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Tópicos adicionais sobre aquaponia

1. Exemplos de configurações aquapônicas em pequena escala

   Original publication 2014 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Aquaponics tem sido usado com sucesso em uma ampla gama de locais. Além disso, as técnicas aquapônicas foram revistas para atender a diversas necessidades e objetivos dos agricultores além dos métodos comuns de GRG ou barril (descritos ao longo desta publicação). Há muitos exemplos, mas estes foram escolhidos para destacar a adaptabilidade e diversidade da disciplina aquapônica.

   Aquapônica para a subsistência em Mianmar

   Um sistema aquaponico à escala piloto foi construído em Mianmar para promover a agricultura em microescala durante a implementação de um projeto e-Women financiado pela Cooperação Italiana para o Desenvolvimento. O objetivo era criar uma unidade produtiva sob critérios de baixa tecnologia e baixo custo usando materiais disponíveis localmente e energia solar autônoma. O sistema hospedava tilápia e uma ampla gama de vegetais (Figura 9.17). O sistema foi utilizado para o desenvolvimento de uma análise de custo-benefício, inclusive de depreciação, para sistemas de escala familiar com o objetivo de atingir a meta diária de US$1,25 estabelecida pelo Objetivo de Desenvolvimento do Milênio.

   Usando preços locais, um sistema aquapônico de27m2 colocado dentro de uma casa de rede de bambu e alimentado por painel solar custa USD25/m2 . Este sistema fornece um lucro líquido de USD1.6- 2.2/dia de vegetais, e uma ração diária de 400 g de tilápia para consumo doméstico. O período de retorno é de 8,5-12 meses, dependendo das culturas. A rede evita qualquer necessidade de controle de pragas e evita a sazonalidade, garantindo renda contra condições climáticas adversas (chuva). A enfermagem frita, muito comum entre os agricultores do Sudeste Asiático, poderia ser outra opção interessante na aquapônica para aumentar ainda mais a renda em famílias pobres ou sem terra.

   Este projeto-piloto mostrou que a aquaponia poderia desempenhar um papel importante na garantia de alimentos e meios de subsistência em muitas áreas do mundo. A produção de peixes e plantas com pequenas parcelas permite que as pessoas vulneráveis produzam renda, agrega valor ao trabalho doméstico e capacita as mulheres a nível comunitário.

   

   Aquapônica salina

   A integração da aquicultura marinha ou de água salobra com a agricultura proporciona novas formas de produzir alimentos em zonas costeiras ou com tendência salina onde não é possível desenvolver a agricultura tradicional. A cultura interior de animais aquáticos, para além dos benefícios ambientais decorrentes da poluição ou da restauração da paisagem, é benéfica para o maior controle dos fatores de produção e para a redução dos riscos relacionados a contaminantes ou patógenos. Embora a água salgada não seja ideal para plantas, pois cria choques osmóticos, limita o crescimento e adquire toxicidade de sódio, ainda é possível cultivar algumas plantas úteis em menor salinidade.

   

   Uma ampla gama de plantas pode se beneficiar da água rica em nutrientes obtida a partir de sistemas aquapônicos ou de recirculação fechados. Halófitos (espécies tolerantes ao sal) podem aumentar a produção de alimentos em áreas áridas e salinas e aumentar a produtividade da fazenda. Algumas espécies são culturas especializadas altamente valorizadas, como Salsola spp. (Figura 9.18), erva-doce, Atriplex spp. ou Salicornia spp., enquanto outros são cultivados para grãos, como milheto pérola, quinoa e capim-enguia, e outros ainda podem ser cultivados para biodiesel. As condições salinas ideais para halófitos estão na faixa de salinidade de um terço a metade da força do mar, mas algumas plantas são tolerantes às condições hipersalinas.

   Adaptar plantas hortícolas à água salina é um dos maiores desafios da agricultura moderna. No entanto, é possível cultivar algumas espécies hortícolas diretamente com água salobra. A maioria das plantas pertencentes à família Chenopodiaceae (beterraba, acelga) pode crescer facilmente em uma salinidade de um sexto a um terço da força do mar devido à sua maior resistência ao sal (Figura 9.19). Outras espécies comuns, como o tomate e o manjericão, podem atingir uma produção substancial até um décimo da força do mar (Figura 9.20), desde que sejam adotadas estratégias agronômicas adaptadas: aumento das concentrações de nutrientes, bio-condicionamento de plantas, enxerto com porta-enxertos tolerantes ao sal, melhor controle climático e maiores densidades de plantio. No entanto, os traços qualitativos das culturas salinas são superiores à água doce, tanto por suas características organolépticas, sabor e vida útil.

   

   Bumina e Yumina

   Há uma técnica aquapônica da Indonésia que merece atenção especial. Na Indonésia Bahasa, esta técnica é chamada bumina e yumina, traduzido literalmente como “peixe frutado” e “peixe vegetal”. Este nome demonstra o quão intimamente ligados as plantas e os peixes estão dentro de um sistema aquapônico. Bumina e yumina são essencialmente uma versão da técnica de cama de mídia.

