Cílem této diplomové práce bylo vyhodnotit produkční účinnost krmiv, která byla navržena s úmyslem vyvinout speciální akvaponické krmivo. Dále vyhodnotit obsah živin ve vodě, kalech a živných roztocích a jejich vliv na růst rostlin a konečně navrhnout případné úpravy složení krmiv.
Akvaponické krmivo by mělo respektovat nutriční požadavky ryb a rostlin, nezatěžovat životní prostředí nevyužitými živinami a, s ohledem na udržitelnost, místo moučky z mořských ryb využívat alternativní zdroje proteinů. Proto byla navržena tři experimentální izoproteinová a izokalorická krmiva. Krmivo A obsahovalo konvenční suroviny včetně moučky z mořských ryb. Krmivo B využívalo moučku ze sladkovodních ryb a dále výhradně rostlinné proteiny bez ohledu na původ. Krmivo C bylo složeno z udržitelných a lokálních zdrojů proteinů.
Experiment proběhl v akvaponické hale FROV JU. Jako pokusný materiál byl zvolen tlamoun nilský (Oreochromis niloticus) a salát (Lactuca sativa).
Krmivo B vykázalo podobné hodnoty všech produkčních ukazatelů jako konvenční krmivo A. Hmotnost obsádky v systému A vzrostla za třináct týdnů o 143,68 % a v systému B o 136,56 %. Hmotnost obsádky v systému B byla na konci pokusu oproti systému A neprůkazně nižší o 4,08 %. Krmný koeficient (FCR) krmiva B (1,92?0,10) byl neprůkazně vyšší o 8,47 % vůči FCR krmiva A (1,77?0,13).
Průměrná hmotnost nadzemní části rostlin rostoucích v živném roztoku vytvořeném z mineralizovaného kalu získaného ze systému B, doplněném o chybějící živiny, dosáhla po čtyřech týdnech hodnoty 221,8?33,9 g. To bylo neprůkazně více o 44,21 % než průměrná hmotnost rostlin pěstovaných ve speciálním hydroponickém živném roztoku a o 8,62 % neprůkazně více než hmotnost rostlin pěstovaných v obohaceném roztoku získaného ze systému A.
Experimentálně tak bylo prokázáno, že v akvaponických krmivech lze nahradit moučku z mořských ryb alternativními zdroji proteinů a těmito krmivy zajistit efektivní výživu ryb i rostlin v dvousmyčkovém akvaponickém systému.
Anotace v angličtině
The objective of this thesis was to evaluate the production efficiency of feeds which were designed with the intention of developing a special aquaponic feed. Further, to evaluate the content of nutrients in water, sludge and nutrient solutions and their influence on plant growth and finally suggest possible modifications to the feed composition.
Aquaponic feed should respect nutritional requirements of fishes and plants, not put burden on the environment by not used nutrients and with regards to sustainability, use alternative sources of protein instead of marine fish meal. Because of that, three experimental isoprotein and isocaloric feeds were proposed. Feed A contained conventional ingredients including marine fish meal. Feed B used freshwater fish meal and exclusively plant proteins not regarding its origin. Feed C was made of sustainable and local sources of protein.
The experiment was conducted in the aquaponic hall of Faculty of Fisheries and Protection of Waters, University of South Bohemia. As experimental material was used Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and lettuce (Lactuca sativa).
Feed B shown similar values of all production indicators as conventional feed A. Weight of fishes in system A after thirteen weeks increased by 143,68 % and in system B by 136,56 %. Weight of fishes in system B was at the end of experiment inconclusively lower by 4,08 %. Feed conversion ratio (FCR) of feed B (1,92?0,10) was inconclusively higher by 8,47 % against FCR of feed A (1,77?0,13).
Average weight of aerial parts of plants growing in nutrient solution created from mineralized sludge gathered from system B, supplemented with missing nutrients reached value 221,8?33,9 g after four weeks. That was inconclusively more by 44,21 % than average weight of plants grown in special hydroponic solution and by 8,62 % more than weight of plants grown in enriched solution gathered from system A.
