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अध्याय 5 एक्वापोनिक्स: मूल बातें

1. 5.1 परिचय

   Original publication 2019 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   एक्वापोनिक्स एक ऐसी तकनीक है जो एकीकृत कृषि जलीय कृषि प्रणालियों (आईएएएस) (गोले और गेविन 2003) के रूप में जाना जाने वाला व्यापक कृषि दृष्टिकोण का सबसेट है। इस अनुशासन में पौधों आधारित कृषि उत्पादन के साथ विभिन्न रूपों और शैलियों (ज्यादातर पंख मछली खेती) के जलीय कृषि प्रथाओं को एकीकृत करना शामिल है। एकीकृत कृषि जलीय कृषि प्रणालियों का तर्क आर्थिक रूप से व्यवहार्य और पर्यावरण की दृष्टि से अधिक टिकाऊ प्राथमिक उत्पादन प्रथाओं (गोले और गेविन 2003) को विकसित करने और प्राप्त करने के लिए जलीय कृषि और पौधों के उत्पादन, जैसे पानी और पोषक तत्वों के बीच साझा संसाधनों का लाभ लेना है। संक्षेप में, स्थलीय पौधे और जलीय पशु उत्पादन प्रणाली दोनों एक आम संसाधन साझा करते हैं: पानी। पौधे आम तौर पर श्वसन के माध्यम से पानी के उपभोज्य होते हैं और इसे आसपास के गैसीय वातावरण में छोड़ देते हैं, जबकि मछली आम तौर पर पानी की कम खपत होती है, लेकिन उनकी निहित संस्कृति संचित चयापचय कचरे के कारण पर्याप्त अपशिष्ट जल प्रवाह उत्पन्न करती है। इसलिए, जलीय कृषि को पौधों के उत्पादन के जल आपूर्ति मार्ग के भीतर गैर-उपभोज्य तरीकों से एकीकृत किया जा सकता है ताकि पानी के स्रोत से दो फसलों (मछली और पौधे) का उत्पादन किया जा सके जिसका उपयोग आम तौर पर एक फसल (पौधे) के उत्पादन के लिए किया जाता है।

   पौधों के उत्पादन के लिए सिंचाई आपूर्ति मार्ग के साथ जलीय कृषि को एकीकृत करने का एक दिलचस्प अतिरिक्त लाभ यह है कि जलीय कृषि मछली (और अन्य जलीय पशु) चयापचय से उत्पन्न भंग और अभंग कचरे के माध्यम से अपशिष्ट पोषक तत्वों का उत्पादन भी करता है। इसलिए, जलीय कृषि भी अपशिष्ट पोषक तत्व धाराओं का उत्पादन कर सकती है जो पौधों की पोषक आवश्यकताओं में योगदान करके पौधों के उत्पादन के लिए उपयुक्त हैं, और सहायता करते हैं।

   पारंपरिक स्थलीय और जलीय संयंत्र उत्पादन प्रणालियों के साथ जलीय कृषि को एकीकृत करके उत्पादित फायदे का सारांश गोले और गेविन (2003) द्वारा किया गया है:

   1। पानी की खपत में किसी भी शुद्ध वृद्धि के बिना कृषि उत्पादकता और लाभप्रदता में वृद्धि (चैप 2)।

   2। उच्च मूल्य वाली फसलों में कृषि विविधीकरण, जिसमें उच्च मूल्य वाली एक्वाटिकप्रजाति शामिल हैं।

   3। खेत पर अन्यथा बर्बाद संसाधनों का पुन: उपयोग (जैसे पोषक तत्वों का कब्जा और पुन: उपयोगऔर पानी)।

   4। अर्द्ध-गहन और गहन कृषि प्रथाओं के शुद्ध पर्यावरणीय प्रभावों में कमी।

   5। मौजूदा कृषि पूंजी और परिचालन खर्चों को ऑफसेट करके शुद्ध आर्थिक लाभ (चैप 18)।

   Aquaponics संयंत्र उत्पादन के साथ मछली संस्कृति को एकीकृत करने के साथ जुड़े अपेक्षाकृत प्राचीन कृषि प्रथाओं से विकसित किया गया है कहा गया है, विशेष रूप से दक्षिण पूर्व एशियाई के भीतर विकसित उन, बाढ़ चावल धान खेती संदर्भ और दक्षिण अमेरिकी Chinampa, फ्लोटिंग द्वीप, कृषि प्रथाओं ( Komives और जंग 2015)। हकीकत में, ऐतिहासिक रूप से, उन्नीसवीं शताब्दी (हल्वर्ट और गुप्ता 2004) तक मछली को चावल के धान के खेतों में शायद ही कभी सक्रिय रूप से जोड़ा जाता था और बहुत कम घनत्व में मौजूद थे जो पौधों को किसी भी पर्याप्त पोषक सहायता में योगदान नहीं देंगे। Chinampas पारंपरिक रूप से मेक्सिको में झीलों पर बनाया गया था जहां पोषक तत्व

   फायदे किसी भी डिजाइन या सक्रिय रूप से एकीकृत मछली उत्पादन प्रणाली से सीधे बजाय eutrophic या अर्द्ध eutrophic झील तलछट के माध्यम से आपूर्ति की गई है हो सकता है (Morehart 2016; Baquedano 1993)।

   आधुनिक एक्वापोनिक्स 1 9 70 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में शुरू हुए और अधिक टिकाऊ खेती प्रथाओं में रुचि के साथ कई संस्थानों द्वारा सह-विकसित किया गया था। प्रारंभिक महत्वपूर्ण काम कई शोधकर्ताओं द्वारा किया गया था, लेकिन अंत में, लगभग सभी आधुनिक एक्वापोनिक्स के पूर्वज को 1 9 80 के दशक (लेनार्ड 2017) में शुरू होने वाले वर्जिन द्वीप समूह विश्वविद्यालय (यूवीआई) में जेम्स राकोसी और उनकी टीम द्वारा उत्पादित कार्य माना जाता है।

   Aquaponics अब व्यापक, वैश्विक कृषि उत्पादन संदर्भ में एक प्रासंगिक स्थान के साथ एक नया और उभरते उद्योग माना जाता है और जलीय पौधों की संस्कृति के साथ मछली संस्कृति को एकीकृत करने की तकनीक के कई भिन्नताएं हैं जो सामूहिक रूप से एक्वापोनिक्स बैनर या नाम के तहत परिभाषित हैं ( Knaus और पाम 2017)। इसलिए, एक्वापोनिक्स वाणिज्यिक और लाभप्रद मछली और पौधे उत्पादों का उत्पादन करने के लिए प्रमुख उत्पादन घटकों के बीच पानी और पोषक संसाधनों को साझा करने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग करके हाइड्रो* पोनिक* पौधे उत्पादन के साथ एक्वा* संस्कृति पशु उत्पादन को एकीकृत करना चाहता है।

2. 5.2 एक्वापोनिक्स की एक परिभाषा

   Original publication 2019 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   एक्वापोनिक्स एकीकृत कृषि जलीय कृषि प्रणाली (आईएएएस) की व्यापक परिभाषा में फिट बैठता है। हालांकि, आईएएएस कई संदर्भों में कई अलग-अलग जलीय जानवरों और पौधों के उत्पादन प्रौद्योगिकियों को लागू करता है, जबकि एक्वापोनिक्स जलीय या हाइड्रोपोनिक प्लांट संस्कृति प्रौद्योगिकियों (जैसे जलीय कृषि प्रणालियों, आरएएस) को एकीकृत करने के साथ कहीं अधिक कसकर जुड़ा हुआ है। लेनार्ड 2017)। आरएएस प्रौद्योगिकियां मछली के लिए उपयुक्त बनाने के लिए पानी की रसायन विज्ञान को नियंत्रित करने और बदलने के लिए लागू निस्पंदन के साथ टैंकों में मछली की संस्कृति के लिए संरक्षित और मानक तरीकों को लागू करती हैं (यानी तेज और कुशल ठोस मछली कचरे को हटाने, संभावित रूप से विषाक्त भंग मछली कचरे के कुशल, जीवाणुयुक्त रूपांतरण सहायता प्रदान वातन या सीधे इंजेक्शन ऑक्सीजन गैस के माध्यम से कम विषाक्त नाइट्रेट और ऑक्सीजन रखरखाव के लिए अमोनिया) (Timmons एट अल. 2002)। हाइड्रोपोनिक्स और सब्सट्रेट संस्कृति प्रौद्योगिकियां जलीय वातावरण के भीतर खाद्य स्थलीय पौधों की संस्कृति के लिए संरक्षित और मानक तरीके लागू करती हैं (यानी पौधे पानी आधारित वितरण विधि के माध्यम से विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्वों तक पहुंच प्राप्त करते हैं) (रेश 2013)।

   मानक आरएएस एक्वाकल्चर और हाइड्रोपोनिक/सब्सट्रेट संस्कृति के साथ एक्वापोनिक्स का सहयोग मतलब है कि एक्वापोनिक्स को अक्सर “... मछली उत्पादन (एक्वाकल्चर) और मिट्टी-कम पौधे की खेती हाइड्रोपोनिक्स का संयोजन युग्मित या डिकॉप्टेड जल परिसंचरण के तहत” (नास और पाम 2017) के रूप में परिभाषित किया जाता है। इस व्यापक परिभाषा हार्डवेयर के एकीकरण पर जोर देता है, उपकरण या प्रौद्योगिकियों और स्थानों थोड़ा, यदि कोई हो, विधि के किसी भी अन्य पहलुओं पर जोर।

   चूंकि एक्वापोनिक्स एक अपेक्षाकृत नई औद्योगिक पैमाने पर तकनीक है जो विभिन्न तरीकों और दृष्टिकोणों को लागू करती है, इसलिए लागू परिभाषा बहुत व्यापक दिखाई देती है। कुछ केवल एक recirculating संदर्भ के भीतर aquaponics परिभाषित (Cerozi और Fitzsimmons 2017), कुछ दृष्टिकोण है कि मछली के लिए पौधों से पानी वापस नहीं करते पर ध्यान केंद्रित (डेलाइड एट अल। 2016) और अन्य दोनों recirculating और decoupled तरीकों (Knaus और पाम 2017) शामिल हैं। इसके अलावा, कुछ शोधकर्ता एक्वापोनिक शीर्षक (पाम एट अल 2018) के तहत मिट्टी आधारित फसल उत्पादन के लिए सिंचित जलीय कृषि अपशिष्ट के उपयोग को शामिल कर रहे हैं। ऐतिहासिक रूप से, एक्वापोनिक्स, शब्द के टूटने के रूप में (* एक्वा* संस्कृति और हाइड्रो* पोनिक्स*) का सुझाव देता है, केवल जलीय कृषि और हाइड्रोपोनिक संयंत्र उत्पादन (राकोसी और हार्ग्रेव्स 1993) से संबंधित के रूप में परिभाषित किया गया था, इसलिए मिट्टी आधारित संस्कृति के साथ संघों में वर्तमान प्रयास असंगत लगते हैं।

   

   अंजीर 5.1 पोषक तत्व का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व एक एक्वापोनिक प्रणाली के भीतर बहता है। मछली फ़ीड प्रमुख पोषक तत्व प्रवेश बिंदु है। मछली फ़ीड खाती है, जो पोषक तत्वों की आवश्यकता होती है, बाकी को कचरे के रूप में छोड़ देती है और इस कचरे को रोगाणुओं, पौधों और सिस्टम के पानी के बीच विभाजित किया जाता है। (लेनर्ड 2017 से अनुकूलित)

   जबकि एक्वापोनिक सिस्टम हाइड्रोपोनिक प्लांट कल्चर प्रौद्योगिकियों के साथ टैंक-आधारित जलीय कृषि प्रौद्योगिकियों को एकीकृत करते हैं, एक्वापोनिक सिस्टम पोषक तत्वों की आपूर्ति करके और उत्पादन निवासियों (मछली और पौधों) और जैविक और रासायनिक सेवाओं का प्रदर्शन करने वाले निवासियों के बीच पोषक तत्वों का विभाजन करके काम करते हैं जो उत्पादन निवासी परिणाम (माइक्रोफ़्लोरा) (चित्र 5.1) (लेनर्ड 2017) की सहायता करते हैं। इसलिए, aquaponics अधिक पोषक तत्व की आपूर्ति के साथ जुड़े एक प्रणाली है, गतिशीलता और विभाजन के बजाय प्रौद्योगिकी के साथ जुड़े, उपकरण या हार्डवेयर लागू?

   पिछले दशकों में, एक्वापोनिक्स की परिभाषा में सूक्ष्म विविधताओं के साथ एक समान विषय शामिल है। सबसे व्यापक परिभाषा आम तौर पर राकोसी और उनकी यूवीआई टीम के वैज्ञानिक प्रकाशनों में प्रदान की गई है, उदाहरण के लिए:

   _Aquaponics बंद recirculating प्रणालियों में मछली और पौधों की संयुक्त संस्कृति है। _

   • Rakocy एट अल. (2004 ए, बी)

   यह प्रारंभिक परिभाषा इस धारणा पर आधारित थी कि एक-लूप, पूरी तरह से पुनर्चक्रण प्रणाली, जिसमें एक पुनरावृत्ति जलीय कृषि घटक और एक हाइड्रोपोनिक घटक होता है, जो सभी एक्वापोनिक प्रणालियों का प्रतिनिधित्व करता है, जो उस समय, उन्होंने किया था। Graber और Junge (2009) ने दृष्टिकोण में परिवर्तन और विकास के कारण परिभाषा का विस्तार किया, निम्नानुसार है:

   _Aquaponic जलीय कृषि प्रणालियों (आरएएस), अर्थात् एक पॉलीकल्चर जिसमें मछली टैंक (जलीय कृषि) और पौधों को एक ही पानी के चक्र (हाइड्रोपोनिक) में खेती की जाती है, का एक विशेष रूप है । _

   • Graber और Junge (2009)

   हाल के घटनाक्रम और तरीके इस दृष्टिकोण के पुनर्विचार के लिए पूछते हैं। हाल के वर्षों में एक उत्पादन प्रणाली की ओर एक्वापोनिक्स के फोकस का स्थानांतरण जो पारिस्थितिक जिम्मेदारी और आर्थिक स्थिरता दोनों से निपटता है। (2015) और सुहल एट अल। (2016) इस आर्थिक विचार को संबोधित करने वाले पहले व्यक्ति थे:

   _ [...] पेशेवर स्टैंड-अलोन फिश/प्लांट सुविधाओं के मुकाबले उच्च उत्पादकता के लिए एक शर्त के रूप में एक अद्वितीय और अभिनव डबल पुनर्चक्रण एक्वापोनिक प्रणाली विकसित की गई थी। _

   — सुहल एट अल (2016)

   परिभाषा समस्या, या “एक्वापोनिक्स के रूप में परिभाषित किया जा सकता है” को स्पष्ट करना, पिछले वर्षों में चर्चा का एक बिंदु रहा है। विकास के मुख्य क्षेत्रों में से एक बहु-लूप (या डीकॉप्टेड) एक्वापोनिक सिस्टम का है जिसका उद्देश्य पौधों को अतिरिक्त उर्वरक प्रदान करना है ताकि उन्हें इष्टतम पोषक तत्व एकाग्रता (गोडडेक 2017) में उजागर किया जा सके। पूरी तरह से पुनर्चक्रण और बहु-लूप एक्वापोनिक पद्धतियों की विचारधाराओं के बीच कोई विरोध नहीं होना चाहिए, दोनों के पास उचित औद्योगिक संदर्भ के भीतर उनके संबंधित स्थान और अनुप्रयोग हैं और दोनों की एक आम ड्राइविंग बल यह होना चाहिए कि प्रौद्योगिकी, जबकि पोषक तत्व और पानी कुशल, को भी आर्थिक रूप से प्रतिस्पर्धी होने के लिए खुद को बाजार में स्थापित करने की जरूरत है। परंपरागत प्रथाओं को बदलने के लिए, संभावित ग्राहकों/उपयोगकर्ताओं को एक विचारधारा से अधिक की पेशकश की जानी चाहिए - यानी तकनीकी और आर्थिक व्यवहार्यता।

   यूरोपीय लागत प्रायोजित एक्वापोनिक्स हब (लागत FA1305 2017) परिभाषा ”... जलीय जीवों और पौधों की एक उत्पादन प्रणाली पर लागू होता है जहां इष्टतम पौधों के विकास को बनाए रखने वाले पोषक तत्वों का बहुमत (\ > 50%) जलीय अंगों को खिलाने से उत्पन्न कचरे से निकला है ", जो स्पष्ट रूप से एक प्रौद्योगिकी के पोषक तत्व साझा पहलू पर जोर दिया।

   यह भी कहा जाना चाहिए कि पौधों के लिए मछली का अनुपात एक स्तर पर रहना चाहिए जो एक्वापोनिक्स की मूल संभावना का समर्थन करता है; कि पौधे मछली कचरे का उपयोग करके उगाए जाते हैं। एक मछली और हाइड्रोपोनिक पौधों की खेती के कई हेक्टेयर युक्त एक प्रणाली, उदाहरण के लिए, एक्वापोनिक्स के रूप में नहीं माना जाना चाहिए, क्योंकि एक मछली प्रभावी रूप से पौधों की पोषक तत्वों की आवश्यकताओं के लिए कुछ भी नहीं योगदान देती है। चूंकि एक्वापोनिक उत्पादों की लेबलिंग उपभोक्ता पसंद में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, इसलिए हम प्रौद्योगिकी के इन कई विकास के आधार पर एक्वापोनिक्स को फिर से परिभाषित करके चर्चा को प्रोत्साहित करना चाहते हैं। हालांकि हम सर्वोत्तम व्यावहारिक साधनों के संदर्भ में पोषक चक्र को उच्चतम संभव डिग्री तक बंद करने की वकालत करते हैं, फिर भी संभावित परिभाषा को सभी घटनाओं को ध्यान में रखना चाहिए।

   इसलिए, परिभाषा में कम से कम होना चाहिए, पौधों के लिए अधिकांश एक्वाकल्चर-व्युत्पन्न पोषक तत्वों की आवश्यकता होनी चाहिए। इसलिए एक नई परिभाषा को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

   Aquaponics uis/u एक एकीकृत बहु पौष्टिकता, जलीय खाद्य उत्पादन uaproach/यू कम से कम यूएटी शाम/यू एक recirculating जलीय कृषि प्रणाली (आरएएस) और एक जुड़ा हाइड्रोपोनिक इकाई के रूप में परिभाषित किया गया है, जिससे संस्कृति के लिए पानी दो इकाइयों के बीच कुछ विन्यास में साझा किया जाता है। पौधों को उपलब्ध कराई गई मछली अपशिष्ट निकले/u.