   Os peixes são alojados dentro de uma lagoa escavada na terra e forrada com sacos de areia ou tijolos ocos. Esta lagoa é revestida com uma lona, ou melhor, um forro de polietileno. O forro é necessário para evitar reações biológicas e químicas indesejadas que ocorram dentro dos sedimentos no fundo e ajuda a manter o sistema limpo. Alternativamente, os peixes são alojados dentro de uma cisterna de concreto elevado. A água é bombeada para fora desta lagoa em um tanque de cabeçalho, geralmente construído a partir de um grande barril de plástico. Este barril pode conter material de filtro mecânico e biológico se a densidade de estoque for alta o suficiente para exigi-lo. A partir deste barril de cabeçalho, a água é alimentada, por gravidade, através de um tubo de distribuição. Toda a lagoa é revestida com vasos de satélite, vasos de flores simples ou outros pequenos recipientes que estão cheios de meios de cultivo orgânicos. O tubo de distribuição fica no topo destes vasos de satélite e a água é entregue através de pequenos orifícios. A água irriga e fertiliza as plantas nesses vasos, e depois sai do fundo dos vasos de volta para a lagoa de peixes (Figura 9.21). O efeito da água em cascata também ajuda a arejar a lagoa dos peixes.

   Bumina e yumina são usados como um componente importante das iniciativas de segurança alimentar em toda a Indonésia visando aumentar a produção de proteínas domésticas. O investimento inicial desses sistemas é menor do que o dos sistemas IBC descritos nesta publicação, mas eles exigem uma lagoa no solo, portanto, são inaplicáveis para algumas aplicações urbanas, internas ou em telhados.

   

   *Fonte: Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, produção aquapônica de alimentos, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduzido com permissão. *

2. Integração da aquapônica com outros jardins

   Original publication 2014 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Aquaponics pode ser usado sozinho, mas torna-se uma ferramenta mais forte para o pequeno agricultor quando usado em conjunto com outras técnicas agrícolas. Já foi discutido como outras plantas e insetos podem ser cultivados para complementar a dieta dos peixes, mas a aquapônica também pode ajudar o resto do jardim. Geralmente, a água rica em nutrientes das unidades aquapônicas pode ser compartilhada entre outras áreas de produção vegetal.

   Irrigação e fertilização

   As unidades aquapônicas são uma fonte de água rica em nutrientes para a produção de vegetais. Esta água também pode ser usada para fertilizar plantas ornamentais, gramados ou árvores. A água aquapônica é um excelente fertilizante orgânico para todas as atividades de produção à base de solo. Para vegetais que crescem em leitos ou remendos, a água aquapônica pode ser periodicamente retirada da unidade e irrigada no espaço de cultivo, dando ao solo um impulso de nutrientes essenciais para os vegetais. Se cultivar vegetais frutíferos maiores (ou seja, tomates) usando vasos satélites no jardim ou em qualquer espaço com bom acesso à luz solar, a água aquapônica também pode ser usada como fertilizante rico em nitratos durante os estágios iniciais do desenvolvimento da folha e do caule. Água aquapônica também é boa para iniciar sementes.

   Irrigando camas absorventes

   As camas Wicking são outra forma de jardim de cama levantada que são extremamente eficientes em água. A cama em si tem um reservatório de água na parte inferior do recipiente cheio de cascalho grande. Acima deste cascalho é uma boa mistura de solo de retenção de umidade. Estas duas zonas são geralmente separadas com pano de sombra, geotêxtil ou outro tecido. As plantas são plantadas dentro do solo. Um tubo de recarga leva para baixo através da zona superior do solo até a zona inferior do reservatório de água. A água é puxada para cima do reservatório para a zona da raiz por ação capilar (Figura 9.15). Isso elimina a necessidade de rega excessiva e muito menos água é perdida através da evaporação. As raízes que crescem no solo úmido têm um suprimento contínuo de água, oxigênio e nutrientes. As camas de absorção podem ser regadas com água padrão, mas o uso de água aquapônica também fornece nutrientes e evita a necessidade de fertilizantes. Uma válvula instalada na parte inferior dos recipientes de leito absorvente ajuda a limpar periodicamente a água evitando o acúmulo de sais e/ou zonas anaeróbias.

   

   Os leitos de absorção são um excelente método de cultivo de vegetais em regiões áridas e escassas de água, pois apenas metade da água é necessária em comparação com os métodos de irrigação padrão de cima para baixo. As camas de absorção podem ser feitas de recipientes à prova de água ou cavadas no chão e seladas com um polietileno

   que armazena a água, tornando-os métodos ideais para produzir alimentos em áreas urbanas áridas e semi-áridas com pouco ou nenhum acesso ao solo (Figura 9.16).

   

   Outro método é colocar uma cama absorvente em cima de uma cama de mídia dentro do sistema aquapônico propriamente dito. O tecido essencialmente cria uma passagem unidirecional, mantendo o solo fora do sistema, mas permitindo que a água penetre na zona radicular. Este método pode ser usado para cultivar tubérculos e vegetais de raiz, como raiz de taro, cebolas, beterrabas e cenouras. Para mais informações sobre o conceito de leito absorvente, consulte as fontes listadas na seção “Leitura adicional”.

