tubo è necessaria  per assicurarsi che l’acqua scorra attraverso il tubo con facilità. La pendenza viene controllata utilizzando spessori (cunei).
S
ono consigliati  tubi in PVC perché di solito sono  i più comunemente disponibili e sono economici. Devono essere utilizzati tubi bianchi perchè il colore riflette i raggi del sole, mantenendo così la temperatura dell’acqua all’interno più fresca. In alternativa sono raccomandati, tubi idroponici quadrati o rettangolari con dimensioni 10 cm larghezza x 7 cm di altezza. I tubi idroponici professionali per i coltivatori commerciali sono in genere questa forma.

Piantare all’interno dei tubi di coltivazione
I fori nel tubo idroponico dovrebbero essere 7-9 cm di diametro e dovrebbero corrispondere alle dimensioni dei contenitori per la coltivazione disponibili. Ci dovrebbe essere un minimo di 21 cm tra il centro di ogni foro per consentire un adeguato spazio di impianto per verdure a foglia verde e
verdure più grandi. Ogni piantina viene inserita in una tazza di rete di plastica, che è poi a sua volta inserito all’interno del tubo di coltivazione. Ciò fornisce supporto fisico per la pianta. Le tazze di rete sono piene generalmente del medium utilizzato per le colture idroponiche (ghiaia vulcanica, lana di roccia o di Leca) intorno alla piantina. Per le insalate se lo si desidera, può essere posizionato un tubo di PVC che poggia all’interno della tazza di rete di 5 cm di una lunghezza di 5-10 cm   per fornire ulteriore equilibrio e sostegno alla pianta.

Istruzioni dettagliate impianto saranno contenute nell’appendice 8.
Se tazze in rete di plastica non sono disponibili o sono troppo costose, è possibile utilizzare normali bicchieri di plastica. Seguire la tecnica di impianto, come indicato nel
paragrafo precedente avendo cura di praticare molti buchi nel bicchiere di plastica in modo che le radici abbiano molti punti di contatto con il tubo di coltivazione. Per i coltivatori che ne abbiano la possibilità è possibile utilizzare supporti di schiuma agricola per sostenere le piante all’interno del tubo di coltivazione. Se nessuna di queste opzioni è disponibile o desiderata, è possibile trapiantare direttamente le piantine nei tubi, in particolare tubi rettangolari (Figura). 4.67Le radici delle piante possono essere accuratamente risciacquate per eliminare le tracce del supporto di germinazione in modo tale da non sporcare minimamente l’acqua, in alternativa piantine possono essere trapiantate con il loro supporto di germinazione, che che ha il vantaggio di non creare un stress alle piante. In ogni caso è necassario avere cura che le radici possono toccare il flusso di acqua sul fondo del tubo. Questo farà sì che le giovani piantine non si disidratino. In alternativa, possono essere aggiunti stoppini che “peschino” nel flusso d’acqua. Inoltre, è consigliabile innaffiare le piantine con l’acqua del sistema acquaponico una settimana prima loro trapianto, questo aiuterà a mitigare lo stress da trapianto perchè le piante si abitueranno meglio alla nuova acqua.


Tecnica 4.5 Deep Water Culture
Il metodo comporta la sospensione delle piante nell’acqua, facendole galleggiare, con le radici fluttuanti, su lastre di polistirene (Figure).

4.68

Schema di una sistema DWC che utilizza un growbed di medium inerte come filtro

4.69

Schema di un sistema DWC con filtri fisico e biologico

Questo metodo è il più comune per le grandi acquaponiche di tipo commerciale che producono una coltura specifica (tipicamente lattuga, insalata a cescpo o basilico, figura),

