Különböző bazsalikom (Ocimum basilicum L.) fajták akvapóniás vizsgálata

Homoki Dávid¹, Kovács László¹, Minya Dániel¹, Molnár Áron¹, Fehér Milán², Kövics György³, Stündl László⁴

¹Debreceni Egyetem Állattenyésztési Tudományok Doktori Iskola, homokidz[kukac]agr.unideb.hu
²Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság- Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, Állattudományi, Biotechnológiai és Természetvédelmi Intézet
³Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság- Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, Növényvédelmi Intézet
⁴Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság- Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, Élelmiszertechnológiai Intézet

Kivonat

Bevezetés

Az akvapónia a hidropónikus növénytermesztés és az akvakultúra kombinációja, ahol a növények feladata a gyökereik szűrő tevékenysége révén csökkenteni a halak által termelt mérgező anyagok mennyiségét (Endut et al., 2011; Graber A. and Junge R., 2009; Nelson R.L., 2008; Rakocy J., 1993). Ehhez a biológiai szűrő mechanizmushoz nélkülözhetetlen a nitrifikáció mikrobiális folyamatának közreműködése. A nitrifikáló baktériumok (Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus, Nitrosovibrio) tevékenysége biztosítja, hogy a halak által termelt nitrogén vegyületek a növények számára felvehető formában álljanak rendelkezésre. A nitrogénformák (nitrit, nitrát, ammónia) optimális aránya alapvetően meghatározza ezen rendszerek működésének stabilitást. Az akvapóniás rendszerben beállított különböző bazsalikom fajtákkal ellátott hidropóniás egységekről szóló vizsgálatunk célja, hogy az eltérő bazsalikom (Ocimum basilicum L.) fajták ponttyal (Cyprinus carpio L.) való integrációján keresztül meghatározzuk a vízminőségben lezajlódó változásokat, valamint a ponty és a bazsalikom termelési paramétereit

Anyag és módszer

A kísérletet liaflor agyaggranulátummal ellátott szubsztrátos egységgel rendelkező (media culture) akvapóniába állítottuk be. A három egymástól független rendszer (AkvG, AkvRR, AkvAr2) ár-apály elven működött. A haltartályokban 107,93g (±11,8) átlag testtömegű vegyes ivarú pontyok kerültek (n= 8). A növénytermesztő egységekbe három bazsalikomfajta lett ültetve (Genovese, Red-rubin, Aroma 2) melyeknek a kiindulási átlag biomasszája 4,08g (±0.4) volt. A teljes beültetett zöld növényi tömeg: Genovese: 48g (n= 12), Red-rubin: 48,7g (n= 12), Aroma 2: 50,1g (n= 12) volt. A környezet hőmérsékletét, páratartalmát és a fény intenzitását, valamint a vizek fizikai tényezőit, a hőmérsékletet, oldott oxigént (DO), kémhatást (pH), vezetőképességet (EC), sókoncentrációt (TDS) és a redox-potenciált (ORP) naponta, a kémiai paramétereit (NO₂⁻-N, NO₃⁻­N, NH₄⁺-N, PO₄³⁻-P, K⁺) pedig hetente mértük a halas és a hidropóniás egységekben egyaránt. Minden héten vizsgáltuk továbbá a bazsalikom levelek klorofill tartalmát (SPAD index) és a növekedési intenzitását. A kísérlet 28 napig tartott, ekkor meghatároztuk a bazsalikom fajták biomassza gyarapodását és a pontyok termelési paramétereit a Specifikus növekedési rátát (SGR), Napi növekedési ütemet (DGR), Takarmány értékesítést (FCR), a pontyok Súlygyarapodást (WG), Napi súlygyarapodást (DWG), Fehérje hatékonysági arányt (PER)). Minden kezelést háromszori ismétléssel állítottunk be.