   *Fonte: Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, produção aquapônica de alimentos, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduzido com permissão. *

3. Proteger os níveis de água para uma unidade de pequena escala

   Original publication 2014 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Um dos desastres mais comuns para unidades aquapônicas de pequena escala ou comercial é um evento de perda de água onde toda a água drena da unidade. Isso pode ser catastrófico e matar todos os peixes, destruindo o sistema. Existem várias maneiras comuns para isso acontecer, incluindo cortes de eletricidade, canos bloqueados, drenos deixados abertos, esquecendo de adicionar água nova ou interrupção do fluxo de água por animais. Todas estas questões podem ser fatais para os peixes em questão de horas se os problemas não forem resolvidos imediatamente. Abaixo está uma lista de métodos para evitar algumas das situações acima.

   Interruptores flutuantes

   Os interruptores de flutuação são dispositivos baratos usados para controlar a bomba dependendo do nível da água (Figura 9.12). Se o nível de água no tanque do reservatório cair abaixo de uma certa altura, o interruptor desligará a bomba. Isso evita que a bomba bombeie toda a água para fora do tanque. Da mesma forma, os interruptores de flutuação podem ser usados para preencher o sistema aquapônico com água de uma mangueira ou água principal. Um interruptor de flutuação semelhante a um vaso sanitário e válvula pode garantir que o nível da água nunca caia abaixo de um determinado ponto. Note-se que, em certos tipos de eventos de perda de água, como um tubo quebrado, este método pode garantir que os peixes sobrevivam, mas, na verdade, agravam muito a inundação, e pode não ser apropriado para aplicações interiores.

   O diagrama não está disponível nesta cópia migrada; consulte a edição original.

   Tubos de transbordamento

   Os tubos de transbordamento retornam a água do ponto mais alto da unidade de volta para o cárter no caso de os tubos de drenagem normais ficarem entupidos (Figura 9.13). Nesses projetos, o ponto mais alto é o tanque de peixes, mas outros projetos têm as camas de cultivo acima do tanque de peixes. Independentemente disso, se os tubos forem bloqueados, o que pode ocorrer se as folhas de plantas, meios ou resíduos de peixe se acumularem, os tubos de transbordamento podem drenar a água com segurança de volta para o cárter. Isso elimina o risco de bombear a água para fora do topo do sistema e drenar os tanques.

   O diagrama não está disponível nesta cópia migrada; consulte a edição original.

   Pontas

   

   As pontas são usadas em tanques de drenagem inferior para evitar que toda a água seja drenada, normalmente instaladas em tanques de peixes. Dentro do tanque em questão, um tubo vertical é inserido no dreno (Figura 9.14). Esta técnica define a altura da coluna de água; a água não fica mais profunda ou mais rasa do que a parte superior do tubo. No entanto, esta solução também significa que a água do fundo do aquário não é drenada, a menos que um tubo mais largo e mais alto com aberturas largas na parte inferior esteja posicionado para cercar concentricamente o tubo vertical. Ao fazer isso, a água entra de baixo e flui para cima para o estreito interespaço até que ela saia do topo do tubo vertical. Este método é muito seguro, mas requer que o tubo externo seja ocasionalmente movido para mobilizar os resíduos entupidos no interespaço entre os dois tubos.

   Cercas de animais

   Animais e aves oportunistas também podem causar perda de água removendo, deslocando ou quebrando canos de água no processo de busca de água para beber ou peixe e legumes para comer. Para evitar isso, uma cerca de animal simples pode ser instalada.

   *Fonte: Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, produção aquapônica de alimentos, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduzido com permissão. *

4. Alternativas locais sustentáveis para insumos aquánicos

   Original publication 2014 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Fertilizantes vegetais orgânicos

   O Capítulo 6 discutiu como mesmo os sistemas aquapônicos equilibrados podem experimentar deficiências de nutrientes. Embora os grânulos de alimentos para peixes sejam um alimento inteiro para peixes, eles não têm necessariamente as quantidades certas de nutrientes para as plantas. Geralmente, os alimentos para peixes têm baixos valores de ferro, cálcio e potássio. Deficiências de plantas também podem surgir em condições de crescimento inferiores, como clima frio e meses de inverno. Assim, fertilizantes vegetais suplementares podem ser necessários, particularmente quando cultivam hortaliças frutificantes ou aqueles com altas demandas de nutrientes. Os fertilizantes sintéticos são muitas vezes muito severos para a aquapônica e podem perturbar o ecossistema equilibrado; em vez disso, a aquapônica pode confiar no chá de composto para qualquer suplementação de nutrientes.

   Processo geral de compostagem

   O composto é um fertilizante rico que é feito de matéria orgânica quebrada, incluindo resíduos alimentares. O composto é extremamente útil na jardinagem à base de solo para reabastecer material orgânico, reter a umidade e fornecer nutrientes. Além disso, o composto pode ser usado para criar um fertilizante líquido, chamado de chá composto, que pode ser adicionado à água aquapônica para aumentar o suprimento de nutrientes. Convenientemente, o composto de alta qualidade pode ser feito a partir de resíduos alimentares domésticos. Basicamente, o desperdício alimentar é adicionado a um recipiente, daqui em diante chamado de unidade de composto. Dentro da unidade de composto, bactérias aeróbias, fungos e outros organismos dividem a matéria orgânica em nutrientes simples para as plantas consumirem. A substância final que é produzida é chamada de húmus. Consiste em cerca de 65 por cento de matéria orgânica, é livre de patógenos e está cheio de nutrientes. Todo o processo, desde o desperdício de alimentos até o húmus, pode levar até seis meses, dependendo da temperatura no interior da unidade de composto e da qualidade da aeração.

