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अध्याय 7 युग्मित एक्वापोनिक्स सिस्टम

** हैरी डब्ल्यू पाम, उलरिच Knaus, शमूएल Appelbaum, सेबस्टियन एम स्ट्रॉच, और बेंज कोटज़ेन**

** सारण** युग्मित एक्वापोनिक्स एक्वापोनिक्स का मूल रूप है। तकनीकी जटिलता उत्पादन के पैमाने और आवश्यक जल उपचार के साथ बढ़ जाती है, जैसे निस्पंदन, माइक्रोबियल नियंत्रण के लिए यूवी प्रकाश, स्वचालित नियंत्रित भोजन, कंप्यूटरीकरण और जैव सुरक्षा। अपस्कलिंग को मल्टीयूनिट सिस्टम के माध्यम से महसूस किया जाता है जो कंपित मछली उत्पादन, विभिन्न पौधों की समानांतर खेती और कई हाइड्रोपोनिक उपप्रणालियों के आवेदन की अनुमति देता है। युग्मित एक्वापोनिक्स का मुख्य कार्य पौधों के एकीकरण के माध्यम से जलीय कृषि प्रक्रिया जल की शुद्धि है जो जड़ी बूटियों, औषधीय पौधों या सजावटी जैसी उपयुक्त प्रजातियों का चयन करते समय आर्थिक लाभ जोड़ते हैं। इस प्रकार, बंद जल पुनर्संरचना प्रणालियों के साथ युग्मित एक्वापोनिक्स को पूरा करने के लिए एक विशेष भूमिका है।

पोषक तत्व समृद्ध पानी की पूरी तरह से बंद पुनरावृत्ति के तहत, मछली, पौधों और बैक्टीरिया के सहजीवी समुदाय के परिणामस्वरूप स्टैंडअलोन मछली उत्पादन और/या पौधों की खेती की तुलना में अधिक पैदावार हो सकता है। मछली और पौधे के विकल्प अत्यधिक विविध होते हैं और केवल पानी की गुणवत्ता के मानकों से सीमित होते हैं, जो मछली फ़ीड, पौधे की खेती क्षेत्र और घटक अनुपात से दृढ़ता से प्रभावित होते हैं जो अक्सर आदर्श नहीं होते हैं। कार्प्स, Tilapia और कैटफ़िश का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, हालांकि अधिक संवेदनशील मछली प्रजातियों और क्रेफ़िश लागू किए गए हैं। पॉलीपोनिक्स और अतिरिक्त उर्वरक विकास की कमी, पौधों के उत्पादन को बढ़ाने और कुल उपज में वृद्धि के मामले में पौधों की गुणवत्ता में सुधार करने के तरीके हैं।

युग्मित एक्वापोनिक्स का मुख्य लाभ संसाधनों के सबसे कुशल उपयोग में है जैसे पोषक तत्व इनपुट, फॉस्फोरस, पानी और ऊर्जा के साथ-साथ मछली कल्याण में वृद्धि के लिए फ़ीड। बहुभिन्नरूपी सिस्टम डिजाइन दृष्टिकोण की अनुमति देता है युग्मित aquaponics सभी भौगोलिक क्षेत्रों में स्थापित किया जा करने के लिए, शुष्क और रेगिस्तान क्षेत्रों के लिए उच्च अक्षांश से, स्थानीय पर्यावरण की स्थिति के लिए विशिष्ट अनुकूलन के साथ। यह अध्याय विशेष रूप से यूरोप में संयुक्त एक्वापोनिक्स के ऐतिहासिक विकास, सामान्य प्रणाली डिजाइन, upscaling, खारा और खारे पानी की व्यवस्था, मछली और संयंत्र विकल्पों के साथ-साथ प्रबंधन के मुद्दों का अवलोकन प्रदान करता है।

** कीवर्ड्स** युग्मित एक्वापोनिक्स · मछली और पौधे की पसंद · पोषक तत्व चक्र · पॉलीपोनिक सिस्टम · कार्य

सामग्रियां

  • 7.1 परिचय
  • 7.2 युग्मित एक्वापोनिक्स का ऐतिहासिक विकास
  • 7.3 युग्मित एक्वापोनिक्स: सामान्य सिस्टम डिज़ाइन
  • 7.4 जलीय कृषि इकाई
  • 7.5 स्केलिंग युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम
  • 7.6 Saline/खारे पानी एक्वापोनिक्स
  • 7.7 मछली और संयंत्र विकल्प
  • 7.8 सिस्टम प्लानिंग एंड मैनेजमेंट इश्यू
  • 7.9 युग्मित एक्वापोनिक्स के कुछ फायदे और नुकसान
  • संदर्भ

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एस Appelbaum

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बी कोटज़ेन

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  1. 7.1 परिचय

    Original publication · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित · Aquaponics Food Production Systems

    ** अंजीर 7.1** Naegel (1977) बढ़ रही है Tilapia और एक बंद पुनरावृत्ति प्रणाली में सलाद और टमाटर के साथ संयोजन में आम कार्प द्वारा पहली प्रणाली का आरेख

    युग्मित एक्वापोनिक्स में मछली और पौधों की खेती का संयोजन जर्मनी में नागेल (1977) द्वारा पहले डिजाइन की तारीख है, जो एक नियंत्रित वातावरण ग्रीनहाउस में स्थित 2000 एल शौक स्केल सिस्टम (चित्र 7.1) का उपयोग करता है। यह प्रणाली एक दोहरी कीचड़ प्रणाली (एरोबिक/एनारोबिक अपशिष्ट जल उपचार) सहित संयंत्र के उत्पादन के लिए पूरी तरह से नियंत्रित जल पुनर्चक्रण स्थितियों के तहत मछली अपशिष्ट जल से पोषक तत्वों के उपयोग को सत्यापित करने के लिए विकसित की गई थी। Naegel संयुक्त राज्य अमेरिका में दक्षिण कैरोलिना कृषि प्रयोग स्टेशन के खुले तालाब एक्वापोनिक प्रणाली पर अपनी अवधारणा के आधार पर, जहां फिशपॉन्ड से अतिरिक्त पोषक तत्व, चैनल कैटफ़िश (Ictalurus puntatus) के साथ रखता है, पानी की गोलियां (Eleocharis dulcis) के हाइड्रोपोनिक उत्पादन द्वारा समाप्त कर दिया गया ( Loyacano और ग्रॉसवेनर 1973)। अपने सिस्टम के अंदर नाइट्रेट एकाग्रता बढ़ाने के लिए नाइट्रीफिकेशन और डेनिट्रिफिकेशन टैंकों को शामिल करके, Naegel (1977) ने सभी नाइट्रोजेनस यौगिकों का पूरा ऑक्सीकरण करने का प्रयास किया, 1200 मिलीग्राम/एल की नाइट्रेट सांद्रता तक पहुंच गया, और नाइट्रिफिकेशन चरण की प्रभावशीलता का प्रदर्शन किया। हालांकि प्रणाली एक कम घनत्व पर स्टॉक किया गया था (20 किलो/msup3/प्रत्येक sup) tilapia का उपयोग कर (Tilapia mosambica) और कार्प (Cyprinus carpio), टमाटर (Lycoperscon esculentum) और हिमशैल सलाद (Lactuca scariola) अच्छी तरह से बढ़ी और हार्वेबल उपज का उत्पादन किया। इन पहले शोध परिणामों ने युग्मित एक्वापोनिक प्रणालियों की अवधारणा को जन्म दिया, जिसमें पौधे मछली द्वारा उत्पादित कचरे को खत्म करते हैं, पर्याप्त वृद्धि पैदा करते हैं, दोनों इकाइयों में अत्यधिक कुशल जल उपयोग का प्रदर्शन करते हैं। युग्मित एक्वापोनिक्स का सिद्धांत पहली बार 2015 (ट्रॅन 2015) में विश्व एक्वाकल्चर सम्मेलन में हुई ट्रान द्वारा वर्णित किया गया था।

    युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम शास्त्रीय अर्थों में यांत्रिक कण फ़िल्टरिंग का उपयोग नहीं करते हैं और जलीय कृषि और हाइड्रोपोनिक इकाइयों के बीच लगातार पोषक तत्व प्रवाह रखते हैं। मुख्य चुनौती यह है कि युग्मित एक्वापोनिक प्रणाली में मलमल भार का प्रबंधन कैसे करें जहां पौधे पोषक तत्वों को अवशोषित करते हैं और कणों के कचरे को फिल्टर प्रेस या जियोटेक्सटाइल द्वारा सिस्टम से हटाया जा सकता है।

    आधुनिक कृषि, मानव जनसंख्या वृद्धि और दुनिया भर में सिकुड़ने वाले संसाधनों के विकास ने युग्मित एक्वापोनिक प्रणालियों के विकास को बढ़ावा दिया है। चूंकि मछली की खेती अन्य खेती वाले जानवरों की तुलना में प्रोटीन उत्पादन और पानी के उपयोग में काफी अधिक कुशल है और चूंकि बंद सिस्टम बड़े पैमाने पर साइटइंडिपेंडेंट हैं, इसलिए युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम दुनिया भर में विकसित करने में सक्षम हैं (Graber और Junge 2009), शुष्क परिस्थितियों में (कोटज़ेन और Appelbaum 2010; Appelbaum और Kotzen 2016) और यहां तक कि शहरी सेटिंग्स में (कोनीग एट अल 2016)। अधिकांश वर्णित सिस्टम घरेलू, छोटे पैमाने पर और अर्ध-वाणिज्यिक प्रतिष्ठानों (पाम एट अल। 2018) से संबंधित हैं जो शौक एक्वाइरिस्ट, उत्साही या छोटी स्टार्ट-अप कंपनियों द्वारा संचालित होते हैं। इस अध्याय में संक्षेप में नए शोध परिणाम, इन प्रणालियों के निरंतर विकास के संबंध में संभावित और बाधाओं को वाणिज्यिक एक्वापोनिक्स में प्रदर्शित करते हैं, जो भविष्य के खाद्य उत्पादन में महत्वपूर्ण योगदान करने में सक्षम हैं।

  2. 7.2 युग्मित एक्वापोनिक्स का ऐतिहासिक विकास

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    संयुक्त एक्वापोनिक सिस्टम पर अधिकांश मूल शोध प्रयास संयुक्त राज्य अमेरिका में यूरोपीय संघ में बढ़ती उपस्थिति के साथ आंशिक रूप से लागत कार्रवाई FA1305, यूरोपीय संघ के एक्वापोनिक्स हब और अन्य यूरोपीय अनुसंधान केंद्रों द्वारा शुरू किए गए। आजकल, एक्वापोनिक सिस्टम डिज़ाइनों को पूरी तरह से पुन: परिचालित करना अमेरिकी एक्वापोनिक्स उद्योग पर हावी है, अनुमान के साथ कि संयुक्त राज्य अमेरिका में मौजूदा एक्वापोनिक सिस्टम के 90% से अधिक पूरी तरह से पुनर्संचारी डिजाइन (लेनार्ड, पर्स। कॉम) के हैं। पहले अमेरिकी युग्मित aquaponics अनुसंधान इलिनोइस मत्स्य पालन और जलीय कृषि केंद्र (पूर्व में एसआईयू सहकारी मत्स्य अनुसंधान प्रयोगशाला) और प्राणी विज्ञान विभाग में किया गया था, साथ संयोजन में चैनल कैटफ़िश (Ictalurus puntatus) के साथ स्टॉक युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम पर ध्यान केंद्रित टमाटर (Lycopersicon esculentum) (लुईस एट अल 1978)। लेखकों ने कहा कि एक इष्टतम पौधों की वृद्धि केवल तभी संभव है जब सभी आवश्यक मैक्रो- और सूक्ष्म पोषक तत्व प्रक्रिया में पानी उपलब्ध हों, और इस प्रकार पोषक तत्वों की कमी की स्थिति में पोषक पूरक की आवश्यकता होती है। लेखकों ने पौधे उपलब्ध लोहे में कमी का भी प्रदर्शन किया, जिससे पौधे की वृद्धि को बाधित किया जा सकता है, जिसे लोहेलेट पूरकता के माध्यम से हल किया जा सकता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में अन्य प्रारंभिक अध्ययन तकनीकी कार्यक्षमता और काटा चैनल कैटफ़िश और टमाटर की गुणवत्ता का विश्लेषण करने पर ध्यान केंद्रित (लुईस एट अल. 1978; सटन और लुईस 1982)। प्रयोगशाला पैमाने पर एक्वापोनिक सिस्टम मापदंडों की जांच की, इस तरह के सामग्री के संबंध में संसाधन क्षमता के रूप में, लागत, पानी और ऊर्जा की खपत, और इस तरह Tilapia एसपीपी के रूप में अन्य मछली प्रजातियों के उपयोग की जांच की. अमेरिका वर्जिन द्वीप समूह में (UVI) (वाटन और Busch 1984)। यूवीआई में डॉ। जेम्स राकोसी ने पहली वाणिज्यिक युग्मित एक्वापोनिक प्रणाली विकसित की, एक बेड़ा प्रणाली जो नील Tilapia (Oreochromis niloticus) और सलाद (Lactuca sativa) के उत्पादन की जांच की, और बाद में पौधों की प्रजातियों (Rakocy 1989, 2012; Rakocy एट अल। 2000, 2003, 2004, 2006, 2011)। इस मध्यम पैमाने पर वाणिज्यिक स्थापना ने स्थानीय जलवायु का लाभ उठाया जहां ग्रीनहाउस आवश्यक नहीं थे और वर्जिन द्वीप समूह के बाजार की स्थिति लाभ उत्पन्न करने के लिए। यूवीआई एक्वापोनिक प्रणाली को बाद में विभिन्न पौधों की संबंधित जरूरतों और प्रौद्योगिकी की उपयुक्तता के संबंध में विभिन्न देशों में अपनाया गया था, उदाहरण के लिए साविदोव (2005) द्वारा कनाडा में और अल-हफेध एट अल द्वारा सऊदी अरब में (2008)। यह यूरोप में भी मामला है, जहां युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम मूल यूवीआई डिजाइन से विकसित हुए हैं, उदाहरण के लिए एक्वापोनिक्स रिसर्च लैब में लंबवत एक्वापोनिक प्रणाली।, ग्रीनविच विश्वविद्यालय (खांडकर और कोटज़ेन 2018)। कई अन्य शोध विभागों ने पैदावार बढ़ाने और विभिन्न उत्सर्जन मापदंडों को कम करने के लिए विभिन्न मछली और पौधों की प्रजातियों के साथ-साथ हाइड्रोपोनिक उपप्रणालियों का उपयोग करके बंद - या 'युग्मित' की तकनीकी व्यवहार्यता की जांच की (ग्रेबर और जुंग 2009)। उदाहरण के लिए, Rostock विश्वविद्यालय (जर्मनी) में, अनुसंधान पिछवाड़े प्रणालियों की स्थिरता पर ध्यान केंद्रित (पाम एट अल। 2014a), विभिन्न प्रजातियों के संयोजन, अफ्रीकी कैटफ़िश (Clarias gariepinus) और नील टिलापिया (Oreochromis niloticus), विभिन्न पौधों के साथ (पाम एट अल। 2014b, 2015)। 2015 में, एक आधुनिक प्रयोगात्मक अर्द्ध-वाणिज्यिक पैमाने एक्वापोनिक प्रणाली, 'फिशग्लासहाउस' का निर्माण रोस्टॉक विश्वविद्यालय (पाम एट अल। 2016) के परिसर में किया गया था। हालांकि, सिस्टम को युग्मित और decoupled संचालन दोनों की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया था। अन्य उल्लेखनीय सुविधाओं स्विट्जरलैंड में Waedenswil में एप्लाइड साइंसेज के ज्यूरिख विश्वविद्यालय (ZHAW) में बनाया गया था (Graber और Junge 2009; Graber एट अल। 2014), आइसलैंडिक कंपनी Svinna-Verkfraedi लिमिटेड के युग्मित और decoupled अनुसंधान सुविधा दोनों (थोरैरिन्सडोत्तिर 2014; Torarinsdottir एट अल। 2015), 2015; Thorarinsdottir एट अल. 2015), PAFF बॉक्स (संयंत्र और मछली खेती बॉक्स) एक पाश aquaponic प्रणाली Liège के Gembloux एग्रो-जैव टेक विश्वविद्यालय में एक पाश aquaponic प्रणाली, Gembloux में, बेल्जियम (डेलाइड एट अल 2017), और संयुक्त दीवार रहने वाले ऊर्ध्वाधर खेती ग्रीनविच विश्वविद्यालय (Khandaker और Kotzen 2018) में एक्वापोनिक प्रणाली, साथ ही अनुसंधान घरेलू युग्मित एक्वापोनिक प्रणाली (decoupled से बदल 2018, मॉर्गनस्टर्न और Dapprich 2018 में युग्मित करने के लिए, comm।) दक्षिण वेस्टफेलिया यूनिवर्सिटी ऑफ एप्लाइड साइंसेज में, ग्रीन फॉर ग्रीन इंस्टीट्यूट फॉर ग्रीन प्रौद्योगिकी एवं ग्रामीण विकास

