SU ÜRÜNLERİ YETİŞTİRİCİLİĞİNDE AKUAPONİK YETİŞTİRİCİLİK

Transkript

1 SU ÜRÜNLERİ YETİŞTİRİCİLİĞİNDE AKUAPONİK YETİŞTİRİCİLİK Doç. Dr. Volkan KIZAK Tunceli Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Yetiştiricilik Bölümü Nisan

2 Simbiyotik Üretim Tekniği AKUAPONİK Günümüz dünyasında her türlü üretim için kaynakların en verimli şekilde kullanılması hayati önemde olup açığa çıkan yan ürünlerin, deşarjların yada atıkların ekonomik bir ürün haline dönüştürülmesi Endüstriyel Simbiyoz kavramı içerisinde ele alınmaktadır.

3 Farklı türden canlıların, birbirlerinden karşılıklı olarak yarar sağlamak koşuluyla birlikte yaşaması olarak tanımlanan simbiyoz kavramı, son yıllarda farklı sektörlerin yada endüstrilerin birlikte karşılıklı yarar esasına dayalı çalışma ortaklığı için de kullanılmakta ve Endüstriyel Simbiyoz (Endüstriyel Ekoloji) terimi ile adlandırılmaktadır. Üretim sonucu ürün haricinde ortaya çıkan atıkların değerlendirilmesi kadar, enerji, hammadde, insan gücü, su ve benzeri kaynakların ortak kullanımı da söz konusudur. Ürün dışındaki tüm çıktılar işletme içinde yada dışındaki diğer işletmelerde değerlendirilir.

4 Endüstriyel simbiyoz ile ; - Doğada mevcut simbiyotik ortaklık endüstriyel sistemlere uygulanır. - Bir endüstriyel işletmenin çıktısı diğerinin girdisi olur. - Maddesel döngü sağlanır. - Kaynak kullanımı optimize edilir. Avantajları ; - Atık ve yan ürünler geri kazanılır. - Kaynak kullanımı asgari düzeye indirilir ve verimlilik sağlanır. - Çevresel ortama atık/yan ürün atılımı azaltılır yada sıfırlanır.

5 Gıda üretim sektörleri içinde en hızlı gelişen sektör olan akuakültür endüstrisi son yıllarda çevresel hassasiyetin baskısı altındadır. Bunu gidermek adına çevresel ortamı çok fazla etkilemeyen, kaynak kullanımının optimize edildiği yetiştiricilik teknikleri geliştirilmektedir. Akuaponik sistem buna en iyi örnektir.

6 AKUAPONİK NEDİR? AKUAKÜLTÜR AKUAPONİK HİDROPONİK

7 Sistem Nasıl İşliyor? Simbiyotik üretim tekniği olarak adlandırabileceğimiz akuaponik sistem, kapalı devre akuakültür sistem ile hidroponik sistemin birlikte kullanıldığı bir entegre yetiştiricilik tekniğidir. Bu teknikte, balık tankından çıkan su filtrasyon biriminden ve bitki yataklarından geçirildikten sonra tekrar balık tankına geri verilir. Balık dışkılarının ve yem artıklarının ortamdan uzaklaştırılması için ilk önce mekanik filtrasyon, ardından çözünmüş maddelerin dönüşümü için biyolojik filtrasyon işlemi uygulanır.

8 Akuaponik sistem bir kapalı devre sistemdir Özellikle Kuzey Avrupa ülkelerinde su ürünleri yetiştiricilik işletmelerinin doğaya az deşarj yapması yönünde sıkı çevresel sınırlamaların (mevzuatların) getirilmesi, kapalı devre sistem teknolojisinde hızlı gelişmelere neden olmuştur. Kapalı devre sistem ile su parametrelerinin daha iyi kontrol edilmesi, daha az hastalık görülmesi ve daha yüksek biyogüvenlik, daha stabil bir su ürünleri üretimi sağlanmaktadır. Bu teknik aynı zaman da kuluçkahanelerin herhangi bir su kaynağının yakın olmadan çok daha az temiz suya ihtiyacı olacak şekilde istenilen yerde konumlanmasına imkan tanımaktadır.

9 Akuakültürde Kapalı Devre Sistem nedir? Kapalı devre sistem genel olarak yetiştiricilik ortamı olan suyun filtre edilmesinden sonra üretim için tekrar kullanımıdır. Bu teknoloji mekanik ve biyolojik filtrasyonlara dayanmaktadır. Akuakültürdeki birçok tür için (balıklar, eklembacaklılar, kabuklular vs.) kullanılmakla beraber genelde balık çiftliklerinde, özellikle kuluçkahanelerde uygulanmaktadır.

