Mô hình Aquaponics như một điểm sáng khi nhận được sự quan tâm và tin tưởng từ nhiều người canh tác theo hướng nông nghiệp công nghệ cao. Vậy Aquaponics là gì? Ưu nhược điểm ra sao? Mời các bạn cùng tham khảo cụ thể trong bài viết này của SFARM nhé!
Hệ thống Aquaponics là gì?
Aquaponics là mô hình kết hợp giữa Aquaculture – nuôi thủy sản tuần hoàn và Hydroponics – trồng cây thủy canh theo chu kỳ hoàn toàn khép kín. Nước từ bể cá thông qua quá trình nitrat hóa sẽ chuyển chất thải trong bể cá thành dinh dưỡng cho cây trồng sử dụng. Sau đó, nước được lọc sạch bởi giá thể trồng rau Aquaponics và cây trồng rồi trả về lại bể cá.
Aquabonic ra đời là sự kết hợp hoàn hảo và cho ra quy trình nuôi trồng khắc phục các nhược điểm của mô hình thủy canh và nuôi trồng thủy sản riêng lẻ.
Cấu tạo của hệ thống Aquaponics
Hệ thống Aquaponics là một giải pháp nông nghiệp hiện đại, kết hợp nuôi cá và trồng cây trong cùng một hệ thống. Bà con nông dân có thể dễ dàng lắp đặt và vận hành hệ thống này với các thành phần chính sau:
- Bể cá: Bà con có thể sử dụng bồn nhựa hoặc bồn xây, tùy theo nhu cầu và diện tích. Thể tích bồn thường từ 500m³ đến 1000m³, phù hợp với quy mô hộ gia đình.
- Bộ khay nhựa trồng rau: Sử dụng chậu nhựa hoặc khay nhựa với nhiều kích thước khác nhau để trồng cây. Giá thể có thể là đất nung, than gỗ hoặc các vật liệu tái chế như nắp ống nhựa. Các loại rau thủy canh như xà lách, rau muống rất thích hợp để trồng trong hệ thống này.
- Máy bơm nước chất lượng cao: Đảm bảo nước được lưu thông liên tục.
- Máy sục oxy cho bể cá: Cung cấp oxy cho bể cá.
- Giá thể viên đất nung/sỏi nhẹ Việt Nam: Làm giá thể cho cây trồng, bà con có thể sử dụng viên đất nung SFARM – một loại giá thể chất lượng cao, giúp cây trồng hấp thụ dinh dưỡng tốt hơn và giữ độ ẩm lâu dài.
- Bộ lọc cơ học: Giữ lại các chất thải từ bể cá và chuyển hóa chúng thành dinh dưỡng cho cây trồng nhờ các vi sinh vật.
- Vật tư thi công: Bao gồm sắt, ống nhựa và các vật liệu lắp ráp khác.
- Bút đo pH: Giúp kiểm tra và điều chỉnh độ pH của nước.
Nguyên lý hoạt động của Aquaponics
Aquaponics hoạt động dựa trên cơ sở cộng sinh của một hệ gồm 3 nhóm sinh vật chính đó là: cá, cây và vi sinh vật.
Trong hệ aquaponics, cá thải amoniac ra bể, nước từ bể cá sẽ được chuyển lên khay trồng rau. Có hai loại vi khuẩn khác nhau tham gia vào quá trình chuyển đổi nước thải từ bể cá thành chất dinh dưỡng hữu cơ cho cây trồng. Vi khuẩn Nitrosomonas sẽ chuyển hóa amoniac thành nitrit. Sau đó vi khuẩn Nitrobacter sẽ tiếp tục chuyển hóa Nitrit thành Nitrate, nhờ vậy cây trồng có thể tiêu thụ nitrate để sinh trưởng, phát triển.
Sau đó, nước được dẫn vào các bể trồng rau, cây rau hấp thụ dưỡng chất trong nước, góp phần lọc sạch nước và cung cấp ngược trở lại cho bể cá. Aquaponics là mô hình khép kín, tuần hoàn tận dụng lợi ích của rau và cá trên cơ chế cộng sinh.