  3. 7.3 युग्मित एक्वापोनिक्स: सामान्य सिस्टम डिज़ाइन

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    युग्मित एक्वापोनिक्स सिद्धांत जीवों के तीन वर्गों को जोड़ता है: (1) जलीय जीव, (2) बैक्टीरिया और (3) पौधे जो एक दूसरे से एक बंद पुनर्चक्रित जल शरीर में लाभान्वित होते हैं। पानी पोषक तत्व परिवहन के माध्यम के रूप में कार्य करता है, मुख्य रूप से भंग मछली कचरे से, जो बैक्टीरिया द्वारा पौधों के विकास के लिए पोषक तत्वों में परिवर्तित हो जाता है। ये बैक्टीरिया (उदाहरण के लिए Nitrosomonas spec।, Nitrobacter spec।) नाइट्राइट के लिए अमोनियम ऑक्सीकरण और अंत में नाइट्रेट के लिए। इसलिए, बैक्टीरिया के लिए कॉलोनी वृद्धि और नाइट्रेट उत्पादन की मात्रा को स्थिर करने के लिए पर्याप्त मात्रा में अमोनियम और नाइट्राइट प्राप्त करना आवश्यक है। नतीजतन, एक युग्मित एक्वापोनिक प्रणाली में, मात्रा गंभीर रूप से महत्वपूर्ण हैं, i) जलीय कृषि प्रणाली के पुनरावृत्ति के सिद्धांतों के बाद जलीय कृषि इकाई (आरएएस), ii) जीवाणु विकास सब्सट्रेट और iii) पौधों की इकाइयों के लिए अंतरिक्ष और पौधों की मात्रा खेती की जानी चाहिए। साथ में, वे एक्वापोनिक्स इकाई (चित्र 7.2) बनाते हैं।

    अंजीर 7.2 पूरी तरह से बंद पानी पुनरावृत्ति में मछली, बैक्टीरिया और पौधों के साथ युग्मित एक्वापोनिक प्रणाली का सिद्धांत

    प्रक्रिया के पानी के विशिष्ट जैव-रासायनिक घटकों का युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम के लिए विशेष महत्व है। भोजन या असमान फ़ीड कणों के साथ, कार्बनिक मछली अपशिष्ट और प्रक्रिया के अंदर बैक्टीरिया पानी, एंजाइमों और पाचन बैक्टीरिया के साथ संयुक्त पोषक तत्वों का एक पायस मछली और पौधों के विकास का समर्थन करता है। वहाँ सबूत है कि इस तरह के जलीय कृषि (मछली) और हाइड्रोपोनिक्स (पौधों) के रूप में खड़े अकेले प्रणालियों की तुलना में, एक युग्मित एक्वापोनिक्स में जलीय जीवों और फसलों की वृद्धि समान या उससे भी अधिक हो सकती है। Rakocy (1989) एक से थोड़ा अधिक उपज tilapia वर्णित (Tilapia nilotica, 46.8 किलो) स्टैंडअलोन मछली संस्कृति के विपरीत युग्मित aquaponics में (41.6 किलो) और ग्रीष्मकालीन Bibb सलाद उपज में मामूली वृद्धि (385.1 किलो) सब्जी हाइड्रोपोनिक उत्पादन की तुलना में (380.1 किलो)। Knaus एट अल। (2018b) दर्ज की गई कि एक्वापोनिक्स ओ बेसिलिकम की बायोमास वृद्धि में वृद्धि हुई है, जाहिरा तौर पर पौधों की बढ़ती पत्ती पीढ़ी (aquaponics में 3550 पत्ते) पारंपरिक हाइड्रोपोनिक्स (2393 पत्ते) की तुलना में। डेलाइड एट अल। (2016) ने दिखाया कि लेटिष के एक्वापोनिक और हाइड्रोपोनिक उपचार ने समान पौधे की वृद्धि का प्रदर्शन किया, जबकि पोषक तत्वों के साथ पूरक एक्वापोनिक समाधान का शूट वजन सबसे अच्छा प्रदर्शन किया। इसी तरह के अवलोकन Goddek और Vermeulen (2018) द्वारा किए गए हैं। Lehmonen और Sireeni (2017) एक बढ़ा जड़ वजन मनाया, पत्ती क्षेत्र और Batavia सलाद में पत्ती रंग (Lactuca sativa वर। capitata) और हिमशैल सलाद (L. sativa) से एक्वापोनिक्स प्रक्रिया पानी के साथ C. gariepinus अतिरिक्त उर्वरक के साथ संयुक्त। इस तरह के सलाद (Lactuca sativa), खीरे (mis sativus) या टमाटर (_Solanum लाइकोपरसिकम _) के रूप में कुछ पौधों तेजी से पोषक तत्वों का उपभोग कर सकते हैं, और एक परिणाम के रूप में पहले जलपोनिक्स (Savidov 2005) के साथ तुलना में एक्वापोनिक्स में फूल। इसके अलावा, साहा एट अल (2016) ने ओ। basilicum में क्रेफ़िश Procambarus एसपीपी के साथ संयोजन में एक उच्च संयंत्र बायोमास उपज की सूचना दी।

    युग्मित एक्वापोनिक्स के मूल प्रणाली डिजाइन में एक या अधिक मछली टैंक, एक अवसादन इकाई या स्पष्टीकरण, बैक्टीरिया या उपयुक्त बायोफिल्टर के विकास के लिए सबस्ट्रेट्स और पौधों के विकास के लिए एक हाइड्रोपोनिक इकाई (चित्र 7.3) शामिल हैं। इन इकाइयों को एक बंद पानी चक्र बनाने के लिए पाइप से जोड़ा जाता है। अक्सर, यांत्रिक निस्पंदन और biofilter पंप नाबदान (एक पंप या एक पाश प्रणाली) का उपयोग किया जाता है, जो प्रणाली के सबसे गहरे बिंदु के रूप में, पानी को वापस मछली टैंक से पंप करता है, जहां यह हाइड्रोपोनिक इकाई के गुरुत्वाकर्षण से बहती है।

    अंजीर 7.3 मछली टैंक, तलछटी, biofilter, हाइड्रोपोनिक इकाई और एक नाबदान के साथ एक युग्मित एक्वापोनिक प्रणाली के बुनियादी तकनीकी प्रणाली डिजाइन जहां पानी पंप या मछली के टैंकों के लिए वापस airlifted है और घटकों के साथ गुरुत्वाकर्षण से बहती है

    युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम का उपयोग विभिन्न तराजू में किया जाता है। बंद-लूप सिद्धांत का उपयोग घरेलू प्रणालियों (मिनी/हॉबी/बैकयार्ड-युग्मित), प्रदर्शन इकाइयों (जैसे रहने वाली दीवारें युग्मित), वाणिज्यिक एक्वापोनिक्स और एक्वापोनिक्स खेती (मिट्टी के साथ) में किया जा सकता है जो छोटे/अर्ध-वाणिज्यिक से लेकर बड़े पैमाने पर सिस्टम तक (पाम एट अल। 2018)। एक्वापोनिक्स में हालिया विकास में आंशिक निषेचन शामिल है, जो मछली प्रजातियों की सहिष्णुता पर निर्भर है। हालांकि, इसके परिणामस्वरूप सिस्टम में अल्पावधि पोषक तत्व शिखर हो सकता है लेकिन पौधों द्वारा पोषक तत्व प्रतिधारण के माध्यम से मुआवजा दिया जा सकता है। युग्मित एक्वापोनिक्स में, परिणामी फ़ीड मांग के साथ जलीय कृषि इकाई के उत्पादन क्षेत्र (या मछली मात्रा) का इष्टतम अनुपात और हाइड्रोपोनिक इकाई (पौधे उत्पादन क्षेत्र) में सुसंस्कृत होने वाले पौधों की पर्याप्त मात्रा प्राप्त की जानी चाहिए। (सिस्टम के भीतर evapotransperencing और सौर विकिरण की भूमिका पर विचार विमर्श के लिए, चैप्स देखें। 8 और 11। बजरी एक्वापोनिक्स के लिए, पहले प्रयास के रूप में राकोसी (2012) ने 'घटक अनुपात सिद्धांतों' का सुझाव दिया, जिसमें मछली टैंक मात्रा के 1 एमएसयूपी3/एसयूपी की मछली-पालन मात्रा 2 एमएसयूपी 3/अंगूठे के नियम के रूप में 3 से 6 सेमी मटर बजरी के हाइड्रोपोनिक मीडिया। अंत में, मछली की मात्रा युग्मित एक्वापोनिक्स में फसलों की उपज निर्धारित करती है। इसके अतिरिक्त, मछली-पालन इकाई की तकनीकी स्थितियों को खेती की जलीय प्रजातियों की आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित किया जाना चाहिए।

  4. 7.4 जलीय कृषि इकाई

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    मछली पालन टैंक (आकार, संख्या और डिजाइन) उपयोग में उत्पादन और मछली प्रजातियों के पैमाने के आधार पर चुना जाता है। राकोसी एट अल। (2006) ने यूवीआई एक्वापोनिक सिस्टम (यूएसए) में ओ निलोटिकुस के वाणिज्यिक उत्पादन के लिए चार बड़े फिशरिंग टैंकों का इस्तेमाल किया। इस तरह के सी gariepinus के रूप में सर्वव्यापी या piscivorous मछली प्रजातियों के उत्पादन के साथ, आकार वर्गों और कंपित उत्पादन (पाम एट अल 2016) की छंटाई के कारण कई टैंकों का उपयोग किया जाना चाहिए। मछली टैंकों को डिजाइन किया जाना चाहिए ताकि टैंक के नीचे स्थित ठोस पदार्थों को प्रभावी ढंग से नीचे एक प्रवाह के माध्यम से हटाया जा सके। यह ठोस अपशिष्ट हटाने युग्मित एक्वापोनिक्स में पहला महत्वपूर्ण जल उपचार कदम है जैसा कि एक्वाकल्चर और डिकॉप्टेड एक्वापोनिक्स में मामला है। अपशिष्ट जलीय कृषि उत्पादन के दौरान उत्पादित असमान फ़ीड, मछली मल, बैक्टीरियल बायोमास और फ्लोककल्लेंट्स से निकलता है, बीओडी में वृद्धि करता है और जलीय कृषि और हाइड्रोपोनिक दोनों इकाइयों के संबंध में पानी की गुणवत्ता और ऑक्सीजन की उपलब्धता को कम करता है। जलीय कृषि में, ठोस अपशिष्ट में कार्बनिक कार्बन की एक बड़ी मात्रा होती है, जिसका उपयोग हेटरोट्रॉफिक बैक्टीरिया द्वारा ऑक्सीजन खपत के माध्यम से ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। बेहतर ठोस अपशिष्ट हटाने, मछली और पौधों दोनों के लिए प्रणाली का सामान्य प्रदर्शन बेहतर है, यानी। इष्टतम ऑक्सीजन के स्तर के साथ और पोषक तत्वों को बाधित करने वाले rhizosphere में कणों का कोई संचय, और गोल या अंडाकार टैंकों के साथ विशेष रूप से कुशल साबित होता है (Knaus एट अल। 2015)।