Experimentally it was proven that in aquaponic feeds it is possible to substitute marine fish meal by alternative source of protein and using these feeds ensure an effective nutrition for fish and plants in a two-loop aquaponic system.
aquaponics, sludge, feeds, Lactuca sativa, Oreochromis niloticus, proteins, fish meal
Rozsah průvodní práce
-
Jazyk
CZ
Anotace
Cílem této diplomové práce bylo vyhodnotit produkční účinnost krmiv, která byla navržena s úmyslem vyvinout speciální akvaponické krmivo. Dále vyhodnotit obsah živin ve vodě, kalech a živných roztocích a jejich vliv na růst rostlin a konečně navrhnout případné úpravy složení krmiv.
Akvaponické krmivo by mělo respektovat nutriční požadavky ryb a rostlin, nezatěžovat životní prostředí nevyužitými živinami a, s ohledem na udržitelnost, místo moučky z mořských ryb využívat alternativní zdroje proteinů. Proto byla navržena tři experimentální izoproteinová a izokalorická krmiva. Krmivo A obsahovalo konvenční suroviny včetně moučky z mořských ryb. Krmivo B využívalo moučku ze sladkovodních ryb a dále výhradně rostlinné proteiny bez ohledu na původ. Krmivo C bylo složeno z udržitelných a lokálních zdrojů proteinů.
Experiment proběhl v akvaponické hale FROV JU. Jako pokusný materiál byl zvolen tlamoun nilský (Oreochromis niloticus) a salát (Lactuca sativa).
Krmivo B vykázalo podobné hodnoty všech produkčních ukazatelů jako konvenční krmivo A. Hmotnost obsádky v systému A vzrostla za třináct týdnů o 143,68 % a v systému B o 136,56 %. Hmotnost obsádky v systému B byla na konci pokusu oproti systému A neprůkazně nižší o 4,08 %. Krmný koeficient (FCR) krmiva B (1,92?0,10) byl neprůkazně vyšší o 8,47 % vůči FCR krmiva A (1,77?0,13).
Průměrná hmotnost nadzemní části rostlin rostoucích v živném roztoku vytvořeném z mineralizovaného kalu získaného ze systému B, doplněném o chybějící živiny, dosáhla po čtyřech týdnech hodnoty 221,8?33,9 g. To bylo neprůkazně více o 44,21 % než průměrná hmotnost rostlin pěstovaných ve speciálním hydroponickém živném roztoku a o 8,62 % neprůkazně více než hmotnost rostlin pěstovaných v obohaceném roztoku získaného ze systému A.
Experimentálně tak bylo prokázáno, že v akvaponických krmivech lze nahradit moučku z mořských ryb alternativními zdroji proteinů a těmito krmivy zajistit efektivní výživu ryb i rostlin v dvousmyčkovém akvaponickém systému.
Anotace v angličtině
The objective of this thesis was to evaluate the production efficiency of feeds which were designed with the intention of developing a special aquaponic feed. Further, to evaluate the content of nutrients in water, sludge and nutrient solutions and their influence on plant growth and finally suggest possible modifications to the feed composition.
Aquaponic feed should respect nutritional requirements of fishes and plants, not put burden on the environment by not used nutrients and with regards to sustainability, use alternative sources of protein instead of marine fish meal. Because of that, three experimental isoprotein and isocaloric feeds were proposed. Feed A contained conventional ingredients including marine fish meal. Feed B used freshwater fish meal and exclusively plant proteins not regarding its origin. Feed C was made of sustainable and local sources of protein.
The experiment was conducted in the aquaponic hall of Faculty of Fisheries and Protection of Waters, University of South Bohemia. As experimental material was used Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and lettuce (Lactuca sativa).
Feed B shown similar values of all production indicators as conventional feed A. Weight of fishes in system A after thirteen weeks increased by 143,68 % and in system B by 136,56 %. Weight of fishes in system B was at the end of experiment inconclusively lower by 4,08 %. Feed conversion ratio (FCR) of feed B (1,92?0,10) was inconclusively higher by 8,47 % against FCR of feed A (1,77?0,13).
Average weight of aerial parts of plants growing in nutrient solution created from mineralized sludge gathered from system B, supplemented with missing nutrients reached value 221,8?33,9 g after four weeks. That was inconclusively more by 44,21 % than average weight of plants grown in special hydroponic solution and by 8,62 % more than weight of plants grown in enriched solution gathered from system A.