Eredmények és következtetések

A kísérlet ideje alatt sem növény, sem hal pusztulás nem volt (SR%= 100). A rendszerekre ható környezeti tényezők a következőképpen alakultak: a hőmérséklet: 29,4 °C (± 3), páratartalom: 60,35% (± 6,9) a fényintenzitás 4563,6 Lux volt. A halas kád és a növénytermesztő felület vizeinek monitorozása során a DO, O₂%, pH, EC, és a TDS eredményeiben szignifikáns különbséget (p <0.05) tapasztaltunk a rendszerek között. A kémiai paraméterek tekintetében a halak számára toxikus nitrogénformák aránya a Red-rubin fajtával ellátott AkvRR rendszerben volt a legkedvezőbb (NO₂⁻-N, 0,1 mg/l (± 0,1); NH₄-N, 0,16 mg/l (± 0,07) de szignifikáns különbség nem eredményezett (p> 0.05). A legtöbb zöld növényi biomasszát (AkvG: 596,5g) a Genovese fajta állította elő, ami egyben szignifikánsan (p <0.05) a legmagasabb szárazanyagtartalmat is eredményezte (92g). A legalacsonyabb átlagos növénymagasságot (18,53cm ± 9,9) az AkvAr2 rendszerbe ültetett Aroma 2 produkálta, ami szignifikánsan különbözött a többi fajtától. A kísérlet időtartamában a pontyok specifikus növekedési rátája (SGR) az AkvG rendszerben volt a legkedvezőbb (0,71% d^-1 ± 0,2), de szignifikáns különbség nem volt kimutatható (p> 0.05) egyik termelési paraméter esetében sem (1. táblázat).

1. táblázat A halak termelési paraméterei

A három bazsalikom fajta akvapóniás nevelése során a fajták közötti differencia jól megmutatkozik tanulmányunkban. Minden tényező figyelembevételével elmondható, hogy az AkvG rendszer eredményei tükrözték a legkedvezőbb értékeket. Ezekben az egységekben volt a legkedvezőbb a nitrogénformák aránya, a növényi biomassza termelés és a ponty növekedés. Mindhárom bazsalikom a kísérlet végére pozitív mérleget mutatott ám az akvapóniás rendszerekbe a Genovese fajta a leginkább integrálható a ponty tenyésztésével.

Összefoglalás

A kísérlet időtartama alatt a pontyok nevelése szempontjából minden tényező optimális tartományban maradt. Az eredmények alapján kijelenthető, hogy az akvapóniás rendszerekben a víz minőségének változása alapján, jól kimutatható az egyes bazsalikom fajták közötti különbség. Ez különösen igaz a vizek fizikai tényezőire, amelyek minden általunk mért paramétere különbséget mutatott. A halas kádak vizeiben kimutatott különbségek a ponty termelési paramétereiben ugyan nem mutatkozott meg, de a kismértékű tömeggyarapodás egy rá utaló érték lehet. Vizsgálatunkban bizonyítást nyert, hogy a bazsalikom, fajtától függetlenül jól beilleszthető ezekbe az integrált rendszerekbe.

Kulcsszavak: akvapónia, bazsalikom, ponty, Genovese, Red-rubin, Aroma 2

Köszönetnyilvánítás

A munka a 2018-1.3.1.-VKE-2018-00012 projekt keretei között a Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alap támogatásával valósult meg.

Irodalom

Enduta A., Jusoh A., Ali N., Wan Nik W. 2011. Nutrient removal from aquaculture wastewater by vegetable production in aquaponics recirculation system. Desalination and Water Treatment 32, 422-430.

Graber A. and Junge R. 2009. Aquaponic systems: Nutrient recycling from fish wastewater by vegetable production. Desalination 246, 147-156.

Nelson R.L. 2008. Aquaponic Food Production. Nelson and Pade Inc. Press, Montello, WI, USA, 218 p.

Rakocy J. 1993. Integration of vegetable hydroponics with fish culture: A review. Techniques for Modern Aquaculture 112-136.