duimnael|250x250px|'n Klein, draagbare akwaponiese stelsel. Die term aquaponics is 'n samestelling van die terme akwakultuur en hidroponiese landbou.
Akwaponika verwys na enige stelsel wat 'n kombinasie van konvensionele akwakultuur (die groei van akwatiese diere soos slakke, vis, kreef of garnale in tenks) met hidroponika (die kweek van plante in water) in 'n simbiotiese omgewing. In normale akwakultuur bou die afskeidings van die diere wat grootgemaak word op in die water, wat die giftigheid verhoog. In 'n akwaponiese stelsel word water uit 'n akwakultuur-stelsel ingevoer in 'n hidroponiese stelsel waar die by-produkte afgebreek word deur nitrifikasie bakterieë in nitrate en nitriete, wat dan gebruik word deur die plante as voedingstowwe, en die water word dan gehersirkuleer terug na die akwakultuur-stelsel.
Omdat bestaande hidroponiese- en akwakultuur boerdery tegnieke vorm die basis vir alle akwaponiese stelsels, die grootte, kompleksiteit, en tipes kos wat gekweek word in 'n akwaponiese stelsel, kan die stelsel soveel wissel soos enige sisteem wat gevind word in beide boerdery dissiplines.
Geskiedenis Akwaponika het ou wortels, hoewel daar 'n debat is oor die eerste verskyning daarvan: Die Asteke het landbou-eilande gekweek, bekend as chinampas, in 'n stelsel deur sommige beskou as die eerste vorm van akwaponika vir landbou gebruik waar plante wat op statiese (en soms bewegende) eilande in vlak damwater en afval materiaal uit die Chinampa kanale en die omliggende stede is gebruik om die plante met die hand te besproei. Suid-China, Thailand en Indonesië het rys verbou en geboer in die rys velde in kombinasie met vis, word aangehaal as voorbeelde van die vroeë akwaponiese stelsels. Hierdie polikulturele boerdery stelsels bestaan in baie Verre Oosterse lande en vis word grootgemaak soos die oosterse loach (泥鳅, ドジョウ), moeras paling (黄鳝, 田鰻), algemene karp (鯉魚, コイ) en krusiese karp (鯽魚) sowel as dam slakke (田螺) in die rysvelde. Drywende akwaponiese stelsels op polikulturele visdamme is geïnstalleer in China in meer onlangse jare op 'n groot skaal vir die groei van rys, koring en kanna lelie, en ander gewasse, met 'n paar installasies wat meer as 2.5 hektaar (10,000 m2) beslaan. regs|duimnael|Diagram van die Universiteit van die Virgin Eilande se kommersiële akwaponiese stelsel wat ontwerp is om 5 metrieke ton van Tilapia per jaar te lewer. Die ontwikkeling van die moderne akwaponiese stelsels word dikwels toegeskryf aan die verskeie werke van die Nuwe Alchemie Instituut (New Alchemy Institute) en die werke van Dr. Mark McMurtry et al. by die North-Carolina State University. Geïnspireer deur die suksesse van die Nuwe Alchemie Instituut, en die wedersydse akwaponiese tegnieke wat ontwikkel is deur Dr Mark McMurtry et al., het ander instellings gou gevolg. Vanaf 1997 het Dr James Rakocy en sy kollegas aan die Universiteit van die Virgin Eilande navorsing gedoen en ontwikkel die gebruik van die diep water kultuur hidroponiese groei beddens in 'n groot-skaal akwaponiese stelsel.
Die eerste akwaponiese navorsing in Kanada was 'n klein stelsel bygevoeg by 'n bestaande akwakultuur navorsingsprojek by 'n navorsingstasie in Lethbridge, Alberta. Kanada het 'n styging in die opstel van akwaponiese stelsels gehad regdeur die 90's, hoofsaaklik as kommersiële installasies vir groei van hoë-waarde gewasse soos forel en blaarslaai. 'n Sisteem wat gebaseer is op die diep water stelsel ontwikkel by die Universiteit van Virgin Eilande is gebou in 'n broeikas by Brooks, Alberta waar Dr Nick Savidov en kollegas navorsing gedoen het op akwaponiese stelsels uit 'n agtergrond van die plantwetenskap. Die span het bevindinge gemaak op vinnige wortel groei in akwaponiese stelsels en op die sluiting van die vaste-afval lus, en bevind dat as gevolg van sekere voordele in die stelsel bo tradisionele akwakultuur, die stelsel goed kan funksioneer met 'n lae pH-vlak, wat plante bevoordeel, maar nie vis nie.