Experimentally it was proven that in aquaponic feeds it is possible to substitute marine fish meal by alternative source of protein and using these feeds ensure an effective nutrition for fish and plants in a two-loop aquaponic system.
aquaponics, sludge, feeds, Lactuca sativa, Oreochromis niloticus, proteins, fish meal
Zásady pro vypracování
Cílem diplomové práce bude vypracovat literární rešerši zaměřenou na problematiku výživy ryb a rostlin v akvaponických systémech a provést experiment zaměřený na vliv různých krmiv na růst ryb a rostlin v dvousmyčkové akvaponii.
V rámci vypracování DP bude v první řadě zpracována literární rešerše zaměřená na problematiku výživy ryb a rostlin v akvaponických systémech. Hlavní kapitoly budou zaměřeny na: Specifika výživy v akvaponii; nutriční poždavky ryb; složení surovin a obsah živin včetně mikroprvků v komerčních rybích krmivech; využití krmiv a v nich obsažených živin rybami a jejich vylučování v různých formách; obsah živin v odpadní vodě a kalech z RAS; možnosti mineralizace a dalších úprav odpadní vody a kalů; nutriční požadavky rostlin a jejich naplnění v akvaponickém živném roztoku; možnosti doplnění živin v akvaponickém živném roztoku; vliv úpravy pH a zdrojové vody na kvalitu nutričních roztoků; negativní a pozitivní látky a faktory v akvaponické vodě a možnosti jejich ovlivnění.
Hlavní náplní práce bude provedení krmného experimentu v akvaponické hale FROV JU. Bude zaměřen na porovnání produkční účinnosti krmiv s různými proteinovými zdroji na růst ryb a rostlin ve dvousmyčkové akvaponii. Bude posuzována produkční účinnost krmiv, obsah vyloučených živin do vody a kalu, mineralizovatelnost kalů, nutriční složení živných roztoků a růst rostlin. Zjištěná data budou porovnána s dostupnou literaturou. Na závěr bude provedeno komplexní zhodnocení testovaných krmiv a budou navržena opatření pro jejich vylepšení.
Práce bude probíhat v akvaponické hale a v laboratořích ÚAOV.
Práce bude finančně podporována projektem OP rybářství CZ.10.2.101/2.1/0.0/19_016/0000985 Optimalizace technologie akvaponické farmy pro zvýšení produkce ryb a zlepšení kvality vody.
Zásady pro vypracování
Cílem diplomové práce bude vypracovat literární rešerši zaměřenou na problematiku výživy ryb a rostlin v akvaponických systémech a provést experiment zaměřený na vliv různých krmiv na růst ryb a rostlin v dvousmyčkové akvaponii.
V rámci vypracování DP bude v první řadě zpracována literární rešerše zaměřená na problematiku výživy ryb a rostlin v akvaponických systémech. Hlavní kapitoly budou zaměřeny na: Specifika výživy v akvaponii; nutriční poždavky ryb; složení surovin a obsah živin včetně mikroprvků v komerčních rybích krmivech; využití krmiv a v nich obsažených živin rybami a jejich vylučování v různých formách; obsah živin v odpadní vodě a kalech z RAS; možnosti mineralizace a dalších úprav odpadní vody a kalů; nutriční požadavky rostlin a jejich naplnění v akvaponickém živném roztoku; možnosti doplnění živin v akvaponickém živném roztoku; vliv úpravy pH a zdrojové vody na kvalitu nutričních roztoků; negativní a pozitivní látky a faktory v akvaponické vodě a možnosti jejich ovlivnění.
Hlavní náplní práce bude provedení krmného experimentu v akvaponické hale FROV JU. Bude zaměřen na porovnání produkční účinnosti krmiv s různými proteinovými zdroji na růst ryb a rostlin ve dvousmyčkové akvaponii. Bude posuzována produkční účinnost krmiv, obsah vyloučených živin do vody a kalu, mineralizovatelnost kalů, nutriční složení živných roztoků a růst rostlin. Zjištěná data budou porovnána s dostupnou literaturou. Na závěr bude provedeno komplexní zhodnocení testovaných krmiv a budou navržena opatření pro jejich vylepšení.
Práce bude probíhat v akvaponické hale a v laboratořích ÚAOV.