Lợi ích của mô hình Aquaponics
Mục đích của hệ thống Aquaponics là tận dụng lợi ích của nhau và tiết kiệm chi phí cũng như công sức thời gian của người chơi. Nếu chỉ nuôi cá không thì phải xử lý thức ăn dư thừa và chất thải của cá, hoặc trồng cây không thì phải bón phân cho cây. Khi kết hợp 2 hệ thống này thành một hệ thống chung thì những việc đó không cần thiết nữa. Có thể liệt kê ra đây một số ưu điểm, lợi ích khi ứng dụng hệ thống Aquaponics sau:
Ưu điểm
- Thu được 2 sản phẩm (cá và rau) chỉ từ một nguồn dinh dưỡng (thức ăn cho cá)
- Cá tươi, sạch và không chứa chất kháng sinh gây hại
- Tạo không gian xanh mát thư giãn cho mỗi gia đình
- Thu được nguồn rau quả hữu cơ và có thể trồng thâm canh.
- Tiết kiệm nước so với mô hình truyền thống
- Không cần đất để trồng cây
- Không thuốc trừ sâu hóa học hoặc phân bón cho hệ thống Aquaponics.
- Mức độ an toàn cao hơn và rủi ro thấp hơn do cách ly với các chất gây ô nhiễm bên ngoài.
- Nếu là hộ gia đình, có thể tận dụng các không gian như ban công, sân thượng, sân vườn,…
- Tạo ra ít chất thải.
- Tiết kiệm thời gian và công sức
- Sản xuất hiệu quả cho mô hình gia đình hoặc mô hình quy mô lớn
- Vật liệu dễ tìm và thông tin khá phổ biến trên internet.
Nhược điểm
- Chi phí ban đầu tốn kém so với các loại canh tác khác
- Yêu cầu nhiều kiến thức về cá, vi khuẩn và cây trồng
- Nhu cầu của cá và thực vật không phải lúc nào cũng phù hợp
- Chỉ thích hợp ở những nơi có nhiệt độ môi trường ổn định để nuôi cá và trồng cây
- Bắt buộc phải giám sát hằng ngày
- Yêu cầu phải dùng điện
- Nguồn điện cần liên tục và ổn định, cá giống và hạt giống phải an toàn
- Một mình aquaponics không cung cấp một chế độ ăn uống hoàn chỉnh
Hướng dẫn thiết lập hệ thống Aquaponics tại nhà
Bước 1: Xác định không gian lắp đặt hệ thống Aquaponics, ưu tiên nơi có ánh nắng. Chọn giàn kệ và khay trồng phù hợp, khuyến nghị kệ sắt và khay sâu 15-20cm.
Bước 2: Lắp đặt hệ thống gồm bể nước, kệ trồng rau và đường ống nước. Sử dụng ống PVC để bơm và thoát nước, có thể chọn giữa siphon hoặc dùng bộ hẹn giờ (timer) để điều chỉnh chu kỳ nước.
Bước 3: Vận hành thử hệ thống, kiểm tra hoạt động trước khi đưa cây và cá vào.
Bước 4: Hoàn thiện hệ thống, thêm sỏi nhẹ làm giá thể, điều chỉnh độ pH và bổ sung oxy. Khi đã ổn định, bạn có thể trồng cây và thả cá.
Mời bạn tham khảo hướng dẫn làm hệ thống Aquaponics trồng rau nuôi cá để biết thêm chi tiết cách thiết lập nhé!
Chọn cá, cây trồng phù hợp mô hình Aquaponics
Chọn cá nuôi mô hình Aquaponics
Trong mô hình Aquaponics, nên chọn những loại cá khỏe, có sức chịu đựng cao, chẳng hạn như cá vàng, cá rô phi…
- Nhóm cá da trơn: cá trê, cá tra.
- Nhóm cá rô phi: rô phi, điêu hồng (rô phi đỏ), cá tai tượng.