4.70

Un grande impianto DWC

ed è più adatto per l’automazione. Su una piccola scala, questa tecnica è più complicata di growbed con medium inerte e potrebbe non essere adatto per alcune località, in particolare quando ci sia un limitato accesso ai materiali.
4.5.1 dinamica del flusso idrico
La dinamica del flusso idrico in un impianto DWC è quasi identica a quella di un impianto NFT. L’acqua scorre per gravità dalla vasca del pesce, attraverso il filtro meccanico e nella combinazione biofiltro / pozzetto. Dal pozzetto, l’acqua viene pompata in due direzioni attraverso un
connettore a“Y”e valvole. Una parte dell’acqua viene pompata direttamente alla vasca dei pesci, il resto viene mandata nel collettore, che distribuisce in modo uguale l’acqua attraverso i canali. L’acqua scorre, sempre per gravità, attraverso i canali di coltivazione dove sono situati gli impianti e esce dalla parte opposta. All’uscita dai canali l’acqua viene restituita biofiltro / pozzetto, da dove viene pompata ancora sia nella vasca del pesce o nei canali. L’acqua che entra nel serbatoio di pesce fa sì che la vasca del pesce trabocchi attraverso il tubo di uscita del troppo pieno e di nuovo nel filtro meccanico, completando così il ciclo.
Questa configurazione “Figura a 8” descrive il percorso dell’acqua già visto visto nel
sistema NFT, l’acqua scorre attraverso il filtro meccanico e biofiltro prima di essere pompato di nuovo alla vasca dei pesci e nei canali ove vi sono le piante. A differenza del NFT dove nutrienti nel rivolo (film) di acqua che scorre a livello radice si esauriscono rapidamente, nel DWC il grande volume di acqua contenuta nei canali consente alla notevole quantità di sostanze nutritive di essere utilizzati da piante. Tale disponibilità di nutrienti potrebbe anche suggerire diversa progettazione dei sistemi, utilizzando una configurazione “a cascata” con un solo ingresso ad una serie di tubi perché l’aumento del flusso dell’acqua aiuterebbe le radici per accedere a un flusso maggiore di nutrienti.
Nel sistema DWC mostrato nel primo dei due schemi riportato nelle figure sopra, l’acqua viene pompata alle vasche di coltivazione che hanno lastre di polistirene galleggiano sul piano di appoggio della pianta. La portata dell’acqua in ingresso ogni canale è relativamente bassa, in generale, ogni vasca trattiene l’acqua per  1-4 ore. I tempo di ritenzione è un concetto simile a tasso di ricambio, e si riferisce alla quantità di tempo necessario per sostituire tutta l’acqua in un recipiente. Per esempio, se il volume d’acqua di una vasca è 600 litri e la portata dell’acqua in ingresso al contenitore è 300 litri / h, il tempo di ritenzione è 2 ore (600 litri ÷ 300 litri / h).

4.5.2 filtrazione meccanica e biologica
Filtrazione meccanica e biologica in unità DWC è la stessa in unità che NFT ed è descritta nella sezione 4.4.2.
4.5.3 Vasche o canali di coltivazione DWC: costruzione e messa a dimora delle piantine.
I c
anali di coltivazione possono essere di lunghezza variabile, da uno a decine di metri (Figura).

4.71

Vasca di coltivazione e radici fluttuanti

In generale, la loro lunghezza non è un problema, come era nella tecnica NFT, perché il grande volume di acqua consente in ogni caso un adeguato apporto di sostanze nutritive. Ottimale nutrizione delle piante nei canali molto lunghi dovrebbe in ogni caso essere sempre supportata da un’adeguato afflusso di acqua e dalla riossigenazione per garantire che i nutrienti non si esauriscano e che le radici possano respirare. Per quanto riguarda la larghezza è generalmente consigliabile usare come standard la larghezza di un foglio di polistirolo, ma può essere multipla di questo. Tuttavia, canali più stretti assicurano una velocità dell’acqua superiore che può beneficamente irrorare le radici con flussi più grandi di nutrienti. La scelta di larghezza dovrebbe anche tenere in considerazione l’accessibilità da parte dell’operatore. La profondità consigliata è di 30 cm per permettere di adeguato spazio alle radici di ogni pianta. Così come per le vasche dei pesci, i canali possono essere realizzati in qualsiasi materiale resistente e inerte che può contenere l’acqua. Per le unità di piccole dimensioni, materiali diffusi sono contenitori IBC (cisternette), contenitori di plastica o vetroresina. Canali molto più grandi possono essere costruiti utilizzando lunghezze di legno o blocchi di cemento rivestiti con teli impermeabili alimentari.
In caso di utilizzo di calcestruzzo, assicurarsi che sia sigillato con un materiale
impermeabile non tossico, per evitare la lisciviazione dal cemento nell’acqua del sistema di potenziali minerali tossici.
Come accennato in precedenza, il tempo di ritenzione per ogni canale in una unità è 1-4 ore, indipendentemente dalle dimensioni effettive canale. Ciò consente un’adeguata rifornimento dei nutrienti in ogni canale, anche se il volume di acqua e la quantità di nutrienti nei
canali profondi è sufficiente per nutrire le piante per periodi più lunghi. La crescita delle piante riesce a trarre beneficio da flussi più veloci dell’acqua, perché le radici saranno colpite da molte più di ioni; mentre i flussi più lenti e quasi acqua stagnante avrebbe un impatto negativo sulla crescita delle piante.
L’a
erazione per i sistemi DWC è di vitale importanza. In un canale densamente coltivato, la richiesta di ossigeno per piante potrebbe causare la caduta deilivelli di DO al di sotto del minimo. Qualsiasi decomposizione di solidi rifiuti presenti nel canale aggraverebbe il problema,
diminuendo ulteriormente DO.
Così, è importante installare un sistema di aerazione. Il metodo più semplice è quello di posizionare diversi piccole pietre per la diffusione dell’aria nei canali (Figura). 