10 Akuakültür sektörü içerisinde dünyada hızla yaygınlaşan bu teknoloji, yüzlerce ton üretim yapan devasa işletmelerde ve stoklama amaçlı yada nesli tükenmekte olan türleri korumaya yönelik küçük fakat sofistike sistemlerde kullanılmaktadır.

11

12 Kapalı devre sistemlerde filtrasyon genel olarak iki kısımdan oluşur. Mekanik filtrasyonda balık dışkıları ve yenmeyen yemlerden kaynaklı dip ve askıda katı maddeler uzaklaştırılır. Bu maddeler uzaklaştırılmazsa boruların ve diğer ekipmanların atık maddeyle kaplanması riski vardır. Bunun yanında atık materyalin dekompoze olması sonucunda sudaki çözünmüş oksijen içeriği azalır. Feed Protein Digestion Deamination aerobic anaerobic nitrosomonas nitrobacter Oxidation NH 3 NO 2 NO 3 N 2 Nitrification Denitrification Biyolojik filtrasyon metabolik atıkları toksik formdan non-toksik forma dönüştürmeye yarar. Balıklar toksik formdaki amonyağı metabolik atık olarak atar. Bu atık ürün balıklar için çok zararlı olmayan nitrat formuna dönüştürülmelidir.

13 Kapalı devre sistemde az miktarda su kullanımı sayesinde geleneksel balık çiftliklerine kıyasla çok daha az miktarda deşarj suyunun olması, balık boşaltım ürünleri kaynaklı nütrientlerin daha kolay ve daha az maliyetli olarak ortamdan uzaklaştırılmasına olanak sağlamaktadır. Bu yüzden bu sistem ticari seviyede de uygulanabilen en çevreci balık üretim yöntemi olarak görülmektedir. Konsantre halde edilen nütrientler tarımsal alanlarda gübre olarak yada biyogaz üretiminde kullanılabilmektedir.

14 Geleneksel balık üretim işletmeleri tümüyle harici şartlara bağlıdır. Su kaynağının sıcaklığı, suyun temizliği, çözünmüş oksijen düzeyleri, yosun yada yaprakların su giriş ve çıkışlarını tıkaması gibi birçok faktör.. Kapalı devre sistemlerde ise, teknolojik ve yatırım düzeyine göre bu sorunlar ya kısmen yada tamamen ortadan kaldırılmıştır.

15 Kapalı devre sistemde su sıcaklığı, çözünmüş oksijen düzeyi yada gün ışığı kontrol altında tutularak stabil bir yetiştiricilik ortamı sağlanmakta, bu da daha az strese ve daha iyi büyümeye neden olmaktadır. Bu stabil ortam aynı zaman da yetiştiriciye ürünün ne zaman hangi safhaya yada boya erişeceği hakkında kesin bir tahmin vermektedir. Ürünün tam olarak ne zaman pazarlanabileceği hakkında doğru bir tahmin yetiştiriciye pazardaki rekabette bir avantaj sağlar.

16 Hastalıkların azaltılması. Sınırlı su kullanımı nedeniyle çevresel ortamdan hastalık girişi asgari düzeye indirilmektedir. Geleneksel işletmelerde su akarsu, göl yada denizden temin edildiğinden hastalığın yayılma riski çok yüksektir. Kapalı devre sistemde ise sınırlı su kullanımı nedeniyle su genellikle bir kuyudan, sondajdan yada kaynaktan alındığı için hastalık riski asgari düzeydedir. Hastalık riskinin az olması ilaç kullanımını da sınırlandırmakta, bu da üretim ve çevre açısından faydalı olmaktadır.

17 Kapalı devre sistem teknolojisi her zaman için ekonomik değeri yüksek türler için tavsiye edilmektedir. Buna en iyi örnek yılan balığı çiftlikleridir. Ancak genel olarak daha düşük fiyatlı olan alabalık ve somon yönünde baskın bir eğilim vardır. Buna en iyi örnek Danimarka kapalı devre sistem alabalık yetiştiriciliği gösterilebilir. Daha düşük fiyat segmentinde olan porsiyonluk alabalık üretimini yapmaktadırlar. Bununla birlikte, pazarda rekabet edebilmeleri için 1000 ton üzeri işletmelere ihtiyaçları olduğu belirtilmektedir.