   Uma unidade de composto é geralmente um recipiente em forma de barril de 200-300 litros, com tampa e muitas aberturas (Figura 9.1). Eles geralmente são de cor escura para reter o calor, o que acelera o processo de decomposição. Muitos tipos de unidades de composto estão disponíveis, e eles são muito fáceis de construir com peças recicladas. As unidades de composto que tocam são recomendadas porque exigem menos espaço e permanecem bem arejadas e homogêneas. Certifique-se de ter espaço suficiente para girar o barril corretamente. Todas as unidades de composto requerem fluxo de ar adequado.

   

   Ao fazer composto, é importante gerenciar os materiais que estão entrando nele. É melhor manter uma boa proporção de material orgânico úmido e seco em camadas em quantidades iguais para atingir um teor de umidade de cerca de 60-70 por cento. Como as primeiras 2-3 semanas são um processo aeróbio térmico com temperaturas de até 60-70 °C, é importante evitar umidade excessiva que reduza o calor. O estágio térmico acelera o processo de compostagem e ajuda a pasteurizar os resíduos orgânicos de qualquer possível patógeno. As camadas são importantes para evitar que o composto esteja muito molhado e evitar zonas anaeróbias. A aeração frequente da pilha é uma tarefa importante para manter as bactérias em condições aeróbias e processar os resíduos uniformemente. A operação consiste em simplesmente girar os resíduos de cabeça para baixo ou girar periodicamente o tambor/recipiente. Isso ajuda a arejar as bactérias aeróbicas.

   Um bom composto verde pode ser obtido a partir de uma mistura de materiais úmidos, como restos de alimentos vegetais, café moído, frutas e vegetais, e materiais secos, como pão, recortes de grama, folhas secas, palha, cinzas e aparas de madeira. No entanto, é importante manter um equilíbrio ideal entre carbono e nitrogênio (relação C:N a 20-30), uma vez que resulta em uma rápida transformação do material. Em geral, é aconselhável não usar muita palha ou aparas de madeira (C:N\ > 100), mas sim usar resíduos “verdes”, como recortes de grama, preferencialmente ligeiramente secos para reduzir o seu teor de umidade. Não é recomendado usar demasiadas cinzas de madeira para evitar aumentos excessivos de pH, e usar apenas cinzas de madeira de origem vegetal, uma vez que outras fontes (ou seja, papel) podem conter substâncias tóxicas. Alguns materiais nunca devem ser compostados, incluindo laticínios, carne, frutas cítricas, plástico, vidro, metal e nylon. Compostagem é muito indulgente, mas idealmente o composto deve ter umidade e nitrogênio suficientes para alimentar todos os organismos benéficos. A água pode ser adicionada se o composto estiver muito seco. O aumento da temperatura do composto indica intensa atividade microbiana, indicando que o processo de composto está ocorrendo. Na verdade, o composto torna-se tão quente que pode ser usado para aquecer estufas.

   

   A vermicompostagem é um método especial de compostagem que usa minhocas na unidade de composto (Figura 9.2). Existem vários benefícios em adicionar worms. Primeiro, eles aceleram o processo de decomposição à medida que consomem resíduos orgânicos. Em segundo lugar, seus resíduos (fundição de vermes) são um fertilizante extremamente eficaz e completo. Unidades especiais de vermicompostagem podem ser compradas ou construídas, e há uma riqueza de informações disponíveis. É importante obter vermes a partir de uma fonte respeitável e garantir que eles nunca comeram carne ou resíduos de animais. Uma vez compostadas, as fundições de vermes podem ser usadas diretamente no viveiro de plantas para iniciar sementes, pois isso introduzirá os nutrientes ao sistema aquapônico uma vez que as mudas são transplantadas. Alternativamente, as fundições de vermes podem ser feitas em um chá de composto.

   

   Chá de compostagem e mineralização secundária Quando o resíduo orgânico finalmente se decompôs em húmus, que pode levar 4-6 meses, é possível fazer chá de composto. O processo é simples. Vários punhados grandes de composto estão amarrados dentro de um saco de malha, ponderados com algumas pedras. Este saco é suspenso em um balde de água (20 litros). Uma pedra de ar conectada a uma pequena bomba de ar é posicionada sob o saco de malha para que as bolhas agitem o conteúdo (Figura 9.3). A aeração é muito importante para evitar que a fermentação anaeróbica ocorra. A mistura é deixada por vários dias com aeração constante. O conteúdo deve ser agitado ocasionalmente para evitar quaisquer áreas anóxicas. Após 2-3 dias, o chá de composto está pronto para ser usado na unidade. O chá deve ser esticado através de um pano fino e depois diluído 1:10 com água. Aplicar nas plantas como alimento foliar num recipiente de pulverização ou como fertilizante líquido diretamente nas raízes das plantas. Se adicionar o chá diluído diretamente na unidade, comece usando pequenas quantidades (50 ml) e documente pacientemente a mudança no crescimento da planta. Reaplicar quando necessário, mas tenha cuidado para não adicionar muito.

