AquaPonics in Romania

Dintre cele câteva sute de plante legumicole care se cultivã la ora actualã pe plan mondial, în ţara noastrã se cultivã tradiţional cca. 70 de specii şi varietãţi, numeroase alte legume nu se cunosc sau se cultivã pe suprafete mici. Varza chinezeascã (Brassica campestris Chinensis group var. utilis) Shanghai pak choy, Pak choi (En), Chingensai (Jpn), face parte din grupa plantelor legumicole mai puţin cunoscute la noi în ţarã dar care, datoritã conţinutului biochimic (105 mgCa/100g; 0,8 mgFe/100g, 45mg Vit.C/100g, 19mg Mg/100g, 37 mgP/100g, 3000 iu Vit.A/100g, 0,500 mgVit.B3/100g, etc.) şi calitãţilor organoleptice, se valorificã la preţuri atractive în strãinãtate.

Având în vedere aceste considerente şi rezultatele foarte bune obţinute, în strãinãtate,  în continuare voi prezenta tehnologia de culturã a Pac Choi în sistem aquaponics comercial.

La fel ca la culturile de salata, spanac, busuioc si producerea Pac Choi se realizeazã în douã etape: producerea rãsadurilor şi creşterea acestora în sistemul aquaponics.

Producerea rãsadurilor

Producerea rãsadului se realizeazã în sere înmulţitor sau o zonã din serã delimitatã astfel încât sã asigure parametrii de microclimã necesari germinãrii şi formãrii rãsadului.

Insãmânţarea se face, la fel ca la salatã, spanac, busuioc, în cuburi sau discuri de de rockwool (vatã mineralã), prevãzute cu orificii având diametrul de cca. 4 mm pentru rãdãcinã, amplasate în tãvi acoperite cu folie de pvc pentru a menţine umiditatea. In primele 24 de ore cuburile sunt irigate cu apã distilatã timp de 15 min la intervale de 12 ore şi menţinute la 50 micromoles/m^-2s^-1 şi o temperaturã de 20 ^oC. Dupã aceastã perioadã, nivelul de iluminare se va menţine la 250 micromol m^-2s^-1 , cu o fotoperiodicitate de 12 h, iar temperatura se va menţine la 20 ^oC. Dupã aceastã perioadã se adaugã o soluţie nutritivã, dintre cele utilizate tradiţional, care sã aibã conductivitatea de 1200 microS cm^-1, pH-ul 5,8, cu posibilitatea de a adãuga hidroxid de potasiu. Din acest moment, pe toatã durata de menţinere în sera înmulţitor temperatura va fi de 25 ^oC iar iluminarea de 250 micromol m^-2s^-1. Irigarea se va efectua timp de 15 min, la intervale de 12 h pânã în ziua a 6-a, iar fotoperiodicitetea va fi de 24 de ore. In a treia zi se va îndepãrta folia de plastic care a asigurat menţinerea umiditãţii. In cea de-a patra zi se vor îndepãrta din cuburi dublurile, pentru a asigura uniformitatea culturii şi se va determina procentajul germinãrii. In ziua a 6-a, plantele sunt dezvoltate suficient (fig.1) pentru a efectua sortarea rãsadurilor în funcţie de mãrime şi dezvoltarea foliarã (aprox. 1cm diametru). In medie la sortare cad cca. 20 – 30% din rãsaduri. Din ziua a 7-a se va mãri ritmul de irigare de la 2 la 4 perioade în 24 h, fiecare perioadã având o durata de 15 min. In a 10-a zi rãsadurile au o dezvoltare care permite transplantarea lor în sistemul aquaponic.

Creşterea în sistemul aquaponic

Transplantarea se efectueazã “bucatã cu bucatã”, având grijã ca rãdãcinile sã nu se deshidrateze pe durata transportului şi plantãrii. Densitatea de plantare va fi de aproximativ 36 plante / m². Factorii de mediu vor fi menţinuţi la urmãtoarele valori pânã la recoltare: temperatura 25^o C ziua şi 20^o C noaptea, pH-ul 6,5 – 6,8, armonizat cu pH-ul recomandat pentru specia de peşti aflatã în acvaculturã, DO min 4 mg/l,  iluminarea peste 17 mol m^-2d^-1, umiditatea relativã 30 – 70%.