    जर्मनी में फिशग्लासहाउस में युग्मित एक्वापोनिक्स में मछली उत्पादन लागत प्रभावशीलता का पता लगाने के लिए विभिन्न तराजू पर परीक्षण किया गया था। 50 किलोग्राम, 35 मछली msup-3/sup) या गहन (अधिकतम. 200 किलोग्राम, 140 मछली msup-3/sup) अफ्रीकी कैटफ़िश उत्पादन। अर्द्ध-गहन उत्पादन (अधिकतम 100 किलो, 70 मछली एमएसयूपी -3/एसयूपी) को नकारात्मक लागत लाभ संतुलन के कारण अनुशंसित नहीं किया जा सकता है। अर्ध-गहन उत्पादन मोड में, सिस्टम रखरखाव, श्रम और फ़ीड इनपुट गहन उत्पादन के तहत उतना ही थे लेकिन कम मछली और पौधे बायोमास आउटपुट के साथ, और जलीय कृषि इकाई में किसी भी आर्थिक लाभ का भुगतान नहीं किया गया (पाम एट अल। 2017)। इसके परिणामस्वरूप उच्च जैव रासायनिक ऑक्सीजन की मांग (बीओडी), कम ऑक्सीजन उपलब्धता की वजह से उच्च denitrification, अपेक्षाकृत उच्च पानी विनिमय दर, मुख्य रूप से अलग वर्षा, कम पी और कश्मीर के स्तर के साथ एनारोबिक खनिज और साथ ही कम पीएच-मूल्यों की तुलना में बहुत कम मछली उत्पादन के साथ गहन परिस्थितियों के साथ। इसके विपरीत, व्यापक मछली उत्पादन ने कम पानी विनिमय दरों और पौधों के विकास के लिए बेहतर पोषक तत्व उपलब्धता के साथ उच्च ऑक्सीजन उपलब्धता की अनुमति दी। इस प्रकार, उपरोक्त स्थितियों के तहत, युग्मित एक्वापोनिक्स के लिए एक आरएएस मछली उत्पादन इकाई इसलिए व्यापक या गहन मछली उत्पादन स्थितियों के तहत कार्य करती है, और मध्यवर्ती स्थितियों से बचा जाना चाहिए।

    7.4.1 निस्पंदन

    क्लैरिफायर, जिसे कभी-कभी सेडिमेंटर्स या भंवर विभाजक भी कहा जाता है (यह भी देखें चैप। 3), युग्मित एक्वापोनिक्स में ठोस कचरे को हटाने के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले उपकरण हैं (राकोसी एट अल। अंजीर 7.4)। बड़ा कण मामलों denitrifying प्रभाव या HSUB2/SUBs के विकास के साथ anoxic क्षेत्रों से बचने के लिए प्रणाली से हटा दिया जाना चाहिए। अधिकांश स्पष्टीकरण ठोस हटाने में सहायता के लिए लैमेला या प्लेट आवेषण का उपयोग करते हैं। शंक्वाकार पैंदा ऑपरेशन और सफाई के दौरान तल पर कीचड़ एकाग्रता का समर्थन करते हैं, जबकि फ्लैट पैंदा को बड़ी मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है ताकि कीचड़ को बाहर निकाला जा सके। ऑपरेशन के दौरान, ठोस कीचड़ बनाने के लिए स्पष्टीकरण के नीचे डूब जाते हैं। फ़ीड इनपुट और अवधारण समय के आधार पर, यह कीचड़ अपेक्षाकृत मोटी परतें बनाने के लिए निर्माण कर सकती है। कीचड़ परतों के अंदर माइक्रोबियल गतिविधि धीरे-धीरे एनारोबिक स्थितियों की ओर बढ़ जाती है, जो माइक्रोबियल डेनिट्रिफिकेशन को उत्तेजित करती है। यह प्रक्रिया संयंत्र को उपलब्ध नाइट्रेट को कम कर देती है और इसे टाला जाना चाहिए, खासकर अगर हाइड्रोपोनिक प्लांट उत्पादन के लिए प्रक्रिया का पानी इस्तेमाल किया जाए। नतीजतन, युग्मित एक्वापोनिक्स में डेनिट्रिफिकेशन प्रतिकूल हो सकता है।

    स्पष्टीकरण द्वारा हटाए गए ठोस कचरे का घनत्व अन्य प्रौद्योगिकियों की तुलना में कम है, रखरखाव समय लेने वाली है, और मीठे पानी के साथ स्पष्टीकरण की सफाई पूरे सिस्टम के मुख्य जल हानि के लिए जिम्मेदार है। पानी की आवश्यक मात्रा अपने सामान्य डिजाइन, नीचे के आकार और पीवीसी बाफल्स की पहुंच से पानी को फ्लश करने के लिए प्रभावित करती है (चित्र 7.4 ए, बी)। मछली के उत्पादन के लिए इष्टतम पानी की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए मछली के उत्पादन के लिए उच्च मात्रा में पानी का आदान-प्रदान (हर दिन गहन परिस्थितियों में सप्ताह में) की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी मात्रा में प्रक्रिया के पानी में कमी आ सकती है, पौधे के लिए आवश्यक पोषक तत्वों की पर्याप्त मात्रा भी खो सकती है विकास। इसके अलावा, मीठे पानी के साथ प्रतिस्थापन कैल्शियम और मैग्नीशियम कार्बोनेट का परिचय देता है जो तब फॉस्फेट से निकल सकता है। इसलिए, इस तरह के मैन्युअल रूप से संचालित स्पष्टीकरण का उपयोग लगभग असंभव पौधों के इष्टतम विकास के संबंध में प्रक्रिया जल संरचना पर भविष्यवाणी करता है (पाम एट अल। 2019)। एक दोहरी कीचड़ प्रणाली के साथ एरोबिक और एनारोबिक कीचड़ और गैसीय नाइट्रोजन निर्वहन को अलग करने के Naegle के (1977) उदाहरण का पालन करना अधिक प्रभावी होगा।

    अंजीर 7.4 वाणिज्यिक अफ्रीकी कैटफ़िश (Clarias gariepinus) आरएएस के एक तलछटी (** ए-बी**) और (** सी**) डिस्क-फ़िल्टर (पीएएल-एक्वाकुलूर जीएमबीएच, एबटशेगन, जर्मनी) के साथ एक्वापोनिक निस्पंदन का सिद्धांत फिंदन फिशन (रॉस्टॉक यूनिवर्सिटी, जर्मनी)

    अधिक प्रभावी ठोस अपशिष्ट हटाने स्वचालित ड्रम द्वारा प्राप्त किया जा सकता- या diskfilters जो यांत्रिक बाधाओं कि ठोस वापस पकड़ प्रदान, तो rinsing के माध्यम से हटा दिया जाता है जो। नई घटनाओं का उद्देश्य वैक्यूम सफाई प्रौद्योगिकियों के माध्यम से कुल्ला पानी के उपयोग को कम करना है, जिससे 18% तक कीचड़ में कुल ठोस पदार्थों की एकाग्रता की अनुमति मिलती है (डॉ। गुंथर स्कीबे, पाल-एक्वाकुल्टूर जीएमबीएच, जर्मनी, व्यक्तिगत संचार, छवि 7.4 सी)। इस तरह के प्रभावी अपशिष्ट हटाने का कीचड़ संरचना पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, जिससे बागवानी आवश्यकताओं को बेहतर ढंग से पूरा करने के लिए प्रवाह जल नियंत्रण में सुधार होता है। एक और विकल्प एक पंक्ति में कई स्पष्टीकरण (सेडिमेंटर्स) या कीचड़ हटाने वाले घटकों का उपयोग होता है।

    बायोफिल्टर आरएएस का एक और अनिवार्य हिस्सा हैं, क्योंकि वे अमोनिया नाइट्रोजन को माइक्रोबियल ऑक्सीकरण के माध्यम से नाइट्रेट (नाइट्रीफिकेशन) में परिवर्तित करते हैं। हालांकि पौधे की जड़ें और प्रणाली स्वयं जीवाणुओं को नाइट्राइफाइंग करने के लिए सतहें प्रदान करती है, पानी की गुणवत्ता को नियंत्रित करने की क्षमता सीमित है। सिस्टम जिनके पास बायोफिल्टरेशन नहीं है, वे कम फ़ीड इनपुट के साथ मिनी या शौक प्रतिष्ठानों तक ही सीमित हैं। जैसे ही मछली के बायोमास और फीड इनपुट बढ़ता है, मछली संस्कृति के लिए पर्याप्त पानी की गुणवत्ता बनाए रखने और पौधों के विकास के लिए पर्याप्त नाइट्रेट मात्रा प्रदान करने के लिए अतिरिक्त बायोफिल्टर क्षमता की आवश्यकता होती है।

    घरेलू और छोटे पैमाने पर एक्वापोनिक्स के लिए, प्लांट मीडिया (उदाहरण के लिए बजरी या विस्तारित मिट्टी) प्रभावी बायोफिल्टर के रूप में पर्याप्त हो सकती है। हालांकि, क्लोजिंग के लिए उच्च क्षमता और इस प्रकार नियमित मैन्युअल सफाई और रखरखाव की आवश्यकता के कारण, ये विधियां बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक एक्वापोनिक्स (पाम एट अल। 2018) के लिए उपयुक्त नहीं हैं। इसके अतिरिक्त, Knaus और पाम (2017a) ने दिखाया कि बाईपास में एक साधारण बायोफिल्टर का उपयोग पहले से ही बैकयार्ड कॉप्टेड एक्वापोनिक सिस्टम में संभावित दैनिक फीड इनपुट में लगभग 25% तक बढ़ गया है। गहन आरएएस में उपयोग किए जाने वाले आधुनिक बायोफिल्टर मछली और पौधों के उत्पादन के लिए पर्याप्त नाइट्रिफिकेशन क्षमता प्रदान करने में प्रभावी हैं। निवेश लागत में वृद्धि के कारण, ऐसे घटक मध्यम और बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक एक्वापोनिक सिस्टम में अधिक लागू होते हैं।

    7.4.1.1 युग्मित एक्वापोनिक्स में हाइड्रोपोनिक्स

    युग्मित एक्वापोनिक्स में, हाइड्रोपोनिक सबसिस्टम की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग किया जा सकता है (यह भी देखें चैप 4) ऑपरेशन के पैमाने पर निर्भर करता है (पाम एट अल। 2018)। जब तक श्रम का उपज (या लाभ) पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ता है और सिस्टम बहुत बड़ा नहीं होता है, तब तक विभिन्न हाइड्रोपोनिक सबसिस्टम का उपयोग एक ही समय में किया जा सकता है। यह घरेलू और प्रदर्शन एक्वापोनिक्स में आम है जो अक्सर ईबीबी और प्रवाह गर्त, डीडब्ल्यूसी चैनलों (गहरे पानी की संस्कृति या बेड़ा प्रणाली) और यहां तक कि अक्सर स्वयं निर्मित पोषक तत्व फिल्म चैनल (एनएफटी) में मीडिया बेड सब्सट्रेट सिस्टम (रेत, बजरी, perlite, आदि) का उपयोग करते हैं। अधिकांश श्रमसाध्य मीडिया सब्सट्रेट बेड (रेत/बजरी) ईबीबी और प्रवाह गर्त में हैं, जो डिट्रिटस के बयान के कारण रोक सकते हैं और अक्सर धोया जाना चाहिए (राकोसी एट अल। 2006)। ट्रेट्स के संचालन के कारण, ये सिस्टम आमतौर पर आकार में सीमित होते हैं। दूसरी ओर, डीडब्ल्यूसी हाइड्रोपोनिक उपप्रणालियों को कम श्रम की आवश्यकता होती है और रखरखाव की संभावना कम होती है, जिससे उन्हें बड़े रोपण क्षेत्रों के लिए अपनाया जा सकता है। इस कारण से, डीडब्ल्यूसी उपप्रणाली मुख्य रूप से घरेलू में छोटे/सेमीकमर्शियल सिस्टम में पाए जाते हैं, हालांकि, आमतौर पर बड़े पैमाने पर एक्वापोनिक सिस्टम में नहीं। बड़े वाणिज्यिक एक्वापोनिक उत्पादन के लिए, डीडब्ल्यूसी प्रणाली में श्रम और रखरखाव का अनुपात अभी भी बहुत अधिक माना जाता है। यहां तक कि पम्पिंग के लिए जल संसाधनों और ऊर्जा का उपयोग भी बड़े पैमाने पर प्रणालियों के लिए प्रतिकूल है।

    यदि बंद एक्वापोनिक सिस्टम लाभ-उन्मुख उत्पादन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, तो उत्पादन क्षेत्र में वृद्धि होने पर श्रम का उपयोग कम होना चाहिए। आसान-टूज़ हाइड्रोपोनिक उपप्रणाली के आवेदन के साथ मिलकर मछली उत्पादन को व्यवस्थित करके यह संभव है। पोषक फिल्म तकनीक (एनएफटी) वर्तमान में, सबसे कुशल हाइड्रोपोनिक प्रणाली माना जा सकता है, जो बड़े पौधों की खेती क्षेत्रों के साथ कम श्रम और पानी, ऊर्जा और निवेश लागत का एक अच्छा अनुपात है। हालांकि, सभी एक्वापोनिक पौधों एनएफटी सिस्टम में अच्छी तरह से विकसित नहीं है और इस प्रकार प्रत्येक हाइड्रोपोनिक सबसिस्टम के लिए सही पौधे विकल्प खोजने के लिए आवश्यक है, जो बदले में एक विशिष्ट हाइड्रोपोनिक सबसिस्टम डिजाइन में एकीकृत विशिष्ट मछली प्रजातियों के पोषक तत्वों की आपूर्ति से संबंधित है। युग्मित एक्वापोनिक्स के लिए, कभी-कभी पानी में उच्च कण भार एनएफटी प्रतिष्ठानों में ड्रिप, पाइप और वाल्वों को दबाने से समस्याग्रस्त हो सकता है। इसलिए, बड़े एक्वापोनिक प्रणालियों को पुन: परिसंचरण रुकावटों से बचने के लिए प्रभावी यांत्रिक निस्पंदन के साथ पेशेवर जल प्रबंधन शामिल करना पड़ता है। जब पाइप के माध्यम से पानी की निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित की जाती है, तो एनएफटी प्रणाली का उपयोग सभी प्रकार के युग्मित एक्वापोनिक प्रणालियों में किया जा सकता है, लेकिन छोटे/अर्ध-वाणिज्यिक प्रणालियों और बड़े पैमाने पर सिस्टम (पाम एट अल। 2018) के तहत उत्पादन के लिए सबसे अधिक सिफारिश की जाती है।

