آبزی‌پروری هوشمند و پایداربا استفاده از فناوری های نوین

فاخته- بهره‌گیری از فناوری‌های نوین مانند سیستم‌های Biofloc، نانوتکنولوژی و سیستم‌های Integrated Multi-Trophic Aquaculture (IMTA) به عنوان راهکارهایی موثر برای افزایش بهره‌وری و کاهش اثرات زیست‌محیطی مطرح شده‌اند.

فناوری "Biofloc" در آبزی‌پروری

 مفهوم و اصول 
 بایو فلوک یک فناوری زیستی است که در آن با استفاده از میکروارگانیسم‌ها، مواد آلی و فضولات تولید شده در محیط پرورش به شکلی تبدیل می‌شوند که هم کیفیت آب حفظ شود و هم غذای اضافی برای آبزیان فراهم گردد. این فرآیند زیستی باعث ایجاد خوشه‌های بیولوژیکی (flocs) می‌شود که حاوی باکتری‌ها، جلبک‌ها، پروتوزوآها و ذرات آلی هستند.

مزایای Biofloc

کاهش مصرف آب: این فناوری امکان کاهش ۷۰ تا ۸۰ درصدی تعویض آب را فراهم می‌کند که از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی بسیار مهم است.
کاهش هزینه‌های تغذیه: میکروارگانیسم‌های موجود در Biofloc به عنوان منبع پروتئینی طبیعی در دسترس آبزیان قرار می‌گیرند.
افزایش تراکم پرورش: به دلیل بهبود کیفیت آب و تامین غذای مکمل، امکان پرورش متراکم وجود دارد.
کاهش بیماری‌ها: محیط زیستی پایدار با کاهش مواد سمی که موجب افزایش مقاومت آبزیان می‌شود.

کاربردهای عملی
پرورش میگو و ماهیان گرم‌آبی
استفاده در پرورش ماهیان سردآبی با مدیریت خاص
سیستم‌های مدرن پرورش متراکم در مزارع صنعتی

 چالش‌ها
نیاز به مدیریت دقیق نسبت کربن به نیتروژن در آب
ضرورت وجود تجهیزات هوادهی مناسب و پایش مستمر کیفیت آب
نیاز به آموزش تخصصی برای بهره‌برداران

نانوتکنولوژی در آبزی‌پروری

سیستم‌های Integrated Multi-Trophic Aquaculture (IMTA)

تعریف و ساختار IMTA

سیستم Integrated Multi-Trophic Aquaculture یا پرورش چندتروفیک یکپارچه به معنای پرورش همزمان گونه‌های آبزی مختلف است که در سطوح مختلف زنجیره غذایی قرار دارند، به گونه‌ای که پسماندهای یک گونه به عنوان منبع غذایی گونه دیگر استفاده می‌شود. این سیستم موجب بهینه‌سازی استفاده از منابع و کاهش آلودگی محیط زیست می‌شود.

 مزایای IMTA

کاهش آلودگی زیست‌محیطی ناشی از فضولات و مواد زائد پرورش

بهبود کیفیت آب و حفظ تعادل اکوسیستم‌های آبی

افزایش تنوع محصولات و در نتیجه افزایش درآمد بهره‌برداران

ارتقای پایداری اقتصادی و زیست‌محیطی مزارع

 تجربه‌ها و نمونه‌های موفق

کشورهای چین، کانادا و کره جنوبی از پیشگامان استفاده از IMTA در مقیاس تجاری هستند.

در ایران نیز پروژه‌های پایلوتی در استان‌های شمالی و جنوبی کشور برای ارزیابی امکان‌سنجی و توسعه این فناوری اجرا شده است.

چالش‌های توسعه فناوری‌های نوین در ایران

محدودیت‌های مالی و اقتصادی

کمبود سرمایه‌گذاری کافی در حوزه تحقیق و توسعه فناوری‌های نوین

دشواری جذب سرمایه‌گذار به دلیل ریسک‌های بالای بازار و نبود تضمین‌های مالی

 کمبود نیروی متخصص

فقدان نیروی انسانی آموزش‌دیده و متخصص در زمینه فناوری‌های جدید

نیاز به توسعه آموزش‌های فنی و حرفه‌ای در دانشگاه‌ها و موسسات تحقیقاتی

 زیرساخت‌ها و تجهیزات

عدم وجود زیرساخت‌های مناسب آزمایشگاهی و تجهیزاتی برای تحقیقات و اجرای فناوری‌های نوین

نیاز به به‌روزرسانی مزارع موجود و نصب تجهیزات هوشمند

 موانع فرهنگی و اجتماعی

مقاومت بهره‌برداران سنتی در برابر پذیرش فناوری‌های جدید

کمبود آموزش و اطلاع‌رسانی موثر درباره مزایای فناوری‌های نوین

 مشکلات قانونی و مقرراتی

نبود قوانین و استانداردهای مشخص برای استفاده از فناوری‌های نوین مانند نانوتکنولوژی

پیچیدگی فرایندهای صدور مجوز و کنترل کیفیت محصولات

راهکارها و نقشه راه توسعه پایدار آبزی‌پروری هوشمند

 آموزش و پژوهش

ایجاد دوره‌های تخصصی و کارگاه‌های آموزشی برای بهره‌برداران و متخصصان

توسعه همکاری‌های علمی بین دانشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی و صنایع مرتبط