   पोषक तत्व आधारित परिभाषाएं लागू प्रौद्योगिकी पसंद के खुले और गैर-न्यायिक हैं, या यहां तक कि प्रत्येक घटक (मछली और पौधों) का अनुपात, जब तक कि मछली संस्कृति और जलीय (हाइड्रोपोनिक या सब्सट्रेट संस्कृति) संयंत्र उत्पादन तकनीक के कुछ रूप का उपयोग किया जाता है। हालांकि, यह भी पोषक तत्व गतिशीलता और लागू तरीकों के पोषक तत्व साझा पहलुओं पर परिभाषा केंद्रित है और इसलिए यह सुनिश्चित करता है, कम से कम कुछ हद तक, फायदे अक्सर aquaponics के साथ जुड़े कि (पानी की बचत, पोषक दक्षता, कम पर्यावरण प्रभाव, स्थिरता) में मौजूद हैं कुछ अनुपात।

   एक्वापोनिक्स पर लागू पोषक संघ परिभाषा हमेशा अभ्यास करने वालों के बीच आगे विवाद का स्रोत होगी। यह इस तथ्य से समर्थित है कि नाम एक्वापोनिक्स विभिन्न पोषक तत्वों की आपूर्ति प्रेरणाओं और उपयोग परिणामों के साथ विभिन्न प्रौद्योगिकियों की एक विशाल सरणी पर लागू होता है: सिस्टम डिज़ाइन और विधियों से जो उम्मीद करते हैं, यदि मांग नहीं करते हैं, तो पौधों को विकसित करने के लिए आवश्यक पोषक तत्वों का विशाल बहुमत मछली अपशिष्ट (कुछ मामलों में, 90% से अधिक; लेनार्ड 2017) डिजाइन करने के लिए जो मछली कचरे और अधिक पर्याप्त बाहरी परिवर्धन के बीच पौधे पोषक तत्वों की आपूर्ति साझा करते हैं (उदाहरण के लिए बाहरी पूरकता के लिए लगभग 50:50 मछली अपशिष्ट - जैसा कि कई आधुनिक, यूरोपीय decoupled एक्वापोनिक सिस्टम डिजाइन करते हैं; लागत FA1305 2017) उन डिज़ाइनों के लिए जो इतनी कम मछली जोड़ते हैं कि पौधों को मछली कचरे से कोई स्पष्ट पोषक तत्व आपूर्ति मौजूद नहीं है (लेनर्ड 2017)।

   अपेक्षाकृत हाल ही में (यानी पिछले 3-5 वर्षों) तक एक्वापोनिक्स नाम सार्वभौमिक रूप से युग्मित और पूरी तरह से पुनर्संचारी सिस्टम डिज़ाइनों पर लागू किया गया है जो मछली कचरे से जितना संभव हो उतना आवश्यक पौधों के पोषण की आपूर्ति करना चाहते हैं (राकोसी और हार्ग्रेव्स 1993; लेनार्ड 2017) (चित्र 5.2)।

   

   अंजीर 5.2 एक युग्मित एक्वापोनिक प्रणाली के भीतर मुख्य जल प्रवाह की सरलीकृत योजना। प्रक्रिया के पानी में पोषक तत्व सांद्रता पूरे सिस्टम में समान रूप से वितरित की जाती है

   हालांकि, decoupled दृष्टिकोण अब विशेष रूप से यूरोप में शोध या व्यावसायिक रूप से लागू प्रणालियों के अनुपात का प्रतिनिधित्व करते हैं, और वर्तमान अभ्यास में मछली कचरे से पौधों की पोषक तत्वों की आवश्यकताओं को उसी हद तक आपूर्ति नहीं करते हैं क्योंकि पूरी तरह से पुनर्संचारी प्रणाली करते हैं (लेनर्ड 2017; गोडडेक और केसमैन 2018 )। उदाहरण के लिए, Goddek और Keesman (2018) कहते हैं कि वर्तमान यूरोपीय decoupled एक्वापोनिक सिस्टम डिजाइन के 3 उदाहरणों के लिए, बाहरी हाइड्रोपोनिक-व्युत्पन्न पोषक तत्वों के लिए सापेक्ष अतिरिक्त आवश्यकताएं 40- 60% (NerBreen), 60% (तिलमुर) और 38.1% (आईजीबी बर्लिन) हैं। चूंकि ये decoupled डिजाइन मौजूदा आरएएस और हाइड्रोपोनिक/सब्सट्रेट संस्कृति प्रौद्योगिकियों को एकीकृत करने पर आधारित हैं, इसलिए उन्हें प्रकृति में एक्वापोनिक (डेलाइड एट अल। 2016) (चित्र 5.3) (देखें चैप 8) के रूप में माना जाता है।

   एक्वापोनिक्स की परिभाषा अब पारिस्थितिक, जल और पोषक तत्व दक्षता चालकों और आर्थिक चालकों को शामिल करने के अनुकूलन से परे विस्तारित की जा रही है (गोडडेक और कोर्नर 2019; गोडडेक और कीसमैन 2018; गोडडेक 2017; क्लोस एट अल 2015; रेयस लस्टिरी एट अल। 2016) (चैप 8)। इस तरह के दृष्टिकोण के लाभ यह है कि एक्वापोनिक्स प्रौद्योगिकी से सकारात्मक आर्थिक परिणाम जैविक, रसायन, इंजीनियरिंग, पारिस्थितिक और टिकाऊ प्रमाण-पत्रों के रूप में महत्वपूर्ण है और इसलिए, आर्थिक परिणाम समग्र परिभाषा के भीतर एक भूमिका निभानी चाहिए (Chap। 8)।

   कई फायदे अक्सर एक्वापोनिक्स से जुड़े होते हैं, विशेष रूप से इसकी जल उपयोग दक्षता के संदर्भ में, इसके पोषक तत्व उपयोग दक्षता, इसकी टिकाऊ प्रकृति, एक इनपुट स्रोत (मछली फ़ीड) से दो फसलों का उत्पादन करने की क्षमता और इसके कम पर्यावरणीय प्रभाव (टिमन्स, एट अल।, 2002; बुज़बी और लियान-शिन 2014; वोंगकीव एट अल। 2017; रोस्टा और हैमिडपोर 2011; सुहल एट अल 2016)। इन फायदों को नियमित रूप से उद्धृत किया जाता है और वाणिज्यिक एक्वापोनिक ऑपरेटरों द्वारा लागू किया जाता है और उत्पादों (मछली और पौधों) के लिए विपणन और मूल्य विनियमन मार्ग के रूप में उपयोग किया जाता है, और इसलिए, “एक्वापोनिक्स” नाम का उपयोग सीधे और तुरंत सहयोगियों के रूप में लेबल किए गए उत्पादों का उत्पादन किया गया है उन विधियों के साथ जो सूचीबद्ध लाभों को शामिल या उपयोग करते हैं। हालांकि, उद्योग का कोई औपचारिक विनियमन नहीं है जो यह तय करता है कि शब्द (एक्वापोनिक्स) का उपयोग केवल तब होता है जब फायदे स्पष्ट होते हैं और प्रौद्योगिकी और विधियों के भीतर मौजूद होते हैं। यदि उपरोक्त फायदे एक्वापोनिक्स को एक तकनीक के रूप में सौंपा गया है, तो निश्चित रूप से तकनीक को निर्धारित फायदे प्रदान करना चाहिए, और यदि तकनीक फायदे प्रदान नहीं करती है, तो शब्द लागू नहीं किया जाना चाहिए (लेनर्ड 2017)।

   

   अंजीर 5.3 मुख्य जल प्रवाह की सरलीकृत योजना एक decoupled एक्वापोनिक प्रणाली के भीतर बहती है। प्रत्येक घटक में पोषक तत्व सांद्रता अलग-अलग घटक आवश्यकता के अनुरूप हो सकती है

   चूंकि एक्वापोनिक्स को हार्डवेयर उपकरण एकीकरण पहलू (हाइड्रोपोनिक्स के साथ आरएएस) के संदर्भ में परिभाषित किया जा सकता है, इसके पोषक तत्व साझाकरण या विभाजन गुण या महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करने की क्षमता, फिर भी कई अलग-अलग तकनीकी नाम के संभावित अनुप्रयोगों का विस्तृत स्पेक्ट्रम है दृष्टिकोण है जो विभिन्न तरीकों का उपयोग करते हैं और विभिन्न परिणामों की मांग करते हैं। इसलिए, ऐसा प्रतीत होता है कि एक्वापोनिक्स की वास्तविक परिभाषा अभी भी अनसुलझे है।

   इसलिए ऐसा प्रतीत होता है कि बहुत महत्वपूर्ण प्रश्नों का उत्तर अभी तक दिया जाना है: एक्वापोनिक्स क्या है और इसे कैसे परिभाषित किया जाता है?

   यह सुझाव देगा कि एक्वापोनिक उद्योग के विचार के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण पहलू एक सच्चा और सहमत परिभाषा का विकास है। यदि परिभाषा पर सहमत नहीं है, तो व्यापक एक्वापोनिक्स उद्योग असहमति से भरा रहेगा, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि एक्वापोनिक सिस्टम के भीतर उत्पादित उत्पादों के उपभोक्ता वास्तव में क्या एक्वापोनिक्स है, इस बारे में अधिक से अधिक भ्रमित हो जाएंगे - ऐसे मामलों की स्थिति जो विकास की सहायता नहीं करेगी उद्योग के विकास और।

3. 5.3 सामान्य सिद्धांत

   Original publication 2019 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   हालांकि एक्वापोनिक्स की परिभाषा पूरी तरह से हल नहीं हुई है, फिर भी कुछ सामान्य सिद्धांत हैं जो एक्वापोनिक विधियों और प्रौद्योगिकियों की व्यापक श्रृंखला से जुड़े हैं।

   उद्यम के दो मुख्य उत्पादों (यानी मछली और पौधे बायोमास) का उत्पादन करने के लिए एक्वापोनिक सिस्टम में जोड़े गए पोषक तत्वों का उपयोग करना प्रौद्योगिकी के साथ जुड़े एक महत्वपूर्ण और साझा पहला सिद्धांत है (Rakocy और Hargreaves 1993; डेलाइड एट अल। 2017)। उन पोषक तत्वों का एक उच्च प्रतिशत देखने के लिए एक प्रणाली में पोषक तत्वों (जो धन, समय और मूल्य के मामले में निहित लागत के अधिकारी) को जोड़ने में कोई उपयोग नहीं है प्रक्रियाओं, आवश्यकताओं या परिणामों में विभाजित किया जाता है जो सीधे मछली और पौधों से जुड़े नहीं हैं उत्पादित, या किसी भी मध्यस्थ जीवन रूप हैं जो मछली और पौधों (यानी सूक्ष्मजीव - बैक्टीरिया, कवक, आदि) द्वारा पोषक तत्वों का उपयोग करने में सहायता कर सकते हैं। (लेनर्ड 2017)। इसलिए, संभवतः एक्वापोनिक्स से जुड़े सबसे महत्वपूर्ण सामान्य सिद्धांत मछली और पौधों दोनों के अनुकूलित उत्पादन को प्राप्त करने के लिए यथासंभव प्रभावी रूप से लागू पोषक तत्वों का उपयोग करना है।

   प्रश्न में एक्वापोनिक प्रणाली की पानी की आवश्यकता पर भी यही तर्क लागू किया जा सकता है; फिर, सिस्टम में जोड़ा गया पानी मुख्य रूप से मछली और पौधों द्वारा उपयोग किया जाना चाहिए और यथासंभव कुशलता से उपयोग किया जाना चाहिए और प्रक्रियाओं, जीवन रूपों या परिणामों को रिसाव करने की अनुमति नहीं है जो सीधे नहीं हैं मछली और पौधे के उत्पादन से जुड़े हैं या आसपास के वातावरण (लेनर्ड 2017) पर प्रभाव डाल सकते हैं।

   वास्तविक शब्दों में, पोषक तत्वों और पानी का कुशल उपयोग कई डिजाइन सिद्धांतों की ओर जाता है जो व्यापक रूप से एक्वापोनिक विधि पर लागू होते हैं:

   1। एक्वापोनिक्स का सबसे महत्वपूर्ण सिद्धांत पौधों के लिए एक सिद्धांत पोषक तत्व स्रोत के रूप में मछली द्वारा उत्पादित कचरे का उपयोग करना है। वास्तव में, यह एक्वापोनिक्स का पूरा विचार है और इसलिए विधि के लिए पहला ऑर्डर ड्राइवर होना चाहिए। Aquaponics ऐतिहासिक रूप से मछली जलीय कृषि कचरे का उपयोग कर पौधों को विकसित करने के लिए एक प्रणाली के रूप में परिकल्पित किया गया था ताकि उन जलीय कृषि कचरे के कम पर्यावरणीय प्रभाव पड़ा और पर्यावरण विधायी को पूरा करने के लिए एक संबद्ध लागत के साथ एक परेशानी अपशिष्ट उत्पाद के बजाय एक सकारात्मक और लाभदायक वस्तु के रूप में देखा गया आवश्यकताओं (Rakocy और Hargreaves 1993; प्यार एट अल. 2015ए, बी)।

   2। सिस्टम डिजाइन को मछली रखने और पौधे की संस्कृति प्रौद्योगिकियों के उपयोग को प्रोत्साहित करना चाहिए जो स्वाभाविक रूप से तेज या विनाशकारी रूप से पानी या पोषक तत्वों के संसाधनों का उपयोग नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए, मिट्टी के तालाबों का उपयोग करने के आधार पर मछली रखने वाले घटकों को निराश किया जाता है, क्योंकि मिट्टी के तालाब में संबंधित मछली और पौधों को अनुपलब्ध पानी और पोषक तत्व संसाधनों का उपयोग करने और बनाने की क्षमता होती है, इस प्रकार प्रणाली के पानी और पोषक तत्व उपयोग दक्षता को कम किया जाता है। इसी प्रकार, हाइड्रोपोनिक प्लांट कल्चरिंग विधियों को मीडिया का उपयोग नहीं करना चाहिए जो अत्यधिक मात्रा में पोषक तत्वों या पानी का सेवन करता है और उन्हें पौधों (लेनार्ड 2017) के लिए अनुपलब्ध प्रदान करता है।

   3। सिस्टम डिजाइन को बाहरी अपशिष्ट धाराओं के उत्पादन के माध्यम से पोषक तत्वों या पानी बर्बाद नहीं करना चाहिए। मुख्य रूप से, यदि पानी और पोषक तत्व सिस्टम को अपशिष्ट धारा के माध्यम से छोड़ देते हैं, तो मछली या पौधे के उत्पादन के लिए पानी और उन पोषक तत्वों का उपयोग नहीं किया जा रहा है, और इसलिए, वह पानी और पोषक तत्व बर्बाद हो रहे हैं, और प्रणाली यथासंभव कुशल नहीं है। इसके अलावा, अपशिष्ट धाराओं के उत्पादन में संभावित पर्यावरणीय प्रभाव हो सकता है। यदि अपशिष्ट जल और पोषक तत्व एक्वापोनिक प्रणाली को छोड़ देते हैं, तो उन्हें वैकल्पिक, बाहरी-से-प्रणाली संयंत्र उत्पादन प्रौद्योगिकियों में इस्तेमाल किया जाना चाहिए ताकि पानी और पोषक तत्व बर्बाद न हों, खाद्य या लाभप्रद बायोमास के समग्र उत्पादन में योगदान दें और व्यापक पर्यावरणीय प्रभाव क्षमता ( टायसन एट अल 2011)।

   4। प्रणाली को पानी या पोषक तत्वों से सीधे पर्यावरणीय प्रभाव को कम या आदर्श रूप से, पूरी तरह से अस्वीकार करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। एक्वापोनिक्स का पहला आदेश लक्ष्य पौधों के लिए पोषक तत्व स्रोत के रूप में मछली द्वारा उत्पादित कचरे का उपयोग करना है ताकि उन पोषक तत्वों की रिहाई को सीधे आसपास के वातावरण में अस्वीकार किया जा सके जहां वे प्रभाव पैदा कर सकते हैं (टायसन एट अल। 2011)।