  5. 7.5 स्केलिंग युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम

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    विशिष्ट युग्मित एक्वापोनिक प्रणाली छोटे से मध्यम पैमाने पर और बड़े आकार के सिस्टम (पाम एट अल 2018) से लेकर होती है। Upscaling भविष्य की चुनौतियों में से एक बना हुआ है क्योंकि यह संभव मछली और संयंत्र संयोजन के सावधान परीक्षण की आवश्यकता है। उत्पादन के पैमाने से स्वतंत्र मल्टीयूनिट सिस्टम बनाने के लिए इष्टतम इकाई आकार को दोहराया जा सकता है। पाम एट अल के अनुसार (2018), एक्वापोनिक सिस्टम की सीमा को (1) मिनी, (2) शौक, (3) घरेलू और पिछवाड़े, (4) छोटे/अर्ध-वाणिज्यिक और (5) बड़े (आर) -स्केल सिस्टम, जैसा कि नीचे वर्णित है:

    ** अंजीर 7.5** वातन (ए) और एक पंप (बी) के साथ घरेलू युग्मित मिनी एक्वापोनिक सिस्टम (\ 2 एम <sup2/sup, पाम एट अल 2018 के बाद) का सिद्धांत, हाइड्रोपोनिक्स (सी) बायोफिल्टर की तरह कार्य करता है

    मिनी इंस्टॉलेशन (चित्र 7.5) में आमतौर पर एक छोटी मछली जलाशय जैसे मछली टैंक या मछलीघर होता है जिस पर पौधे सतह पर या छोटे हाइड्रोपोनिक बिस्तर के भीतर बढ़ते हैं। पारंपरिक मछलीघर फिल्टर, वातन और पंप आमतौर पर उपयोग किया जाता है। मिनी सिस्टम आमतौर पर कर रहे हैं 2 msup2/sup या आकार में कम (पाम एट अल. 2018)। इन छोटे एक्वापोनिक सिस्टम का उपयोग घर में केवल कुछ पौधों के साथ घर में किया जा सकता है और टमाटर, जड़ी बूटियों या सजावटी जैसे पौधों के साथ लगाया जा सकता है। इस तरह के सिस्टम परिवार के जीवन क्षेत्र में 'प्रकृति' को जोड़कर मानव रहने की जगह में नए मूल्य जोड़ते हैं जो बड़े शहरों में विशेष रूप से लोकप्रिय है। कुछ मिनी सिस्टम में केवल एक पौधे फूलदान और फिल्टर और पंप के बिना एक या अधिक मछली होती है। हालांकि, इन प्रणालियों को संचालित करने के लिए केवल अल्पकालिक हैं क्योंकि एक विनियमित निस्पंदन गायब है।

    7.6** एक युग्मित घरेलू शौक एक्वापोनिक सिस्टम का सिद्धांत (पाम एट अल 2018 के बाद 2-10 एमएसयूपी2/एसयूपी) (ए) मछली टैंक और वातन, (बी) सेडिमेंटर या स्पष्टीकरण नेल्सन और पेड (2007) के बाद बदल गया, (सी) हाइड्रोपोनिक्स बिस्तर, उदाहरण के लिए विभिन्न फसलों के साथ बजरी जो बायोफिल्टर की तरह कार्य करता है और (डी) पंप

    हॉबी एक्वापोनिक सिस्टम को अधिकतम 10 एमएसयूपी2/एसयूपी (पाम एट अल 2018) के आकार तक पहुंचने के लिए वर्गीकृत किया गया है। एक उच्च मछली मोजा घनत्व के साथ, अधिक फ़ीड और वातन, एक यांत्रिक अवसादन इकाई (तलछट/स्पष्टीकरण) आवश्यक है (चित्र 7.6)। तलछट कण पदार्थ को हटा देता है - ऊर्जा का उपयोग किए बिना सिस्टम से मल और असमान फ़ीड जैसे 'स्लज'। पानी मछली टैंक से सेडिमेंटर तक गुरुत्वाकर्षण से बहता है और फिर हाइड्रोपोनिक टैंकों के माध्यम से और फिर एक नाबदान में गिर जाता है जहां से एक पंप या वायु लिफ्ट पानी को मछली टैंक में वापस पंप करता है। शौक प्रतिष्ठानों में, पौधे के बिस्तर एक प्राकृतिक माइक्रोबियल फिल्टर के रूप में कार्य करते हैं और अक्सर मीडिया बेड सबस्ट्रेट्स जैसे रेत, ठीक बजरी या पेर्लाइट का उपयोग किया जाता है। शौक एक्वापोनिक सिस्टम अधिक चालबाज़ियों की श्रेणी हैं जो खाद्य उत्पादन को लक्षित नहीं करते हैं। वे एकीकृत प्रणाली की कार्यक्षमता का आनंद लेते हैं। शौक प्रणाली, जैसा कि नाम का तात्पर्य है, आमतौर पर शौकिया द्वारा स्थापित किया जाता है जो विभिन्न प्रकार के जलीय जीवों और पौधों को अपने उपयोग के लिए और 'मज़ा' के लिए बढ़ाने में रुचि रखते हैं।

    घरेलू और पिछवाड़े एक्वापोनिक्स में 50 एमएसयूपी2/एसयूपी (पाम एट अल। 2018) की अधिकतम उत्पादन क्षेत्र होने के रूप में विशेषता मछली और पौधों के बाहरी घरेलू उपयोग के उत्पादन का उद्देश्य है। ये प्रणालियां उत्साही द्वारा बनाई गई हैं। निर्माण तकनीकी रूप से एक उच्च मछली उत्पादन के साथ विभेदित है, अतिरिक्त वातन और एक उच्च फ़ीड इनपुट। युग्मित एक्वापोनिक्स सिद्धांत एक एकल पंप के उपयोग के साथ लागू किया जाता है जो पुनरावृत्तिs एक नाबदान (निम्नतम बिंदु) से उच्च खड़े मछली टैंकों तक पानी और फिर सेडिमेंटर के माध्यम से गुरुत्वाकर्षण द्वारा और एक बायोफिल्टर (वातन और बैक्टीरिया substrates के साथ) हाइड्रोपोनिक इकाइयां (चित्र 7.7)।

    7.7** एक युग्मित घरेलू पिछवाड़े एक्वापोनिक प्रणाली का सिद्धांत, 10-50 एमएसयूपी2/एसयूपी (पाम एट अल 2018 से) (ए) मछली टैंक और वातन, (बी) सेडिमेंटर या स्पष्टीकरण नेल्सन और पेड (2007) के बाद बदल गया, (सी) सबस्ट्रेट्स और वातन के साथ बायोफिल्टर, (डी) हाइड्रोपोनिक इकाई जिसमें संयुक्त बेड़ा शामिल हो सकता है या DWC चैनलों, (ई) बजरी या रेत मीडिया सब्सट्रेट प्रणाली, (च) पोषक फिल्म तकनीक एनएफटी-चैनल और (जी) एक पंप के साथ एक नाबदान

    बायोफिल्टरेशन के लिए, पारंपरिक बिस्तर फिल्टर का उपयोग पाम एट अल में वर्णित के रूप में भी किया जा सकता है। (2014 ए, बी, 2015)। पिछवाड़े एक्वापोनिक्स में, हाइड्रोपोनिक्स अकेले या एक साथ बेड़ा या डीडब्ल्यूसी (गहरे पानी की संस्कृति) गर्तs, सब्सट्रेट उपप्रणाली जैसे मोटे बजरी/रेत ईबीबी और प्रवाह बक्से या पोषक फिल्म तकनीक (एनएफटी) चैनल। उत्तरी गोलार्ध में, बाहरी प्रतिष्ठानों में, मौसम की स्थिति के कारण उत्पादन वसंत, गर्मी और शुरुआती शरद ऋतु की अवधि तक ही सीमित है। ऑपरेशन के इस पैमाने के साथ, निजी खपत के लिए मछली और पौधों का उत्पादन किया जा सकता है (और उत्पादन छोटे ग्रीनहाउस उत्पादन के माध्यम से बढ़ाया जा सकता है), लेकिन छोटी मात्रा में प्रत्यक्ष बिक्री भी संभव है।

    Small और semi-commercial स्केल एक्वापोनिक सिस्टम खुदरा बाजार पर केंद्रित उत्पादन के साथ 100 msup2/sup (पाम एट अल। 2018) तक होने की विशेषता है। अधिक टैंक, अक्सर उच्च मोजा घनत्व के साथ, अतिरिक्त फिल्टर और जल उपचार प्रणाली और अधिक विविध डिजाइनों के साथ एक बड़ा हाइड्रोपोनिक क्षेत्र इन प्रणालियों की विशेषता है।

    बड़े (आर) -ऊपर पैमाने पर वाणिज्यिक संचालन 100 msup2/sup (पाम एट अल। 2018) और कई हजारों वर्ग मीटर तक पहुंचने के लिए उच्चतम जटिलता तक पहुंचते हैं और जल प्रवाह और उपचार प्रणालियों की सावधानीपूर्वक योजना की आवश्यकता होती है (चित्र 7.8)। सामान्य घटक कई मछली टैंक हैं, जिन्हें गहन पुनर्संरचना जलीय कृषि प्रणाली (आरएएस), एक जल हस्तांतरण बिंदु या मछली और पौधों के बीच जल विनिमय की अनुमति देने के लिए एक सिंप के रूप में डिजाइन किया गया है, और वाणिज्यिक संयंत्र उत्पादन इकाइयों (एक्वापोनिक्स s./s.l.)। चूंकि मछली उत्पादन गहन मोजा घनत्व के लिए होता है, इसलिए ड्रम फिल्टर, ऑक्सीजन की आपूर्ति, माइक्रोबियल नियंत्रण के लिए यूवी प्रकाश उपचार, स्वचालित नियंत्रित भोजन और कम्प्यूटरीकरण की मदद से अतिरिक्त निस्पंदन जैसे घटक इन प्रणालियों को वर्गीकृत करते हैं।

    इन पद्धतियों में एक बहुसंख्यक डिजाइन है जो पूरी तरह से बंद पानी के पुनःपरिसंचरण में वृद्धि करने में सक्षम है जो कंपित उत्पादन, विभिन्न पौधों की समानांतर खेती की अनुमति देता है जिसके लिए विभिन्न हाइड्रोपोनिक उपप्रणालियों की आवश्यकता होती है और रोग के प्रकोप और संयंत्र के मामले में विभिन्न इकाइयों के बेहतर नियंत्रण की आवश्यकता होती है कीट नियंत्रण।

  6. 7.6 सेलिन/खारे पानी एक्वापोनिक्स

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    अनुसंधान का एक अपेक्षाकृत नया क्षेत्र पौधों के विकास के लिए प्रक्रिया के पानी की विभिन्न salinities का मूल्यांकन है। चूंकि दुनिया भर में मीठे पानी लगातार बढ़ती मांग में है और उच्च कीमतों पर, कृषि, जलीय कृषि और एक्वापोनिक्स के लिए सलाई/खारे जल संसाधनों के उपयोग पर कुछ ध्यान दिया गया है। खारे पानी का उपयोग महत्वपूर्ण है क्योंकि इसराइल जैसे कई देशों में भूमिगत खारे जल संसाधन हैं, और आधे से अधिक दुनिया का भूमिगत पानी खारा है। जबकि भूमिगत नमकीन पानी की मात्रा केवल 12,870,000 kmsup3/sup पर दुनिया के कुल जल संसाधनों का 0.93% के रूप में अनुमानित है, यह भूमिगत मीठे पानी के भंडार (10,530,000 kmsup3/sup) से अधिक है, जो सभी मीठे पानी के भंडार (USGS) का 30.1% बनाता है।

    अंजीर 7.8 रॉस्टॉक विश्वविद्यालय (जर्मनी) (1000 एमएसयू2/एसयूपी कुल उत्पादन क्षेत्र, पाम एट अल 2018) में फिशग्लासहाउस के बाद अपनाया गया एक बड़े पैमाने पर एक्वापोनिक्स मॉड्यूल की स्कीमा (पर्यवेक्षण) (ए) स्वतंत्र जलीय कृषि इकाई, (बी) जल हस्तांतरण प्रणाली और (सी) स्वतंत्र हाइड्रोपोनिक इकाई; एफ 1-एफ 9 मछली टैंक, एस) तलछटी, पी-मैं पंप एक (biofilter पंप), पी-द्वितीय पंप दो (जलीय कृषि पुनरावृत्ति पंप), टी) trickling फिल्टर, र) नाबदान। बीच में, डब्ल्यूटी-आई के साथ पोषक तत्व जल हस्तांतरण प्रणाली) जलीय कृषि इकाई से पानी हस्तांतरण टैंक, पी-III) तीन पंप, जो जलीय कृषि से पोषक तत्व समृद्ध पानी को पंप करता है सी) नू के साथ दाईं ओर हाइड्रोपोनिक्स इकाई) पोषक टैंक और एक स्वतंत्र हाइड्रोपोनिक पुनरावृत्ति प्रणाली और रोपण टेबल (या एनएफटी) ; पी-चतुर्थ) पंप चार, जो हाइड्रोपोनिक इकाई से पोषक तत्व कम पानी को वापस डब्ल्यूटी-II तक पंप करता है) पानी हस्तांतरण टैंक दो और युग्मित (या यदि उपयोग नहीं किया जाता है तो डीकॉप्टेड) एक्वापोनिक स्थितियों के लिए जलीय कृषि इकाई में