Dele van 'n akwaponiese stelsel regs|duimnael|'n Kommersiële akwaponiese stelsel. 'n Elektriese pomp beweeg voedingstof-ryke water uit die vistenk deur middel van 'n vaste stof filter wat deeltjies wat die plante nie kan absorbeer nie, verwyder. Die water verskaf dan voedingstowwe vir die plante en word gereinig voordat dit terugkeer na die vistenk onder. Akwaponika bestaan uit twee hoof dele, met die akwakultuur deel vir die groei van akwatiese diere en die hidroponika deel vir die groei van plante. Akwatiese afvalwater, as gevolg van oorgeblewe voer of die groei van diere soos vis, versamel in die water as gevolg van die geslote-stelsel hersirkulasie van die meeste akwakultuur stelsels. Die afvalryke water raak giftig vir die akwatiese diere in hoë konsentrasies, maar dit bevat voedingstowwe wat noodsaaklik is vir die groei van die plant. Hoewel dit hoofsaaklik bestaan uit hierdie twee dele, is akwaponiese stelsels gewoonlik gegroepeer in verskeie komponente of substelsels wat verantwoordelik is vir die effektiewe verwydering van soliede afval, vir die toevoeging van basisse om sure te neutraliseer, of vir die handhawing van die water suurstof. Tipiese komponente sluit in: Die grootmaak-tenk: die tenks vir die groei en die voeding van die vis; Die vestiging wasbak: 'n eenheid vir die vang van oorgeblewe kos en losstaande biofilms, en vir die neersakking van fyn deeltjies; Biofilter: 'n plek waar die nitrifikasie bakterieë kan groei en die omskep van ammoniak in nitrate, wat bruikbaar is vir die plante; Hidroponika substelsel: die gedeelte van die stelsel waar plante gekweek word deur die absorbsie van oortollige voedingstowwe uit die water; Oliebak: die laagste punt in die stelsel van waar die water vloei en van waar dit gepomp word terug na die grootmaak tenks. Afhangende van die gesofistikeerdheid en die koste van die akwaponiese stelsel, die eenhede vir vaste stof verwydering, biofiltrasie, en/of die hidroponika substelsel kan gekombineer word in een eenheid of substelsel, wat verhoed dat die water direk vloei uit die akwakultuur deel van die stelsel na die hidroponika deel.
Lewende komponente 'n Akwaponiese stelsel hang af van die verskillende lewende komponente suksesvol te werk. Die drie belangrikste live komponente is plante, vis (of ander akwatiese wesens) en bakterieë. Sommige stelsels sluit ook bykomende live komponente soos wurms.
Plante regs|duimnael|'n Diep Water Kultuur hidroponika stelsel waar die plant direk in die afvalryke minerale water groei sonder 'n grond - medium. Plante kan nader aan mekaar gespasieer word, want die wortels hoef nie uit te brei na buite om die gewig van die plant te ondersteun nie. regs|duimnael|Plant geplaas in 'n voedingstofryke water kanaal in 'n Voedingstof film tegniek (NFT) stelsel Baie plante is geskik vir akwaponiese stelsels, alhoewel wat werk vir 'n spesifieke stelsel hang af van die volwassenheid en die voorraaddigtheid van die vis. Hierdie faktore het 'n invloed op die konsentrasie van voedingstowwe uit die vis afvalmateriaal, en hoeveel van dié voedingstowwe beskikbaar is aan die plant wortels via bakterieë.
Groen blaar groente met lae tot medium voedingstof vereistes is goed aangepas vir akwaponiese stelsels, insluitend chinese kool, blaarslaai, basilie, spinasie, grasuie, kruie, en bronkors.
Ander plante, soos tamaties, komkommers, en soetrissies, het hoër voedingsbehoeftes en sal net goed doen in volwasse akwaponiese stelsels wat 'n hoë voorraaddigtheid van die vis het.
Plante wat algemeen in slaaie gebruik word het die grootste sukses in akwaponika, insluitend komkommers, salotte, tamaties, blaarslaai, chiles, soetrissies, rooi slaai uie en sneeu ertjies.
Sommige winsgewende plante vir akwaponiese stelsels sluit chinese kool, blaarslaai, basilie, rose, tamaties, okra, spanspek en soetrissies.