   5। एक्वापोनिक सिस्टम डिज़ाइन आदर्श रूप से पर्यावरण नियंत्रित संरचनाओं और स्थितियों (जैसे ग्रीनहाउस, मछली कमरे) के भीतर स्थित होने के लिए खुद को उधार देना चाहिए। यह सिस्टम से मछली और पौधों की सर्वोत्तम उत्पादक दर प्राप्त करने की क्षमता को अनुमति देता है। अधिकांश एक्वापोनिक डिजाइन पूंजी लागत और उत्पादन की चल रही लागत के मामले में अपेक्षाकृत अधिक हैं, और इसलिए, सिस्टम को सही वातावरण में बनाने की क्षमता लाभ क्षमता को बढ़ाती है जो आर्थिक रूप से उच्च पूंजी और उत्पादन की लागत (लेनर्ड 2017) का औचित्य साबित करती है।

   डिजाइन के उपरोक्त उल्लिखित सिद्धांत सीधे सामान्य सिद्धांतों के एक सेट के साथ जोड़ते हैं जो अक्सर होते हैं, लेकिन हमेशा नहीं, एक्वापोनिक उत्पादन वातावरण पर लागू होते हैं। ये सामान्य सिद्धांत इस बात से संबंधित हैं कि सिस्टम कैसे संचालित होता है और सिस्टम और उसके निवासियों के बीच पोषक तत्वों को कैसे विभाजित किया जाता है।

   एक्वापोनिक्स का मूल आधार, पोषक तत्व गतिशील संदर्भ में, यह है कि मछली को मछली फ़ीड, मछली चयापचय खिलाया जाता है और मछली फ़ीड में पोषक तत्वों का उपयोग करता है, मछली फ़ीड में पदार्थों के आधार पर मछली की रिहाई कचरे का उपयोग करता है जो वे उपयोग नहीं करते हैं (तत्वों सहित), माइक्रोफ्लोरा उन मछली चयापचय कचरे का उपयोग करते हैं और उपयोग करते हैं उनमें से थोड़ी मात्रा में, लेकिन बाकी को बदलने, और पौधों तो पहुँच और उन microflora तब्दील दूर, पोषक तत्वों के स्रोतों के रूप में मछली चयापचय कचरे और, कुछ हद तक, उन कचरे के जल माध्यम को साफ और किसी भी संबद्ध संचय प्रतिक्रिया (Rakocy और Hargreaves 1993; प्यार एट अल. 2015a, बी)।

   चूंकि पृथ्वी आधारित मछली उत्पादन प्रणाली पोषक तत्वों को हटा देती है, इसलिए एक्वापोनिक्स आमतौर पर मछली उत्पादन घटक (राकोसी और हर्ग्रेव्स 1993; टिमन्स एट अल। 2002) के लिए जलीय कृषि प्रणाली (आरएएस) सिद्धांतों को पुन: परिचालित करने के रूप में जाना जाता है। मछली सामग्री है कि पानी (प्लास्टिक, fibreglass, ठोस, आदि) से पोषक तत्वों को दूर नहीं है से बना टैंक में रखा जाता है, पानी का इलाज या मछली (ठोस और भंग अमोनिया गैसों) और पानी (और संबंधित पोषक तत्वों) के चयापचय अपशिष्ट उत्पादों को हटाने के लिए फ़िल्टर किया जाता है तो एक संयंत्र को निर्देशित किया जाता है रचना घटक जिससे पौधों उनके पोषक तत्व संसाधन के हिस्से के रूप में मछली कचरे का उपयोग (Timmons एट अल. 2002)। मछली के लिए, पृथ्वी आधारित पौधे की संस्कृति के घटकों का उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि मिट्टी में पोषक तत्वों को हटा दिया जाता है और जरूरी नहीं कि उन्हें पौधों के लिए पूरी तरह से उपलब्ध कराया जा सके। इसके अलावा, हाइड्रोपोनिक प्लांट कल्चरिंग तकनीक मिट्टी का उपयोग नहीं करती है और मिट्टी आधारित प्रणालियों की तुलना में क्लीनर होती है और सूक्ष्मजीव मिश्रणों के कुछ निष्क्रिय नियंत्रण की अनुमति देती है।

   पारंपरिक हाइड्रोपोनिक्स में सुसंस्कृत पौधों को खनिज उर्वरकों के रूप में जाना जाता है, इसके अलावा की आवश्यकता होती है: पोषक तत्व जो उनके बेसल, आयनिक रूपों (जैसे नाइट्रेट, फॉस्फेट, पोटेशियम, कैल्शियम इत्यादि) में मौजूद होते हैं (रेश 2013)। इसके विपरीत, जलीय कृषि प्रणालियों को पुन: परिचालित करने के लिए मछली अपशिष्ट चयापचयों (टिमन्स एट अल। 2002) के संचय को नियंत्रित करने के लिए नियमित (दैनिक) जल विनिमय लागू करना चाहिए। एक्वापोनिक्स दो अलग-अलग उद्यमों को एक परिणाम उत्पन्न करने के लिए जोड़ना चाहता है जो सबसे खराब (गोडडेक एट अल 2015) को अस्वीकार करते हुए दो प्रौद्योगिकियों में से सर्वश्रेष्ठ प्राप्त करता है।

   पौधों को इष्टतम और कुशल विकास के लिए मैक्रो और सूक्ष्म तत्वों के एक सूट की आवश्यकता होती है। एक्वापोनिक्स में, इन पोषक तत्वों में से अधिकांश मछली कचरे से उत्पन्न होते हैं (राकोसी और हार्ग्रेव्स 1993; लेनर्ड 2017; लागत FA1305 2017)। हालांकि, मछली फ़ीड (एक्वापोनिक सिस्टम पोषक तत्वों का प्रमुख स्रोत) में पौधों के अनुकूल विकास के लिए आवश्यक सभी पोषक तत्व नहीं होते हैं, और इसलिए, बाहरी पोषण, अलग-अलग विस्तार के लिए आवश्यक है।

   मानक हाइड्रोपोनिक्स और सब्सट्रेट संस्कृति उन रूपों में पानी में पोषक तत्व जोड़ती है जो सीधे पौधे उपलब्ध हैं (यानी ईओनिक, अकार्बनिक रूप तैयार किए गए नमक विविधता के जोड़ों के माध्यम से उत्पादित) (रेश 2013)। मछली द्वारा जारी कचरे का एक अनुपात रूपों है कि सीधे संयंत्र उपलब्ध हैं में हैं (जैसे अमोनिया) लेकिन संभवतः मछली के लिए विषाक्त (Timmons एट अल. 2002)। ये भंग, आयनिक मछली अपशिष्ट चयापचयों, अमोनिया के रूप में, सर्वव्यापी जीवाणु प्रजातियों से बदल जाते हैं जो हाइड्रोजन आयनों को ऑक्सीजन आयनों के साथ बदलते हैं, अमोनिया नाइट्रेट से उत्पाद, जो मछली के लिए बहुत कम विषाक्त है और पौधों के लिए पसंदीदा नाइट्रोजन स्रोत (लेनर्ड 2017)। पौधे के तेज करने के लिए उपयुक्त अन्य पोषक तत्व मछली के कचरे के ठोस अंश में जैविक यौगिकों के रूप में बाध्य होते हैं और पौधों के तेज (Goddek et al. 2015) के लिए उपलब्ध पोषक तत्वों को प्रस्तुत करने के लिए माइक्रोबियल बातचीत के माध्यम से और उपचार की आवश्यकता होती है। इसलिए, एक्वापोनिक सिस्टम को इन परिवर्तनों को करने के लिए माइक्रोफ्लोरा के एक सूट की आवश्यकता होती है।

   एक्वापोनिक एकीकरण अनुकूलित करने की कुंजी मछली अपशिष्ट उत्पादन (सीधे मछली फ़ीड अतिरिक्त से प्रभावित के रूप में) और संयंत्र पोषक तत्व उपयोग (Rakocy और Hargreaves 1993; Lennard और लियोनार्ड 2006; Goddek एट अल 2015) के बीच अनुपात का निर्धारण कर रहा है। इस संतुलन को परिभाषित करने के प्रयास में अंगूठे और मॉडल के विभिन्न नियम विकसित किए गए हैं। राकोसी एट अल। (2006) ने एक दृष्टिकोण विकसित किया जो दैनिक मछली फ़ीड इनपुट के साथ पौधे बढ़ते क्षेत्र की आवश्यकता से मेल खाता है और इसे “एक्वापोनिक फीडिंग दर अनुपात” कहा जाता है। फीडिंग दर अनुपात प्रति दिन 60 से 100 ग्राम मछली फ़ीड के बीच सेट किया जाता है, प्रति वर्ग मीटर पौधे बढ़ते क्षेत्र (60—100 ग्राम/एमएसयूपी2/sup/दिन)। यह खिला दर अनुपात Tilapia एसपीपी का उपयोग कर विकसित किया गया था। मछली एक मानक खाने, 32% प्रोटीन वाणिज्यिक आहार (Rakocy और Hargreaves 1993)। इसके अलावा, एक्वापोनिक प्रणाली यह अनुपात विशेष रूप से (वर्जिन द्वीप समूह एक्वापोनिक सिस्टम विश्वविद्यालय के रूप में जाना जाता है - यूवीआई सिस्टम) ठोस मछली अपशिष्ट अंश का उपयोग नहीं करता है, नाइट्रोजन के साथ अधिक आपूर्ति की जाती है और नाइट्रोजन संचय दर को नियंत्रित करने के लिए इन-सिस्टम, निष्क्रिय डी-नाइट्रिफिकेशन की आवश्यकता होती है ( लेनार्ड 2017)। दूसरों ने विभिन्न मछलियों और पौधों के संयोजनों के आधार पर वैकल्पिक अनुपात निर्धारित किए हैं, जो विभिन्न विशिष्ट स्थितियों में परीक्षण किए गए हैं (उदाहरण के लिए एंडुट एट अल। 2010 - 15—42 ग्राम/एमएसयूपी2/एसयूपी/दिन अफ्रीकी कैटफ़िश, Clarias gariepinus और पानी पालक पौधों, Ipomoea aea aquatica)।

   यूवीआई फीडिंग दर अनुपात राकोसी और उनकी टीम द्वारा अनुमानित दृष्टिकोण के रूप में विकसित किया गया था; इसलिए इसे एक सीमा (राकोसी और हरग्रेव्स 1993) के रूप में क्यों कहा गया है। यूवीआई अनुपात इस तथ्य के लिए ध्यान देने की कोशिश करता है कि विभिन्न पौधों को विभिन्न पोषक तत्वों की मात्रा और मिश्रण की आवश्यकता होती है और इसलिए एक “सामान्य” एक्वापोनिक डिजाइन दृष्टिकोण एक मुश्किल संभावना है। लेनर्ड (2017) ने एक वैकल्पिक दृष्टिकोण विकसित किया है जो विशिष्ट पौधे पोषक तत्व तेज दरों के साथ व्यक्तिगत मछली अपशिष्ट पोषक तत्व उत्पादन दरों (उपयोग की जाने वाली मछली फ़ीड और मछली रूपांतरण और उस फ़ीड के उपयोग के आधार पर) से सीधे मेल खाना चाहता है ताकि किसी भी के लिए पौधे अनुपात मिलान करने के लिए मछली को सटीक किया जा सके चयनित मछली या पौधों की प्रजातियों को एक्वापोनिक सिस्टम डिजाइन में महसूस किया जा सकता है और इसके लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। वह इस डिजाइन दृष्टिकोण से एक विशिष्ट प्रबंधन दृष्टिकोण से मेल खाता है जो मछली ठोस अपशिष्ट अंश (मछली ठोस कचरे के एरोबिक पुनर्खनिजीकरण के माध्यम से) के भीतर उपलब्ध सभी पोषक तत्वों का भी उपयोग करता है और केवल चयनित पौधों की प्रजातियों द्वारा आवश्यक पोषक तत्वों को जोड़ता है जो मछली अपशिष्ट उत्पादन अंश इसलिए, यह संबंधित फीडिंग दर अनुपात को काफी हद तक कम करता है (उदाहरण के लिए यूवीआई समकक्ष के रूप में कुछ पत्तेदार हरी किस्मों के लिए 11 ग्राम/एमएसयू2/sup/दिन से कम) और किसी भी मछली प्रजाति को विशेष रूप से और बिल्कुल चुना जाने वाली किसी भी पौधे की प्रजाति से मेल खाने की अनुमति देता है (लेनर्ड 2017)। इसी तरह, गोडडेक एट अल। (2016) ने ऐसे मॉडल प्रस्तावित किए हैं जो डिकॉप्टेड एक्वापोनिक सिस्टम के लिए घटक अनुपात निर्धारण लगाने के लिए अधिक सटीक मछली की अनुमति देते हैं।

   कुशल पोषक तत्व उपयोग, कम और कुशल जल उपयोग, कम या नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभाव, पारंपरिक मिट्टी संसाधनों से दूर स्थित होने की क्षमता और संसाधन उपयोग की स्थिरता के सामान्य सिद्धांत एक्वापोनिक सिस्टम डिजाइन और विन्यास और उनके चल रहे आवेदन क्षेत्र और उद्योग के भीतर प्रोत्साहित किया जाना चाहिए।

4. 5.4 जल स्रोत

   Original publication 2019 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   यह प्रणाली (मछली और संयंत्र घटकों) के दो प्रमुख घटकों के बीच साझा किया जाता है, क्योंकि पानी aquaponic प्रणालियों में इस्तेमाल किया प्रमुख माध्यम है, यह प्रणाली के भीतर पोषक तत्वों का प्रमुख वाहक है और यह समग्र रासायनिक वातावरण सेट मछली और पौधों के भीतर सुसंस्कृत कर रहे हैं। इसलिए, यह एक महत्वपूर्ण घटक है जिसका सिस्टम पर काफी प्रभाव हो सकता है।

   एक एक्वापोनिक प्रणाली में, पानी आधारित पर्यावरण संदर्भ, पानी का स्रोत और उस स्रोत के पानी में रासायनिक, शारीरिक और जैविक रूप से शामिल हैं, सिस्टम पर एक बड़ा प्रभाव है क्योंकि यह सिस्टम के विभिन्न इनपुट द्वारा सिस्टम में जो जोड़ा जाना आवश्यक है उसके लिए आधारभूत सेट करता है प्रणाली। ये इनपुट, बदले में, प्रभाव डालते हैं और पर्यावरण को सेट करते हैं कि मछली और पौधों को भीतर सुसंस्कृत किया जाता है। उदाहरण के लिए, किसी भी एक्वापोनिक सिस्टम में पोषक तत्वों के संदर्भ में कुछ प्रमुख इनपुट में शामिल हैं, लेकिन मछली फ़ीड (सिस्टम के लिए प्राथमिक पोषक तत्व संसाधन) तक सीमित नहीं हैं, बफर लागू होते हैं (जो मछली और पौधे के घटकों दोनों से जुड़े पीएच मूल्यों को नियंत्रित और सेट करने में सहायता करते हैं) और किसी भी बाहरी मछली और पौधों (लेनर्ड 2017) की पोषक तत्वों की जरूरतों को पूरा करने के लिए आवश्यक पोषक तत्व जोड़ या पूरक।

   मछली फ़ीड मछली विकास और स्वास्थ्य के लिए आवश्यक पोषण प्रदान करने के लिए तैयार कर रहे हैं और इसलिए पोषक तत्व मिश्रण और मात्रा मुख्य रूप से मछली सुसंस्कृत किया जा रहा सहायता करने के लिए होते हैं (Timmons एट अल. 2002; Rakocy एट अल. 2006)। पौधों, दूसरी तरफ, मछली के लिए विभिन्न पोषक तत्व आवश्यकताएं होती हैं, और मछली खिलाती है शायद ही कभी, पौधों की कुल पोषक तत्वों की आवश्यकताओं को पूरा करती है (राकोसी एट अल। 2006)। इस वजह से, एक्वापोनिक सिस्टम जो मछली और पौधे पूरी तरह से मछली फीड-व्युत्पन्न पोषक तत्वों का उपयोग करते हैं, वे कुशलतापूर्वक और बेहतर रूप से मछली का उत्पादन कर सकते हैं, लेकिन वे पौधों के लिए शायद ही कभी ऐसा करते हैं। सबसे अच्छा एक्वापोनिक सिस्टम डिजाइन यह मानते हैं कि अंतिम परिणाम मछली और पौधों दोनों को इष्टतम और कुशल विकास दर पर उत्पादन करना है और इसलिए यह भी स्वीकार करते हैं कि कुल पौधे पोषक तत्व आवश्यकता को पूरा करने के लिए अतिरिक्त पोषण के कुछ रूपों की आवश्यकता है (राकोसी एट अल। 2006; सुहल एट अल।

   शास्त्रीय, पूरी तरह से पुनर्संचारी एक्वापोनिक सिस्टम आम तौर पर मछली फ़ीड पर भरोसा करते हैं (मछली के बाद उस फ़ीड का सेवन किया जाता है, इसे चयापचय किया जाता है और इसके भीतर पोषक तत्वों का उपयोग किया जाता है) पौधों के लिए प्रमुख पोषक तत्व स्रोत के रूप में और बफरिंग व्यवस्था के कुछ फार्म के माध्यम से पौधों द्वारा आवश्यक किसी भी लापता पोषक तत्वों को पूरक करता है ( 2006) या अतिरिक्त पोषक तत्व पूरक के माध्यम से (उदाहरण के लिए सीधे संस्कृति के पानी में या पत्ते के स्प्रे के माध्यम से पोषक तत्वों को जोड़कर) (रूस्टा और हैमिडपोर 2011)।