   Outros chás de nutrientes

   Além do composto, existem muitos outros materiais orgânicos ricos em nutrientes que podem ser fabricados em chá de nutrientes da maneira explicada acima. Um mencionado acima é usar os resíduos sólidos do tanque de peixes, capturados do filtro mecânico. Fabricados da mesma forma, os resíduos sólidos são completamente mineralizados e disponíveis para adicionar de volta ao sistema aquapônico. Outras fontes incluem algas marinhas, urtigas e confrei. Algas marinhas é uma grande adição porque é rica em potássio e ferro, que muitas vezes são carentes de aquapônica, mas certifique-se de enxaguar o sal residual das algas marinhas. Quantidades maiores de chás de fertilizantes orgânicos também podem ser usadas para manter temporariamente o sistema aquapônico sem peixes. Isso pode ser útil nos meses mais frios do ano, quando o metabolismo dos peixes é baixo e as plantas precisam de um aumento de nutrientes.

   Segurança de compostagem

   Ao usar composto, certifique-se de que ele está totalmente decomposto - tornando-o livre de agentes patogênicos. Nunca use fontes orgânicas de animais de sangue quente, o que aumenta o risco de introduzir agentes patogênicos. Além disso, certifique-se de que a água está bem oxigenada e constantemente arejada ao produzir o chá, pois isso ajuda na mineralização e evita que alguns tipos de bactérias patogênicas cresçam. Evite sempre colocar água aquapônica nas folhas das plantas, especialmente quando se usa chá de composto. Para obter mais informações sobre a fabricação de chá de composto, consulte a seção sobre leitura adicional.

   Ração alternativa para peixes

   A ração para peixes é uma das entradas mais importantes e caras para qualquer sistema aquapônico. Pode ser comprado ou feito por conta própria. Os autores recomendam fortemente o uso de grânulos de alimentação de peixe fabricados de qualidade, pois são um alimento inteiro para peixes, o que significa que os pellets satisfazem todas as necessidades nutricionais dos peixes. Mesmo assim, abaixo está um exemplo de alimentos complementares para peixes que podem ser facilmente produzidos internamente, o que pode ajudar a economizar dinheiro ou ser usados temporariamente se os alimentos fabricados não estiverem disponíveis ou muito caros. No apêndice 5 estão disponíveis mais informações sobre a criação de péletes de alimentos para animais caseiros.

   Lentilha

   

   A lentilha de água é uma planta de água flutuante de rápido crescimento que é rica em proteínas e pode servir como fonte de alimento para carpas e tilápias (Figura 9.4). A lentilha pode dobrar sua massa a cada 1-2 dias em condições ótimas, o que significa que uma metade da lentilha pode ser colhida todos os dias. A lentilha de água deve ser cultivada num tanque separado do peixe, pois, caso contrário, o peixe consumiria toda a unidade populacional. A aeração não é necessária e a água deve fluir a uma velocidade lenta através do recipiente. A lentilha pode ser cultivada em lugares expostos ao sol ou meio sombreados. A lentilha excedente pode ser armazenada e congelada em sacos para uso posterior. A lentilha de água também é uma alimentação útil para aves de capoeira.

   A lentilha de pato é uma adição útil a um sistema aquapônico, especialmente se o recipiente de cultivo de patinhos estiver localizado ao longo da linha de retorno entre as plantas cultivam camas e o aquário. Todos os nutrientes que escapam da planta cultivam camas fertilizam a lentilha, garantindo assim a água mais limpa possível retornando ao peixe. A lentilha não conserta o nitrogênio atmosférico, e toda a proteína na lentilha vem, em última análise, da ração de peixes ou de outras fontes externas.

   Azolla, uma samambaia aquática

   

   Azolla é um gênero de samambaia que cresce flutuando na superfície da água, muito na forma de lentilha (Figura 9.5). A principal diferença é que Azolla é capaz de fixar nitrogênio atmosférico, essencialmente criando proteínas a partir do ar. Isso ocorre porque Azolla tem uma relação simbiótica com uma espécie de bactéria, Anabaena azollae, que está contida nas folhas. Além de fornecer uma fonte livre de proteína, Azolla é uma fonte de alimentação atraente devido à sua taxa de crescimento excepcionalmente elevada. Como a lentilha, Azolla deve ser cultivada em um tanque separado com fluxo de água lento. Seu crescimento é muitas vezes limitado pelo fósforo, portanto, se Azolla é para ser cultivado intensamente uma fonte adicional de fósforo é necessária, como o chá de composto.

   Insetos

   Os insetos são considerados pragas indesejáveis em muitas culturas. No entanto, têm um enorme potencial no apoio às cadeias alimentares tradicionais com soluções mais sustentáveis. Em muitos países, os insetos já fazem parte das dietas das pessoas e são vendidos nos mercados. Além disso, eles têm sido usados como alimentação animal há séculos.