افزایش بودجه و حمایت از پروژه‌های تحقیقاتی کاربردی

 سرمایه‌گذاری و زیرساخت‌ها

جذب سرمایه‌گذاران داخلی و خارجی با ارائه تضمین‌های مالی و حمایت‌های قانونی

توسعه مراکز تحقیقاتی مجهز به فناوری‌های نوین

نوسازی و تجهیز مزارع آبزی‌پروری موجود با فناوری‌های هوشمند

 سیاست‌ها و قوانین حمایتی

تدوین و اجرای قوانین جامع در زمینه ایمنی زیستی و استفاده از فناوری‌های نوین

تسهیل روند صدور مجوز و استانداردسازی محصولات

حمایت از شرکت‌های دانش‌بنیان و پیشران فعال در حوزه آبزی‌پروری

 فرهنگ‌سازی و اطلاع‌رسانی

اجرای کمپین‌های آموزشی و اطلاع‌رسانی در میان بهره‌برداران سنتی

تشویق به پذیرش فناوری‌های نوین از طریق ارائه مدل‌های موفق

استفاده از رسانه‌ها و شبکه‌های اجتماعی برای ترویج دانش و آگاهی

چشم‌انداز آینده آبزی‌پروری هوشمند و پایدار

با توجه به روند رو به رشد جمعیت جهان و نیاز روزافزون به منابع غذایی سالم، آبزی‌پروری هوشمند به‌عنوان یک راهبرد کلیدی در تأمین امنیت غذایی و حفظ محیط زیست مطرح است. پیشرفت‌های فناوری در حوزه‌های نانو، بیوتکنولوژی، سیستم‌های مدیریت هوشمند و داده‌کاوی، چشم‌انداز نوینی را برای این صنعت رقم زده‌اند.

ایران با برخورداری از موقعیت جغرافیایی ویژه، ظرفیت‌های آبی گسترده و تجربه‌های موفق در برخی پروژه‌ها می‌تواند با بهره‌گیری از این فناوری‌ها به عنوان یکی از کشورهای پیشرو در منطقه شناخته شود.

اما دستیابی به این هدف نیازمند رویکردی منسجم، حمایت‌های همه‌جانبه و ارتقای فرهنگ علمی در میان بهره‌برداران است.

سخن پایانی

فناوری‌های نوین همچون Biofloc، نانوتکنولوژی و IMTA نقش حیاتی در افزایش بهره‌وری و کاهش اثرات زیست‌محیطی آبزی‌پروری دارند.

چالش‌های اقتصادی، فنی، فرهنگی و قانونی مهم‌ترین موانع توسعه این فناوری‌ها در ایران هستند.

با اتخاذ راهکارهای آموزش، سرمایه‌گذاری، سیاست‌گذاری و فرهنگ‌سازی می‌توان توسعه پایدار و موفقیت‌آمیز این صنعت را تضمین کرد.

تجربه جهانی و موفقیت پروژه‌های پایلوت در کشور و مناطق مستعد برخی نقاط جهان نشان‌دهنده ظرفیت و پتانسیل بالای اکثر کشورها برای ورود جدی به این عرصه است./ ۶۷۲

              علیرضا کیهان‌پور 

منابع :

FAO. The State of World Fisheries and Aquaculture 2022. Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2022.

Ebeling, J.M., Timmons, M.B. Biofloc Technology: A Practical Guide for Aquaculture Producers. 3rd Edition, 2021.

Nguyen, V., et al. “Nanotechnology in Aquaculture: Applications and Prospects,” Aquaculture Reports, 2023.

Chopin, T., et al. “Integrated Multi-Trophic Aquaculture (IMTA): A Comprehensive Review,” Aquaculture Environment Interactions, 2022.

Iranian Journal of Fisheries Sciences, Special Issue on Sustainable Aquaculture, 2023.

FAO. “Aquaculture in the Middle East and North Africa,” Technical Paper, 2021.

Wang, Y., et al. “Advances in Smart Aquaculture Systems: Sensors and IoT Integration,” Sensors, 2024.

Research articles from Aquaculture Research Journal, 2020-2024.

تعاریف و زمینه‌های کاربرد

نانوتکنولوژی، علم و فناوری طراحی، تولید و کاربرد مواد و دستگاه‌ها در مقیاس نانو (یک تا صد نانومتر) است که در آبزی‌پروری می‌تواند کاربردهای متعددی داشته باشد.

 کاربردهای نانوتکنولوژی
دارورسانی هدفمند: استفاده از نانوذرات برای انتقال داروها و واکسن‌ها به صورت موضعی و افزایش اثربخشی
افزودنی‌های خوراکی نانویی: افزایش جذب مواد مغذی و بهبود رشد آبزیان
حسگرهای نانویی: پایش زنده کیفیت آب و تشخیص سریع بیماری‌ها و آلودگی‌ها
تصفیه آب: استفاده از نانوفیلترها و مواد نانویی برای حذف آلاینده‌ها
مزایا
کاهش مصرف دارو و مواد شیمیایی
افزایش بهره‌وری و کاهش تلفات   
بهبود کیفیت محصولات نهایی
 چالش‌ها و ملاحظات مسائل زیست‌محیطی و اثرات احتمالی نانوذرات بر اکوسیستم
هزینه‌های بالای تحقیق و توسعه و نبود قوانین و استانداردهای جامع برای استفاده از قوانین مرتبط