   इस शास्त्रीय पुनरावृत्ति एक्वापोनिक दृष्टिकोण का सबसे अच्छा उदाहरण यूवीआई (वर्जिन द्वीप विश्वविद्यालय) एक्वापोनिक प्रणाली है जो डॉ जेम्स राकोसी और उनकी यूवीआई टीम (राकोसी और हार्ग्रेव्स 1993; राकोसी एट अल। 2006) द्वारा विकसित की गई है। यूवीआई डिजाइन मुख्य रूप से मछली फ़ीड परिवर्धन के माध्यम से मछली और पौधे संस्कृति दोनों के लिए पोषक तत्व जोड़ता है। हालांकि, मछली फ़ीड में इष्टतम पौधे संस्कृति के लिए पर्याप्त कैल्शियम (कैस+/ एसयूपी) और पोटेशियम (केएसयूपी +/एसयूपी) नहीं होते हैं। नाइट्रेट के लिए मछली अपशिष्ट अमोनिया के बैक्टीरिया-मध्यस्थता रूपांतरण पानी के स्तंभ के भीतर हाइड्रोजन आयनों के सिस्टम-व्यापी उत्पादन का कारण बनता है, और इन हाइड्रोजन आयनों के प्रसार के परिणामस्वरूप सिस्टम में निरंतर गिरावट आती है पानी पीएच एसिड की ओर। नियोजित बफरिंग शासन बुनियादी लवण जोड़कर लापता कैल्शियम और पोटेशियम जोड़ता है (अक्सर कार्बोनेट, बाइकार्बोनेट या हाइड्रोक्सिल आयनों पर आधारित लवण कैल्शियम या पोटेशियम के साथ रखा जाता है) प्रणाली है कि दोनों साझा पीएच पर्यावरण आवश्यकताओं को पूरा करता है एक स्तर पर प्रणाली पानी पीएच को नियंत्रित करने में सहायता करने के लिए मछली और पौधों, अतिरिक्त कैल्शियम और पोटेशियम पौधों की आवश्यकता होती है प्रदान करते समय (Rakocy एट अल. 2006)। इसके अलावा, यूवीआई प्रणाली पौधों के विकास के लिए एक और प्रमुख पोषक तत्व जोड़ती है जो नियमित और नियंत्रित लौह चेलेट परिवर्धन के माध्यम से मानक मछली फ़ीड, लौह (फे) में उपलब्ध नहीं है। इसलिए, पोटेशियम, कैल्शियम और लोहे के पौधों की आवश्यकता होती है जो मछली फ़ीड में नहीं पाए जाते हैं, इन दो अतिरिक्त पोषक तत्व आपूर्ति तंत्र (राकोसी एट अल। 2006) के माध्यम से उपलब्ध हैं।

   Decoupled aquaponic डिजाइन मछली और पौधों को संस्कृति के लिए एक दृष्टिकोण को अपनाने जिससे पानी मछली द्वारा प्रयोग किया जाता है और मछली अपशिष्ट पोषक तत्वों पौधों को आपूर्ति की जाती है, पानी की पुनरावृत्ति के बिना वापस मछली (Karimanzira एट अल. 2016)। डिकॉप्टेड डिज़ाइन इसलिए मछली के उपयोग के बाद, पानी के रसायन विज्ञान को अनुकूलित करने में अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं, क्योंकि मछली फ़ीड (और मछली अपशिष्ट) में मौजूद पोषक तत्वों का पूरक मछली में लौटने वाले पानी की कोई चिंता नहीं के साथ प्राप्त किया जा सकता है (Goddek et al। 2016)। इसका मतलब है कि डिकॉप्टेड डिज़ाइन संभावित रूप से संस्कृति के पानी, मछली के उपयोग के बाद, पौधे की संस्कृति के लिए अधिक सटीक पोषक मिश्रण और ताकत लागू कर सकते हैं, और यह अधिक सटीक और गहन पोषक पूरक के साथ प्राप्त किया जा सकता है।

   दोनों ही मामलों में (recirculating और decoupled एक्वापोनिक प्रणाली डिजाइन), स्रोत पानी की रासायनिक गुणवत्ता की समझ महत्वपूर्ण है ताकि पौधों के लिए इष्टतम पोषक तत्व सांद्रता के करीब हासिल किया जा सके। यदि, उदाहरण के लिए, स्रोत पानी में कैल्शियम होता है (एक मामला अक्सर देखा जाता है जब भूजल संसाधनों का उपयोग किया जाता है), तो यह एक्वापोनिक डिजाइनों को पुन: परिचालित करने के लिए लागू बफरिंग शासन को प्रभावित करेगा और एक डिकॉप्टेड डिज़ाइन पर लागू पोषक पूरक की सीमा को बदल देगा क्योंकि कैल्शियम मौजूद है स्रोत जल संयंत्र कैल्शियम की जरूरतों (Lennard 2017) के लिए आवश्यक किसी भी आवश्यक पूरक ऑफसेट होगा। या, यदि स्रोत पानी में ऊंचा सोडियम (नासअप+/ एसयूपी) सांद्रता होती है (फिर से, अक्सर भूजल संसाधनों के साथ देखा जाता है और पोषक तत्व पौधों का उपयोग नहीं होता है और जो सिस्टम जल में जमा हो सकता है), तो यह जानना महत्वपूर्ण है कि कितना मौजूद है इसलिए संभावित संयंत्र से बचने के लिए प्रबंधन विधियों को लागू किया जा सकता है पोषक विषाक्तता (Rakocy एट अल 2006)। स्रोत पानी की रासायनिक प्रकृति, इसलिए, समग्र एक्वापोनिक सिस्टम स्वास्थ्य और प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।

   आखिरकार, क्योंकि स्रोत जल रसायन विज्ञान एक्वापोनिक सिस्टम पोषक तत्व प्रबंधन को प्रभावित कर सकता है और क्योंकि एक्वापोनिक ऑपरेटरों को एक्वापोनिक जल और पोषक तत्व रसायन शास्त्र को उच्च डिग्री में हेरफेर करने की क्षमता है, पानी के स्रोत के साथ, यदि कोई हो, तो संबंधित जल रसायन शास्त्र अत्यधिक वांछनीय है (लेनार्ड 2017)। इस अर्थ में, रासायनिक हटाने के लिए वर्षा जल या पानी का इलाज किया जाता है (जैसे रिवर्स ऑस्मोसिस) जल रसायन विज्ञान के संदर्भ में एक्वापोनिक्स के लिए सबसे अच्छा स्रोत पानी है (राकोसी एट अल। 2004a, b; Lennard 2017)। भूजल भी उपयुक्त हैं, लेकिन यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि उनके पास सांद्रता में रसायन या लवण शामिल न हों जो व्यावहारिक होने के लिए बहुत अधिक हैं (उदा। उच्च मैग्नीशियम या लौह सांद्रता) या ऐसी रासायनिक प्रजातियां होती हैं जिनका उपयोग मछली या पौधों द्वारा नहीं किया जाता है (उदा। उच्च सोडियम सांद्रता) (लेनर्ड 2017)। नदी का पानी एक्वापोनिक स्रोत जल के रूप में भी उपयुक्त हो सकता है, लेकिन अन्य जल स्रोतों के लिए, उन्हें रासायनिक उपस्थिति और सांद्रता के लिए परीक्षण किया जाना चाहिए। टाउन जल स्रोत (यानी पानी जालीदार और घरेलू और उपभोज्य उद्देश्यों के लिए आपूर्ति की जाती है) व्यापक रूप से एक्वापोनिक्स (लव एट अल। 2015 ए, बी) में लागू होते हैं और यदि वे स्वीकार्य पोषक तत्व, नमक या रासायनिक सांद्रता रखते हैं तो भी स्वीकार्य होते हैं। शहर के पानी के संसाधनों के मामले में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कई आपूर्ति में मनुष्यों के लिए पानी पीने योग्य बनाने के लिए नसबंदी का कुछ रूप लागू होता है। यदि पानी के इस स्रोत का उपयोग एक्वापोनिक्स के लिए किया जाना है, तो यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि नसबंदी (जैसे क्लोरीन, क्लोरामाइन इत्यादि) प्राप्त करने के लिए लागू किए जाने वाले किसी भी रसायन सांद्रता में मौजूद नहीं हैं जो एक्वापोनिक सिस्टम (लेनार्ड 2017) के भीतर मछली, पौधों या सूक्ष्मजीवों को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

   स्रोत जल से जुड़े रसायन शास्त्र एकमात्र कारक नहीं है जिसे एक्वापोनिक उपयोग के लिए स्रोत पानी की आपूर्ति करते समय विचार करने की आवश्यकता होती है। कई प्राकृतिक जल में माइक्रोबियल और अन्य सूक्ष्मजीव भी हो सकते हैं जो एक्वापोनिक सिस्टम के समग्र पारिस्थितिक स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकते हैं या एक स्पष्ट मानव स्वास्थ्य जोखिम पेश कर सकते हैं। वर्षा जल शायद ही कभी रोगाणुओं खुद को होते हैं; हालांकि, जहाजों या टैंक के भीतर वर्षा जल संग्रहीत किया जा सकता है या माइक्रोबियल प्रसार की अनुमति हो सकती है। माइक्रोबियल उपस्थिति के मामले में भूजल आमतौर पर अच्छे होते हैं लेकिन इसमें उच्च माइक्रोबियल भार भी हो सकता है, खासकर यदि पशु खेती या मानव अपशिष्ट उपचार से जुड़े क्षेत्रों से प्राप्त हो। नदी के पानी में खेती या मानव अपशिष्ट उपचार के कारण उच्च माइक्रोबियल भार भी हो सकता है और फिर विस्तृत माइक्रोबियल विश्लेषण (लेनार्ड 2017) के माध्यम से जांच की जानी चाहिए।

   चूंकि एक्वापोनिक सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले स्रोत जल की रासायनिक और माइक्रोबियल प्रकृति का सिस्टम जल रसायन विज्ञान और माइक्रोबायोलॉजी पर संभावित प्रभाव पड़ सकता है, इसलिए यह अनुशंसा की जाती है कि किसी भी लागू जल स्रोत को स्टेरिलाइज्ड किया जाए और रासायनिक हटाने (जैसे रिवर्स ऑस्मोसिस, आसवन इत्यादि) के लिए इलाज किया जाए। एक एक्वापोनिक सिस्टम में (लेनार्ड 2017)। यदि नसबंदी सार्वभौमिक रूप से लागू होती है, तो सिस्टम में किसी भी विदेशी और अवांछित रोगाणुओं को पेश करने का मौका काफी कम हो जाता है। यदि जल उपचार और निस्पंदन लागू किया जाता है, तो किसी भी रसायन, लवण, अवांछित पोषक तत्व, कीटनाशकों, जड़ी-बूटियों आदि को हटा दिया जाएगा और इसलिए सिस्टम में नकारात्मक योगदान नहीं दे सकता है।

   स्वच्छ जल स्रोत, सूक्ष्म जीवों, लवण, पोषक तत्वों और अन्य रसायनों से मुक्त एक्वापोनिक ऑपरेटर को पानी में हेरफेर करने की अनुमति देता है ताकि वे डर के बिना आवश्यक पोषक तत्व मिश्रण और ताकत को शामिल किया जा सके कि किसी भी बाहरी प्रभाव प्रणाली के संचालन या स्वास्थ्य और ताकत को प्रभावित कर सकते हैं मछली और पौधों और किसी भी वाणिज्यिक aquaponic आपरेशन के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है।

5. 5.5 पानी की गुणवत्ता की आवश्यकताएं

   Original publication 2019 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   एक्वापोनिक्स पानी की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के प्रयास का प्रतिनिधित्व करता है ताकि सभी वर्तमान जीवन रूपों (मछली, पौधे और सूक्ष्मजीव) को यथासंभव आदर्श जल रसायन विज्ञान स्थितियों के करीब सुसंस्कृत किया जा सके (गोडडेक एट अल। 2015)। यदि जल रसायन शास्त्र को महत्वपूर्ण जीवन रूपों के इन तीन सेटों की आवश्यकताओं से मिलान किया जा सकता है, तो सभी के विकास और स्वास्थ्य की दक्षता और अनुकूलन (लेनर्ड 2017) की आकांक्षा की जा सकती है।

   वाणिज्यिक एक्वापोनिक उत्पादन के लिए अनुकूलन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह केवल अनुकूलन के माध्यम से है कि वाणिज्यिक सफलता (यानी वित्तीय लाभप्रदता) का एहसास हो सकता है। इसलिए, एक्वापोनिक प्रणाली के भीतर जल रसायन विज्ञान और जल गुणवत्ता की आवश्यकताएं उद्यम की अंतिम वाणिज्यिक और आर्थिक सफलता (गोडडेक एट अल 2015) के लिए महत्वपूर्ण हैं।

   वर्तमान में एक्वापोनिक सिस्टम के भीतर अच्छी या स्वीकार्य पानी की गुणवत्ता का प्रतिनिधित्व करने के मामले में व्यापक एक्वापोनिक उद्योग और समुदाय के भीतर असहमति है। ऐसा प्रतीत होता है कि यह सार्वभौमिक रूप से स्वीकार किया जाता है कि व्यक्तिगत जीवन फार्म सबसेट (मछली, पौधों और रोगाणुओं) की प्राकृतिक जल रसायन विज्ञान आवश्यकताओं को मोटे तौर पर (राकोसी और हर्ग्रेव्स 1993; राकोसी एट अल। 2006; गोडडेक एट अल। हालांकि, दृष्टिकोण, विधियों और प्रौद्योगिकी विकल्पों की एक विस्तृत श्रृंखला की उपस्थिति जिन्हें एक्वापोनिक्स कहा जाता है और जलीय कृषि प्रणालियों (आरएएस) और हाइड्रोपोनिक संयंत्र संस्कृति (सब्सट्रेट संस्कृति सहित) को पुन: परिचालित करने की पृष्ठभूमि या इतिहास की पृष्ठभूमि या इतिहास कहा जाता है। ऑपरेटरों, वैज्ञानिकों और डिजाइनरों के बीच असहमति। उदाहरण के लिए, केवल एक ही जल रसायन शास्त्र पैरामीटर को ध्यान में रखते हुए, पीएच, कुछ का तर्क है कि हाइड्रोपोनिक रूप से सुसंस्कृत पौधों की पीएच आवश्यकताओं रास-सुसंस्कृत मीठे पानी की मछली प्रजातियों (सुहल एट अल। 2016) की पीएच आवश्यकताओं के लिए बहुत अलग हैं। हाइड्रोपोनिक उद्योग आम तौर पर पानी आधारित पौध संस्कृति (रेश 2013) के लिए 4.5 और 6.0 के बीच पीएच सेटिंग लागू करता है, जबकि आरएएस उद्योग आमतौर पर मछली और रोगाणुओं की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए 7.0 और 8.0 (टिमन्स एट अल। 2002) के बीच पीएच सेटिंग्स लागू करता है (जो महत्वपूर्ण प्रदर्शन करते हैं कम विषाक्त रूपों के लिए संभावित विषाक्त मछली अपशिष्ट चयापचयों के परिवर्तन)। इसलिए, तर्क यह है कि किसी भी पीएच सेट बिंदु पौधों, मछली और सूक्ष्म जीवों की आवश्यकताओं के बीच एक समझौता है और इसलिए सभी जीवन रूपों के लिए एक इष्टतम पीएच प्राप्त करने योग्य नहीं है जो उपोप्टिमल संयंत्र उत्पादन की ओर जाता है (सुहल एट अल। दूसरों का तर्क है, हालांकि, पौधे पोषक तत्व तेज के पोषक तत्वों की गतिशीलता की जटिलताओं की एक करीबी जांच एक अलग राय (लेनार्ड 2017) को स्पष्ट कर सकती है।

   हाइड्रोपोनिक (और सब्सट्रेट संस्कृति) सिस्टम उपलब्ध पोषक तत्वों आयनों (रेश 2013) को छोड़ने के लिए अलग करने वाले पानी में पोषक तत्व लवण जोड़कर अपने बेसल, आयनिक रूपों में पौधों को पोषक तत्वों को खिलाते हैं। रिसर्च ने यह दिखाया है कि उपलब्ध प्रणाली जल पीएच के आधार पर पौधे की उपलब्धता की खिड़की में ये आयनिक पोषक तत्व रूप मौजूद हैं। इसलिए, एक मानक हाइड्रोपोनिक संदर्भ में, कोई वर्तमान माइक्रोबियल वनस्पति (यानी sterilised - जैसा कि अधिकांश हाइड्रोपोनिक सिस्टम हैं) के साथ, सिस्टम के पानी के पीएच को ऐसे स्तर पर सेट करना महत्वपूर्ण है जिससे पौधे को यथासंभव उपलब्ध होने की आवश्यकता होती है (रेश 2013)। किसी भी हाइड्रोपोनिक प्रणाली के भीतर, यह एक समझौता है, क्योंकि जैसा कि किसी भी आयनिक पोषक तत्व उपलब्धता चार्ट को दर्शाता है (चित्र 5.4 देखें), विभिन्न आयनिक पोषक तत्व रूप पीएचएस (रेश 2013) में सबसे अधिक उपलब्ध हैं। यह मानक आयनिक पोषक तत्व उपलब्धता संघ है जो हाइड्रोपोनिक उद्योग पीएच सेट पॉइंट्स के लिए अपने प्राइमर के रूप में उपयोग करता है और बताता है कि वांछित हाइड्रोपोनिक परिचालन पीएच स्टेरिलाइज्ड हाइड्रोपोनिक और सब्सट्रेट संस्कृति प्रणालियों में 4.5 और 6.0 (एक एसिड वातावरण) के बीच क्यों है।

