Utilizing Waste Products from Land- Based Aquaculture as a Source of Nutrients for Plant Growth in a System with Nutrient Film Technique.

Abstract

Jordbruksland og ferskvann er stadig mer begrensende ressurser. Nye, bærekraftige metoder for matproduksjon må utforskes for å sikre mat til den voksende verdensbefolkningen. Ved å kombinere havbruk i form av slam fra landbasert fiskeproduksjon med hydroponikk plantevekst, kan man resirkulere verdifulle ressurser som ellers ville gått tapt.

Prosjektet så på hvordan den tomatplanten ‘Balkonzauber’ og den salttolerante halofytten ‘New Zealand Spinach’ vokste i forskjellige vannbehandlinger. Planter ble separert i paralleller med forskjellige vekstmedier: hydroponisk løsning og slam fra et settefiskanlegg, med forskjellige saltholdigheter (0ppt, 5ppt og 13ppt). Planter i jord ble også inkludert. Dette for å undersøke forskjeller i vekst mellom hydroponisk- og jordbaserte miljøer, for planter behandlet med slam og 13 ppt salt. Målet med prosjektet var å se om plantene kunne vokse på næring fra slammet, og å se hvilken behandling som ga høyest vekstrate.

Plantene vokste bedre i hydroponisk løsning og i jord. Tomatplanter hadde en høy vekst i ferskvann med slam, men ikke i salt. New Zealand-spinat presterte dårlig i hydroponiske behandlingene med slam som næring. Den lave veksten var overraskende ettersom arten er en halofytt. Partikler på røttene så ut til å begrense opptak av vann og næringsstoffer. Andre begrensende faktorer kan være knyttet til temperaturer, saltholdighet og næringsstoffer fra slammet. Ytterligere undersøkelser må utføres for å optimalisere vekstforholdene.

Det er potensiale i å dyrke grønnsaker i salt slam fra landbasert oppdrett, men for å oppnå dette må det forskes mer på området. Det neste trinnet er å koble systemet til et landbasert anlegg og starte et større eksperiment.

Agricultural land and fresh water are increasingly scarce resources. New sustainable ways of food production need to be explored, to secure food for the rising world population. Combining aquaculture in the form of sludge from land-based fish production with hydroponics, is a way of recycling valuable resources that would otherwise be deposited or end up at sea.

This research experimented on how the common tomato plant ‘Balkonzauber’ and the salt tolerant halophyte ‘New Zealand Spinach’ grew in different water treatments. Plants were separated into different growth mediums: hydroponic solution and waste product from a Norwegian salmon hatchery at different salinities (0ppt, 5ppt and 13ppt). A soil treatment was added to see difference between hydroponic and soil growth, when irrigated with waste product and 13ppt. This to see if plants could grow on nutrients from waste products, and which treatment would provide the highest growth rate.

Plants grew better in hydroponic solution and soil. For tomato plants a high growth was seen in fresh water with waste product. New Zealand spinach did not perform well in any hydroponic treatment with waste products as nutrients. The low growth was surprising as the species is a halophyte. Particles stuck on roots, seem to limit water and nutrient uptake. Other limiting factors could be linked to temperatures, salinity and waste product nutrient compositions. Further research needs to be completed to optimize growing conditions.

There is future potential in growing vegetables in waste products from aquaculture, but to achieve this more research must be done. Connection the system to a land-based facility and start a larger-scaled experiment would be the next step.