    एक्वापोनिक्स में खारे पानी के उपयोग पर पहला प्रकाशित शोध 2008-2009 में इसराइल के नेगेव डेजर्ट (कोटज़ेन और एपेलबाम 2010) में किया गया था। लेखकों ने खारे पानी के एक्वापोनिक्स की क्षमता का अध्ययन किया जो इस क्षेत्र में भूमिगत 550-1000 मीटर की दूरी पर अनुमानित 200-300 बिलियन एमएसप 3/एसयूपी का उपयोग कर सकता था। यह और अतिरिक्त अध्ययन 4708-6800 μS/cm (4000-8000 μS/cm = मामूली खारा, कोटज़ेन और Appelbaum 2010; Appelbaum और Kotzen 2016) Tilapia एसपी के साथ युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम में उपयोग किया जाता है। (नील नदी tilapia Oreochromis niloticus x नीले Tilapia O. aureus संकर के लाल तनाव), चल बेड़ा और बजरी प्रणालियों गहरे पानी संस्कृति के साथ संयुक्त। सिस्टम को नियंत्रण के रूप में पीने योग्य जल प्रणालियों के साथ प्रतिबिंबित किया गया था। जड़ी बूटियों और सब्जियों की एक विस्तृत श्रृंखला उगाई गई थी, खारे और मीठे पानी दोनों प्रणालियों में बहुत अच्छे और तुलनात्मक परिणाम थे। दोनों प्रणालियों में मछली स्वास्थ्य और विकास लीक के पौधों के विकास के रूप में के रूप में अच्छा थे (allium ampeiloprasum), अजवाइन (apium graveolens) (चित्र 7.9), कोल्हाबी (ब्रासिका oleracea v gongylodes), गोभी (Brasica oleracea v. capitata), सलाद (Lacea sata)), फूलगोभी (ब्रासिका oleracea v. botrytis), स्विस चार्ड (* बीटा वुल्गारिस* vulgaris), वसंत प्याज (allium fistulosum), तुलसी (Ocimum basilicum) और पानी क्रेस (Nasturtium officinale) (कोटज़ेन और Appelbaum 2010; Appelbaum और Kotzen 2016)।

    अंजीर 7.9 खारे पानी में उगाए जाने वाले परिपक्व अजवाइन संयंत्र

    वैन डेर Heijden एट अल द्वारा एक 'मिशन रिपोर्ट'. (2014) मिस्र में खारे पानी के साथ कृषि और जलीय कृषि को एकीकृत करने पर पता चलता है कि लाल Tilapia (शायद Oreochromis mossambicus के लाल उपभेदों) में मटर, टमाटर और लहसुन जैसे सब्जियों के साथ उच्च क्षमता है जो कम बर्दाश्त कर सकते हैं मध्यम लवणता नमकीन सहिष्णुता के लिए जाने वाले पौधों में गोभी परिवार (ब्रैसिकास) शामिल हैं, जैसे गोभी (Brasica oleracea), ब्रोकोली (ब्रासिका oleracea), गोभी (Brasica oleracea वर। sabellica), बीटा परिवार, जैसे beta vulgaris (चुकंदर), सतत पालक (* बीटा * subsp। Vulgaris), और घंटी मिर्च (Capsicum annuum) और टमाटर (_Solanum लाइकोपरसिकम _)। खारे पानी aquaponics के लिए एक स्पष्ट संयंत्र उम्मीदवार मार्श नमूना (salicornia europaea) और संभावित रूप से अन्य 'स्ट्रैंड सब्जियां' जैसे समुद्र काली (Crambe maritima), समुद्र aster (Tripolium ponnicum) और समुद्री purslane (Atriplex portulacoides)। गनिंग (2016) ने कहा कि शब्द के सबसे शुष्क क्षेत्रों में पारंपरिक फसलों के लिए एक विकल्प के रूप में halophytes की खेती महत्वपूर्ण लोकप्रियता प्राप्त कर रही है और सैलिकोर्निया यूरोपिया रेस्तरां के मेनू और मछुआरों और स्वास्थ्य-खाद्य दुकानों के काउंटरों पर तेजी से लोकप्रिय हो रहा है देश। यह ब्रिटेन और यूरोपीय संघ में इसी तरह का मामला है जहां अधिकांश उत्पादन इसराइल से निर्यात किया जाता है और अब भी मिस्र। बढ़ते मार्श नमूना का एक विशिष्ट लाभ यह है कि यह एक 'कट और फिर से आओ' फसल है जिसका अर्थ है कि यह लगभग 1 महीने के अंतराल पर काटा जा सकता है। नमकीन मुहाने के साथ अपने प्राकृतिक वातावरण में सैलिकोर्निया यूरोपिया खारा से खारा ढाल के साथ बढ़ता है (डेवी एट अल। 2001)। गनिंग (2016) द्वारा परीक्षणों में, पौधे बीज से उगाए गए थे, जबकि कोटज़ेन ने सुपरमार्केट मछली काउंटर पर खरीदे गए कट उपजी से अपने परीक्षण संयंत्रों को बढ़ाया। खारा स्थितियों के तहत आगे के अध्ययन नोजल-एट अल द्वारा किए गए थे। (2016), जिन्होंने विभिन्न लवणता स्तरों पर समुद्र बास (Dicentrarchus labrax) में डायनोफ्लैगेलेट (Amyloodinum ocellatum) के प्रभाव का अध्ययन किया। Pantanella (2012) Tuscia विश्वविद्यालय (इटली) में एक प्रयोगात्मक खेत पर नमक सामग्री बढ़ाने की समुद्री परिस्थितियों में फ्लैटहेड ग्रे मुलेट (Mugil cephalus) के साथ संयोजन में halophite Salsola सोडा (नमक गोभी) के विकास का अध्ययन किया। समुद्री जल संसाधन भी सफल रहे हैं संयुक्त एक्वापोनिक्स में यूरोपीय समुद्री बास (Dicentrarchus labrax) और नमक-सहिष्णु पौधों (halophytes) जैसे Salicornia dolichhostachya, Plantago coronopus और Tripolium pannonicum एक आंतरिक भूमि समुद्री जलीय कृषि पुन: परिचालित में प्रणाली (वालर एट अल. 2015)।

  7. 7.7 मछली और पौधे के विकल्प

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    7.7.1 मछली उत्पादन

    बड़े पैमाने पर वाणिज्यिक एक्वापोनिक्स मछली और पौधे के उत्पादन में बाजार की मांगों को पूरा करने की आवश्यकता होती है। मछली उत्पादन प्रजातियों भिन्नता की अनुमति देता है, संबंधित प्रणाली डिजाइन और स्थानीय बाजारों के अनुसार। मछली की पसंद भी सिस्टम पर उनके प्रभाव पर निर्भर करती है। अपर्याप्त पोषक तत्वों की सांद्रता के कारण समस्याग्रस्त युग्मित एक्वापोनिक्स मछली उत्पादन, मछली के स्वास्थ्य को नकारात्मक रूप से प्रभावित करने से बचा जा सकता है। यदि युग्मित एक्वापोनिक प्रणालियों में पौधों के अनुपात में मछली संतुलित होती है, तो पानी की सफाई करने वाले पौधों द्वारा जहरीले पोषक तत्व अवशोषित किए जाएंगे। चूंकि जहरीले पदार्थों की स्वीकृति प्रजातियों पर निर्भर है, मछली प्रजातियों की पसंद का आर्थिक सफलता पर निर्णायक प्रभाव पड़ता है। इसलिए, मछली और पौधों के बीच सही संयोजन और अनुपात ढूंढना महत्वपूर्ण है, खासतौर पर उन मछली प्रजातियों में से जो कम जल प्रदूषण गतिविधियों और उच्च पोषक तत्व प्रतिधारण क्षमता वाले पौधे हैं।

    युग्मित एक्वापोनिक प्रणालियों में एक विशेष मछली परिवार होने के लाभों को पानी की गुणवत्ता और स्वीकार्य पोषक तत्वों के भार के संदर्भ में उनकी विशिष्ट आवश्यकताओं के संबंध में स्पष्ट रूप से समझा नहीं जाता है। Naegel (1977) पाया Tilapia (Tilapia mossambica) और आम कार्प (Cyprinus carpio) के अपने उपयोग में मछली और मछली विकास पर कोई उल्लेखनीय नकारात्मक प्रभाव नहीं था। चैनल कैटफ़िश (Ictalurus puntatus) का उपयोग लुईस एट अल द्वारा भी किया गया था। (1978) और सटन और लुईस (1982) संयुक्त राज्य अमेरिका में। यह दिखाया गया था कि एक्वापोनिक्स पानी की गुणवत्ता आसानी से विभिन्न मछली प्रजातियों की मांगों को पूरा करती है, विशेष रूप से 'आसान-से-उत्पाद' मछली प्रजातियों जैसे नीले Tilapia (Oreochromis aureus, पूर्व Sarotherodon aurea) वाटन और बुश (1984) में; नील तिलापिया (Oreochromis niloticus) है, जो अक्सर एक मॉडल मछली प्रजातियों के रूप में विभिन्न पौधों की प्रजातियों के साथ अध्ययन में इस्तेमाल किया गया था (Rakocy 1989; Rakocy एट अल 2003, 2004; अल Hafedh एट अल 2008; Rakocy 2012; Villarroel एट अल। 2011; सिमोनिडू एट अल। तिलापिया_ संकर लाल तनाव (_ Oreochromis niloticus_ x नीले tilapia O. aureus संकर), कि शुष्क रेगिस्तान वातावरण में जांच की गई (Kotzen और Appelbaum 2010; Appelbaum और Kotzen 2016)।

    कम से कम यूरोप में एक्वापोनिक्स में उपयोग की जाने वाली मछली प्रजातियों के प्रकारों में विस्तार किया गया है, जो स्वदेशी मछली प्रजातियों के साथ-साथ उन लोगों के उपयोग पर आधारित है जिनके पास उच्च उपभोक्ता स्वीकृति है। इसमें अफ्रीकी कैटफ़िश (Clarias gariepinus) शामिल है जो पाम एट अल द्वारा युग्मित एक्वापोनिक स्थितियों के तहत सफलतापूर्वक उगाया गया था। (2014b), Knaus और पाम (2017a) और Baßmann एट अल। (2017) उत्तरी जर्मनी में C का लाभ gariepinus इस तरह के अमोनियम और नाइट्रेट के रूप में प्रतिकूल जल मानकों की एक उच्च स्वीकृति है, साथ ही उनके विशेष हवा श्वास शरीर विज्ञान के कारण अतिरिक्त ऑक्सीजन की आपूर्ति के लिए कोई जरूरत नहीं है। युग्मित एक्वापोनिक स्थितियों के तहत C. gariepinus की अच्छी वृद्धि दर आगे इटली में Pantanella (2012) और मलेशिया में Endut et al द्वारा वर्णित किया गया. (2009)। असंगत उत्पादन और प्रबंधन, उच्च उत्पाद की गुणवत्ता और दुनिया के कई हिस्सों में बाजार की मांग में वृद्धि के कारण, युग्मित एक्वापोनिक्स के तहत अफ्रीकी कैटफ़िश उत्पादन का विस्तार होने की उम्मीद की जा सकती है।

    यूरोप में, उच्च बाजार क्षमता और आर्थिक मूल्य वाले अन्य मछली प्रजातियों ने हाल ही में एक्वापोनिक उत्पादन में ध्यान केंद्रित किया है, जिसमें यूरोपीय पिकपर 'ज़ेंडर' (Sander lucioperca) जैसे पिस्सीवोरस प्रजातियों पर विशेष जोर दिया गया है। पिकपर उत्पादन, एक मछली प्रजाति जो पानी के मानकों के प्रति अपेक्षाकृत संवेदनशील है, रोमानिया में युग्मित एक्वापोनिक्स में परीक्षण किया गया था। Blidariu एट अल। (2013a, ख) काफी अधिक Psub2/subosub5/उप (फॉस्फोरस pentoxide) और लेटिष में नाइट्रेट का स्तर (Lactuca sativ) पारंपरिक उत्पादन की तुलना में दिखाया गया है, सुझाव है कि मछली पर नकारात्मक प्रभाव के बिना युग्मित aquaponics में पिकपेर्च का उत्पादन संभव है पोषक विषाक्तता द्वारा वृद्धि कार्प जैसे साइप्रीनिडे (साइप्रिनिफोर्म्स) आमतौर पर युग्मित एक्वापोनिक्स में उपयोग किया जाता है और आम तौर पर प्रयोगों के दौरान कम संग्रहण घनत्व और न्यूनतम एक्वापोनिक प्रक्रिया जल प्रवाह दर (कुशल जल उपयोग) के साथ बेहतर विकास दिखाया जाता है भारत। कोई कार्प (Cyprinus carpio var.koi) का इष्टतम मोजा घनत्व 1.4 किलो/मी (हुसैन एट अल। 2014) था, और _* बीटा वुल्गारी* _ var का सबसे अच्छा वजन और उपज था। _* बेंगेलेंसिस* _ (पालक) 1.5 एल/मिनट (हुसैन एट अल 2015) की जल प्रवाह दर के साथ पाया गया था। पोषक तत्वों को हटाने (NosUB3/उप एन, Posub4/उप पी, और कश्मीर) की एक अधिकतम प्रतिशत के साथ पानी पालक (Ipomoea aquatica) की अच्छी मछली वृद्धि और पौधों की उपज पॉलीसंस्कृत कोई कार्प (Cyprinus carpio var. koi) और सोने की मछली (Carassius auratus) द्वारा ई एट अल। (2016) यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि कोई में पौधे की वृद्धि और पोषक तत्व हटाने (Cyprinus carpio var.koi) और सोने की मछली (Carasius auratus) उत्पादन (हुसैन एट अल। 2014, 2015) beta vulgaris var के साथ। bengalensis (पालक) और पानी पालक (ipomoea aquatica) 0.8 एल/मिनट और 1.5 एल/मिनट के बीच प्रक्रिया जल प्रवाह में कमी के साथ रैखिक रूप से वृद्धि हुई है। इन परिणामों से पता चलता है कि साइप्रिनिड मछली संस्कृति के लिए, कम पानी के प्रवाह की सिफारिश की जाती है क्योंकि इसका मछली विकास पर कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है। (2016) आम कार्प और टकसाल (Mentha arvensis) उत्पादन के लिए 500 एल hsup-1/sup (लगभग 8 एल/मिनट) की एक उच्च प्रवाह दर का वर्णन किया, विभिन्न पौधों की प्रजातियों के लिए विभिन्न जल प्रवाह दर की जरूरत का संकेत। एक और साइप्ररिनिड, टेंच (Tinca tinca), सफलतापूर्वक Lobillo एट अल द्वारा परीक्षण किया गया था। (2014) स्पेन में और 0.68 किलो msup-3/sup की कम मोजा घनत्व पर उच्च मछली जीवित रहने की दर (99.32%) दिखाया ठोस हटाने उपकरणों और अच्छा सलाद जीवित रहने की दर (98%)। कुल मिलाकर, साइप्रिनिडे परिवार के सदस्य दुनिया भर में जलीय कृषि उत्पादन (एफएओ 2017) में अत्यधिक योगदान देते हैं; सबसे अधिक संभावना है कि यह एक्वापोनिक स्थितियों और उत्पादकता के तहत भी सच होगा, लेकिन प्रत्येक देश के लिए आर्थिक स्थिति का अलग-अलग परीक्षण किया जाना चाहिए।