   वैकल्पिक रूप से, आरएएस मछली के सुसंस्कृत होने के लिए स्वाभाविक क्या है और मछली अपशिष्ट उत्पादों का इलाज और परिवर्तित करने वाले रोगाणुओं के आधार पर एक पानी पीएच सेट बिंदु लागू करता है

   

   अंजीर 5.4 जलीय सुसंस्कृत पौधों के लिए एक मानक पीएच मध्यस्थता, पोषक तत्व उपलब्धता चार्ट का उदाहरण। लाल रेखा एक हाइड्रोपोनिक सिस्टम के लिए एक सामान्य ऑपरेटिंग पीएच का प्रतिनिधित्व करती है; नीली रेखा जो एक एक्वापोनिक सिस्टम के लिए

   (Timmons एट अल 2002; Goddek एट अल 2015; सुहल एट अल 2016)। प्राकृतिक मीठे पानी के वातावरण में, अधिकांश मछली प्रजातियों को पर्यावरण पीएच (यानी पानी पीएच) की आवश्यकता होती है जो मछली के आंतरिक पीएच से निकटता से मेल खाती है, जो अक्सर 7.4 (लेनर्ड 2017) के पीएच के करीब होती है। इसके अलावा, आरएएस संस्कृति (कई प्रजातियों के नाइट्रिफिकेशन बैक्टीरिया) में भंग मेटाबोलाइट परिवर्तन से जुड़े प्रमुख रोगाणुओं को नाइट्रेट (Goddek एट अल। 2015; सुहल एट अल 2016) में इष्टतम अमोनिया परिवर्तन के लिए लगभग 7.5 पीएच की आवश्यकता होती है। इसलिए, आरएएस ऑपरेटर आरएएस मीठे पानी की मछली संस्कृति के लिए लगभग 7.5 का पीएच सेट बिंदु लागू करते हैं।

   5.5 के पीएच (मानक, स्टेरिलाइज्ड, हाइड्रोपोनिक प्लांट संस्कृति के लिए औसत) और 7.5 का पीएच (आरएएस मछली संस्कृति के लिए औसत मानक) के बीच एक स्पष्ट अंतर है। इसलिए, यह मोटे तौर पर तर्क दिया जाता है कि पीएच एक्वापोनिक विज्ञान (गोडडेक एट अल 2015; सुहल एट अल 2016) में मौजूद सबसे बड़े जल गुणवत्ता वाले समझौते में से एक का प्रतिनिधित्व करता है। Decoupled एक्वापोनिक डिजाइन के वकील अक्सर decoupled डिजाइन दृष्टिकोण के लिए एक तर्क के रूप में इष्टतम पीएच आवश्यकता में इस अंतर का हवाला देते हैं, यह बताते हुए कि पूरी तरह से पुनर्संचारी डिजाइनों को पीएच समझौता मिलना चाहिए जब decoupled डिजाइनों में विभिन्न पानी पीएच सेट अंक लगाने की लक्जरी होती है मछली और संयंत्र घटकों (सुहल एट अल 2016; Goddek एट अल 2016)। हालांकि, इस तर्क पर ध्यान नहीं दिया जाता है कि जलीय प्रणाली, के रूप में हाइड्रोपोनिक प्रणालियों के विरोध में, बाँझ नहीं हैं और पारिस्थितिक जलीय तकनीकों को रोजगार देते हैं जो जलीय प्रणाली (Eck 2017; Lennard 2017) के भीतर माइक्रोफ्लोरा की एक विविध आबादी को प्रोत्साहित करते हैं। इसके परिणामस्वरूप वर्तमान रोगाणुओं की एक विस्तृत विविधता होती है, जिनमें से कई पौधों के साथ जटिल और जटिल संघों का निर्माण करते हैं, विशेष रूप से पौधों की जड़ें, एक्वापोनिक सिस्टम (लेनर्ड 2017) के भीतर। यह पौधे के शरीर विज्ञान में अच्छी तरह से जाना जाता है और स्थापित किया जाता है कि मिट्टी के माध्यम और मैट्रिक्स से जुड़े कई सूक्ष्मजीव पौधों की जड़ों से निकटता से जोड़ते हैं और इनमें से कई सूक्ष्मजीव पौधों को महत्वपूर्ण पोषक तत्वों तक पहुंचने और बढ़ाने में सहायता करते हैं (विमल एट अल। 2017)। यह भी ज्ञात है कि इनमें से कुछ रोगाणु जैविक अणुओं का उत्पादन करते हैं जो सीधे आगे पौधों की वृद्धि में सहायता करते हैं, पौधों की प्रतिरक्षा के विकास में सहायता करते हैं और पौधे (विशेष रूप से रूट) रोगजनकों (विमल एट अल। 2017; श्रीवास्तव एट अल। संक्षेप में, ये सूक्ष्मजीव पौधों को कई तरीकों से सहायता करते हैं जो मानक हाइड्रोपोनिक संस्कृति में लागू कठोर वातावरण में मौजूद नहीं हैं।

   मौजूद इन विविध रोगाणुओं के साथ पौधों को पोषक तत्वों तक पहुँच प्राप्त होती है, जो उन प्रणालियों में संभव नहीं हैं जो पौधों के पोषक तत्वों का उपयोग (जैसे मानक हाइड्रोपोनिक्स और सब्सट्रेट संस्कृति) को सक्षम करने के लिए अकेले जलीय पीएच सेटिंग पर भरोसा करते हैं। इनमें से कई रोगाणु व्यापक पीएच स्तर पर काम करते हैं, जैसे अन्य मिट्टी आधारित रोगाणुओं, जैसे नाइट्रीफिकेशन बैक्टीरिया (6.5-8.0 का पीएच, टिमन्स एट अल। 2002)। इसलिए, एक्वापोनिक सिस्टम में मौजूद इन रोगाणुओं के साथ, पीएच सेट पॉइंट को सामान्य रूप से हाइड्रोपोनिक या सब्सट्रेट संस्कृति तकनीकों (यानी 4.5-6.0 का पीएच) में लागू किया जाता है, जबकि उन्नत और कुशल पौधों की वृद्धि अभी भी मौजूद है (लेनर्ड 2017)। यह कई एक्वापोनिक शोधकर्ताओं के काम में प्रमाणित है जिन्होंने मानक हाइड्रोपोनिक्स (निकोल्स और लेनार्ड 2010) की तुलना में एक्वापोनिक्स में बेहतर पौधों की वृद्धि दर का प्रदर्शन किया है।

   एक्वापोनिक प्रणालियों में पानी की अन्य गुणवत्ता की आवश्यकताएं भौतिक/रासायनिक मापदंडों से संबंधित हैं और अधिक विशेष रूप से, पौधे पोषक तत्व आवश्यकता पैरामीटर हैं। भौतिक/रासायनिक आवश्यकताओं के संदर्भ में, पौधे, मछली और सूक्ष्मजीव कई समानताओं को साझा करते हैं। भंग ऑक्सीजन (डीओ) मछली, पौधों की जड़ों और माइक्रोफ्लोरा के लिए महत्वपूर्ण है और एक्वापोनिक सिस्टम (राकोसी और हर्ग्रेव्स 1993; राकोसी एट अल 2006) में बनाए रखा जाना चाहिए। पौधों की जड़ों और माइक्रोफ्लोरा को आम तौर पर अधिकांश मछली की तुलना में अपेक्षाकृत कम डीओ सांद्रता की आवश्यकता होती है; पौधे की जड़ें और सूक्ष्मजीव 3 मिलीग्राम/एल (गोटो एट अल 1996) से नीचे डीओ के साथ जीवित रह सकते हैं, जबकि अधिकांश मछली 5 मिलीग्राम/एल (टिमन्स एट अल। 2002) से ऊपर की आवश्यकता होती है। इसलिए, यदि एक्वापोनिक प्रणाली के भीतर डीओ एकाग्रता को मछली की आवश्यकता के लिए सेट और बनाए रखा जाता है, तो पौधे और सूक्ष्मजीव की आवश्यकता भी पूरी की जाती है (लेनर्ड 2017)। विभिन्न मछली प्रजातियों को अलग-अलग DO सांद्रता की आवश्यकता होती है: गर्म पानी की मछली (उदाहरण के लिए Tilapia SPP., barramundi) आम तौर पर ठंडे पानी की मछली प्रजातियों (जैसे इंद्रधनुष ट्राउट और आर्कटिक चार जैसे सैल्मोनिड्स) की तुलना में कम डीओ सांद्रता बर्दाश्त कर सकती है; क्योंकि मछली DO आवश्यकता संयंत्र से लगभग हमेशा अधिक है जड़ों और माइक्रोफ्लोरल आवश्यकता, डीओ विशिष्ट मछली प्रजातियों को सुसंस्कृत (लेनर्ड 2017) के लिए निर्धारित किया जाना चाहिए।

   जल-कार्बन डाइऑक्साइड (Cosub2/sub) सांद्रता, जैसे डीओ के लिए, आम तौर पर मछली द्वारा निर्धारित की जाती है क्योंकि पौधे की जड़ें और सूक्ष्मजीव मछली की तुलना में अधिक सांद्रता बर्दाश्त कर सकते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता इष्टतम मछली स्वास्थ्य और विकास के लिए महत्वपूर्ण हैं और अक्सर एक्वापोनिक डिजाइनों में अनदेखा किया जाता है। पैरामीटर और सेट अंक COSUB2/उप सांद्रता के लिए एक ही मछली प्रजातियों मछली केवल में सुसंस्कृत के लिए के रूप में ही होना चाहिए, आरएएस सिस्टम और सामान्य रूप में, 20 मिलीग्राम/एल (Masser एट अल 1992) से नीचे रखा जाना चाहिए।

   एक एक्वापोनिक प्रणाली के भीतर सभी वर्तमान जीवन रूपों के लिए पानी का तापमान महत्वपूर्ण है। मछली और पौधों की प्रजातियों को पानी के तापमान की आवश्यकताओं के लिए जितना संभव हो सके मिलान किया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए Tilapia spp. मछली की 25 C प्लस, और तुलसी जैसे पौधे इस अपेक्षाकृत उच्च पानी के तापमान में कामयाब होते हैं; कूलर पानी की तरह सलाद की किस्में, और इसलिए, एक बेहतर मिलान मछली उम्मीदवार इंद्रधनुष है ट्राउट) (लेनर्ड 2017) हालांकि, अन्य जल भौतिक और रसायन शास्त्र मानकों के लिए, पानी के तापमान के लिए मछली की आवश्यकता को पूरा करना सर्वोपरि है क्योंकि रोगाणुओं में परिवेश की स्थितियों के आधार पर विशिष्ट प्रजातियों के चयन से गुजरने की क्षमता होती है (जैसे नाइट्रिफिकेशन जीवाणु प्रजातियों के भेदभाव अलग-अलग पानी के तापमान और प्रजातियों कि विशेष रूप से पानी के तापमान के लिए सबसे अच्छा मेल खाता है, प्रणाली के नाइट्रिफिकेशन बैक्टीरियल बायोमास पर हावी होगा) और कई पौधों पानी के तापमान (Lennard 2017) की एक विस्तृत श्रृंखला में बहुत अच्छी तरह से विकसित कर सकते हैं। पानी के तापमान का मिलान करना, और इसे प्लस या माइनस 2 डिग्री सेल्सियस (यानी उच्च स्तरीय तापमान नियंत्रण) के भीतर बनाए रखना, एक्वापोनिक्स में एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है क्योंकि जब पानी का तापमान सही होता है और आदर्श औसत से विचलित नहीं होता है, तो मछली कुशल और अनुकूलित चयापचय प्राप्त करती है और खाने के लिए और कुशलता से फ़ीड परिवर्तित, बेहतर मछली विकास दर और स्थिर और उम्मीद के मुताबिक अपशिष्ट लोड विज्ञप्ति के लिए अग्रणी, जो संयंत्र संस्कृति (Timmons एट अल. 2002) सहायता करता है।

   पानी की स्पष्टता बनाए रखना (कम मैलापन) एक्वापोनिक संस्कृति (राकोसी एट अल 2006) में एक और महत्वपूर्ण पैरामीटर है। अधिकांश पानी की गड़बड़ी निलंबित ठोस भार के कारण होती है जिन्हें पर्याप्त रूप से फ़िल्टर नहीं किया गया है, और ये ठोस अपने गिलों का पालन करके मछली को प्रभावित कर सकते हैं, जिससे संभावित ऑक्सीजन ट्रांसफर दर और अमोनिया रिलीज दर कम हो सकती है (टिमन्स एट अल। 2002)। निलंबित ठोस लोड कम से कम 30 मिलीग्राम/एल aquaponically सुसंस्कृत मछली (Masser एट अल 1992; Timmons एट अल 2002) के लिए सिफारिश की है। उच्च निलंबित ठोस भार पौधों की जड़ों को भी प्रभावित करते हैं क्योंकि उनके पास जड़ों का पालन करने की क्षमता होती है जो पोषक तत्वों की तेज अक्षमता का कारण बन सकती है, लेकिन अधिक सामान्यतः रोगजनक जीव उपनिवेशन के लिए बढ़ती क्षमता प्रदान करती है, जिससे खराब जड़ स्वास्थ्य और अंतिम पौधे की मौत हो जाती है (राकोसी एट अल। 2006)। ये निलंबित ठोस भी heterotrophic बैक्टीरिया के प्रसार को प्रोत्साहित (जैविक कार्बन को तोड़ने और metabolise कि प्रजातियों) जो, अगर सिस्टम पर हावी करने की अनुमति दी, इस तरह के नाइट्रिफिकेशन बैक्टीरिया के रूप में अन्य आवश्यक प्रजातियों, outcompeture कर सकते हैं।

   विद्युत चालकता (ईसी) पानी में मौजूद कुल पोषक तत्व की मात्रा की समझ हासिल करने के लिए अक्सर हाइड्रोपोनिक्स में लागू एक उपाय है। हालांकि, यह पोषक तत्व मिश्रण, व्यक्तिगत पोषक तत्वों की उपस्थिति या अनुपस्थिति या मौजूद व्यक्तिगत पोषक तत्वों की प्रजातियों की मात्रा (रेश 2013) के बारे में जानकारी प्रदान नहीं कर सकता है। यह अक्सर एक्वापोनिक्स में लागू नहीं होता है क्योंकि यह केवल आयनिक (चार्ज) पोषक तत्वों की उपस्थिति को मापता है, और यह तर्क दिया गया है कि एक्वापोनिक्स एक कार्बनिक पोषक तत्व आपूर्ति विधि है, और इसलिए, ईसी एक प्रासंगिक उपाय नहीं है (हैलम 2017)। हालांकि, पौधों आम तौर पर केवल पोषक तत्वों के स्रोत आयनिक रूपों, और इसलिए, ईसी एक सामान्य उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है या एक एक्वापोनिक प्रणाली (Lennard 2017) में संयंत्र उपलब्ध पोषक तत्व की कुल राशि के लिए गाइड।

   भौतिक और रासायनिक मापदंडों के संदर्भ में एक्वापोनिक सिस्टम को पूरी तरह से पुन: परिचालित करने के लिए, यह मछली है जो उनकी आवश्यकताओं में अधिक सटीक है, और इसलिए, यदि सिस्टम मछली की आवश्यकताओं को बनाए रखने में कामयाब रहे हैं, तो पौधों और रोगाणुओं को उनकी आवश्यकताओं को संतुष्ट से अधिक कर रहे हैं (लेनार्ड 2017)। पौधों की बात आने पर अंतर, हालांकि, पोषक तत्वों के सही मिश्रण और ताकत के लिए उनकी आवश्यकता है ताकि अनुकूलित पोषक तत्वों का उपयोग और तेज हो सके (चाहे स्टैंड-अलोन या माइक्रोबियल-सहायता प्रदान की जा सके) जिससे कुशल और तेज वृद्धि हो सके। इसलिए डीकॉप्टेड एक्वापोनिक सिस्टम इस धारणा के कारण अधिक आकर्षक हो सकते हैं कि वे पौधों को अधिक सटीक पोषक तत्व वितरण की अनुमति देते हैं (गोडडेक एट अल 2016)। मछली फ़ीड और इसलिए, मछली अपशिष्ट में पौधों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पोषक तत्वों का सही मिश्रण नहीं होता है (राकोसी एट अल। 2006)। इसलिए, एक्वापोनिक सिस्टम डिज़ाइन को उन लापता पोषक तत्वों के लिए जिम्मेदार होना चाहिए और उन्हें पूरक करना चाहिए। पूरी तरह से recirculating एक्वापोनिक सिस्टम आम तौर पर दैनिक पीएच बफरिंग शासन का प्रबंधन करने के लिए इस्तेमाल नमक प्रजातियों में उन्हें जोड़कर पोषक तत्वों के पूरक; नमक के मूल भाग पीएच समायोजित कर देता है और नमक के सकारात्मक भाग लापता संयंत्र पोषक तत्वों (जैसे पोटेशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम) (Rakocy एट अल 2006)। Decoupled एक्वापोनिक डिजाइन अपशिष्ट जल लेते हैं और मछली घटक से ठोस अपशिष्ट जुड़े होते हैं और विभिन्न रूपों में पोषक तत्वों को जोड़कर पौधों के उत्पादन के लिए आवश्यक पोषक तत्वों को शामिल करने के लिए पानी को समायोजित करते हैं (Goddek et al. 2016)। ये पोषक तत्व परिवर्धन आम तौर पर मानक हाइड्रोपोनिक नमक प्रजातियों का उपयोग करने पर आधारित होते हैं जो आवश्यक रूप से किसी भी पीएच समायोजन परिणाम (जैसे कैल्शियम फॉस्फेट, कैल्शियम सल्फेट, पोटेशियम फॉस्फेट, आदि) प्रदान नहीं करते हैं।