- Nhóm cá rô đồng: cá rô đồng, cá lóc (cá quả), cá sặc rằn.
- Nhóm cá chép: cá koi, cá vàng, cá chép.
- Các loài khác: tôm càng xanh, baba, rùa.
Chọn cây trồng mô hình Aquaponics
Cây trồng thích hợp cho Aquaponics thường là những cây rau ăn phổ biến như xà lách, cải bó xôi, hay các loại rau thơm, ngoài ra chúng ta có thể trồng các loại cây dây leo như dưa leo, bầu, bí. Lúc đầu chúng ta nên gieo hạt theo từng cụm, hoặc cũng có thể rải rác để cho cây tự bám vào các giá thể. Hoặc có thể ươm cây bên ngoài, khi cây lớn thì đưa cây vào giá thể trồng.
- Nhóm rau ăn lá: rau muống, xà lách, cải xanh, bắp cải, cải gổ, mồng tơi, rau dền, rau mùi (hành, quế, ngò).
- Nhóm cây họ đậu: đậu xanh, đậu nành, đậu đũa, đậu bắp, đậu phộng (lạc).
- Nhóm cây lấy quả: cà chua, ớt, cà tím, dưa leo, khổ qua, dâu tây, dưa hấu, đu đủ.
- Nhóm cây leo lấy quả: bầu, bí, mướp, dưa leo, nho.
- Nhóm cây lấy củ: gừng, khoai lang, cà-rốt, củ sắn.
- Nhóm hoa, cây cảnh: hoa hồng, cúc, cây cảnh khác.
Chọn giá thể trồng rau Aquaponics
Giá thể trồng rau trong aquaponics thường sử dụng các loại như sỏi nhẹ (Hydroton), đá trân châu (Perlite), xơ dừa, cát và đá bọt (Pumice). Chúng giúp giữ ẩm, thoáng khí, hỗ trợ sự phát triển của rễ và vi sinh vật có lợi, đồng thời đảm bảo cây hấp thụ đủ dưỡng chất.
Mỗi loại giá thể có ưu điểm riêng, ví dụ như sỏi nhẹ thoáng khí tốt, xơ dừa giữ ẩm và đá bọt giúp giữ dinh dưỡng. Việc chọn giá thể phù hợp tùy thuộc vào loại cây trồng và yêu cầu của hệ thống aquaponics.
Những mô hình Aquaponics phổ biến
Aquaponics tưới ngập xả cạn
Phương pháp Aquaponics tưới ngập xả cạn phổ biến phát triển ở quy mô nhỏ, phù hợp với nhà phố có diện tích sân vườn nhỏ với thiết kế tối ưu cho không gian và có chi phí đầu tư ban đầu tương đối thấp.
Phương pháp này cây được trồng trong một khay chứa giá thể viên đất nung (sỏi nhẹ) (độ sâu khoảng 30cm), ở đáy khay có khét các lỗ thoát nước và có gắn bộ ngắt nước, nước từ hồ cá thông qua bộ lọc và hệ thống bơm được bơm lên khay trồng rau.
Khi lượng nước đạt mức xả, nước sẽ được xã hoàn toàn đến điểm ngắt, nước sạch được đưa ngược về hồ cá và quá trình cứ thế tiếp diễn.
Ưu điểm: hệ thống và quá trình hoạt động tương đối đơn giản, phù hợp với hầu hết các loại rau củ quả, quá trình nước dâng lên hay rút xuống vừa cung cấp đủ nước cho cây vừa cung cấp được oxy cho rễ cây hô hấp.
Nhược điểm: chất thải rắn và tàn dư từ rễ, lá… tích tụ trong khay sẽ cản trở đến sự lưu thông của nước.
Aquaponics nước cạn (NFT)
Phương pháp Aquaponics nước cạn phù hợp phát triển theo chiều dọc, bố trí được nhiều tầng mà không cần diện tích lớn.