   Insetos são uma fonte de nutrientes saudável porque são ricos em proteínas e ácidos graxos poliinsaturados e cheios de minerais essenciais. Seu teor de proteína bruta varia entre 13 e 77 por cento (em média 40 por cento) e varia de acordo com a espécie, o estágio de crescimento e a dieta de criação. Os insectos são também ricos em aminoácidos essenciais, que são um factor limitante em muitos ingredientes alimentares (apêndice 5). Insetos comestíveis também são uma boa fonte de lipídios, pois sua quantidade de gordura pode variar entre 9 e 67 por cento. Em muitas espécies, o conteúdo de ácidos graxos poliinsaturados essenciais também é alto. Estas características, em conjunto, tornam os insectos uma opção saudável e ideal tanto para a alimentação humana como para a alimentação animal para animais ou peixes.

   Dado o seu enorme número e variedades, a escolha do inseto a ser criado pode ser adaptada à sua disponibilidade local, condições climáticas/sazonalidade e tipo de alimento disponível. A fonte de alimento para insetos pode incluir cascas de grampo, folhas vegetais, resíduos vegetais, estrume e até materiais orgânicos ricos em madeira ou celulose, que são adequados para cupins. Os insetos também contribuem muito para a biodegradação de resíduos, pois quebram a matéria orgânica até que seja consumida por fungos e bactérias e mineralizada em nutrientes vegetais.

   A cultura de insetos não é tão desafiadora quanto outros animais, uma vez que o único fator limitante é a alimentação e não o espaço de criação. Às vezes, os insetos são referidos como “micro-gado”. A necessidade de espaço reduzido significa que as explorações de insectos podem ser criadas com áreas muito limitadas e custos de investimento. Além disso, insetos são criaturas de sangue frio, isso significa que sua eficiência de conversão de alimentos em carne é muito maior do que os animais terrestres e semelhante aos peixes. Há uma abundância de opções possíveis e conhecimento adicional sobre a criação de insetos como alimento na seção sobre leitura adicional. Entre as muitas espécies disponíveis, uma espécie interessante para ser usada como alimento para peixes é a mosca-soldado preto (veja abaixo).

   Soldado negro voa

   As larvas de moscas de soldados negros, Hermetia illucens, são extremamente ricas em proteínas e uma valiosa fonte de proteína para o gado, incluindo peixes (Figura 9.6). O ciclo de vida deste inseto o torna uma adição conveniente e atraente a um sistema integrado de criação de propriedades em condições climáticas favoráveis. As larvas alimentam-se de estrume, animais mortos e resíduos alimentares. Ao cultivar moscas de soldados negros, esses tipos de resíduos são colocados em uma unidade de composto que possui drenagem e fluxo de ar adequados. À medida que as larvas atingem a maturidade, elas se arrastam para longe de sua fonte de alimentação através de uma rampa instalada na unidade de composto que leva a um balde de coleta. Essencialmente, as larvas devoram resíduos, acumulam proteínas e depois se colhem. Dois terços das larvas podem ser transformados em alimentos para animais, enquanto o terço restante deve ser autorizado a transformar-se em moscas adultas numa área separada. As moscas adultas não são um vetor de doenças; as moscas adultas não têm partes bucais, não comem e não são atraídas por nenhuma atividade humana. As moscas adultas simplesmente acasalam e depois retornam à unidade de composto para colocar ovos, morrendo depois de uma semana. As moscas de soldado preto têm sido mostradas para evitar moscas domésticas e moscas em instalações pecuárias e podem realmente diminuir a carga de patógeno no composto. Mesmo assim, antes de alimentar as larvas aos peixes, as larvas devem ser processadas por segurança. O cozimento em forno (170 °C durante 1 hora) destrói todos os agentes patogênicos, e as larvas secas resultantes podem ser moídas e transformadas em alimentos para animais.

   

   Moringa ou kalamungay

   Moringa oleifera é uma espécie de árvore tropical muito rica em nutrientes, incluindo proteínas e vitaminas. Classificado por alguns como um super alimento e atualmente sendo usado para combater a desnutrição, é uma adição valiosa aos alimentos caseiros para peixes por causa desses nutrientes essenciais. Todas as partes da árvore são comestíveis de escolha adequados para consumo humano, mas para a aquicultura são tipicamente as folhas que são usadas. Na verdade, houve sucesso em vários projetos aquapônicos de pequena escala na África usando folhas desta árvore como a única fonte de alimento para tilápia. Estas árvores são de rápido crescimento e resistentes à seca e facilmente propagadas através de estacas ou sementes. No entanto, eles são intolerantes à geada ou ao congelamento e não são apropriados para áreas frias. Para a produção de folhas, todos os ramos são colhidos até o tronco principal quatro vezes por ano em um processo chamado polarização.