   एक्वापोनिक प्रणालियों में कुशल पौधों की वृद्धि का मार्ग एक जलीय पोषक तत्व प्रोफाइल प्रदान करना है जो पौधों को आवश्यक ताकत (एकाग्रता) (लेनर्ड 2017) पर आवश्यक सभी पोषक तत्वों को प्रदान करता है। एक्वापोनिक डिज़ाइनों को पूरी तरह से पुन: परिचालित करने में, या डिकॉप्टेड एक्वापोनिक डिज़ाइन जो नसबंदी के तरीकों को लागू नहीं करते हैं, मानक हाइड्रोपोनिक्स में लागू पोषक तत्वों की सांद्रता या ताकत को पूरा करने की आवश्यकता कम प्रतीत होती है, क्योंकि सिस्टम की पारिस्थितिक प्रकृति कई विविध पौधों की जड़ों और इन माइक्रोफ्लोरा के साथ माइक्रोफ्लोरा पौधे पोषक तत्व पहुंच (लेनर्ड 2017) की सहायता करते हैं। Decoupled, या अन्य, एक्वापोनिक डिजाइन के लिए जो संयंत्र घटक को नसबंदी लागू करते हैं और एक मानक हाइड्रोपोनिक एनालॉग दृष्टिकोण का पालन करते हैं, मानक हाइड्रोपोनिक पोषक सांद्रता की कोशिश करने और दृष्टिकोण करने की आवश्यकता प्रतीत होती है (सुहल एट अल। 2016; करीमंज़िरा एट अल। समझौता, हालांकि, decoupled दृष्टिकोण के साथ यह है कि यह एक्वापोनिक डिजाइनों को पूरी तरह से पुन: परिचालित करने वाले बाहरी अनुपूरण अनुपात की ओर जाता है; यूरोपीय decoupled डिजाइन वर्तमान में औसत 50% या अधिक बाहरी पोषक तत्व जोड़ (लागत FA1305 2017; Goddek और Keesman 2018), जबकि यूवीआई विधि 20% से कम आपूर्ति करती है, और अन्य सिस्टम 10% बाहरी पोषक तत्व पूरक (लेनर्ड 2017) से कम आपूर्ति कर सकते हैं।

   कोई फर्क नहीं पड़ता कि विधि, सभी एक्वापोनिक प्रणालियों को अनुकूलित विकास के लिए आवश्यक पोषण के साथ पौधों की आपूर्ति करने का प्रयास करना चाहिए ताकि उद्यम को वित्तीय व्यवहार्यता का सबसे बड़ा मौका प्रदान किया जा सके। इस संदर्भ में, पौधों को पानी देने की पोषक सामग्री और ताकत बहुत महत्वपूर्ण है और पानी के नियमित पोषक तत्व परीक्षण को नियोजित किया जाना चाहिए ताकि पोषक तत्व मिश्रण और ताकत को बनाए रखा जा सके और पानी की गुणवत्ता की आवश्यकता के रूप में प्रबंधित किया जा सके।

6. 5.6 लागू मछली संस्कृति टेक्नोलॉजीज

   Original publication 2019 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   Aquaponics में, एकीकरण समीकरण का जलीय कृषि भाग मोटे तौर पर टैंक आधारित संदर्भ में लागू होता है, जहां मछली को टैंक में रखा जाता है, पानी को यांत्रिक (ठोस हटाने) और जैविक (नाइट्रेट में अमोनिया परिवर्तन) तंत्र के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है और भंग ऑक्सीजन बनाए रखा जाता है, या तो वातन या प्रत्यक्ष ऑक्सीजन इंजेक्शन (राकोसी एट अल। 2006; लेनर्ड 2017)

   जैसा कि इस अध्याय के संप्रदाय 5.0 (परिचय) में तर्क दिया गया है, एक्वापोनिक्स के शुरुआती पुनरावृत्तियों के रूप में (सोमरविले एट अल। 2014) और एशियाई चावल धान खेती (हल्वर्ट और गुप्ता 2004) के ऐतिहासिक उदाहरण एक्वापोनिक सिद्धांतों के निराधार और अनुचित उदाहरण हैं , क्योंकि आधुनिक एक्वापोनिक्स पौधों को पोषण के एक डिज़ाइन किए गए स्तर की आपूर्ति करने के लिए मछली और मछली फ़ीड के डिज़ाइन किए गए अतिरिक्त पर निर्भर करता है, और इसलिए, इन ऐतिहासिक उदाहरणों को किसी भी तरह से नहीं माना जा सकता है (लेनर्ड 2017)।

   उपरोक्त ऐतिहासिक उदाहरण, जो मिट्टी आधारित पौधों की संस्कृति प्रणालियों पर भरोसा करते हैं, इस सवाल का कारण बनते हैं कि एक्वापोनिक एकीकरण के लिए जलीय कृषि प्रौद्योगिकियां उपयुक्त हैं। फिन मछली का मिट्टी आधारित, व्यापक, मीठे पानी तालाब जलीय कृषि मानव उपभोग (बॉयड और टकर 2012) के लिए मीठे पानी की मछली का उत्पादन करने के लिए लागू सबसे बड़ी संस्कृति विधि है। एक तालाब दृष्टिकोण तालाब की मिट्टी के आधार पर निर्भर करता है, और उस मिट्टी में मौजूद संबंधित माइक्रोफ्लोरा, इलाज और मछली संस्कृति से उत्पादित कचरे का उपचार करने के लिए ताकि मछली उन्हें विषाक्त होने की क्षमता है कि पानी में नहीं रह रहे हैं (बॉयड और टकर 2012)। चूंकि यह प्रणाली मिट्टी के तालाब की अंतर्निहित उपचार क्षमता पर निर्भर करती है, इसलिए अन्य जलीय कृषि विधियों की तुलना में मछली घनत्व अपेक्षाकृत कम होती है। चूंकि मछली घनत्व कम होती है (और इसलिए संबंधित भोजन दर कम होती है) और तालाब स्वयं मछली द्वारा उत्पादित अपशिष्ट पोषक तत्वों का इलाज करता है और अपव्यय करता है, तालाब के पानी में बहुत कम पानी पोषक तत्व सांद्रता होती है। ये तालाब प्रणाली जलीय पोषक सांद्रता इतनी कम है कि वे अक्सर पर्याप्त, वाणिज्यिक जलीय संयंत्र उत्पादन विधियों (लेनर्ड 2017) के लिए पोषक तत्वों के स्रोत के रूप में अनुचित हैं। इसलिए, स्वीकार्य पौधे उत्पादन दर के संदर्भ में तालाब हाइड्रोपोनिक्स के साथ एकीकृत होने के लिए उपयुक्त जलीय कृषि विधि नहीं हैं।

   इसी तरह, रेसवे फिन मछली संस्कृति विधियों (नियमित रूप से मीठे पानी के साल्मोनिड उत्पादन के लिए लागू), जो नियंत्रित रेसवे मछली संस्कृति टैंकों के माध्यम से उच्च कारोबार दर, या कम निवास समय पर बहुत बड़ी मात्रा में पानी की आपूर्ति करते हैं, एक्वापोनिक एकीकरण के लिए उपयुक्त नहीं हैं क्योंकि उच्च पानी टर्नओवर दरें पौधे पोषक तत्वों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त पोषक तत्व संचय की अनुमति नहीं देती हैं (Rakocy और Hargreaves 1993)।

   एक एक्वापोनिक एकीकरण संदर्भ के भीतर लागू करने के लिए सबसे उपयुक्त मछली संस्कृति प्रौद्योगिकियां हैं जो टैंकों में संस्कृति मछली और मछली अपशिष्ट संचय (पौधे पोषक तत्व संचय) के स्तर की अनुमति देती हैं जिसमें पानी पोषक तत्व सांद्रता होती है जो कुशल के लिए लागू होती हैं हाइड्रोपोनिक संयंत्र उत्पादन (Rakocy एट अल 2006)। एक्वाकल्चर सिस्टम (आरएएस) सिद्धांतों को व्यापक रूप से एक्वापोनिक्स पर लागू किया जाता है क्योंकि वे पानी की नियंत्रित मात्रा में मछली को सफलतापूर्वक रखने और विकसित करने के तरीके प्रदान करते हैं, कम दैनिक जल प्रतिस्थापन दर के साथ, जो मछली अपशिष्ट (पौधे पोषक तत्व) संचय की अनुमति देते हैं जो उन लोगों के पास आते हैं पौधों को कुशलता से हाइड्रोपोनिक रूप से संस्कृति करने की आवश्यकता होती है (राकोसी और हार्ग्रेव्स 1993; लेनर्ड 2017)। आरएएस की जटिलताओं और डिजाइन आवश्यकताओं पर इस पुस्तक के चैप 3 में चर्चा की गई है। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि आरएएस मछली संस्कृति एक एक्वापोनिक संदर्भ में मछली संस्कृति घटकों के लिए आवेदन करने का एकमात्र वास्तविक उचित तरीका है और जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, मिट्टी आधारित जलीय कृषि प्रणाली, जैसे व्यापक तालाब प्रणाली और रेसवे संस्कृति प्रणाली, पौधों की पोषक तत्व आवश्यकताओं को प्रदान नहीं कर सकती हैं और इसलिए विचार नहीं किया जाना चाहिए।

7. 5.7 पोषक तत्व स्रोत

   Original publication 2019 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2020-06-04 · Aquaponics Food Production Systems

   किसी भी एक्वापोनिक प्रणाली में प्रमुख इनपुट पोषक तत्व जोड़े जाते हैं क्योंकि एक्वापोनिक सिस्टम को जीवन के तीन महत्वपूर्ण रूपों में जोड़े गए पोषक तत्वों को कुशलता से विभाजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है: मछली और पौधे (जो सिस्टम के मुख्य उत्पाद हैं) और माइक्रोफ्लोरा (जो जोड़ा मछली और पौधों के लिए उपलब्ध पोषक तत्व) (Lennard 2017)।

   शास्त्रीय, पूरी तरह से recirculating एक्वापोनिक डिजाइन में, प्रमुख डिजाइन ड्राइवरों में से एक मुख्य पोषक तत्व इनपुट स्रोत, मछली फ़ीड, के रूप में कुशलता से संभव का उपयोग करने के लिए है और इसलिए पूरी तरह से recirculating डिजाइन मछली फ़ीड (Lennard 2017) से पौधों के लिए आवश्यक पोषक तत्वों के रूप में आपूर्ति करने के लिए प्रयास करते हैं। दूसरी तरफ, डिकॉप्टेड डिज़ाइन, मानक हाइड्रोपोनिक्स और सब्सट्रेट संस्कृति में लागू पोषक तत्वों के मिश्रण और शक्तियों की तुलना करके अनुकूलित पौधों के विकास पर जोर देते हैं और एक्वापोनिक संदर्भ में उनको दोहराने की कोशिश करते हैं और इसलिए कई मछली फ़ीड से पौधों के लिए आवश्यक पोषक तत्व और पौधों की आवश्यक वृद्धि दर (डेलाइड एट अल। 2016) को प्राप्त करने के लिए पर्याप्त बाहरी पोषक तत्वों के पूरक का उपयोग करते हैं। इसका मतलब यह है कि तकनीकी डिजाइन दृष्टिकोण के आधार पर पोषक तत्वों की उत्पत्ति पर एक अलग जोर दिया जाता है, और इसलिए, एक्वापोनिक प्रणाली के मुख्य पोषक तत्व आपूर्ति स्रोत को प्रभावित करता है; पूरी तरह से पुनर्संचारी डिजाइनों के लिए, प्रमुख पौधे पोषक तत्व स्रोत मछली फ़ीड है (मछली अपशिष्ट के माध्यम से उत्पादन), और decoupled डिजाइन के लिए पौधों के लिए प्रमुख पोषक तत्व आपूर्ति स्रोत बाहरी पूरक (जैसे पोषक तत्व लवण) (Lennard 2017) है।

   यूवीआई एक्वापोनिक सिस्टम मॉडल जैसे एक्वापोनिक डिज़ाइनों को पूरी तरह से पुन: व्यवस्थित करना, मछली फ़ीड पर सिस्टम के लिए प्रमुख पोषक तत्व स्रोत (राकोसी एट अल। 2006) के रूप में भरोसा करते हैं। मछली फ़ीड को मछली में जोड़ा जाता है, जो इसे खाते हैं, इसे चयापचय करते हैं और आवश्यकतानुसार पोषक तत्वों का उपयोग करते हैं और फिर अपशिष्ट प्रवाह (ठोस और भंग दोनों) का उत्पादन करते हैं। मछली से यह अपशिष्ट प्रवाह पौधों के लिए प्रमुख पोषक तत्व बन जाता है, और इसलिए, मछली फ़ीड पौधों के लिए प्रमुख पोषक तत्व स्रोत है। यूवीआई प्रणाली अकेले मछली फ़ीड (लेनर्ड 2017) से पौधों को विकसित करने के लिए आवश्यक पोषक तत्वों का लगभग 80% या अधिक प्रदान करती है। पौधों के विकास के लिए आवश्यक शेष पोषक तत्व, क्योंकि मछली फ़ीड में उन्हें आवश्यक मात्रा में शामिल नहीं किया जाता है, एक पोषक तत्व पूरक विधि के माध्यम से जोड़ा जाता है जो अतिरिक्त पोषक तत्वों को पूरक करने और सिस्टम को नियंत्रित करने की दोहरी भूमिका प्रदान करता है जलीय पीएच (राकोसी एट अल। 2006)। इस दोहरी भूमिका दृष्टिकोण को “बफरिंग” के रूप में जाना जाता है और पूरक को “बफर” कहा जाता है। यूवीआई मॉडल के लिए, मछली फ़ीड में कमी के रूप में पहचाने जाने वाले दो महत्वपूर्ण पौधों के पोषक तत्वों को पोटेशियम (के) और कैल्शियम (सीए) की आवश्यकता होती है और उन्हें बफरिंग शासन के माध्यम से दैनिक पूरक किया जाता है। इसके अलावा, संयंत्र आवश्यक लोहा (Fe) भी मछली फ़ीड में कमी है और सप्ताह में मापा आवृत्ति (यानी साप्ताहिक जलीय लौह विश्लेषण के आधार पर हर 2—4 सप्ताह) पर सिस्टम पानी के प्रत्यक्ष जोड़ के माध्यम से एक chelated रूप में पूरक है (Rakocy et al 2006)।

   अन्य पूरी तरह से पुनर्संचारी एक्वापोनिक डिजाइन दृष्टिकोण या विधियां मछली फ़ीड के माध्यम से पोषक तत्व प्रदान करने पर भी अधिक जोर देती हैं। लेनार्ड (2017) ने पूरी तरह से पुनर्संचारी प्रणालियों के लिए एक विधि विकसित की है जो मछली फ़ीड से पौधों के विकास के लिए आवश्यक 90% से अधिक पोषक तत्वों की आपूर्ति करती है। यूवीआई विधि की तुलना में इस विधि की मछली फ़ीड के माध्यम से आपूर्ति पोषक तत्वों की दक्षता में वृद्धि यह है कि यह दृष्टिकोण ठोस मछली कचरे (बाहरी, बैक्टीरिया-मध्यस्थता वाले बायोपाचन के माध्यम से) को पुनर्निर्मित करता है और इन पोषक तत्वों को पौधों के उपयोग के लिए एक्वापोनिक प्रणाली में वापस जोड़ता है, जबकि यूवीआई विधि अधिकांश ठोस मछली कचरे को बाहरी अपशिष्ट धारा (राकोसी एट अल 2006; लेनार्ड 2017) में भेजती है। यह दृष्टिकोण एक बफरिंग शासन के माध्यम से पौधों के विकास के लिए मछली फ़ीड में पोषक तत्वों की कमी भी जोड़ता है; हालांकि, यह शासन कहीं अधिक सटीक है और यूवीआई दृष्टिकोण (लेनर्ड 2017) की तुलना में पोषक तत्वों की ताकत और मिश्रणों के अधिक हेरफेर की अनुमति देता है।

   इसलिए, एक्वापोनिक सिस्टम डिज़ाइनों को पूरी तरह से पुन: परिचालित करने के लिए प्रमुख पोषक तत्व अतिरिक्त मार्ग मछली फ़ीड (प्रमुख मार्ग) हैं, अतिरिक्त पोटेशियम और कैल्शियम (मामूली मार्ग) के लिए बाहरी पूरकता और लोहे के चेलेट (मामूली मार्ग) के प्रत्यक्ष पूरक हैं।

