ЕСЕТРОВА ЯГОДА ЗАТВОРЕНА БИОЛОГИЧНА СИСТЕМА
Дами и господа, намерих тема, с която искам да споделя.
Управлението на система, в която рибата и селскостопанските култури се отглеждат заедно, е много сложен въпрос, изискващ знания от три напълно различни, на пръв поглед, области на науката. Това са аквакултура (рибовъдство), хидропоника (оранжерийно отглеждане) и микробиология (култивиране на бактерии в биофилтър). Животни, растения и бактерии – това са трите актьора във всяка затворена биологична система, които живеят в симбиоза помежду си. Първото описание на такова съвместно съжителство е дадено през миналия век от В. И. Вернадски и го нарича "Учение за биосферата"!
Общ изглед на експерименталната постановка:
стотици сибирски есетри ("Lensky") живееха в бял пластмасов басейн, отляво беше хидропонна инсталация (с променливо ниво на водата) за отглеждане на марули, ягоди или домати, отдясно - филтърна система и цилиндър със сгъстен кислород;
в пясъчния филтър вместо пясък са използвани пластмасови гранули, чиято основна цел е да могат да ги заселят с нитрифициращи бактерии, както и да задържат неразтворени във вода суспендирани частици с размер над 100 микрона. Такъв модифициран филтър е както биофилтър, така и механичен филтър. За да се избегне образуването на застойни зони (анаеробни) и запушване на биофилтъра, филтърът често се промива обратно;
промивната вода се утаява и твърдата утайка се използва за компост;
Разработи и сглоби инсталацията Krasnoborodko V.V.
Преди началото на експеримента бяха избрани параметри на водата, които трябва да се поддържат по време на експеримента:
За есетра: -максимална концентрация на амоняк, mg/l; - максималната концентрация на общ амоний (изчислена, като се знае pH и температурата на водата), mg/l; - максимална концентрация на нитрити, mg/l; - максимална концентрация на нитрати, mg/l; - максимална концентрация на неразтворени суспендирани частици, mg/l; - максимална концентрация на въглероден диоксид, mg/l; - минимална концентрация на кислород, mg/l; - температура на водата, С; - pH диапазон на водата (като се вземат предвид нуждите на растенията); - диапазон на алкалност на водата (изчислен, като се вземе предвид зависимостта от pH и CO2), mg/l като CaCO3; - диапазон на твърдост на водата, mg/l като CaCO3.
За ягоди: - максимална концентрация на разтворени вещества, mg/l; - оптимални концентрации на макро и микроелементи: Ca, Mg, K, N (като NO3), P (като PO4), S (като SO4), Cl, Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo.
За регулиране на pH на водата се използват: KOH, CaO, Ca(OH)2 (както е известно, отпадъчните продукти на рибите понижават pH, докато растенията, напротив, го повишават. Но в този случай доминират окислителните процеси).
В резултат на този експеримент беше натрупан голям експериментален материал, включващ: динамиката на основните хранителни вещества (NO3, PO4, SO4, K, Ca и Mg), доставени с храна за риби и натрупани в риби, растения и твърди отпадъци. В резултат на този експеримент водата не се разля никъде, а беше използвана повторно. Загубите на вода се състоят само от изпарение. pH се коригира два пъти на ден (особено в края на експеримента, когато биомасата на есетровите риби се увеличи значително), докато микроелементите се регулират веднъж седмично. Макронутриентите не бяха добавени, т.к. дойде с храна за риби, с изключение на калий и калций, които се добавят под формата на хидроксиди, в зависимост от това какво липсва.
Математическимоделът на поведение на такава биосистема в края на експеримента беше доведен до съвършенство. Беше възможно дори и без скъпи тестове да се предскажат точно текущите концентрации на макроелементи във водата, количеството хидроксиди, необходими за регулиране на pH на водата, както и някои микроелементи.
Минутите се броят
Работата на система, в която рибата и селскостопанските култури се отглеждат заедно, е много сложен въпрос, изискващ знания от три напълно различни, на пръв поглед, области на науката. Това са аквакултура (рибовъдство), хидропоника (парниково отглеждане) и микробиология (отглеждане на бактерии в биофилтър). Животни, растения и бактерии – това са трите действащи лица във всяка затворена биологична система, които живеят в симбиоза помежду си. Първото описание на такова съвместно съжителство е дадено през миналия век от В. И. Вернадски и го нарича "Учение за биосферата"!
Не всичко обаче е толкова сложно, колкото изглежда на пръв поглед. Организмите, живеещи на Земята, са доста трудни за унищожаване, поне прости форми на живот. Ако опишем поведението на такива три кита като: животни, растения и бактерии, или, нека ги наречем по различен начин, потребители, производители и деструктори, тогава получаваме диференциално уравнение от 2-ри ред, което няма пряко решение. Но ние знаем, че формите на живот са упорити, освен това те могат да се адаптират към променящите се условия на околната среда, така че няма нужда да се опитвате да вземете предвид всички химични елементи, а е достатъчно да се концентрирате върхутака наречените "маркери". За останалите химични елементи системата ще се приведе в баланс. Следователно уравнението се опростява и става напълно разрешимо. Това е основната идея на математическия модел на Василий Краснобородко. Благодарение на този подход беше възможно да се изчислят точно напълно затворени системи и да се разработи метод за производство на абсолютно запечатани живи аквариуми. Питате защо се произвеждат само такива малки аквариуми със скариди, а не с рибки? И това е много просто, за да създадете напълно затворена система за малка риба, ще ви трябва обем от най-малко 200 литра вода. Ще трябва да го вземете в лабораторията и няма да можете да го вземете вкъщи, защото. 200 литров аквариум тежи 200 кг!