   Coleção de sementes

   A coleta de sementes de plantas em crescimento é outra importante estratégia de economia de custos e sustentabilidade em muitos tipos de agricultura em pequena escala. É especialmente eficaz para a aquapônica porque as plantas são o principal objetivo de produção. A coleta de sementes é um processo simples, que é discutido aqui como duas categorias principais, vagens de sementes secas e vagens de sementes úmidas. Em geral, use apenas sementes de plantas maduras. Sementes de plantas jovens não germinarão, e plantas velhas já dispersaram suas sementes. Evite plantas híbridas, que podem ser estéreis. A coleta de muitas plantas ajuda a reter a diversidade genética e plantas saudáveis. Além disso, considere grupos locais de troca de sementes que estão disponíveis para comercializar sementes com outros pequenos agricultores.

   vagens de sementes secas

   

   Esta subcategoria inclui manjericão, alface, foguete de salada e brócolis. As sementes de algumas dessas plantas podem ser colhidas ao longo do ciclo de cultivo, por exemplo, manjericão (Figura 9.7). Outras sementes só podem ser coletadas depois que a planta estiver totalmente madura e não mais utilizável como vegetal, por exemplo, alface e brócolis. O processo geral é colocar as hastes secas/maduras cortadas em um saco de papel grande e armazenar por 3-5 dias em um local fresco e escuro. Durante este tempo, é útil agitar levemente o saco de papel selado para liberar as sementes. Em seguida, abra o saco e agite o caule ou a planta inteira uma última vez enquanto ainda estiver dentro do saco. Em seguida, remova as hastes e todos os detritos vegetais e passá-los através de uma peneira para coletar as sementes restantes. Reúna essas sementes e coloque-as de volta no saco de papel, certificando-se de que apenas sementes e nenhum resíduo vegetal permaneçam.

   vagens de sementes molhadas

   Esta subcategoria inclui pepinos, tomates e pimentos. As sementes se desenvolvem dentro do fruto real, geralmente revestidas em um saco de gel, o que proíbe a germinação das sementes. Quando os frutos estiverem prontos para a colheita, geralmente indicados por uma cor forte e vibrante, retire o fruto da planta, corte o fruto com uma faca e colete as sementes dentro usando uma colher. Pegue as sementes revestidas com gel e coloque em uma peneira e comece a lavar o gel com água e um pano liso. Em seguida, pegue as sementes e coloque-as para fora e seque-as na sombra, lançando-as ocasionalmente até que estejam totalmente secas. Finalmente, remova qualquer gel ou detritos vegetais restantes e guarde-os em um pequeno saco de papel.

   Armazenamento de sementes

   Recomenda-se armazenar sementes dentro de sacos de papel selados ou envelopes em um local fresco, seco e escuro com um mínimo de umidade. Uma geladeira pequena é um lugar perfeito para armazenar sementes, melhor se em um recipiente hermético com um saco dessecante (isto é, gel de sílica) para manter a umidade abaixo dos níveis necessários para que os fungos cresçam. É vital garantir que apenas as sementes estejam presentes sem qualquer outra planta ou detritos do solo para remover o risco de doença ou germinação prematura. Os detritos vegetais e a umidade também podem incentivar fungos e bolores que podem danificar as sementes. Uma vez colocado nos sacos, escreva no saco a data e o tipo de planta. Para altas percentagens de germinação de sementes, as sementes devem ser usadas dentro de 2-3 estações de crescimento.

   Colheita de água da chuva

   A coleta de água da chuva para reabastecer unidades aquapônicas é outra maneira eficaz de reduzir os custos de funcionamento. Existem vários benefícios em usar a água da chuva para a aquapônica. Em primeiro lugar, a chuva é livre. Os sistemas aquapônicos descritos nesta publicação perdem 1-3 por cento de sua água por dia, principalmente da transpiração através das folhas da planta. A água é um recurso precioso e pode ser caro e pouco confiável em algumas áreas. Segundo, a maioria das águas pluviais é de alta qualidade. É improvável que a água da chuva tenha toxinas ou patógenos. A água da chuva não contém sais. A água da chuva também tem baixos níveis de GH e KH, e é tipicamente ligeiramente ácida. Isso é bastante útil, especialmente em áreas onde a água tem uma forte alcalinidade, porque a água da chuva pode compensar a necessidade de correção ácida da água de entrada para manter o sistema aquapônico dentro da faixa ideal de pH de 6,0-7,0. No entanto, o KH mais baixo da água da chuva significa que a água da chuva é um tampão fraco contra alterações ácidas no pH. Por conseguinte, se utilizar a água da chuva como principal fonte de água, deve adicionar-se carbonato de cálcio, tal como descrito no ponto 3.5.2. Seja consciente sobre a superfície de coleta de água, e tente evitar a coleta de água em torno de poços de aves ou onde quer que as fezes dos animais se acumulem. Um método simples para reduzir qualquer risco de contaminação por patógenos é através da filtração lenta da areia, que pode ser obtida simplesmente percolando água em um filtro de areia fina de 50-60 cm de altura e coletando a água filtrada na abertura inferior do tanque.