   Decoupled एक्वापोनिक सिस्टम डिजाइन, जैसे कि वर्तमान में यूरोप में व्यापक रूप से अपनाया जा रहा है, पौधों के विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्व प्रदान करने के लिए मछली फ़ीड पोषक तत्वों और सक्रिय, बाहरी पूरकता के मिश्रण पर भरोसा करते हैं (सुहल एट अल। 2016)। चूंकि डिकॉप्टेड डिज़ाइन पौधे के घटक से मछली घटक तक पानी नहीं लौटाते हैं, इसलिए पानी के भीतर पोषक तत्व प्रोफाइल को विशेष रूप से पौधों की आवश्यकता (गोडडेक एट अल। 2016) के लिए अनुकूलित करना संभव है। इसलिए, decoupled एक्वापोनिक डिजाइन लगभग हमेशा पौधे की आवश्यकता को पूरा करने के लिए पर्याप्त बाहरी पोषक तत्व पूरकता पर भरोसा करते हैं और मछली कचरे से पौधों के लिए जितना संभव हो उतना पोषण प्रदान करने पर बहुत कम जोर देते हैं। इसके अलावा, बाहरी अनुपूरण की मात्रा पर्याप्त है जब पूरी तरह से recirculating दृष्टिकोण (Lennard 2017) बाहरी अंशों के साथ नियमित रूप से 50% या अधिक कुल संयंत्र पोषक तत्व आवश्यकता या अधिक (Goddek 2017) की तुलना में। decoupled एक्वापोनिक सिस्टम के पूरक बाहरी पोषक तत्वों सबसे अधिक बार हाइड्रोपोनिक पोषक तत्व नमक analogues या डेरिवेटिव हैं (डेलाइड एट अल। 2016; Karimanzira एट अल 2016)। यूरोपीय decoupled दृष्टिकोण के पौधों की आपूर्ति के लिए प्रकृति में हाइड्रोपोनिक नमक हैं कि मछली अपशिष्ट (मछली फ़ीड) से उत्पन्न होने वाले लोगों के अलावा पर्याप्त अतिरिक्त पोषक तत्वों के स्रोत पर यह निर्भरता, यहां तक कि सीधे aquaponics की परिभाषा को प्रभावित किया है कि वर्तमान में यूरोपीय aquaponics समुदाय लागू होता है, यूरोपीय संघ लागत के साथ, यूरोपीय संघ Aquaponics हब, के रूप में परिभाषित aquaponics “... जलीय जीवों और पौधों की एक उत्पादन प्रणाली जहां पौधों को बनाए रखने पोषक तत्वों के बहुमत (\ > 50%) जलीय जीवों को खिलाने से उत्पन्न कचरे से निकला” (Goddek 2017; लागत एफए 1305, 2017) Lennard की तुलना में ( 2017) जो मछली कचरे से कम से कम 80% पोषक तत्वों की आपूर्ति की आवश्यकता के रूप में एक्वापोनिक्स को परिभाषित करता है। कुछ लोग यह भी तर्क देते हैं कि मछली फ़ीड के अलावा बाहरी स्रोतों से उत्पन्न पौधों के विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्वों का 50% पर निर्भर करती है, वास्तव में प्रकृति में एक्वापोनिक है या बल्कि, कुछ मछली एकीकृत या जोड़ा (लेनर्ड 2017) के साथ एक हाइड्रोपोनिक विधि है?

   एक्वापोनिक सिस्टम के लिए पोषक तत्वों के लिए एक अन्य प्रस्तावित आपूर्ति स्रोत पत्तियों पर पौधों के स्प्रे (टायसन एट अल 2008; Roosta और Hamidpour 2011; Roosta और Hamidpour 2013; Roosta 2014) के आवेदन के माध्यम से बाहरी पोषक तत्व पूरकता का है। ये पत्ते स्प्रे फिर से मानक हाइड्रोपोनिक पोषक लवण या डेरिवेटिव के जलीय वितरण होते हैं। अंतर यह है कि ऊपर दिए गए decoupled उदाहरणों में, पोषक तत्व लवण सीधे संस्कृति के पानी में जोड़े जाते हैं और इसलिए पौधों द्वारा रूट तेज (रेश 2013) के माध्यम से एक्सेस किया जाता है, जबकि पत्ते के स्प्रे, जैसा कि नाम का तात्पर्य है, पौधों की पत्तियों में भंग पोषक तत्व लवण जोड़ें और पौधे के माध्यम से तेज प्राप्त किया जाता है पत्ता stomatal या छल्ली का उपयोग (फर्नांडीज एट अल 2013)।

   इसलिए एक्वापोनिक्स में कई प्रमुख पोषक तत्व स्रोत लागू होते हैं: मछली फ़ीड, बफरिंग सिस्टम (पानी के स्तंभ में जोड़े गए बुनियादी, पीएच समायोजन नमक प्रजातियों के माध्यम से), पोषक तत्व नमक जोड़ (हाइड्रोपोनिक पोषक लवण पानी के स्तंभ में जोड़ा जाता है) और पत्ते के स्प्रे (हाइड्रोपोनिक पोषक तत्व लवण पत्ती में जोड़ा जाता है सतह)। जो सभी मछली और पौधों के स्वास्थ्य और विकास के लिए एक्वापोनिक प्रणाली को पोषक तत्वों की आपूर्ति करते हैं।

8. 5.8 एक्वापोनिक्स एक पारिस्थितिक दृष्टिकोण के रूप में

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   एक्वापोनिक्स, हाल ही में, पूरी तरह से पुनर्चक्रण (या युग्मित) डिजाइन दृष्टिकोणों का प्रभुत्व है जो दो प्रमुख घटकों (मछली और पौधे संस्कृति) (राकोसी एट अल। 2006; लेनार्ड 2017) के बीच लगातार जल संसाधन को साझा और पुन: प्रसारित करते हैं। इसके अलावा, कम से मध्यम प्रौद्योगिकी के दृष्टिकोण ऐतिहासिक रूप से एक्वापोनिक्स पर लागू होते हैं, ने सकारात्मक आर्थिक परिणाम की क्षमता बढ़ाने के लिए महंगा घटकों को हटाने की इच्छा को प्रेरित किया है। निस्पंदन घटकों में से एक लगभग हमेशा मानक आरएएस और हाइड्रोपोनिक/सब्सट्रेट संस्कृति प्रौद्योगिकियों पर लागू होता है, जो जलीय नसबंदी के नियमित रूप से एक्वापोनिक डिजाइनरों द्वारा शामिल नहीं किया जाता है।

   एक आरएएस और हाइड्रोपोनिक/सब्सट्रेट संस्कृति संदर्भ में स्टरलाइजेशन सार्वभौमिक रूप से लागू किया जाता है क्योंकि या तो मछली या पौधों की उच्च घनत्व आमतौर पर जलीय, रोगजनक जीवों से दबाव को आकर्षित करती है जो समग्र उत्पादन दर को काफी कम करती हैं (वान ओएस 1999; टिमन्स एट अल। 2002)। दोनों प्रौद्योगिकियों में जलीय कीट के दबाव में वृद्धि का प्रमुख कारण यह है कि प्रत्येक न्यूनतम जैविक, पारिस्थितिक संसाधन प्रदान करने पर ध्यान केंद्रित करता है और इसलिए बायोटिक उपनिवेशन के लिए सिस्टम जल के भीतर काफी “पारिस्थितिक स्थान” की अनुमति देता है। इन “खुली” जैविक स्थितियों में, कीट और रोगजनक प्रजातियां पैदा होती हैं और वर्तमान प्रजातियों (यानी मछली और पौधे) (लेनार्ड 2017) का लाभ उठाने के लिए जल्दी से उपनिवेश करती हैं। इस संदर्भ में, संस्कृति जल की नसबंदी या कीटाणुशोधन ऐतिहासिक रूप से इस मुद्दे का विरोध करने के लिए एक इंजीनियर दृष्टिकोण के रूप में देखा जा सकता है (वान ओएस 1999; Timmons एट अल. 2002)। इसका मतलब यह है कि आरएएस और हाइड्रोपोनिक/सब्सट्रेट संस्कृति उद्योग दोनों संबंधित संस्कृति के पानी के भीतर रोगजनक जीवों को नियंत्रित करने के लिए एक नसबंदी दृष्टिकोण अपनाते हैं।

   एक्वापोनिक्स ने हमेशा महत्वपूर्ण जैविक सेवाओं को करने के लिए संबंधित माइक्रोबायोलॉजी के महत्व पर जोर दिया है। राकोसी और उनकी यूवीआई टीम के सभी युग्मित एक्वापोनिक डिजाइनों में, एक जैविक फिल्टर शामिल नहीं किया गया था क्योंकि उन्होंने यह दिखाया कि बेड़ा संस्कृति, हाइड्रोपोनिक घटक ने पर्याप्त सतह क्षेत्र से अधिक प्रदान किया है ताकि नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया कॉलोनी आकार का समर्थन किया जा सके ताकि मछली द्वारा उत्पादित सभी अमोनिया का इलाज किया जा सके। अपशिष्ट उत्पाद को भंग कर दिया और इसे नाइट्रेट में परिवर्तित कर दिया (राकोसी एट अल। 2006, 2011)। इसलिए रकोसी और उनकी टीम ने सिस्टम के पानी के लागू नसबंदी की वकालत नहीं की क्योंकि इससे नाइट्रीफाइंग बैक्टीरियल कालोनियों को प्रभावित किया हो सकता है। इस ऐतिहासिक यूवी/राकोसी परिप्रेक्ष्य ने भविष्य में एक्वापोनिक सिस्टम डिज़ाइन को निर्धारित किया। जलीय प्रणालियों के लिए जलीय नसबंदी सहित नहीं के अन्य फायदे की पहचान की और चर्चा की गई, विशेष रूप से सहायक संयंत्र माइक्रोबायोटा (Savidov 2005; Goddek एट अल 2016) के संदर्भ में।

   जलीय अनुसंधान और उद्योग में वर्तमान सोच यह है कि जलीय नसबंदी या कीटाणुशोधन के किसी भी रूप को लागू नहीं करने से सिस्टम को एक जटिल जलीय पारिस्थितिकी विकसित करने की अनुमति मिलती है जिसमें कई अलग-अलग सूक्ष्मजीवविज्ञानी जीवन रूप होते हैं (Goddek एट अल। 2016; Lennard 2017)। यह एक प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र के समान स्थिति पैदा करता है जिससे माइक्रोफ्लोरा की एक उच्च विविधता एक दूसरे के साथ बातचीत करती है और सिस्टम के भीतर अन्य संबंधित जीवन रूपों (यानी मछली और पौधे)। प्रस्तावित परिणाम यह है कि यह विविधता ऐसी स्थिति की ओर ले जाती है जिसमें अन्य सभी माइक्रोफ्लोरा की उपस्थिति के कारण कोई भी रोगजनक जीव हावी नहीं हो सकता है और इसलिए मछली या पौधे के उत्पादन के लिए विनाशकारी प्रभाव पैदा नहीं कर सकता है। यह दिखाया गया है कि एक्वापोनिक सिस्टम माइक्रोफ्लोरा (Eck 2017) की एक उच्च विविधता शामिल है और प्रस्तावित पारिस्थितिक विविधता तंत्र के माध्यम से ऊपर उल्लिखित, मछली और पौधों के स्वास्थ्य और विकास दोनों के लिए सहायता इस माइक्रोबियल विविधता (Lennard 2017) के माध्यम से प्रदान की जाती है।

   एक्वापोनिक्स के लिए गैर-स्टेरिलाइज्ड, पारिस्थितिकीय रूप से विविध दृष्टिकोण जलीय डिजाइनों (राकोसी एट अल। 2006) को युग्मित या पूरी तरह से पुन: परिचालित करने के लिए लागू किया गया है, जबकि कुछ डीकॉप्टेड एक्वापोनिक डिजाइन दृष्टिकोणों (मोनसी एट अल। 2016; प्रिवा 2009; गोडैक 2017)। हालांकि, ऐसा लगता है कि अधिक decoupled डिजाइनर अब सिद्धांत है कि विचार में एक पारिस्थितिक, गैर कठोर दृष्टिकोण ले लागू कर रहे हैं (Goddek एट अल. 2016; सुहल एट अल. 2016; Karimanzira एट अल.) और इसलिए स्वीकार करते हैं कि वहाँ एक सकारात्मक एक विविध एक्वापोनिक microflora के साथ जुड़े प्रभाव है (Goddek एट अल। 2016; लेनर्ड 2017)।

9. 5.9 एक्वापोनिक्स के फायदे

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   चूंकि दो अलग-अलग, मौजूदा, समान प्रौद्योगिकियां हैं जो उच्च दर (आरएएस मछली संस्कृति और हाइड्रोपोनिक/सब्सट्रेट संस्कृति संयंत्र उत्पादन) पर मछली और पौधों का उत्पादन करती हैं, उनके एकीकरण का एक कारण उचित लगता है। आरएएस व्यक्तिगत बायोमास लाभ के मामले में उत्पादक दरों पर मछली का उत्पादन करता है, फ़ीड वजन के लिए जोड़ा गया, कि प्रतिद्वंद्वियों, अगर नहीं betters, अन्य जलीय कृषि तरीकों (Lennard 2017)। इसके अलावा, आरएएस की अनुमति देने वाली उच्च मछली घनत्व उच्च सामूहिक बायोमास लाभ (राकोसी एट अल 2006; लेनर्ड 2017) की ओर ले जाती है। हाइड्रोपोनिक्स और सब्सट्रेट संस्कृति के पास, एक नियंत्रित पर्यावरण संदर्भ के भीतर, पौधों की उन्नत उत्पादन दर बेहतर है कि अधिकांश अन्य कृषि और बागवानी तरीकों (रेश 2013)। इसलिए, प्रारंभ में, इन दो अलग-अलग उत्पादक प्रौद्योगिकियों के बराबर दरों पर मछली और पौधों का उत्पादन करने के लिए एक्वापोनिक्स की आवश्यकता होती है; यदि नहीं, तो उत्पादक प्रयास का कोई भी नुकसान किसी भी एकीकरण तर्क के खिलाफ गिना जाता है। यदि एक्वापोनिक सिस्टम में मछली और पौधों की उत्पादक दर बराबर या बेहतर हो सकती है, आरएएस और हाइड्रोपोनिक उद्योगों, तो एकीकरण प्रक्रिया के कारण होने वाले अन्य फायदों के लिए एक और मामला बनाया जा सकता है।

   मानक हाइड्रोपोनिक्स या सब्सट्रेट संस्कृति की तुलना दो प्रौद्योगिकियों की पौधों की वृद्धि दर के संदर्भ में एक्वापोनिक्स से सीधे की गई है। Lennard (2005) कई दोहराया प्रयोगशाला प्रयोगों में एक हाइड्रोपोनिक नियंत्रण के लिए एक्वापोनिक प्रणाली सलाद उत्पादन की तुलना में। उन्होंने दिखाया कि एक्वापोनिक सलाद उत्पादन एक्वापोनिक्स (4.10 किलो/एमएसयूपी 2/एसयूपी) में सांख्यिकीय रूप से कम था जब हाइड्रोपोनिक्स (6.52 किलो/एमएसयूपी 2/एसयूपी) की तुलना में जब मीडिया बिस्तर एक्वापोनिक सिस्टम डिजाइन और प्रबंधन के लिए एक मानक दृष्टिकोण लागू किया गया था। हालांकि, उन्होंने फिर प्रयोगों की एक श्रृंखला का प्रदर्शन किया जो डिजाइन के विशिष्ट मानकों को अलग करता है (जैसे पारस्परिक बनाम निरंतर हाइड्रोपोनिक सबयूनिट जल वितरण, हाइड्रोपोनिक सबयूनिट को जल प्रवाह दर लागू करता है और विभिन्न हाइड्रोपोनिक सबयूनिट की तुलना करता है) या विशिष्ट प्रबंधन ड्राइवरों की तुलना करता है (उदाहरण के लिए बफरिंग अनुकूलन प्राप्त करने के लिए तरीकों और प्रजातियों और समग्र प्रारंभिक पोषक तत्व सांद्रता) और फिर दिखाया कि एक्वापोनिक्स (5.77 किलो/एमएसयूपी 2/एसयूपी) सांख्यिकीय रूप से हाइड्रोपोनिक सलाद उत्पादन (5.46 किलो/एमएसयूपी 2/एसयूपी) के समान था सुधार के आधार पर एक्वापोनिक प्रणाली के अनुकूलन के बाद अपने पहले के प्रयोगों द्वारा सुझाए गए, परिणाम यह सुझाव देते हुए कि एक्वापोनिक डिजाइनों को युग्मित या पूरी तरह से पुन: परिचालित करने में सुधार मानक हाइड्रोपोनिक संयंत्र उत्पादन दर के बराबर हो सकते हैं। लेनार्ड (2005) ने मछली अस्तित्व, एसजीआर, एफसीआर और मानक आरएएस में प्रदर्शित लोगों के बराबर विकास दर और मछली प्रजातियों (ऑस्ट्रेलियाई मरे कॉड) के लिए व्यापक तालाब जलीय खेती का प्रदर्शन किया।