4.72

Effetti di una pietra di areazione in un sistema DWC

La pietra d’areazione dovrebbe rilasciare circa 4 litri di aria al minuto, ed essere collocata ogni 2-4 m2 di superficie del canale. Inoltre dei Sifoni Venturi (si veda la Sezione 4.2.5) possono essere aggiunti ai tubi di afflusso dell’acqua per aerare l’acqua nel momento in cui entra nel canale. Infine nel sistema DWC può essere messo in pratica il metodo di Kratky (Figura)  lasciando uno spazio di 3-4 cm tra il polistirolo e il pelo dell’acqua all’interno del canale. 4.73Questo consente la circolazione dell’aria intorno alla parte superiore delle radici delle piante eliminando la necessità di pietre dell’aria nel canale perchè vi è una sufficiente quantità di ossigeno nell’aria dell’intercapendine per le radici. Un altro vantaggio di questo metodo è quello di evitare il contatto diretto del fusto della pianta con acqua, che riduce i rischi di malattie delle piante nella la zona del colletto. Inoltre, la maggiore ventilazione ha come come risultato quello della dissipazione del calore dall’acqua, l’ideale in climi caldi. Non aggiungere i pesci nei canali che potrebbero mangiare le radici delle piante, ad esempio pesci erbivori, come tilapia e carpe. Tuttavia, qualche piccolo carnivoro specie di pesci, come pesci rossi, Molly, pesci mangiatori di zanzare, possono essere utilizzati con successo per gestire le larve di zanzara che possono diventare un enorme fastidio per gli operatori e i vicini di casa in alcune aree.
I fogli di polistirolo devono avere un certo numero di fori per adattarsi ai vasetti di rete (o cubi spugna) utilizzati per sostenere ogni impianto (Figura). 

4.74

La quantità e la posizione dei fori è dettata dal tipo di verdura e dalla distanza desiderata tra le piante, le piante più piccole possono essere posizionate più da vicino. L’appendice 8 include dettagli specifici e utili suggerimenti su come praticare i fori. Le piantine possono essere coltivare in un impianto dedicato (vivaio, vedi Sezione 8.3) in piccoli appezzamenti di di terreno o una  coltura fuori suolo. Una volta che le piantine sono abbastanza grandi per essere gestite, possono essere trasferite nei supporti di rete e sistemate nel sistema DWC (Figura).

Lo spazio rimanente nel contenitore a rete deve essere riempito con un medium per coltura idroponica, come ghiaia vulcanica, lana di roccia o LECA, per sostenere la piantina. È anche possibile piantare semplicemente un seme direttamente nelle tazze di rete sopra la il medium. Questo metodo è talvolta raccomandato se semi degli ortaggi sono facilmente meneggiabili perché evita lo stress da trapianto. Quando si procede alla raccolta, assicurarsi di rimuovere tutta la pianta, comprese le radici e le foglie morte, dal canale. Dopo aver raccolto le zattere queste devono essere pulite, ma non lasciate a seccare, in modo da evitare di uccidere i batteri nitrificanti sulla superficie immersa della zattera. Anche gli impianti di grandi dimensioni dovrebbero pulire le zattere con acqua per rimuovere lo sporco e i residui vegetali e subito riposizionarle nei canali per evitare stress ai batteri nitrificanti.

4.5.4 Caso speciale DWC: bassa densità di pesce, senza filtri
Un caso del tutto particolare è rappresentato dai sistemi acquaponici a bassissima densità di pesce (Figura).