Trong phương pháp này, rau sạch được trồng bằng ống ngang với dòng nước cạn, các chất dinh dưỡng từ hồ cá được chảy ngang qua ống. Rau được đặt trong các lỗ hổng được khoét ở phần trên của ống nước.
Ưu điểm: Có thể bố trí theo chiều dọc, tiết kiệm diện tích
Nhược điểm: Hạn chế các loại cây có thân cao… rễ cây không có nơi bám. Đòi hỏi cách thành phần cơ khí và lọc sinh học riêng biệt để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và oxi hóa các chất thải hòa tan.
Aquaponics nước sâu hay bè nổi (DWC)
Phương pháp Aquaponics bè nổi thích hợp cho diện tích và quy mô thương mại lớn và chuyên canh một loại cây trồng cụ thể.
Phương pháp này sử dụng các khay trồng rau có độ sâu từ 30 – 35 cm, các khay này chứa đầy nước, mặt trên của khay bố trí các bè nổi (thường là các miếng xốp được khoét lỗ để trồng cây), trên khay có bố trí hệ thống xả tràn để xả nước về hồ cá.
Cũng như phương pháp nước cạn, phương pháp aquponics nước sâu hay bè nổi yêu cầu bộ lọc cơ học và sinh học riêng biệt.
Ưu điểm: Có thể triển khai cho các dự án thương mại lớn, cho năng suất cao.
Nhược điểm: Yêu cầu các kỹ thuật phức tạp, không thích hợp cho không gian nhỏ.
Với sự tiện lợi, dễ áp dụng và tạo ra những sản phẩm an toàn, Aquaponics là mô hình có thể nhân rộng, đặc biệt đối với các hộ gia đình đô thị. Vừa cung cấp nguồn thực phẩm một cách ổn định, an toàn, đây đồng thời lại giúp bạn có những thời gian thư giãn và tạo điểm nhấn cho không gian sống.
Ứng dụng mô hình Aquaponics trong nông nghiệp
Mô hình Aquaponics gia đình
Ở Việt Nam, hệ thống Aquaponics với phương pháp tưới ngập xã cạn đang được ưa chuộng, đặc biệt tại các hộ gia đình ở các thành phố lớn như TP.HCM và Hà Nội,… Nhiều gia đình đã áp dụng phương pháp này để trồng rau và nuôi cá, từ đó cung cấp thực phẩm an toàn cho bữa ăn hàng ngày.
Không chỉ có lợi ích về dinh dưỡng, phương pháp này còn mang đến những trải nghiệm thư giãn, giúp giảm căng thẳng, nuôi dưỡng tình yêu thiên nhiên cho trẻ nhỏ và tạo ra không gian xanh cho ngôi nhà.
Mô hình Aquaponics quy mô lớn
Đối với những gia đình đã có hồ cá cảnh hoặc các trang trại nuôi cá quy mô lớn, công nghệ Aquaponics càng trở nên hiệu quả hơn. Phương pháp này không chỉ tự động làm sạch và duy trì vệ sinh cho hồ cá mà còn cung cấp rau hữu cơ sạch cho bữa ăn hàng ngày.
Với sự tiện lợi, dễ áp dụng và tạo ra những sản phẩm an toàn, Aquaponics là mô hình có thể nhân rộng, đặc biệt đối với các hộ gia đình đô thị. Vừa cung cấp nguồn thực phẩm một cách ổn định, an toàn, đây đồng thời lại giúp bạn có những thời gian thư giãn và tạo điểm nhấn cho không gian sống. SFARM Blog chúc bạn có một không gian Aquaponics tươi tốt, xanh mát!
Xem thêm:
- Ứng dụng của viên đất nung (sỏi nhẹ)
- Viên đất nung sử dụng trong hệ thống Aquaponics
- Viên đất nung SFARM – giá thể trồng rau thủy canh ưu việt
- Mô hình trồng sầu riêng hiệu quả chuẩn VietGAP, hữu cơ, xen canh
- Quy trình kỹ thuật trồng lan con từ nuôi cấy mô