Práce bude finančně podporována projektem OP rybářství CZ.10.2.101/2.1/0.0/19_016/0000985 Optimalizace technologie akvaponické farmy pro zvýšení produkce ryb a zlepšení kvality vody.
Seznam doporučené literatury
Goddek, S., Joyce, A., Kotzen, B., Burnell, G.M., (Eds) 2019. Aquaponics Food Production Systems. Springer, Cham, Switzerland, 619 s.
Graber, A., Junge, R., 2009. Aquaponic Systems: Nutrient recycling from fish wastewater by vegetable production. Desalination 246: 147-156.
Lennard, W., 2017. Commercial aquaponic systems: integrating recirculating fish culture with hydroponic plant production. Wilson Lennard, 375 s.
Lunda, R., Roy, K., Másílko, J., Mráz, J., 2019. Understanding nutrient throughput of operational RAS farm effluents to support semi-commercial aquaponics: Easy upgrade possible beyond controversies. Journal of Environmental Management 245: 255-263.
Mráz, J., Lunda, R., Stejskal, V., 2018. Konstrukce akvaponických recirkulačních systémů. Certifikovaná metodika. Edice Metodik, FROV JU, Vodňany, č. 171.
Mráz, J., Tůmová, V., Gebauer, R., Kalous, L., 2018. Management akvaponických systémů. Certifikovaná metodika. Edice Metodik, FROV JU, Vodňany, č. 172.
Resh, H.M., 2016. Hydroponic food production: a definitive guidebook for the advanced home gardener and the commercial hydroponic grower. 7. vydání. CRC Press, Boca Raton, 560 s.
Roy, K., Kajgrová, L., Mráz, J., TILAFeed: a comprehensive database for tailoring aquaponics nutrition and circular nutrients management. New Biotechnology, In press
Roy, K., Mráz, J., 2020. Digestibility of protein feeds for Tilapia. Ověřená technologie. Edice Metodik, FROV JU, Vodňany, č. 186.
Seznam doporučené literatury
Goddek, S., Joyce, A., Kotzen, B., Burnell, G.M., (Eds) 2019. Aquaponics Food Production Systems. Springer, Cham, Switzerland, 619 s.
Graber, A., Junge, R., 2009. Aquaponic Systems: Nutrient recycling from fish wastewater by vegetable production. Desalination 246: 147-156.
Lennard, W., 2017. Commercial aquaponic systems: integrating recirculating fish culture with hydroponic plant production. Wilson Lennard, 375 s.
Lunda, R., Roy, K., Másílko, J., Mráz, J., 2019. Understanding nutrient throughput of operational RAS farm effluents to support semi-commercial aquaponics: Easy upgrade possible beyond controversies. Journal of Environmental Management 245: 255-263.
Mráz, J., Lunda, R., Stejskal, V., 2018. Konstrukce akvaponických recirkulačních systémů. Certifikovaná metodika. Edice Metodik, FROV JU, Vodňany, č. 171.
Mráz, J., Tůmová, V., Gebauer, R., Kalous, L., 2018. Management akvaponických systémů. Certifikovaná metodika. Edice Metodik, FROV JU, Vodňany, č. 172.
Resh, H.M., 2016. Hydroponic food production: a definitive guidebook for the advanced home gardener and the commercial hydroponic grower. 7. vydání. CRC Press, Boca Raton, 560 s.
Roy, K., Kajgrová, L., Mráz, J., TILAFeed: a comprehensive database for tailoring aquaponics nutrition and circular nutrients management. New Biotechnology, In press
Roy, K., Mráz, J., 2020. Digestibility of protein feeds for Tilapia. Ověřená technologie. Edice Metodik, FROV JU, Vodňany, č. 186.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student Bc. Ondřej Nikl seznámil komisi se svou diplomovou prací. Tajemník komise, doc. Ing. Martin Kocour, Ph.D., seznámil komisi s posudkem vedoucího a oponenta diplomové práce. Následně student zodpověděl doplňující otázky. Proběhla diskuse na téma práce. Student adekvátně a správně reagoval na vznesené dotazy členů komise. Komise se při hodnocení vlastní práce ztotožnila s návrhy posuzovatelů práce (vedoucího a oponenta) a dohodla se na výsledku obhajoby níže.