Aquaponics là thuật ngữ kết hợp giữa aquaculture (nuôi trồng thủy sản) và hydroponics (thủy canh). Aquaponics sử dụng nước tuần hoàn từ bể cá để cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng. Vi khuẩn nitrate hóa sẽ chuyển chất thải từ bể nuôi cá sang dạng dinh dưỡng phù hợp cho cây trồng. Nước cũng được lọc sạch bởi cây trồng và cung cấp cho bể cá. Đây là hệ thống tuần hoàn tận dụng lợi ích của nhau một cách hoàn hảo.
Hình trên: nguyên lý hoạt động của hệ Aquaponics
Có ba (03) mô hình, phương pháp trồng rau Aquaponics chính:
1. Phương pháp Aquaponics tưới ngập xả cạn (Giá thể – MB – Media-Based):
Phương pháp này rất phổ biến để phát triển cho những hệ thống aquaponics có quy mô nhỏ, phù hợp với nhà phố cố sân thượng hay vườn nhỏ quanh nhà với thiết kế tối ưu cho không gian và có chi phí đầu tư tương đối thấp. Phương pháp này cây được trồng trong một khay chứa giá thể đất nung (độ sâu khoản 30cm), ở đáy khay có khét các lỗ thoát nước và có gắn bộ ngắt nước (hay còn gọi là xi-phone) – nước từ hồ cá thông qua bộ lọc và hệ thống bơm được bơm lên khay trồng rau, khi lượng nước đạt mức xã (do chúng ta quy định – thường thấp hơn 3cm so với bề mặt đất nung) nước sẽ được xã hoàn toàn đến điểm ngắt (do chúng ta quy định – thường cao hơn 3cm so với đáy khay) nước sạch được đưa ngược về hồ cá và quá trình cứ thế tiếp diễn.
- Ưu điểm: phương pháp này các thành phần không quá phức tạp, quá trình hoạt động 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. Tuy nhiên nhược điểm này đã được khắc phục nhờ bộ lọc vi sinh của Rau Xanh Cá Sạch.
Hình trên: mô hình Aquaponics tưới ngập xả cạn thực tế vừa lắp xong
Hình trên: hệ Aquaponics tưới ngậm xả cạn trên sân thượng sau 2 – 3 tháng
2. Phương pháp Aquaponics nước cạn (NTF – Nutrient Film Technique):
Phương pháp này phù hợp phát triển theo chiều dọc, bố trí được nhiều tầng mà không cần diện tích lớn. Đây là phương pháp trồng rau sạch 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 sẳn ở phần trên của ống nước. Phương pháp này rất phức tạp và tốn kém hơn so với phương pháp tưới ngập xã cạn.
- Ưu điểm: Phương pháp này có thể bố trí theo chiều dọc, tiêt kiệm được diện tích.
- Nhược điểm: Hạn chế các loại thân cao… rễ cây không có diểm bám. Ngoài ra, phương pháp này còn 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.
Hình trên: mô hình Aquaponics nước cạn thực tế
3. Phương pháp Aquaponics nước sâu (DWC – Deep Water Culture) hay bè nổi (Raft):
Phương pháp này thích hợp cho diện tích và quy mô thương mại lớn, chuyên canh một loại cây trồng cụ thể (rau diếp, xà lách, basi…), và phù hợp hơn với cơ giới hóa. Aquaponics nước sâu sử dụng các khay trồng rau có độ sâu từ 30-35cm, 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 này 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.
Hình trên: mô hình Aquaponics nước sâu thực tế