Ander spesies van groente wat goed groei in 'n akwaponiese stelsel sluit in bronkors, basilie, koljander, pietersielie, sitroengras, salie, bone, ertjies, koolraap, taro, radyse, aarbeie, spanspekke, uie, rape, witwortels, patat, blomkool, kool, broccoli, en eiervrug sowel as die choys wat gebruik word vir roerbraai.
Vrugdraende plante soos spanspekke of tamaties, en plante met hoër nutrientbehoeftes moet hoër voorraaddigtheid van vis hê en dus meer volwasse tenks om genoeg voedingstowwe te verskaf.
Vis (of ander akwatiese wesens) regs|duimnael|Gefiltreerde water uit die hidroponika stelsel dreineer in 'n baber tenk vir hersirkulasie. Varswater vis is die mees algemene akwatiese diere wat ingesamel word met behulp van akwaponika, hoewel varswater kreef en garnale is ook soms gebruik. Daar is'n tak van akwaponika met behulp van soutwater vis, die sogenaamde soutwater akwaponika. Daar is baie spesies van warmwater en kouewater vis wat goed aanpas in akwakultuur stelsels.
In die praktyk is tilapia die mees gewilde vis vir huis- en kommersiële projekte wat bedoel is om eetbare vis te voorsien, want dit is 'n warmwater vis spesie wat oorbevolking en die verandering van water toestande kan hanteer. Barramundi, silwer baars, paling-stert baber of tandanus baber, jade baars en Murray kabeljou word ook gebruik. Vir 'n gematigde klimaat waar daar nie die vermoë of die begeerte om die temperatuur van die water in stand te hou nie, is blouwangsonvis en baber geskikte visspesies vir die huisstelsels.
Koi en goudvis kan ook gebruik word, as die vis in die stelsel nie eetbaar hoef te wees nie.
Ander geskikte vis sluit in kanaal baber, reënboog forel, baars, algemene karp, Arktiese char, largemouth baars en gestreepte baars.
Bakterieë Nitrifikasie, die aerobiese omskakeling van ammoniak na nitrate, is een van die belangrikste funksies in 'n akwaponiese stelsel omdat dit die giftigheid van die water vir die vis verminder, en maak dit moontlik vir die plante om die gevolglike nitraat verbindings te verwydervir voeding. Ammoniak word steeds vrygestel in die water deur die uitskeiding en kieue van die vis as 'n produk van hul metabolisme, maar moet gefiltreer word uit die water omdat hoër konsentrasies van ammoniak die dood van die visse kan veroorsaak. Alhoewel plante ammoniak uit die water tot 'n mate kan absorbeer, word nitrate makliker geassimileer, en sodoende verminder dit effektief die giftigheid van die water vir die vis. Ammoniak kan omskep word in ander stikstofhoudende verbindings deur middel van gesamentlike gesonde bevolkings van: Nitrosomonas: bakterieë wat ammoniak in nitriete omskep, en Nitrobacter: bakterieë wat nitriete in nitrate omskep.
Hidroponiese Substelsel Plante word gekweek soos in hidroponiese stelsels, met hul wortels gedompel in die voedingryke afvalwater. Dit stel hulle in staat om die ammoniak uit te filtreer wat giftig is vir die akwatiese diere, of hul metaboliete. Nadat die water deur die hidroponiese substelsel gegaan het, is dit skoongemaak en geöksigeneerd, en kan terugkeer na die akwakultuur houers. Hierdie siklus is deurlopend. Algemene akwaponise toepassings van hidroponiese stelsels sluit die volgende in: Diep-water vlot akwaponika: polistireen vlotte dryf in 'n relatief diep akwakultuur wasbak in die krippe. Hersirkulerende akwaponika: vaste mediums soos gruis of klei krale, word gehou in 'n houer wat oorstroom word met water uit die akwakultuur. Hierdie tipe van akwaponika is ook bekend as geslote-lus akwaponika. Wederkerige akwaponika: vaste mediums in 'n houer wat om die beurt oorstroom en gedreineer word, om gebruik te maak van verskillende tipes van afvoerpype. Hierdie tipe van akwaponika is ook bekend as die vloed-en-dreineer akwaponika of eb-en-vloei akwaponika. Ander stelsels gebruik torings wat deur middel van straaltjies gevoed word van bo, voedingstowwe film tegniek kanale, horisontale PVC pype met gate vir die potte, plastiek vate gesny in die helfte met gruis of vlotte in hulle. Elke benadering het sy eie voordele.