In functie de stadiul de dezvoltare in ziua a 17-a se va efectua rãrirea plantelor pe plãcile flotante astfel încât sã li se asigure distanţa necesarã dezvoltãrii ulterioare. Dezvoltarea plantelor va fi supravegheatã zilnic astfel încât sã se poatã interveni atunci când apar modificãri ale factorilor de mediu şi mai ales ale efluenţilor din acvaculturã. Cultura nu ridicã probleme deosebite, Pac Choi fiind o plantã rezistentã.

Dacã au fost respectate cerinţele tehnologice, dupã aproximativ 35 de zile, dezvoltarea plantelor permite recoltarea lor.

Recoltarea

In faza de recoltare, plantele ating în medie o greutate de 450 g / buc, sunt turgescente şi din acest motiv foarte fragile. Recoltarea lor trebuie efectuatã cu grijã pentru a nu produce secţionarea frunzelor, cozilor sau desprinderea lor din buchet.

Imediat dupã recoltare, plantele pot fi ambalate şi trimise spre comercializare sau depozitate în vederea comercializãrii ulterioare. Ambalarea cãpãţânilor se face, în general, în folie contractilã şi se grupeazã mai multe cãpãţâni în casete sau lãdiţe.

Depozitarea lor se face în spaţii frigorifice, la 1- 5 ⁰C, dupã ce au fost în prealabil prerãcite pânã la aceastã valoare. Durata medie de prerãcire variazã de la 5 la 25 min în funcţie de sistemul ales. Plantele ambalate în folie de plastic îşi pãstreazã calitatea în spaţii frigorifice timp de aproximativ 6 – 7 zile.  Se recomandã ca transportul plantelor pe distanţe mari sã fie efectuat în vehicule frigorifice.

Articol publicat în revista Ferma nr. 11 (66) – noiembrie 2008, autor Cristian Anton BULBUC

Cultura spanacului

Producerea spanacului în aceste sisteme se realizeazã în douã etape: producerea rãsadurilor şi creşterea acestora în sistemul hidroponic.

Producerea rãsadurilor

Producerea rãsadului se realizeazã în sere înmulţitor sau o zonã din serã amenajatã special pentru a permite asigurarea parametrilor de microclimã necesari germinãrii şi formãrii rãsadului.

Deoarece seminţele de spanac sunt tratate cu inhibitori iar germinarea lor se produce neuniform, înainte de însãmânţare se va efectua îndepãrtarea inhibitorilor. Aceastã operaţie constã în imersarea seminţelor într-o soluţie de hipoclorit de sodiu de 1% timp de cca. 10 min., pentru aseptizare, urmatã de imersarea în polietilenglicol timp de 72 h, spãlarea cu hipoclorit de sodiu şi, în final, zvântarea lor în curent de aer cald timp de cca. 5h. Dupã fiecare dintre aceste etape, seminţele se spalã cu apã distilatã.

Insãmânţarea se face în cuburi sau discuri de rockwool (vatã mineralã), prevãzute cu orificii având diametrul de cca. 4 mm pentru rãdãcinã, amplasate în tãvi acoperite cu folie de pvc pentru a menţine umiditatea. In primele 24 de ore cuburile sunt irigate cu apã distilatã şi menţinute la întuneric. Dupã aceastã perioadã, nivelul de iluminare se va menţine la 250 micromol m^-2s^-1 , cu o fotoperiodicitate de 12 h, iar temperatura se va menţine la 20 ^o C.

Dupã trecerea celor 24 de ore, cuburile sunt irigate cu o soluţie fertilizantã din comerţ (pH 5.8-6.1 and EC 1,2 mS/cm) care conţine, în general, 150 ppm N, 54 ppm P, 250 ppm K, 134 ppm Ca, 2.5 ppm K, 33 ppm Mg şi urme de alte elemente, în diluţie de 50%, iar pH-ul se ajusteazã cu acid fosforic. Temperatura aerului se mãreşte la 25 ⁰C ziua şi 20⁰C, noaptea, iluminarea se regleazã la 250 micromol m^-2s^-1, cu o fotoperiodicitate de 12 h. Aceste valori ale parametrilor de mediu se menţin pe toatã perioada de germinare  (8 zile).