18 Çamur arıtımından elde edilen temizlenmiş deşarj suyu yüksek konsantrasyonda azota ve az miktarda fosfora sahiptir. Barındırdığı nütrientleri minimize etmek amacıyla deşarj suyu yapay sulak alanlara yönlendirilir. Yapay sulak alan tekniği açık sistem işletmelere de önerilebilir.

19 DANİMARKA DA MODEL BİR ALABALIK İŞLETMESİ - Eko-dost alabalık yetiştiriciliği konusunda öncü bir ülke olarak görülmekte. - Sıkı çevresel mevzuat yetiştiricileri ve araştırmacıları deşarj sularını asgari düzeye indirmeye yönelik teknolojileri geliştirmeye zorlamaktadır. - Üretimi arttırırken çevreye olan etkiyi azaltmayı amaçlayan kapalı devre sistem bir model olarak sunulmaktadır. - Yüksek miktarda su kullanımı yerine yerin altında üst katmanlardan sınırlı miktarda su işletmeye pompalanmakta ve kapalı devrede kullanılmaktadır.

20 Maliyeti kafeslere göre yüksek olsa da karasal ortamda yapılan kapalı devre sistemler sahip oldukları yüksek gıda güvenliği ve tam kontrol ile sürdürülebilir standart bir üretimi mümkün kılmaktadır. Ayrıca kafes işletmelerinin hoş görülmediği yerlerde gelecekte balık üretim yollarından biri olarak görülmektedir.

21 Marine Harvest Canada 40 milyon ABD doları, 15 milyon fry, toplamda 9000 ton su hacmi Tatlı suda yetiştirme kapasitesi 1500 ton üzeri 12 m çapındaki tanklar Parr, 14 m çapındaki tanklar Smolt büyütmesi için..

22 Radøy, Norveç Tuzlu su ve tatlı su, toplamda ton tank hacmi 36 milyon ABD doları 13.5 milyon adet smolt üretimi

23 Bir kapalı devre sistem olarak akuaponik teknolojisi henüz yeni yeni endüstrileşmeye başlarken, dünyada küçük ölçekte yaygın olarak uygulanmaktadır. Akuaponik araştırmaları Küresel Gıda ve Çiftçilik Enstitüsü, Kopenhag Özellikle Avrupa da her geçen yıl ilgi artmaktadır. Geleceğin üretim metotları arasında olacağına inanılan bu teknik, çoğunlukla lokal gıda üretimi (local food) yani küçük birimler halinde evlerde, lokantalarda yada mahallelerde yapılan kent içi üretimlerdir (urban production).

24 KENT İÇİ AKUAPONİKLER (URBAN AQUAPONICS) Evde, arka yada ön bahçede, yüksek binaların çatısında, sokakta, teraslarda, alışveriş merkezlerinde..

25 YENİ TRENDLER (Ulusal Restoranlar Birliği A.B.D.) 1. Lokal olarak üretilmiş etler ve su ürünleri 2. Sağlıklı çocuk yemekleri 3. Çevresel açıdan sürdürülebilirlik 4. Çocuk beslenmesi 5. Yeni kesim etler 6. Hiper lokal yetiştiricilik (restoran bahçeleri) 7. Glutensiz mutfak 8. Sürdürülebilir su ürünleri

26

27 Biyolojik filtrasyonda nitrifikasyon ile balıklar için toksik formdaki amonyak bitkilerin kullanabileceği nitrat formuna dönüştürülür. Bitkiler nitratı kullandıktan sonra su balık tankına arıtılmış halde geri verilir.

28 Akuaponik sistemde balıklar, bitkiler ve bakteriler arasında simbiyotik bir yaşam biçimi sağlanmakta, alan ve su sıkıntısının olduğu bölgelerde balık ve bitki yetiştiriciliği aynı ortamda gerçekleştirilebilmektedir. Genel olarak üç farklı tipteki hidroponik sistem balık büyütme tankları ile birlikte entegre halde kullanılmaktadır.

29 NEDEN AKUAPONİK? Su kaynaklarının sınırlı oluşu ve ekilebilir arazilerin azalması gıda temininde gelecekte zorluklara sebep olacaktır. Akuaponik sistemler yeni fırsatlar sunan, ticari olarak yapılabilir ve özellikle üretim için elverişsiz alanlarda sürdürülebilir yüksek üretim kapasitesiyle ön plana çıkan simbiyotik kapalı devre sistemlerdir.