4.78.png

Disegno di un piccolo impianto a bassa densità senza filtrazione meccanica e biologica

Questi impianti ospitano una bassissima densità di pesce (cioè 1-1,5 kg di pesce per m3 di vasca del pesce). Semplici filtri di rete sono usati per trattenere la maggior parte dei dei rifiuti solidi le ampie vasche di coltivazione servono come vasche di decantazione per i rifiuti. Il vantaggio di questo metodo è la riduzione investimento economico inizialeeliminando al tempo stesso la necessità di contenitori e filtri aggiuntivi, materiali che possono essere difficili e costosi da trovare in alcune località. Per altri versi densità di allevamento inferiori porteranno alla produzione ittica inferiore. Alcune imprese acquaponiche fondano il loro business sul rendimento dell’impianto, piuttosto che sulla la produzione di pesce, usando quest’ultimo essenzialmente solo come fonte di nutrienti. Spesso, questo metodo richiede aggiunta di nutrienti per assicurare la crescita delle piante. Se si prende in considerazione questo metodo, è necessario riformulare il rapporto costi/benefici in relazione al tipo di impianto che si vuole condurre.
Dinamica dei flussi idrici
La differenza principale tra i due modelli (alta densità di pesce / bassa densità di pesce) è che il progetto a bassa densità non utilizza uno dei contenitori filtrazione esterni, meccanico o biologico. L’acqua scorre per gravità dal serbatoio pesce direttamente nei
canali DWC passando attraverso un semplice schermo di maglia. L’acqua viene quindi restituita ad un pozzetto e pompata di nuovo alle vasche del pesce.
Sia l
‘acqua della vasca dei pesci che quella dei canali è aerata con una pompa ad aria. I rifiuti del pesce vengono scomposti a cura di
batteri nitrificanti e mineralizzanti che vivono sulla superficie della radice della pianta e sulle pareti del canale.
La
densità del coefficiente di pesce è un continuum, che va dalla densità molto basse che non hanno bisogno di filtri, fino a densità molto elevate che hanno bisogno di un filtro esterno dedicato. Una soluzione semplice per procurarsi mineralizzazione e biofiltrazione supplementari e per evitare l’accumulo di rifiuti di solidi sul fondo dei canali consiste nella combinazione di un semplice schermo di rete con un cesto di ghiaia della dimensione di un pisello o palline di argilla posizionati appena sopra il livello dell’acqua in cui conferisce l’acqua che esce dalla vasca dei pesci. Il cestello agisce come un filtro di gocciolamento catturando e rimineralizzando i solidi. L’acqua che cade dal secchio in questo modo si arricchisce anche di ossigeno attraverso il suo effetto a spruzzo. Inoltre, l’uso della ghiaia avrebbe una azione tampone contro l’acidificazione dell’acqua seguente
Questo può contribuire a garantire un’adeguata biofiltrazione senza aumentare il costo di biofiltri esterni.
Una
densità dei pesci più bassa significa anche che la portata d’acqua può essere inferiore. Può essere quindi
utilizzata una pompa più piccola, riducendo i costi, ma è necessario assicurarsi che almeno la metà del volume totale della vasca del pesce serbatoio di pesce venga riambiato ogni ora. In realtà, alcuni ricercatori hanno avuto successo con la rimozione dell’elettropompa facendo affidamento sul lavoro manuale per ricambiare l’acqua due volte al giorno. Tuttavia, questi sistemi sono completamente dipendenti da una adeguata aerazione. A parte queste differenze, le altre raccomandazioni per la costruzione di vasche e canali DWC sono applicabili anche per il metodo a bassa densità.