In ziua a doua, se îndepãrteazã folia de plastic protectoare. In a treia şi a patra zi se îndepãrteazã dublurile seminţelor germinate din cuburi şi se determinã procentul de germinare. In a 7-a zi, când majoritatea rãsadurilor prezintã frunze de 0,5 – 1,0 cm, se efectueazã îndepãrtarea rãsadurilor necorespunzãtoare (cca.20-30%). In a 8-a zi se trece la plantarea lor în sistemul de culturã pe efluenţi racordat la bazinele de acvaculturã.

Rãsadurile se planteazã cu o densitate de cca. 74 plante/m².

Cuburile sau discurile de rockwool cu rãsad se introduc în gãurile practicate în plãcile din polistiren care plutesc pe stratul de efluent din canalele de culturã în sistem flotant sau, dupã caz, în canalele cu film de efluent. Dacã se folosesc plãci întregi de dimensiuni 1000 x 1000 mm sau 1000 x 500 mm, gãurile sunt dispuse la distanţa necesarã dezvoltãrii normale a plantelor astfel încât sã nu fie necesarã rãrirea ulterioarã. Parametrii de mediu se vor menţine pe toatã perioada de creştere la urmãtoarele valori: temperatura 25^o C, ziua şi 20^o C, noaptea, pH-ul 5,8, EC 1,2 milliSiemens/cm, oxigenul dizolvat min. 4mg/l, iluminarea acumulatã 17 mol m^-2d^-1 , umiditatea relativã 30 – 70%. Din a 16-a zi pânã aproximativ în a 30-a zi ritmul de creştere este rapid.

Recoltarea şi stocarea

Dacã au fost îndeplinite cerinţele tehnologice, dupã aproximativ 30 de zile de la însãmânţare se poate începe recoltarea spanacului. Plantele recoltate pot fi ambalate imediat şi trimise spre comercializare sau depozitate temporar în spaţii frigorifice în vederea ambalãrii şi comercializãrii ulterioare.

Cultura busuiocului

Busuiocul, Ocimum basilicum, supranumit “regele ierburilor” în Grecia anticã (basileus = rege),  este specia aromaticã cel mai des cultivatã în sistemele acvaculturã – horticultura hidroponicã pe efluenţi, datoritã creşterii rapide, a densitãţii mari de plantare, rezistenţei la modificarea condiţiilor de mediu şi a utilizãrii sale în reţete culinare şi pentru extracţia uleiurilor volatile (eugenol, camfor, citral, ş.a.) folosite în industriile alimentarã, farmaceuticã şi cosmeticã.

Busuiocul se poate cultiva prin însãmânţare direct pe mediile de culturã de tip granular sau cuburi de vatã mineralã unde se va dezvolta pânã la recoltare sau prin rãsaduri obţinute în sere înmulţitor.

Producerea rãsadurilor

Insãmânţarea se face în cuburi sau discuri de rockwool (vatã mineralã), la fel ca la salatã şi spanac. Germinarea se produce în 4 – 7 zile la o temperaturã de 21⁰C. Dupã aproximativ 2 sãptãmâni, rãsadurile pot fi plantate în sistemul de culturã flotantã, pe film de fluid sau pe mediu granular unde se vor dezvolta pânã la recoltare. Distanţa de plantare este de aproximativ 20 cm (aproximativ 24 plante/m²). Busuiocul se rezistã bine la variaţii mari ale parametrilor de mediu: pH-ul 5,1 – 8,5, temperatura 15 -24⁰C, umiditatea relativã 30 – 70%, EC 0,5 – 1,2 milliSiemens/cm, oxigenul dizolvat min. 4mg/l, iluminarea acumulatã 10 – 17 mol m^-2d^-1.

Recoltarea

Dacã au fost respectate toate cerinţele tehnologice, dupã 4 – 5 sãptãmâni, busuiocul poate fi recoltat. Recoltarea busuiocului se face fie prin recoltarea câtorva frunze de pe fiecare plantã, fie prin recoltarea întregii plante. Frunzele se recolteazã cu codiţã. Recoltarea frunzelor de pe plantele ajunse la maturitate se face la intervale de 1 – 2 sãptãmâni, timp de 2 – 3 luni.