    झींगा और क्रेफ़िश जैसे अन्य जलीय जीवों को युग्मित एक्वापोनिक उत्पादन में पेश किया गया है। Mariscal-Lagarda एट अल। (2012) सफेद झींगा प्रक्रिया पानी के प्रभाव की जांच की (Litopenaeus vannamei) टमाटर के विकास पर (Lycopersicon esculentum) और एकीकृत उत्पादन के तहत एक दो गुना पानी बख्शते प्रभाव के साथ एक्वापोनिक्स में अच्छी पैदावार पाया। एक अन्य अध्ययन की तुलना में मीठे पानी झींगे के संयुक्त अर्द्ध गहन एक्वापोनिक उत्पादन (macrobrachium rosenbergii - मलेशियाई झींगा) तुलसी के साथ (Ocimum basilicum) एक पोषक समाधान के साथ पारंपरिक हाइड्रोपोनिक संयंत्र की खेती बनाम (Ronzón-Ortega एट अल। 2012)। हालांकि, एक्वापोनिक्स में तुलसी उत्पादन शुरू में कम प्रभावी (25% अस्तित्व) था, लेकिन झींगे के बायोमास में वृद्धि के साथ, संयंत्र बायोमास भी वृद्धि हुई ताकि लेखकों एम rosenbergii के साथ तुलसी के उत्पादन के साथ एक सकारात्मक निष्कर्ष पर पहुंचे। सैस और Fitzsimmons (2013) सलाद में एक बेहतर पौधों की वृद्धि की सूचना दी (Lactuca sativa), चीनी गोभी (Brasica rapa pekinensis) और pakchoi (O. niloticus) के साथ पॉलीकल्चर में एम rosenbergii साथ। झींगे के साथ खेती ने रासायनिक-भौतिक मापदंडों के संदर्भ में प्रणाली को स्थिर कर दिया, जो बदले में पौधों की वृद्धि में सुधार हुआ, हालांकि चीनी गोभी और सलाद में पोषक तत्व की कमी हुई। सामान्य तौर पर, इन अध्ययनों से पता चलता है कि एक्वापोनिक स्थितियों के तहत चिंराट उत्पादन संभव है और बंद लूप - या युग्मित एक्वापोनिक सिद्धांत पर स्थिर प्रभाव भी डाल सकता है।

    7.7.2 संयंत्र उत्पादन

    पौधों, जड़ी बूटियों, फलने वाली फसलों और पत्तेदार सब्जियों की कई प्रजातियों की खेती को युग्मित एक्वापोनिक्स में वर्णित किया गया है। कई मामलों में, एक्वापोनिक्स प्रक्रिया के पानी की पोषक तत्व सामग्री अच्छी पौधे की वृद्धि के लिए पर्याप्त थी। Thorarinsdottir एट अल द्वारा एक समीक्षा (2015) विभिन्न स्रोतों से एक्वापोनिक उत्पादन स्थितियों के तहत संयंत्र उत्पादन के बारे में संक्षेप में जानकारी। सलाद पत्ता (Lactuca sativa) aquaponics में मुख्य खेती संयंत्र था और अक्सर इस तरह के crisphead सलाद (हिमशैल), मक्खन सलाद (संयुक्त राज्य अमेरिका में bibb), Romaine सलाद और कम रात के तहत ढीला पत्ती सलाद के रूप में विभिन्न रूपों में इस्तेमाल किया गया था (3—12 C) और उच्च दिन के तापमान (17—28 C) (Somerville एट अल। 2014)। एक्वापोनिक्स (जैसे राकोसी 1989) में लेटिष के साथ या एक्वापोनिक्स, हाइड्रोपोनिक्स और पूरक एक्वापोनिक्स (डेलाइड एट अल 2016) के बीच सलाद के विकास की तुलना के रूप में कई प्रयोग किए गए थे। Romaine सलाद (Lactuca sativa longifolia सीवी। जेरिको) भी Seawright एट अल द्वारा जांच की गई. (1998) अच्छा विकास स्टैंडअलोन हाइड्रोपोनिक्स और कश्मीर की बढ़ती संचय के समान परिणाम के साथ, मिलीग्राम, Mn, पी, ना और Zn नील Tilapia की बढ़ती मछली बायोमास के साथ (Oreochromis niloticus)। Fe और Cu सांद्रता प्रभावित नहीं थे। सलाद पत्ता उपज मछली के विभिन्न मोजा घनत्व (151 ग्राम, 377 ग्राम, 902 ग्राम, 1804 जी) और 3040 ग्राम (151 जी मछली) और 3780 ग्राम (902 जी मछली) के बीच संयंत्र बायोमास के साथ नगण्य था। लेट्यूस को भी खेती की गई थी, उदाहरण के लिए लेनार्ड और लियोनार्ड (2006) द्वारा मरे कॉड (_मैककुलोचेला पीली पीली _) के साथ, और लोरेना एट अल द्वारा। (2008) स्टर्जन 'बेस्टर' (हुसो हुसो मादा और एसिपेंसर रूथेनस नर के संकर) के साथ और पैंटानेला (2012) द्वारा नील टिलापिया (_ओ (_इलोटिलापिया (ओ। us)। एक गर्म पानी की फसल के रूप में, तुलसी (Ocimum basilicum) युग्मित aquaponics के तहत खेती के लिए एक अच्छी जड़ी बूटी के रूप में सूचित किया गया था और एक अंतरराष्ट्रीय सर्वेक्षण के निष्कर्षों में उत्तरदाताओं का 81% द्वारा सबसे अधिक लगाया फसल के रूप में सूचना दी गई थी (लव एट अल। 2015)। राकोसी एट अल। (2003) तुलनात्मक रूप से कम उपज (0.6 किलो/एमएसयूपी) के साथ क्षेत्र की खेती के विपरीत बैच और कंपित उत्पादन (2.0; 1.8 किलो/एमएसयूपी 2/एसयूपी) के साथ तुलसी की जांच की। सोमरविले एट अल। (2014) ने तुलसी को एक्वापोनिक्स के लिए सबसे लोकप्रिय जड़ी बूटियों में से एक के रूप में वर्णित किया, विशेष रूप से बड़े पैमाने पर प्रणालियों में इसकी अपेक्षाकृत तेजी से वृद्धि और अच्छे आर्थिक मूल्य के कारण। तुलसी की विभिन्न किस्मों को मीडिया बेड, एनएफटी (पोषक फिल्म तकनीक) और डीडब्ल्यूसी (गहरी जल संस्कृति) हाइड्रोपोनिक सिस्टम में 20 से 25 डिग्री सेल्सियस के बीच उच्च तापमान के तहत उगाया जा सकता है। बजरी मीडिया बेड में उगाए जाने वाले तुलसी C. gariepinus (0.12 ग्राम) (Knaus और पाम 2017a) के विपरीत तिलपिया किशोरों (O. niloticus, 0.30 ग्राम) के साथ संयुक्त 2.5 गुना उच्च उपज तक पहुंच सकते हैं।

    टमाटर (Lycopersicon esculentum) समरविले एट अल द्वारा वर्णित किया गया था। (2014) एक्वापोनिक्स में एक 'उत्कृष्ट गर्मियों में फलने वाली सब्जिया' के रूप में और टमाटर के प्रकार के आधार पर 40 C से नीचे पूर्ण सूर्य के संपर्क और तापमान से सामना कर सकते हैं। हालांकि, युग्मित एक्वापोनिक्स में आर्थिक स्थिरता में ग्रीनहाउस में उच्च इंजीनियर पारंपरिक हाइड्रोपोनिक उत्पादन की तुलना में एक्वापोनिक्स टमाटर उत्पादन की कम प्रतिस्पर्धा के कारण विवादित है, उदाहरण के लिए 100.6 किलो की टमाटर उपज के साथ Bleiswijk में DLV GreenQ के नीदरलैंड सुधार केंद्र msup-2/sup (हॉर्टिडेली 2015), या इससे भी अधिक (Heuvelink 2018)। इससे पहले जांच इस संयंत्र की खेती पर ध्यान केंद्रित ज्यादातर क्षेत्र उत्पादन की तुलना में। लुईस एट अल. (1978) क्षेत्र उत्पादन की तुलना में aquaponics के तहत टमाटर की लगभग दोगुनी फसल की सूचना दी और लोहे की कमी जो हुई इथाइलीन diamine टेट्रा-एसिटिक एसिड का उपयोग करके तय किया गया था। पिछले दशकों में विभिन्न एक्वापोनिक प्रणालियों में टमाटर का उत्पादन भी किया गया था, सटन और लुईस (1982) द्वारा अच्छी पौधे की पैदावार के साथ 28 C तक पानी के तापमान पर चैनल कैटफ़िश (Ictalurus puntatus) के साथ मिलकर वाटन और बुश (1984) द्वारा टिलापिया (Sarotherodon aurea) और एक गणना 9.6 किलो/एमएसयूपी2/एसयूपी की कुल बिक्री योग्य टमाटर फल उपज, डीकॉप्टेड एक्वापोनिक्स (47 किलो/एमएसयूपी 2/एसयूपी, गीलेन 2016) के लिए दर्ज की गई पैदावार का लगभग 20%। (1993) संयुक्त संकर tilapia (Oreochromis mossambicus x Oreochromis niloticus) संबंधित रेत biofilters में टमाटर के साथ जो इष्टतम 'संयंत्र पैदा/उच्च कुल संयंत्र पैदा' दिखाया 1:1.5 टैंक/biofilter अनुपात (रेत फिल्टर बिस्तर) और McMurtry एट अल। (1997) बढ़ती biofilter/टैंक अनुपात के साथ उपज। यह कहा जाना चाहिए कि युग्मित एक्वापोनिक्स के तहत टमाटर का उत्पादन संभव है। पाम एट अल के बाद aquaponics sensu stricto में मृदुहीन पौधों की खेती के सिद्धांत के बाद। (2018), पैदावार बढ़ाने के लिए फॉस्फोरस, पोटेशियम या मैग्नीशियम जैसे कुछ पोषक तत्वों को आंशिक रूप से उर्वरक करना फायदेमंद है (नीचे चुनौतियां देखें)।

    पौधों की आगे की प्रजातियों की खेती भी संभव है और नई फसलों का परीक्षण लगातार सूचना दी जा रही है। ब्रिटेन में, Kotzen और Khandaker विदेशी एशियाई सब्जियों का परीक्षण किया है, कड़वा लौकी के साथ विशेष सफलता के साथ, अन्यथा केरल या कड़वे तरबूज के रूप में जाना जाता है (Momordica charantia) (Kotzen pers. कॉम।)। तारो (Colocasia esculenta) एक और प्रजाति है जो अपने बड़े 'हाथी कान' जैसे पत्तियों के साथ-साथ इसकी जड़ों (कोटज़ेन के लिए रिपोर्ट की गई सफलता के साथ आसानी से उगाई जाती है। कॉम।)। सोमरविले एट अल। (2014) ने कहा कि फूलगोभी, बैंगन, मिर्च, सेम, मटर, गोभी, ब्रोकोली, स्विस चार्ड और अजमोद जैसे फसलों में एक्वापोनिक्स के तहत खेती की क्षमता है। लेकिन वहाँ कई और अधिक (जैसे अजवाइन, ब्रोकोली, कोल्हाबी, मिर्च, आदि) पौधों है कि पानी पालक (Ipomoea aquatica) और टकसाल (Menta एसपी.) सहित गीला जड़ की स्थिति है, साथ ही इस तरह के मार्श नमूना (Salicornia europaaaa) के रूप में कुछ halophytic पौधों, सहित कर रहे हैं।

    सजावटी पौधों को अकेले या अन्य फसलों (इंटरक्रॉपिंग) के साथ खेती की जा सकती है, उदाहरण के लिए एक युग्मित एक्वापोनिक प्रणाली में पाम और नास द्वारा रोस्टॉक विश्वविद्यालय में उगाए जाने वाले Hedera helix (आम आइवी)। परीक्षणों ने 50% कम पोषक तत्वों का उपयोग किया जो सामान्य रूप से सामान्य नर्सरी स्थितियों के तहत पौधों को 94.3% सफलता दर (चित्र 7.10) के साथ आपूर्ति की जाएगी।

    ** अंजीर 7.10** आइवी (Hedera helix) की तीन गुणवत्ता श्रेणियां, एक युग्मित एक्वापोनिक प्रणाली में उगाई जाती हैं जो नर्सरी व्यापार की आवश्यकता होती है (ए) बहुत अच्छा और सीधे बिक्री योग्य, (बी) अच्छा और बिक्री योग्य और (सी) उच्च पर्याप्त गुणवत्ता की नहीं