30 Sürdürülebilir Üretim Sistemi 1970 li yıllarda kapalı devre sistemler üzerine başlayan çalışmalarda en büyük sıkıntı azotlu bileşiklerin yetiştiricilik ortamında birikme yaparak su kalitesini bozmasıydı. Bu sorun, akuaponik sistemlerin başlangıcı için tetikleyici bir unsur olmuştur ve su kalitesinin iyileştirilmesi yanında ikinci bir ürünün yetiştiriciliğine de imkan sağlamıştır. Balık ve bitki yetiştiriciliğini bir arada mümkün kılan akuaponik sistemler, suyun en etkin bir biçimde kullanılmasını sağlamakta ve sürdürülebilir bir gıda üretim sistemi olarak karşımıza çıkmaktadır.

31 Çevresel olarak avantajları - Geleneksel üretime kıyasla %98 daha az su kullanımı. Daha az su kullanımı ile yüksek üretim. - Sıfır atık su deşarjı = eko-dost üretim. - Sudaki nutrientler bitkiler tarafından kullanılır, su kalitesi optimal kalır. - Geleneksel tarıma göre %75 daha az enerji kullanımı. - Zararlı pestisit kullanımı yok, kalıntısız mahsuller. - Ziraate elverişsiz alanlarda topraksız tarım. - Daha az metan emisyonu. - Balıklar diğer çiftlik hayvanlarına göre daha iyi yem dönüşüm oranına sahiptir.

32 Üretim olarak avantajları - Geleneksel tarıma göre yarım iş gücüyle vertikal olarak aynı alanda 10 kat daha fazla ürün. - Enerji maliyetleri 2 üretim sisteminin aynı alanda birleştirilmesiyle düşürülebiliyor. - Sistemi lokal veya bölgesel talepler doğrultusunda modifiye etme kolaylığı. - Ürünlerin tüketildiği bölgelerde yapılmasından dolayı nakliye masrafları düşer. - Her 2 ürün de tam kontrollü koşullarda dış şartların (haşere, iklim gibi) etkisi olmadan yetiştiriliyor. - Toprak devre dışı bırakıldığından toprağa bağlı hastalıklar bertaraf ediliyor.

33 Pazarlama Avantajları - Yıl boyu üretim ile değerinde ve üzerinde satış imkanı. - Özel pazarlarda su ürünleri ile ekstra değer kazanmış ürünler. - Organik ürünlere olan yoğun talep. Kalıntısız, lokal olarak yetiştirilmiş taze gıdalar.

34 Ekonomik Zorluklar - Başlangıçtaki yüksek yatırım maliyetlerini çıkarabilmek amacıyla üretimi arttırma ve yüksek pazarlara satış. - Yoğun üretimli sistemler daha fazla enerji, işçilik, materyal (bitki ve balık stoğu) ve yem gereksinimi. Su iletimi, aydınlatma, ısıtma/soğutma.. - Doğru bitki ve balık seçimi. Sistemde sağlıklı büyümeli, pazarlanabilmeli ve karlılığı olmalı.. Genel olarak gelirin %60 ı bitkilerden gelmektedir.

35 Teknik Zorluklar - İki farklı sistemin polikültür olarak yönetilmesi. - Su kalitesinin optimize edilmesi, nütrient dengesi, hastalıklar ve ilaçlar.. - Elektrik kesintisi yada su iletim hatlarında olası tıkanmalar. - Hasat, kalite kontrol, taze ürünün işlenmesi, bazen canlı ürünün pazara taşınması..

36 Yurt dışında yapılan bir çalışmada, akuaponik yetiştiricilikte kullanılan balık türleri içerisinde alabalık türlerinin yaklaşık %10 oranında bir paya sahip olduğu, en çok üretilen türlerin başta tilapia olmak üzere sıcak su türleri olduğu belirtilmektedir.

37 Alabalık türleri soğuksu balıkları olduğundan yetiştirilecek bitki türlerinin soğuk suya dayanıklı, iyi büyüyen ve uygun nütrient absorbsiyon kapasitesine sahip olmasının yanı sıra ticari bir değerinin (yiyecek, süs, aromatik yada tıbbi gibi) de olması istenir. Tere, marul, pazı, frenk soğanı, hindiba, domates, çuha çiçeği, latin çiçeği, civan perçem, papatya, nane..

38