Recoltarea întregii plante este mult mai avantajoasã pentru cã prezenţa rãdãcinilor permite menţinerea plantei proaspãtã timp mai îndelungat şi se realizeazã cu mai puţinã manoperã.

Articol publicat în revista Ferma nr. 10 (65) – octombrie 2008, autor Cristian Anton BULBUC

Tehnologiile de culturã a plantelor horticole în sistemele aquaponics sunt asemãnãtoare tehnologiilor de culturã hidroponicã tradiţionale. Mediul de culturã, granular sau lichid, folosit impune principalele operaţiuni tehnologice şi structura sistemului. Caracteristicile microclimei din serã (temperatura, umiditatea relativã, CO₂, iluminarea) şi ale apei din bazinele de acvaculturã (oxigenul dizolvat, pH-ul, conductivitatea electricã) influenţeazã, la rândul lor, tehnologia de culturã prin operaţiile de reglare a valorilor acestor parametri în jurul valorilor cerute de cultura respectivã.

Cerinţele culturii de salatã

Temperatura, influenţeazã activitatea enzimaticã care, la rândul ei influenţeazã procesele chimice la nivelul plantei. Pentru cultura salatei, se recomandã menţinerea temperaturii aerului în jurul valorilor de 24 ⁰C în timpul zilei şi 19 ⁰C în timpul nopţii

Umiditatea relativã (UR), influenţeazã transpiraţia plantelor, care la rândul ei influenţeazã eliminarea substanţelor nutritive şi dezvoltarea bolilor. Se recomandã menţinerea valorii UR în domeniul 30% – 70%.

Concentraţia de CO₂ din aer, influenţeazã fotosinteza. Se recomandã o concentraţie de 1000 ppm în cursul zilei şi 350 ppm pe timpul nopţii.

Iluminarea, influenţeazã fotosinteza plantelor şi se mãsoarã cu ajutorul unui senzor care dã valoarea radiaţiei active pentru fotosintezã în micromoles/m²s/sec fiind diferitã de valoarea radiaţiei luminoase masuratã în lux. Pentru salatã se recomandã menţinerea valorii de 17 moles/m^-2zi^-1, ca rezultantã a radiaţiei solare şi iluminãrii suplimentare.

Oxigenul dizolvat, influenţeazã asimilarea oxigenului şi a carbohidraţilor de cãtre plantã. Fãrã oxigen dizolvat, se produce etanol care, prin acumulare poate produce moartea plantei. Se recomandã valori peste 4 mg/l.

pH – ul, influenţeazã asimilarea sãrurilor din apã. Se recomandã menţinerea pH-ului între 5,6 şi 6,0.

Conductivitatea electricã, mãsoarã prezenţa sãrurilor în apã. Creşterea sau diminuarea valorii conductibilitãţii electrice se realizeazã prin adãugare de sãruri, respectiv diluare cu apã purã (obţinutã prin osmozã inversã). Se recomandã menţinerea valorii conductibilitãţii electrice între 1150 şi 1250 microS / cm.

Tehnologia de culturã

Seminţele

Seminţele de salatã care se gãsesc în comerţ nu trebuiesc tratate înainte de însãmânţare. Depozitarea lor se va face în spaţii uscate la temperatura de 4 ⁰C. Dacã se doreşte obţinerea unui randament ridicat al producţiei se recomandã folosirea seminţelor de cea mai bunã calitate.

Mediu de culturã granular

Cultura se realizeazã, în general, prin semãnare directã în paturile de culturã sau prin plantarea de rãsaduri obţinute în sere înmulţitor. Când se face semãnarea directã, seminţele se distribuie se distribuie fie prin imprastiere, cu conditia asigurãrii unei distribuiri uniforme a acestora, fie în rânduri. Dupã apariţia rãsadurilor, se face rãrirea la distanţe care sã permitã dezvoltarea lor ulterioarã.

Mediu de culturã lichid

Cultura salatei pe film de lichid şi cultura flotantã se realizeazã în douã etape: producerea rãsadurilor şi creşterea acestora în sistemul hidroponic.

Producerea rãsadurilor

Producerea rãsadului se realizeazã în sere înmulţitor sau o zonã din serã amenajatã special pentru a permite asigurarea parametrilor de microclimã necesari germinãrii şi formãrii rãsadului.