    चुने हुए पौधे और संस्करण के अलावा, दो प्रमुख बाधाएं हैं जो मछली उत्पादन, व्यापक और गहन के दो सुझाए गए राज्यों के तहत एक्वापोनिक्स संयंत्र उत्पादन की चिंता करती हैं। व्यापक परिस्थितियों में, प्रक्रिया के अंदर पोषक तत्व की उपलब्धता वाणिज्यिक संयंत्र उत्पादन के मुकाबले पानी बहुत कम है, के, पी और फे जैसे पोषक तत्व कम हैं, और चालकता 1000 और 1500 μ/cm के बीच है, जो नियमित रूप से हाइड्रोपोनिक उत्पादन के तहत लागू होने से बहुत कम है नियमित रूप से 3000 और 4000 μ/सेमी के बीच पौधे। कुछ पोषक तत्वों की कमी वाले पौधे पत्तियों की गर्दन के लक्षण दिखा सकते हैं और बेहतर उर्वरित पौधों की तुलना में क्लोरोफिल कम हो सकते हैं। नतीजतन, कुछ पोषक तत्वों का चयनात्मक जोड़ पौधों की गुणवत्ता को बढ़ाता है जो प्रतिस्पर्धी उत्पादों का उत्पादन करने की आवश्यकता होती है।

    अंत में, गहन मछली उत्पादन के तहत युग्मित एक्वापोनिक्स के वाणिज्यिक संयंत्र उत्पादन में बड़े पैमाने पर नियमित पौधे उत्पादन और वाणिज्यिक हाइड्रोपोनिक्स के साथ प्रतिस्पर्धा करने में कठिनाई होती है। गैर-इष्टतम और पाम एट अल के अनुसार (2019) मछली उत्पादन प्रक्रिया के कारण पोषक तत्वों की अप्रत्याशित संरचना को हाइड्रोपोनिक सिस्टम में पाए जाने वाले इष्टतम पोषक तत्वों के खिलाफ प्रतिस्पर्धा करनी चाहिए। इसमें कोई संदेह नहीं है कि समाधान को विकसित करने की आवश्यकता है जिससे एक ही समय में मछली के लिए आवश्यक पानी की गुणवत्ता प्रदान की जा सके।

    7.7.3 मछली और पौधे संयोजन विकल्प

    बंद aquaponics में मछली और पौधों का संयोजन बेहतर पौधों की वृद्धि उत्पन्न कर सकते हैं (Knaus एट अल। 2018b) मछली कल्याण के लिए लाभ के साथ संयुक्त (Baßmann एट अल। 2017)। प्रक्रिया के पानी के अंदर, सूक्ष्म पोषक तत्वों और सूक्ष्म पोषक तत्वों में बड़े बदलाव पौधों की पोषण संबंधी जरूरतों (पाम एट अल। 2019) पर नकारात्मक प्रभाव के साथ हो सकते हैं। युग्मित एक्वापोनिक प्रणालियों के एक सामान्य विश्लेषण से पता चला है कि हाइड्रोपोनिक पोषक समाधान (एडरोयती एट अल। 2017) की तुलना में सिस्टम के भीतर कम पोषक तत्व स्तर हैं। पौधे विकास और गुणवत्ता के प्रभाव के बिना पोषक तत्वों के तहत या अधिक आपूर्ति को बर्दाश्त नहीं करते हैं, और एक्वापोनिक प्रणाली के दैनिक फ़ीड इनपुट को पौधे की पोषक तत्वों की जरूरतों के अनुसार समायोजित करने की आवश्यकता होती है। यह मछली के स्टॉकिंग घनत्व को विनियमित करने और मछली फ़ीड को बदलने के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। Somerville एट अल। (2014) उनके पोषक तत्वों की आवश्यकताओं के अनुसार aquaponics में वर्गीकृत पौधों इस प्रकार है:

    1। कम पोषक तत्वों की आवश्यकताओं वाले पौधे (जैसे तुलसी, Ocimum basilicum)

    2। मध्यम पोषण संबंधी आवश्यकताओं वाले पौधे (जैसे फूलगोभी, Brassica oleracea var बोट्रीटिस)

    3। इस तरह के फलने प्रजातियों के रूप में उच्च पोषक तत्वों की आवश्यकताओं के साथ पौधों (जैसे स्ट्रॉबेरी, Fragaria spec।)।

    सभी पौधों को एक ही उपज के साथ सभी हाइड्रोपोनिक उपप्रणालियों में सुसंस्कृत नहीं किया जा सकता है। पौधे की पसंद हाइड्रोपोनिक सबसिस्टम पर निर्भर करती है यदि पारंपरिक मिट्टी वाले एक्वापोनिक सिस्टम (जैसे डीडब्ल्यूसी, एनएफटी, ईबीबी और प्रवाह; एक्वापोनिक्स सेंसु स्ट्राइटो '- s. - संकीर्ण अर्थ में) का उपयोग किया जाता है। aquaponics खेती के तहत ('aquaponics sensu lato' — s.l. — एक व्यापक अर्थ में, पाम एट अल. 2018), निष्क्रिय मिट्टी का उपयोग या उर्वरक के अलावा बागवानी तकनीक बागवानी से लागू होता है, प्रजातियों के संभावित रेंज में वृद्धि।

    हाइड्रोपोनिक स्थितियों के तहत, उपप्रणाली के घटक संरचनाओं का पौधों के विकास के मापदंडों पर निर्णायक प्रभाव पड़ता है। लव एट अल के अनुसार (2015), अधिकांश एक्वापोनिक उत्पादकों ने बेड़ा और मीडिया बेड सिस्टम और एक छोटी राशि एनएफटी और ऊर्ध्वाधर टावरों का इस्तेमाल किया। Lennard और लियोनार्ड (2006) ग्रीन ओक सलाद के विकास का अध्ययन किया (Lactuca sativa) और संबंध बजरी बिस्तर दर्ज की गई\ > फ़्लोटिंग बेड़ा\ > एनएफटी मुरे कॉड के साथ संयोजन में विकास और उपज के मामले में (Maccullochella peelii peelii) ऑस्ट्रेलिया में। Knaus और पाम (2016—2017, अप्रकाशित डेटा) ने विभिन्न हाइड्रोपोनिक उपप्रणालियों जैसे एनएफटी, फ्लोटिंग बेड़ा और बजरी सब्सट्रेट का परीक्षण किया है जो फिशग्लासहाउस में विभिन्न पौधों के विकास पर एक डिकॉप्टेड एक्वापोनिक प्रयोगात्मक डिजाइन में किया है, जिसके लिए युग्मित स्थितियों के तहत बाद के परीक्षण की आवश्यकता होती है। अफ्रीकी कैटफ़िश के उत्पादन घनत्व में वृद्धि के साथ (C. gariepinus, लगभग 20—168 किलो/msup3/sup), खीरे (mis sativus), तुलसी (Ocimum basilicum) और पाक चोई (Brasica rapa chinensis) बेहतर विकसित करने के लिए प्रवृत्त, लेनार्ड के विपरीत (2006) लियोनार्ड, बजरी में और एनएफटी एक्वापोनिक्स (बजरी\ > एनएफटी\ > आरएएफटी; वर्मर 2016; Pribbernow 2016; Lorenzen 2017), और मोरक्को टकसाल 'पुदीना' (मेन्था spicata) विपरीत विकास प्रदर्शन दिखाया (आरएफटी = एनएफटी\ > बजरी) एनएफटी में सबसे अधिक पत्ती संख्या के साथ (ज़िमर्मन 2017)। यह बजरी की स्थिति का लाभ दर्शाता है और युग्मित एक्वापोनिक स्थितियों के तहत मिट्टी के सब्सट्रेट के साथ पारंपरिक पौधे के बर्तनों में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। बागवानी क्षेत्र (मिट्टी, कोको फाइबर, पीट, आदि) से सबस्ट्रेट्स के उपयोग के कारण इस प्रकार के एक्वापोनिक्स को 'बागवानी — एक्वापोनिक्स _ (एसएल) _' के रूप में नामित किया गया था। (पाम एट अल 2018 देखें)। इसमें सभी पौधों की खेती की तकनीकें शामिल हैं जो पौधों को बर्तनों में बढ़ने की अनुमति देती हैं, जिससे बर्तन में सब्सट्रेट को एक्वापोनिक्स के लिए शास्त्रीय बजरी सब्सट्रेट के बराबर माना जा सकता है। Knaus & पाम (अप्रकाशित डेटा) द्वारा अनुसंधान आमतौर पर उगाई गई सब्जियों की गुणवत्ता में विचरण दिखाया गया है और इस प्रकार मिट्टी के साथ इस प्रकार के एक्वापोनिक्स में बढ़ने के लिए उनकी उपयुक्तता (चित्र 7.11, तालिका 7.1)। इस प्रकार के एक्वापोनिक्स, सेम, भेड़ के बच्चे सलाद और मूली में अच्छा प्रदर्शन किया।

    अंजीर 7.11 FishGlasshouse में सर्दियों 2016/2017 में सर्दियों की स्थिति के तहत, आमतौर पर उगाई जाने वाली सब्जियों की एक किस्म के साथ प्रयोग (रोस्टॉक विश्वविद्यालय, जर्मनी)

    ** तालिका 7.1** मिट्टी के साथ बर्तनों में नियमित उर्वरक के 50% के उपयोग के साथ एक्वापोनिक खेती में बागवानी पौधों के उपयोग के लिए सिफारिश

    तालिका थैड tr वर्ग = “हेडर” thname/वें Thlat। नाम/वें Aquaponics/वें के लिए संभव थमार्क/वें Thnutrient शासन/वें /tr /thead tbody tr वर्ग = “अजीब” टीडीबीन्स/टीडी टीडी iPhaseolus वुल्गारी/i /टीडी टीडीईएस/टीडी टीडी1/टीडी टीडीएक्सटेंसिव/टीडी /tr tr वर्ग = “यहां तक कि टीडीपीएएस/टीडी टीडी आईपीआईएसयूएम सतीवम/आई /टीडी टीडीएनओ/टीडी टीडी 2/टीडी टीडीन्टेंसिव/टीडी /tr tr वर्ग = “अजीब” टीडीबीईटी/टीडी टीडी आईबीटा वुल्गारी/आई /टीडी टीडीएनओ/टीडी टीडी 2/टीडी टीडीबोथ/टीडी /tr tr वर्ग = “यहां तक कि टीडीटमाटर/टीडी टीडी आइसोलानम लाइकोपरसिम/आई /टीडी टीडीएनओ/टीडी टीडी 2.3/टीडी टीडीबोथ/टीडी /tr tr वर्ग = “अजीब” टीडीमेम्ने की लेटयूस/टीडी टीडी Ivalerianella लोकुस्टा/i /टीडी टीडीईएस/टीडी टीडी1/टीडी टीडीबोथ/टीडी /tr tr वर्ग = “यहां तक कि टीड्राडिश/टीडी टीडी इराक तृत्व/i /टीडी टीडीईएस/टीडी टीडी1/टीडी टीडीबोथ/टीडी /tr tr वर्ग = “अजीब” टीडीव्हीट/टीडी टीडी iTriticum aestivum/i /टीडी टीडीएनओ/टीडी टीडी 2/टीडी टीडीबोथ/टीडी /tr tr वर्ग = “यहां तक कि टीडीएलटीयूसी/टीडी टीडी Ilactuca तृत्व/i /टीडी टीडीईएस/टीडी टीडी1/टीडी टीडीन्टेंसिव/टीडी /tr /टीबीओडी /तालिका

    पौधे की पसंद (प्रजातियों और तनाव) और विशेष रूप से हाइड्रोपोनिक सबसिस्टम और/या सब्सट्रेट, जिसमें पीट, पीट विकल्प, कोको फाइबर, खाद, मिट्टी आदि शामिल हैं या उनमें से मिश्रण (सोमरविले एट अल। 2014 देखें), उद्यम की आर्थिक सफलता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। कुछ substrates की दक्षता मीडिया बिस्तर हाइड्रोपोनिक उप इकाइयों में परीक्षण किया जाना चाहिए (जैसे रेत का उपयोग (McMurtry एट अल 1990, 1997), बजरी (Lennard और लियोनार्ड 2004) और perlite (टायसन एट अल 2008)। अन्य मीडिया बेड सबस्ट्रेट्स जैसे कि ज्वालामुखीय ग्रेवेल या रॉक (टफ/तुफा), चूना पत्थर बजरी, नदी के बिस्तर बजरी, कुस्र्न पत्थर, पुनर्नवीनीकरण प्लास्टिक, नारियल फाइबर, चूरा, पीट का काई और चावल ट्रंक जैसे कार्बनिक सबस्ट्रेट्स का उपयोग सोमरविले एट अल द्वारा वर्णित किया गया है। (2014)। सिफारिशों के साथ गुणात्मक तुलनात्मक अध्ययन, हालांकि, बहुत दुर्लभ हैं और भविष्य के शोध का विषय हैं।

    7.7.4 पॉलीपोनिक्स

    एक एकल जलीय प्रणाली में विभिन्न जलीय जीवों का संयोजन कुल पैदावार बढ़ा सकता है। सबसे पहले नेगेल (1977) द्वारा लागू किया गया, इस बहुआयामी उत्पादन सिद्धांत को Knaus और पाम (2017b) द्वारा 'पॉलीपोनिक' (पॉलीकल्चर + एक्वापोनिक्स) के रूप में युग्मित प्रणालियों में एक्वापोनिक्स के साथ संयुक्त शब्द पॉलीकल्चर शब्द से बनाया गया था। आईएमटीए (एकीकृत मल्टीट्रॉफिक एक्वाकल्चर) की तरह, पॉलीपोनिक्स उत्पादन प्रणालियों की विविधता का विस्तार करता है। एक प्रणाली में कई प्रजातियों का उपयोग करने के फायदे और नुकसान दोनों हैं (ए) विविधीकरण निर्माता को स्थानीय बाजार की मांगों का जवाब देने की अनुमति देता है, लेकिन दूसरी तरफ (बी), कई उत्पादों में ध्यान केंद्रित किया जाता है, जिसके लिए अधिक कौशल और बेहतर प्रबंधन की आवश्यकता होती है। पॉलीपोनिक्स पर प्रकाशित जानकारी दुर्लभ है। हालांकि, सैस और Fitzsimmons (2013) ताजे पानी झींगा (macrobrachium rosenbergii) और नील टिलापिया (O. niloticus) के साथ पॉलीकल्चर में सलाद, चीनी गोभी और pakchoi के बेहतर संयंत्र विकास की सूचना दी युग्मित aquaponics में। Alberts-Hubatsch एट अल। (2017) महान क्रेफ़िश (एस्टाकस एस्टाकस), संकर धारीदार बास (Morone saxatilis x M. chrysops), माइक्रोएल्गे (Nannochloropsis limnetica) और watercress (Nasturtium officinale), जहां क्रेफ़िश विकास था अपेक्षित से अधिक, वाटरक्रेस जड़ों पर भोजन, मछली मल और एक पाईपर से डिजाइन आहार।