Gestione delle unità a basso coefficiente di densità di pesce Le principali differenze rispetto alla gestione di impianti ad alta densità verranno discusse più in dettaglio nel capitolo 8. La filtrazione meccanica suggerita per la densità questi tipi di sistemi sopporta 1-5 kg di pesce ​​/ m3 (in confronto con 10-20 kg / m3 per altri sistemi analizzati in questo manuale). In precedenza, è stato suggerito che l’equilibrio tra pesci e piante segue il rapporto velocità di crescita, che aiuta a calcolare la quantità di mangime immesso nel sistema in rapporto ad una certa superficie di piante. Con il sistema a bassa densità occorre prestare maggiore attenzione all’introduzione di mangime. Una tecnica potrebbe essere quella di alimentare i pesci 2-3 volte al giorno, e quindi rimuovere tutti gli alimenti non consumati. La sovralimentazione comporta un accumulo di rifiuti nelle vasche e nei canali, che porta alle zone anossiche, condizioni di crescita povere, malattie dei pesci e stress delle piante. Sempre, ma soprattutto quando si utilizza questo metodo senza filtri, assicurarsi di monitorare le condizioni di qualità dell’acqua da vicino e per ridurre l’alimentazione se vengono rilevati alti livelli di ammoniaca o nitriti.
Vantaggi e svantaggi di bassa densità
Il vantaggio principale è quello di avere un sistema più semplice, più facile da costruire e più economico per cominciare un’attività, con costi di capitale più bassi. I pesci sono meno stressati perché sono cresciuti in condizioni di non affollamento. In generale, questa tecnica può essere molto utile per iniziare progetti con poco capitale. Questi sistemi possono essere molto utili per la coltivazione di pesci di alto valore, come i pesci ornamentali o colture speciali, come le erbe officinali, dove una produzione minore è compensato con il valore più alto.
Tuttavia, un grave svantaggio è che queste unità sono difficili riprodurre su più vasta scala o intensità.  Al fine di produrre una grande quantità di cibo, questi sistemi sarebbero proibitivi. In sostanza, solo una filtrazione meccanica e dei biofiltri esterni  permettono all’acquaponica di realizzare coltivazioni molto intensive su una piccola area.
Inoltre, la produzione di pesce non può funzionare indipendentemente dalla 
componente idroponica; le piante devono essere nei canali in ogni momento. Le radici delle piante forniscono l’area per la crescita di batteri e senza queste radici la biofiltrazione non sarebbe sufficiente per mantenere l’acqua pulita per i pesci. Se fosse mai necessario raccogliere tutte le piante nello stesso momento, che può verificarsi in caso di malattie, cambi di stagione o in ragione di eventi climatici, la ridotta biofiltrazione causerebbe un picco di ammoniaca con conseguente lo stress per il pesce.

4.7 Riassunto del capitolo
• I principali fattori da tenere in considerazione nel momento di decidere dove collocare una unità sono: stabilità del terreno, accesso alla luce del sole / ombra, esposizione a vento e pioggia, disponibilità materiali riutilizzabili, disponibilità di una struttura serra o tunnel.
• Ci sono tre tipi principali di sistemi acquaponici: il metodo che utilizza un medium inerte, noto anche come growbed system, il metodo che impiega un velo d’acqua ricco di nutrienti (NFT) e la coltivazione in acqua profonda (DWC), noto anche come metodo zattera o sistema flottante.
• Le componenti essenziali per tutti i sistemi acquaponici sono: il serbatoio di pesce, il filtro fisico/meccanico e biologico e le pompe acqua / aria.
• I growbed devono: (i) essere realizzati in robusto materiale inerte; (ii) avere una profondità di circa 30 cm; (iii) essere riempiti con un supporto contenente una elevata area superficiale; (iv) fornire adeguata filtrazione meccanica e biologica; (v) fornire zone separate per offrire la possibilità di sviluppo a organismi diversi; e (vi) essere sufficientemente bagnate attraverso in sistema di flusso e riflusso o di altre tecniche di irrigazione per garantire la buona filtrazione.
• Per le unità NFT e DWC,
sono necessari componenti meccanici e di biofiltrazione al fine di rimuovere solidi sospesi e ossidare i rifiuti disciolti (ammoniaca a nitrati).
• Per le unità NFT, la portata per ogni tubo di coltivazione deve essere 1-2 litri / minuto per garantire una buona crescita delle piante.
• Per unità DWC ogni canale deve avere un tempo di ritenzione di 2-4 ore e deve essere assicurata un’alta concentrazione di DO la salute dei batteri, e delle piante.
La vasca dei pesci deve essere ossigenata per mezzo pietre porose.
I growbed con medium inerte tra la zona bagnata e quella secca devono avere una sona allagata ad intermittenza che si avvantaggia un’elevata disponibilità di ossigeno atmosferico. Nelle unità NFT, aerazione aggiuntiva è fornita nel biofiltro, mentre nei sistemi DWC le pietre di areazione devono essere posizionate sia nel biofiltro che nei canali di coltivazione.

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2 thoughts on “Cap 4 : Componenti idroponici: Grow Bed, NFT, DWC (settima parte)

    • Ciao Cesco, mi sto appoggiando su un mio vecchio blog personale, in realtà siamo un’Associazione di promozione sociale. L’indirizzo è info@akuadulza.net . Se ci contatti potresti ricevere la risposta dal mio acconunt personale di posta.

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