   

   A coleta de água da chuva pode ser facilmente alcançada conectando um grande recipiente limpo a tubos de drenagem de água ao redor de um edifício ou casa (Figura 9.8). Por exemplo, uma bacia hidrográfica de 36m2 irá recolher 11 900 litros de água com menos de 330 mm de precipitação por ano. Uma parte desta água está perdida, mas o suficiente é capturado para ser suficiente para uma unidade aquapônica de pequena escala. As unidades aqui descritas utilizam, em média, 2 000-4 000 litros de água por ano. Coletar água da chuva é a parte mais fácil; armazenar água da chuva é mais importante e pode ser mais desafiador. A água tem de ser retida até que o sistema precise dela, e a água tem de ser mantida limpa. Os recipientes devem ser cobertos com uma tela para evitar que mosquitos e detritos vegetais entrem. Também ajuda a manter alguns pequenos guppies ou tilápia fritar na água da chuva para comer insetos, e uma única pedra de ar impede o desenvolvimento de bactérias anóxicas.

   Técnicas alternativas de construção para unidades aquapônicas

   

   A engenhosidade humana tem proporcionado inúmeras variações sobre o tema básico da aquapônica. No seu sentido mais básico, a aquapônica é simplesmente colocar peixes e vegetais em diferentes recipientes com água oxigenada compartilhada. Tanques de água antigos, banheiras, barris de plástico, mesas, peças de madeira e metal podem ser usados na construção de uma unidade aquapônica (Figura 9.9). As jangadas e os copos de plantio para sistemas DWC podem ser construídos a partir de bambu ou plástico reciclado; e os sistemas de mídia podem ser preenchidos com cascalho disponível localmente. Certifique-se sempre de que nenhum dos componentes (tanque de peixes, camas de mídia, tubos de cultivo e acessórios de encanamento) foram usados anteriormente para conter substâncias tóxicas ou nocivas que podem prejudicar os peixes, plantas ou seres humanos. Além disso, é necessário lavar completamente qualquer material antes de usá-lo.

   O sistema aquapônico menos caro consiste em um grande orifício no solo, revestido com forro de lagoa de plástico de polietileno barato de 0,6 mm. Esta lagoa é separada com arame ou malha para separar o peixe das plantas. Um lado da lagoa é o aquário, abastecido com uma densidade relativamente baixa de peixe, enquanto o outro é um canal DWC coberto com espuma de poliestireno. A aeração e o movimento da água são sempre necessários, mas podem ser adicionados através de um elevador aéreo com baixa altura da cabeça ou através de bombeamento alimentado por seres humanos. Levantar água até um tanque de cabeçalho e permitir que ela volte em cascata é um método de adicionar oxigênio sem eletricidade. Esta abordagem pode ser utilizada em locais onde os barris e os contentores de GRG são demasiado caros para os agricultores considerarem utilizar, embora a produção global seja inferior.

   O apêndice 8 mostra métodos para fazer unidades aquapônicas usando GRG, que podem ser facilmente encontrados em todo o mundo. Além disso, a seção “Leitura adicional” lista dois guias diferentes sobre a aquapônica “faça você mesmo”.

   Energia alternativa para unidades aquapônicas

   A operação das bombas elétricas da unidade, tanto de ar quanto de água, requer uma fonte de energia. Normalmente, a rede elétrica normal é usada, mas não é obrigatória. Esses sistemas podem ser operados completamente usando energia renovável. Está fora do âmbito desta publicação especificar os planos para a construção de sistemas de energias renováveis, mas os recursos úteis estão listados na secção “Leitura adicional”.

   Eletricidade fotovoltaica

   

   A energia solar é uma energia alternativa e renovável que vem da luz solar. Painéis fotovoltaicos convertem a radiação eletromagnética do sol em energia térmica ou eletricidade (Figura 9.10). As bombas de água e ar para um sistema aquapônico podem ser alimentadas com energia solar usando células solares fotovoltaicas, um inversor de tensão AC/DC e baterias grandes para garantir alimentação 24 horas à noite ou em dias nublados. Embora altamente sustentável, a energia solar implica um grande investimento inicial devido aos custos do equipamento extra necessário para converter e armazenar a energia das células fotovoltaicas. No entanto, em algumas áreas existem incentivos à utilização da energia solar, o que pode ajudar a compensar estes custos.

   Isolamento

   No inverno, pode ser necessário aquecer a água. Existem muitos métodos para alcançar este aquecimento usando combustíveis fósseis. No entanto, opções mais baratas e mais sustentáveis estão disponíveis, como isolamento de tanques e aquecimento em espiral. O isolamento dos tanques de peixes com isolamento padrão durante os meses de inverno evita a dispersão do calor do tanque de peixes. Energia térmica significativa é realmente dispersa da atividade das pedras de ar, portanto, é melhor cobrir e isolar o biofiltro ou adotar soluções alternativas de aeração que evitem borbulhar ar.

   Aquecimento em espiral

   

   O aquecimento em espiral é uma forma de captura passiva de calor da energia solar. A água do sistema é circulada através de tubo de mangueira preto, enrolado em espiral. O plástico preto capta o calor do sol e transfere-o para a água. Para aquecer ainda mais o sistema, a bobina de aquecimento em espiral pode ser contida dentro de uma pequena casa de painel de vidro que serve como uma mini-estufa para aumentar ainda mais o calor. Um fundo preto também pode ajudar a reter o calor. Para os sistemas descritos aqui, as dimensões recomendadas são um tubo de 25 mm de diâmetro com um comprimento de 40-80 m (Figura 9.11).

   *Fonte: Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, produção aquapônica de alimentos, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduzido com permissão. *