O variantã constã în folosirea pentru însãmânţare a cuburilor sau discurilor de Rockwool (vatã mineralã) hidratatã cu apã cu pH de 5,5 – 6,0 care sunt amplasate în tãvi din plastic aseptizate prin spãlare cu o soluţie adecvatã.

Pentru primele 24 h dupã însãţmânţare, iluminarea se menţine la 50 micromol m^-2s^-1 cu o fotoperiodicitate de 24 h, iar temperatura la 20 ⁰C. Tãvile sunt acoperite cu o folie de plastic pentru a pãstra umiditatea.

In prima zi dupã însãmânţare, cuburile sunt irigate cu o soluţie fertilizantã din comerţ (pH 5.5-6.1 and EC 0.5 mS/cm) care conţine, în general, 150 ppm N, 54 ppm P, 250 ppm K, 134 ppm Ca, 2.5 ppm K, 33 ppm Mg şi urme de alte elemente, în diluţie de 50%, iar pH-ul se ajusteazã cu acid fosforic. Temperatura aerului se mãreşte la 25 ⁰C, iluminarea la 250 micromol m^-2s^-1, fotoperiodicitatea se menţine la 24 h. Irigarea se realizeazã timp de ¼ h la intervale de 12 h, pânã în ziua a 6-a.

In ziua a doua, se îndepãrteazã folia de plastic protectoare. In a treia şi a patra zi se îndepãrteazã dublurile seminţelor germinate din cuburi şi se determinã procentul de germinare. In a 6-a zi se poate efectua îndepãrtarea plantelor dezvoltate necorespunzãtor. Tot acum se micşoreazã intervalul de irigare de la 12 h la 6 h, menţinând durata, constantã, la ¼ h. In zilele urmãtoare se dezvoltã frunzele şi rãdãcinile, astfel încât dupã cca.11 zile de la însãmânţare, rãsadurile pot fi mutate în sistemul aquaponics.

Cuburile sau discurile de Rockwool cu rasad se introduc în gãurile practicate în plãcile din polistiren care plutesc pe stratul de efluent din canalele de culturã în sistem flotant sau, dupã caz, în canalele cu film de efluent. Dacã se folosesc plãci întregi de dimansiuni 1000 x 1000 mm sau 1000 x 500 mm, gãurile sunt dispuse la distanţa necesarã dezvoltãrii normale a plantelor astfel încât nu va fi necesarã rãrirea ulterioarã, iar dacã se folosesc plãci de 100 x 100 mm, incepând din a 21-a zi va fi necesarã rãrirea plantelor. Parametrii de mediu se menţin constanţi pânã în aproximativ a 35-a zi cãnd se poate începe recoltarea.

Recoltarea şi stocarea

Dacã parametrii tehnologici şi de microclimat au fost respectaţi, dupã aproximativ 35 de zile de la însãmânţare se începe recoltarea salatei. Cãpãţânile de salatã recoltate pot fi ambalate imediat şi trimise spre comercializare sau depozitate temporar în spaţii frigorifice în vederea ambalãrii şi comercializãrii ulterioare. Temperatura idealã de pastrare este de 1⁰C. Inainte de a fi introduse în spaţiile de depozitare temporarã, salata trebuie prerãcitã pentru a nu deregla temperatura din interiorul depozitului frigorific.

Articol publicat în revista Ferma nr. 9 (64) – septembrie 2008, autor Cristian Anton BULBUC

O a doua variantã (2010) constã în utilizarea taviţelor alveolare, din polistiren expandat, pentru rãsaduri. Insamanţarea se face in alveolele umplute cu turbã, la distanţa prestabilitã pentru a permite dezvoltarea ulterioarã, iar dupã cca.11- 14 zile, când s-au dezvoltat plantulele, tãviţele se mutã în canalele sistemului aquaponics. In imaginile urmãtoare este prezentatã evoluţia culturii de salatã realizatã in prima staţie pilot din România (la ICDIMPH Horting).

tavite cu rasad amplasate la 21 sept.2010

(clic pe imagine pentru a o mari)  

la 20 de zile în sistemul aquqponics (clic pe imagine pentru a o mari)

dezvoltarea radiculara (clic pe imagine pentru a o mari)