   Pantanella एट अल। (2010) भी उच्च मछली घनत्व (5.7 किलो/msup2/sup सलाद उत्पादन) और कम मछली घनत्व (5.6 किलो/msup2/sup सलाद उत्पादन) के भीतर सांख्यिकीय समान सलाद उत्पादन परिणाम का प्रदर्शन किया एक मानक हाइड्रोपोनिक नियंत्रण (6.0 किलो/msup2/sup) की तुलना में एक्वापोनिक सिस्टम।

   Lennard (निकोल्स और Lennard 2010) सभी सलाद किस्मों के लिए सांख्यिकीय रूप से बराबर या बेहतर परिणाम का प्रदर्शन किया और लगभग सभी जड़ी बूटी विभिन्न प्रकार के उत्पादन एक पोषक फिल्म तकनीक (एनएफटी) एक्वापोनिक प्रणाली में परीक्षण किया जब एक ही ग्रीनहाउस के भीतर एक हाइड्रोपोनिक एनएफटी प्रणाली की तुलना में।

   डेलाइड एट अल। (2016) पोषक तत्वों से पूरित आरएएस उत्पादन पानी की तुलना में (पोषक तत्वों को एक पानी पोषक तत्व मिश्रण और ताकत उदाहरण से मेल खाने के लिए जोड़ा गया था - एक एक्वापोनिक एनालॉग के रूप में दर्शाया गया है), पूरी तरह से पोषक तत्व पूरित आरएएस उत्पादन पानी (जोड़ा हाइड्रोपोनिक पोषक लवण के साथ आरएएस उत्पादन पानी मानक हाइड्रोपोनिक्स के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी के पोषक तत्व मिश्रण और ताकत को पूरा करें - जिसे डिकॉप्टेड एनालॉग के रूप में चिह्नित किया गया है) और पौधों की वृद्धि दर के संदर्भ में हाइड्रोपोनिक नियंत्रण (मानक हाइड्रोपोनिक पोषक तत्व समाधान) और एक्वापोनिक वाटर एनालॉग हाइड्रोपोनिक नियंत्रण और डीकॉप्टेड एनालॉग पानी के बराबर दिखाया गया है हाइड्रोपोनिक नियंत्रण बेहतर है। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ये पूरी तरह से एक्वापोनिक मछली (और जुड़े, पूर्ण और सक्रिय माइक्रोबियल सामग्री) युक्त सिस्टम का संचालन नहीं कर रहे थे, जो तुलना की गई थी, लेकिन केवल एक ऑपरेटिंग आरएएस से पानी निकाल दिया जाता है और पूरित होता है, फिर हाइड्रोपोनिक नियंत्रण पानी की तुलना में।

   Rakocy और उनकी UVI टीम कई अध्ययनों के साथ प्रदर्शन किया है कि Tilapia एसपीपी. मछली विकास दरों समान उद्योग मानक जलीय कृषि उत्पादन प्रथाओं द्वारा निर्धारित मानकों (Rakocy और Hargreaves 1993; Rakocy एट अल. 2004ए, बी, 2006, 2011)।

   इन और अन्य अध्ययनों से पता चला है कि एक्वापोनिक्स, कोई फर्क नहीं पड़ता कि कॉन्फ़िगरेशन (युग्मित और डीकॉप्टेड), में आरएएस के समान मानक की मानक हाइड्रोपोनिक्स और मछली उत्पादन दर के बराबर या बेहतर संयंत्र उत्पादन दर का उत्पादन करने की क्षमता है। इसलिए, इसके उद्योग के अनुरूप (आरएएस और हाइड्रोपोनिक्स) के बराबर एक्वापोनिक्स के लिए उपरोक्त चर्चा की गई आवश्यकता पर्याप्त रूप से साबित हुई है, और इसलिए, एक्वापोनिक्स के अन्य फायदों पर विचार किया जाना चाहिए।

   कुशल पानी का उपयोग नियमित रूप से एक्वापोनिक्स के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। लेनार्ड (2005) ने कहा कि एक अनुकूलित एक्वापोनिक परीक्षण प्रणाली (प्रयोगशाला) से जुड़े पानी की बचत 90% या उससे अधिक थी जब एक मानक आरएएस एक्वाकल्चर नियंत्रण प्रणाली की तुलना में जहां नाइट्रेट संचय को नियंत्रित करने के लिए पानी का आदान-प्रदान किया गया था, जबकि एक्वापोनिक्स में पौधे समान प्रदर्शन करते थे आवश्यकता। इसलिए, उन्होंने दिखाया कि एक्वापोनिक्स मानक आरएएस एक्वाकल्चर की तुलना में पर्याप्त जल-बचत लाभ प्रदान करता है। दिलचस्प बात यह है कि बाद में पौधों के उपयोग के संदर्भ में वैश्विक एक्वापोनिक्स समुदाय के भीतर इस 90% जल-बचत आंकड़े को व्यापक रूप से बताया गया है (उदाहरण के लिए एक्वापोनिक्स मिट्टी आधारित पौधों के उत्पादन (ग्रेबर और जुंग 2009) की तुलना में 90% कम पानी का उपयोग करता है) - इसका एक उदाहरण nonscienic उद्योग प्रतिभागियों।

   McMurtry (1990) ने एक समान तालाब संस्कृति प्रणाली में आवश्यक लगभग 1% की अपनी एक्वापोनिक प्रणाली में पानी की खपत दर का प्रदर्शन किया। राकोसी (1989) ने तालाब आधारित जलीय कृषि की तुलना में समान 1% पानी की खपत दरों का प्रदर्शन किया है। राकोसी और हार्ग्रेव्स (1993) ने कहा कि यूवीआई एक्वापोनिक प्रणाली के लिए दैनिक जल प्रतिस्थापन दर कुल प्रणाली की मात्रा का लगभग 1.5% थी और लव एट अल। (2015 ए, बी) ने अपने एक्वापोनिक अनुसंधान प्रणाली के लिए प्रति दिन सिस्टम वॉल्यूम जल हानि दर का अनुमानित 1% बताया।

   आरएएस के लिए एक्वापोनिक्स की तुलना पर्याप्त पानी की बचत महसूस कर सकती है और एक्वापोनिक्स दैनिक आधार पर प्रतिस्थापन पानी की थोड़ी मात्रा का उपयोग करता है। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया एक्वापोनिक प्रणाली पानी को यथासंभव कुशलता से उपयोग करने की कोशिश करेगी और इसलिए केवल उस पानी को प्रतिस्थापित करेगी जो पौधे के एपोट्रांसपोर्जिनेशन (लेनार्ड 2017) के माध्यम से खो गई है। वास्तव में, यह प्रस्तावित किया गया है कि कुछ प्रकार के वायु जल सामग्री कटाई योजना या प्रौद्योगिकी (कलंटरी एट अल। 2017) को रोजगार के माध्यम से पौधे के evapotransignation के कारण खो जाने से पानी भी बरामद किया जा सकता है। युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम संरक्षण और कम पानी के उपयोग (लेनर्ड 2017) के लिए अधिक क्षमता प्रदान करने के लिए दिखाई देते हैं। यदि मछली उत्पादन और पौधों के उपयोग के बीच पोषक तत्वों की गतिशीलता को संतुलित किया जा सकता है, तो केवल पानी का नुकसान पौधे के सेवन के माध्यम से होता है, और क्योंकि पानी को मछली और पौधों के घटकों के बीच एकीकृत रूप से साझा किया जाता है, दैनिक मेकअप पानी की मात्रा सिस्टम पौधों से खोए गए सभी पानी का प्रतिनिधित्व करती है (लेनर्ड 2017 )। Decoupled एक्वापोनिक डिजाइन एक और अधिक कठिन प्रस्ताव प्रस्तुत करते हैं क्योंकि दो घटक एकीकृत रूप से जुड़े नहीं हैं और मछली घटक का दैनिक पानी का उपयोग संयंत्र घटक (गोडडेक एट अल। 2016; गोडडेक और कीसमैन 2018) के दैनिक पानी के उपयोग से मेल नहीं खाता है। इसलिए, एक्वापोनिक सिस्टम के लिए पानी का उपयोग और प्रतिस्थापन दर पूरी तरह से हल नहीं की जाती है और शायद सिस्टम डिजाइन दृष्टिकोण में व्यापक मतभेदों के कारण कभी नहीं होगा।

   कुशल पोषक तत्व उपयोग एक्वापोनिक विधि को सौंपा गया है और एक्वापोनिक दृष्टिकोण (राकोसी एट अल 2006; ब्लिदारिया और ग्रोज़िया 2011; सुहल एट अल 2016; गोडडेक एट अल। 2015) के लाभ के रूप में उद्धृत किया गया है। यह आम तौर पर इसलिए होता है क्योंकि मानक आरएएस एक्वाकल्चर मछली को विकसित करने के लिए मछली फ़ीड के भीतर पोषक तत्वों का उपयोग करता है, शेष को बर्बाद करने के लिए भेजा जा रहा है। मछली फ़ीड वे तंग आ चुके हैं की ज्यादा metabolise, लेकिन केवल लगभग का उपयोग 25- 35% पोषक तत्वों का जोड़ा (Timmons एट अल. 2002; Lennard 2017)। इसका मतलब है कि मछली केवल आरएएस में जोड़े गए पोषक तत्वों का 75% तक बर्बाद हो जाता है और इसका उपयोग नहीं किया जाता है। एक्वापोनिक्स पौधों के उत्पादन के लिए आरएएस में बर्बाद पोषक तत्वों का उपयोग करना चाहता है, और इसलिए, एक्वापोनिक्स को अधिक कुशलता से जोड़ा गया पोषक तत्वों का उपयोग करने के लिए कहा जाता है क्योंकि दो फसलों को एक इनपुट स्रोत (राकोसी और हार्ग्रेव्स 1993; टिमन्स एट अल। 2002; राकोसी एट अल 2006; लेनार्ड 2017)। मछली अपशिष्ट पोषक तत्व उपयोग की सीमा विभिन्न एक्वापोनिक तरीकों के बीच भिन्न होती है। पूरी तरह से पुनर्संचारी यूवीआई मॉडल मछली घटक में उत्पन्न ठोस मछली कचरे के बहुमत का उपयोग नहीं करता है और उन्हें बर्बाद करने के लिए भेजता है (राकोसी एट अल। 2006), पूरी तरह से पुनर्संचारी लेनार्ड मॉडल मछली घटक द्वारा उत्पन्न सभी कचरे का उपयोग करके यह एक कदम आगे ले जाता है (सीधे भंग कचरे और मुख्य प्रणाली प्रतिस्थापन के साथ बाहरी माइक्रोबियल पुनर्खनिजीकरण के माध्यम से ठोस) (लेनर्ड 2017)। कई decoupled दृष्टिकोण भी मुख्य प्रणाली प्रतिस्थापन (Goddek एट अल। 2016; Goddek और Keesman 2018) के साथ बाहरी माइक्रोबियल पुनर्खनिजीकरण के माध्यम से भंग कचरे के प्रत्यक्ष उपयोग के माध्यम से मछली घटक द्वारा उत्पन्न सभी कचरे का उपयोग करने का प्रयास करते हैं। इन सभी विधियों और दृष्टिकोणों से पता चलता है कि एक्वापोनिक विधि के लिए प्राथमिक चालक जितना संभव हो उतना अतिरिक्त पोषक तत्वों का उपयोग करना है और इसलिए जोड़े गए पोषक तत्वों को यथासंभव कुशलता से उपयोग करने का प्रयास करना है।

   मिट्टी से स्वतंत्रता एक्वापोनिक विधि का एक लाभ के रूप में उद्धृत किया गया है (Blidariu और Grozea 2011; प्यार एट अल. 2015a, बी)। इसका लाभ यह है कि क्योंकि मिट्टी की आवश्यकता नहीं है, एक्वापोनिक प्रणाली या सुविधा स्थित हो सकती है जहां ऑपरेटर चुनता है, जहां उपयुक्त मिट्टी मौजूद है (लव एट अल। 2015 ए, बी)। इसलिए, एक्वापोनिक विधि मिट्टी की उपलब्धता के आधार पर स्थान से स्वतंत्र है, जो मिट्टी आधारित कृषि पर एक लाभ है।

   यह तर्क दिया गया है कि एक्वापोनिक्स प्राकृतिक प्रणालियों की नकल करके एक लाभ प्रदान करता है (Blidariu और Grozea 2011; लव एट अल 2014)। यह एक्वापोनिक दृष्टिकोण/विधि की पारिस्थितिक प्रकृति द्वारा समर्थित है, जैसा कि ऊपर संप्रदाय 5.7 में उल्लिखित है, विविध और घने माइक्रोफ्लोरल समुदायों (लेनर्ड 2017) से संबंधित संबंधित संबंधित फायदे के साथ।

   जलीय कृषि के आसपास के वातावरण में पोषक तत्व युक्त अपशिष्ट जल की रिहाई के कारण एक संभावित प्रत्यक्ष पर्यावरणीय प्रभाव पड़ता है - आम तौर पर, जलीय वातावरण (बॉयड और टकर 2012)। कुछ हाइड्रोपोनिक विधियों में भी यह क्षमता हो सकती है। हालांकि, एक्वापोनिक्स पोषक तत्व युक्त युक्त अपशिष्ट धाराओं से कम या नकार प्रत्यक्ष पर्यावरणीय प्रभाव प्रदर्शित कर सकता है क्योंकि मुख्य अपशिष्ट पैदा करने वाला घटक (यानी मछली) पोषक तत्व उपयोग घटक (यानी पौधे) (राकोसी एट अल। 2006; ब्लिडारिया और ग्रोज़िया 2011; गोडडेक एट अल। 2015; लेनार्ड 2017) । हालांकि, कुछ एक्वापोनिक विधियां कचरे का उत्पादन करती हैं (उदाहरण के लिए यूवीआई मॉडल); लेकिन इन्हें आम तौर पर एक्वापोनिक सुविधा साइट (टिमन्स एट अल। 2002; राकोसी एट अल 2006) में अन्य कृषि प्रथाओं के लिए इलाज और पुन: उपयोग किया जाता है। कई एक्वापोनिक तरीके मानक जलीय कृषि फ़ीड के उपयोग पर भरोसा करते हैं, जिसमें सोडियम की अलग-अलग सांद्रता होती है, आमतौर पर एक घटक के रूप में मछली भोजन या मछली के तेल के उपयोग के माध्यम से (टिमन्स एट अल। 2002)। सोडियम पौधों द्वारा उपयोग नहीं किया जाता है और इसलिए एक्वापोनिक सिस्टम में समय के साथ जमा हो सकता है, जिससे कुछ प्रकार के पानी के प्रतिस्थापन के लिए आवश्यकता हो सकती है ताकि सोडियम पौधों को प्रभावित करने वाली सांद्रता में जमा न हो (लेनर्ड 2017)। हालांकि, यह बताया गया है कि लेटिष की कुछ प्रजातियों में सोडियम लेने की क्षमता थी, जब जलीय कृषि जल (गोडडेक और वर्मेलेन 2018) के संपर्क में आ रहा था।

   युग्मित या पूरी तरह से एक्वापोनिक सिस्टम दो मुख्य घटकों (मछली और पौधे) के बीच जल संसाधन को एकीकृत रूप से साझा करते हैं। इस पूरी तरह से जुड़ा हुआ है और जलीय प्रकृति recirculating के कारण, युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम पौधों को सुरक्षित रूप से herbicides और कीटनाशकों को लागू करने में असमर्थता के मामले में एक आत्म-नियंत्रण तंत्र प्रदर्शित करते हैं; यदि वे लागू होते हैं, तो उनकी उपस्थिति मछली को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकती है (Blidariu और Grozea 2011)। पूरी तरह से recirculating अधिवक्ताओं एक लाभ के रूप में कीटनाशकों और herbicides लागू करने के लिए इस असमर्थता देखते हैं, तर्क यह है कि यह एक स्प्रे मुक्त उत्पाद की गारंटी देता है (Blidariu और Grozea 2011)। डिकॉप्टेड एक्वापोनिक्स अधिवक्ताओं भी जड़ी-बूटियों या कीटनाशकों को लागू नहीं करना चाहते हैं; हालांकि, इस तथ्य के कारण कि पानी को पौधों से मछली में वापस नहीं किया जाता है, पौधों में कीटनाशकों और जड़ी-बूटियों को लागू करने की क्षमता मौजूद है (गोदेक 2017)। इसलिए, एक्वापोनिक डिज़ाइन के पौधे घटक को कीटनाशकों और जड़ी-बूटियों के आवेदन या कमी अलग-अलग समूहों द्वारा देखी जाती है जो विभिन्न डिजाइन दृष्टिकोणों के लिए वकालत करते हैं।

   एक धारणा है कि एक ही जलीय प्रणाली में मछली और पौधों दोनों की उपस्थिति मछली और पौधों के स्वास्थ्य के लिए सकारात्मक synergistic प्रभाव प्रदान करता है (Blidariu और Grozea 2011)। यह परोक्ष रूप से मानक हाइड्रोपोनिक्स (निकोल्स और लेनार्ड 2010; डेलाइड एट अल। 2016) में देखे गए पौधों की वृद्धि दर का उत्पादन करने के लिए कुछ अध्ययनों में एक्वापोनिक्स की क्षमता द्वारा प्रदर्शित किया गया है। हालांकि, मछली और पौधों दोनों की उपस्थिति और मछली या पौधों के स्वास्थ्य के किसी भी सकारात्मक परिणाम के बीच कोई सीधा कारण लिंक स्थापित नहीं किया गया है।