    रोस्टॉक विश्वविद्यालय में प्रारंभिक जांच ने अफ्रीकी कैटफ़िश (Clarias gariepinus) और नील Tilapia (Oreochromis niloticus, पाम एट अल) के उत्पादन के साथ दो समान 25msup2/sup बैकयार्ड युग्मित एक्वापोनिक इकाइयों में पौधों की वृद्धि में अंतर दिखाया। सलाद के पौधे की पैदावार (Lactuca sativa) और ककड़ी के फल (mis sativus) O के साथ संयोजन में काफी बेहतर थे। niloticus इस आशय को भी Knaus और पाम (2017a) तुलसी में 2.5 गुना उच्च उपज के साथ देखा गया था (Ocimum basilicum) और अजमोद के दो गुना अधिक बायोमास (Petroselinum crispum) O के साथ संयुक्त. niloticus। O. niloticus और आम कार्प (Cyprinus carpio) के बीच एक और तुलना प्रति संयंत्र दो गुना अधिक सकल बायोमास (जी plantsup-1/sup) टमाटर (_Solanum लाइकोपरसिकम _) tilapia और खीरे (mis sativus) कार्प के साथ, हालांकि, उच्च ककड़ी फल के साथ O में वजन niloticus एक्वापोनिक इकाई (Knaus और पाम 2017b)। टकसाल की उपज (Mentha x piperita) तिलपिया इकाई में लगभग 1.8 गुना अधिक थी, लेकिन अजमोद कार्प (Knaus एट अल। 2018a) के साथ 2.4 गुना अधिक था। इन प्रयोगों के परिणामों ने पौधों के विकास के आदेश का पालन किया: O. niloticus\ > C. carpio\ > C. gariepinus, जबकि मछली विकास के साथ एक रिवर्स ऑर्डर दिखाया: C. gariepinus\ > O. niloticus\ > _C।

    इन परिणामों के अनुसार, मछली की पसंद पौधे की उपज और विभिन्न मछली प्रजातियों के संयोजन को प्रभावित करती है और उनके संबंधित विकास प्रदर्शन से एक युग्मित एक्वापोनिक्स को इष्टतम मछली और पौधे की पैदावार में समायोजित करने की अनुमति मिलती है। लगातार प्रयोगों के दौरान (O. niloticus केवल, C. gariepinus केवल), एक उच्च तुलसी (ओ बेसिलिकम) 20.44% की बायोमास उपज (संयंत्र विकास अंतर - PGD) C के साथ तुलसी उपज के विपरीत O. niloticus के लिए मनाया गया gariepinus (Knaus एट अल 2018b)। इस प्रकार, O. niloticus एक सामान्य C में पौधों की उपज बढ़ाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है gariepinus प्रणाली। Tilapia द्वारा यह तथाकथित बढ़ावा प्रभाव समग्र प्रणाली उत्पादन उत्पादन को बढ़ाता है और i क्षतिपूर्ति करता है) C के उच्च मछली विकास के साथ गरीब पौधों की वृद्धि. gariepinus और साथ ही i) O में गरीब मछली वृद्धि. niloticus संयंत्र उपज के लिए एक बढ़ावा के साथ। एक पहला वाणिज्यिक पॉलीपोनिक खेत बाली, इंडोनेशिया में खोला गया है, जो एशियाई कैटफ़िश (Clarias batrachus) और पारंपरिक कृषि उत्पादों के साथ मिलकर टिलापिया का उत्पादन करता है।

  8. 7.8 सिस्टम प्लानिंग और प्रबंधन मुद्दे

    Original publication · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित · Aquaponics Food Production Systems

    युग्मित एक्वापोनिक्स पोषक तत्वों पर निर्भर करता है जो मछली इकाइयों से प्रदान किए जाते हैं, या तो एक वाणिज्यिक गहन आरएएस या टैंक छोटे परिचालनों में व्यापक परिस्थितियों में स्टॉक किए जाते हैं। उत्तरार्द्ध में मछली घनत्व अक्सर लगभग 15—20 किलो/एमएसयूपी3/एसयूपी (तिलापिया, कार्प) होता है, लेकिन व्यापक अफ्रीकी कैटफ़िश उत्पादन 50 किलो/एमएसयूपी 3/एसयूपी तक अधिक हो सकता है। इस तरह के विभिन्न मोजा घनत्व का पोषक तत्वों के प्रवाह और पौधों के लिए पोषक तत्वों की उपलब्धता, जल गुणवत्ता नियंत्रण और समायोजन की आवश्यकता के साथ-साथ उचित प्रबंधन प्रथाओं पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

    पोषक तत्वों की सांद्रता के संबंध में प्रक्रिया पानी की गुणवत्ता मुख्य रूप से फ़ीड की संरचना और मछली की संबंधित कारोबार दर पर निर्भर है। फ़ीड इनपुट और फ़ीड पोषक तत्वों के बीच का अंतर, मछली के अंदर आत्मसात करना या सिस्टम के रखरखाव के माध्यम से खो गया, जलीय कृषि से पौधे उपलब्ध पोषक तत्वों की अधिकतम क्षमता के बराबर है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, पोषक सांद्रता को स्तरों पर समायोजित किया जाना चाहिए, जो पौधों को प्रभावी ढंग से विकसित करने की अनुमति देता है। हालांकि, सभी मछली प्रजातियां ऐसी स्थितियों का सामना करने में सक्षम नहीं हैं। नतीजतन, अफ्रीकी कैटफ़िश, Tilapia या कार्प जैसी लचीला मछली प्रजातियों को एक्वापोनिक उम्मीदवारों को पसंद किया जाता है। रोस्टॉक विश्वविद्यालय में, पूरे कैटफ़िश और आउटपुट और इनपुट मूल्यों के रूप में अपने मानक आहार का विश्लेषण मैक्रोन्यूट्रेंट्स एन, पी, के, सीए, एमजी और एस और सूक्ष्म पोषक तत्वों फे, एमएन, मो, क्यू, जेएन और से की कारोबार दर की पहचान करने के लिए किया गया था। पी के अपवाद के साथ, मछली को दिए गए फ़ीड पोषक तत्वों का 50% से अधिक अपने शरीर में नहीं रखा जाता है और संभावित रूप से पौधों के पोषक तत्वों (स्ट्रॉच एट अल। 2018; चित्र 7.12) के रूप में उपलब्ध माना जा सकता है। हालांकि, इन पोषक तत्वों को प्रक्रिया के पानी और तलछट के अंदर समान रूप से वितरित नहीं किया जाता है। विशेष रूप से माइक्रोन्यूट्रेंट्स (एन, पी, के) प्रक्रिया में जमा होते हैं पानी के साथ-साथ ठोस अंश के अंदर, जबकि लौह जैसे सूक्ष्म पोषक तत्व, स्पष्टीकरण द्वारा अलग किए गए ठोस अंश में गायब हो जाते हैं। चित्रा 7.13 एक गहन अफ्रीकी कैटफ़िश आरएएस में कीचड़ संग्रह के 6 दिनों के बाद स्पष्टीकरण सफाई प्रति पोषक तत्व उत्पादन दिखाता है। पौधों के आवश्यक पोषक तत्वों का अनुपात जो संबंधित मात्रा में भंग होने वाले ठोस पदार्थों में बाध्य होते हैं, महत्वपूर्ण हैं: एन = 48%, पी = 61%, के = 10%, सीए = 48%, मिलीग्राम = 16%, एस = 11%, Fe = 99%, Mn = 86%, मो = 100%, Zn = 48% और Cu = 55%

    ** अंजीर 7.12** अफ्रीकी कैटफ़िश जलीय कृषि में अप्रयुक्त पोषक तत्व जो संभावित रूप से एक्वापोनिक संयंत्र उत्पादन (मूल डेटा) के लिए उपलब्ध हैं

    7.13** प्रक्रिया पानी और ठोस अंदर मैक्रो- और सूक्ष्म पोषक तत्वों का वितरण। (स्ट्रॉच एट अल से डेटा (2018))

    एक प्रमुख प्रबंधन कारक प्रणाली के अंदर ऑक्सीजन की उपलब्धता है, जो प्रक्रिया जल उच्च में संयंत्र उपलब्ध नाइट्रेट की एकाग्रता रखने के लिए महत्वपूर्ण है। परंपरागत स्पष्टीकरण जो कई आरएएस में लागू होते हैं, पुनर्संरचना से कार्बन युक्त ठोस कचरे को हटाते हैं लेकिन उन्हें प्रक्रिया के संपर्क में छोड़ देंगे पानी अवसादन टैंक के अगले सफाई अंतराल तक। इस समय के दौरान, कार्बन युक्त कार्बनिक पदार्थ का उपयोग बैक्टीरिया को अस्वीकार करके ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जाता है, नाइट्रेट के महत्वपूर्ण नुकसान के लिए लेखांकन। यह वातावरण में नाइट्रोजन के रूप में outgasses और खो गया है। गहन उत्पादन की स्थिति के तहत, जैविक कीचड़ की बड़ी मात्रा अवसादन टैंकों के अंदर जमा हो जाएगी, रखरखाव के परिणामों के साथ, ताजे पानी के प्रतिस्थापन और बाद में प्रक्रिया के पानी के अंदर पोषक तत्व संरचना के लिए। चित्रा 7.14 तीन अलग-अलग मोजा घनत्व के तहत अफ्रीकी कैटफ़िश रास के होल्डिंग टैंक में पोषक सांद्रता को दर्शाता है (व्यापक: 35 मछली/टैंक, अर्द्ध गहन: 70 मछली/टैंक, गहन: 140 मछली/टैंक)। स्टॉकिंग घनत्व जितना अधिक होता है और सिस्टम के अंदर परिणामी ऑक्सीजन सामग्री कम होती है, उतना ही कम संयंत्र उपलब्ध नाइट्रेट सिस्टम के अंदर प्रति किलो फीड होता है।

    ** अंजीर 7.14** तीन अलग-अलग मोजा घनत्व (मूल डेटा) के तहत अफ्रीकी कैटफ़िश जलीय कृषि में प्रति किलो फ़ीड और ऑक्सीजन स्तर पर एन बजट

    सामान्य तौर पर, मछली की तीव्रता में वृद्धि के साथ, सिस्टम के अंदर ऑक्सीजन की उपलब्धता क्योंकि मछली और एरोबिक कीचड़ पाचन द्वारा ऑक्सीजन की खपत और हाइड्रोपोनिक उपप्रणाली के अंदर घट जाती है। ऑक्सीजन के स्तर को उच्च स्तर पर बनाए रखा जा सकता है, लेकिन इसके लिए ऑक्सीजन की निगरानी और नियंत्रण के लिए अतिरिक्त निवेश की आवश्यकता होती है। यह मुद्दा सिस्टम के नियोजन चरण की शुरुआत से ही युग्मित एक्वापोनिक्स के लिए जबरदस्त महत्व है क्योंकि विभिन्न परिदृश्य योजनाबद्ध मछली उत्पादन के लिए निर्णायक हैं, पौधों के उत्पादन इकाइयों के लिए प्रक्रिया के पानी की परिणामी गुणवत्ता, और इसके परिणामस्वरूप आर्थिक स्थिरता। सिस्टम डिजाइन, रखरखाव प्रक्रियाओं और पौधों के विकास के लिए पोषक तत्वों की उपलब्धता के संदर्भ में प्रबंधन परिणामों के साथ युग्मित एक्वापोनिक उत्पादन प्रणालियों के चार प्रधानाचार्यों को निम्नानुसार परिभाषित किया जा सकता है:

    • व्यापक उत्पादन, ऑक्सीजन लचीला मछली (जैसे तिलापिया, कार्प), कोई ऑक्सीजन नियंत्रण, OSUB2/उप 6 मिलीग्राम/एल से ऊपर, उच्च पोषक तत्व सांद्रता, छोटे निवेश, कम बीओडी, प्रति किलो फ़ीड उच्च नाइट्रेट के साथ थोड़ा पानी का उपयोग।

    • गहन उत्पादन, ऑक्सीजन लचीला मछली (जैसे अफ्रीकी कैटफ़िश), कोई ऑक्सीजन नियंत्रण, 6 मिलीग्राम/एल, उच्च पानी के उपयोग, मध्यम निवेश, उच्च बीओडी, कम नाइट्रेट प्रति किलो फ़ीड, उच्च पोषक तत्व सांद्रता के नीचे OSUB2/सब।

    • व्यापक उत्पादन, ऑक्सीजन की मांग मछली (जैसे ट्राउट), ऑक्सीजन नियंत्रण, ओएसयूबी 2/सब से ऊपर 6-8 मिलीग्राम/एल, उच्च पानी का उपयोग, मध्यम निवेश, कम बीओडी, प्रति किलो फ़ीड उच्च नाइट्रेट, कम पोषक सांद्रता।

    • गहन उत्पादन, ऑक्सीजन की मांग मछली (जैसे ट्राउट, पिकपर), ऑक्सीजन नियंत्रण, ओएसयूबी 2/सब से ऊपर 6-8 मिलीग्राम/एल, उच्च पानी का उपयोग, उच्च निवेश, कम बीओडी, मध्यम नाइट्रेट प्रति किलो फ़ीड।

    संग्रहण घनत्व और प्रणाली के अंदर ऑक्सीजन की औसत मात्रा के अलावा, संयंत्र उत्पादन व्यवस्था, यानी बैच या कंपित खेती, प्रक्रिया के अंदर संयंत्र उपलब्ध पोषक तत्वों के लिए परिणाम है पानी (पाम एट अल। 2019)। यह मामला विशेष रूप से तेजी से बढ़ती मछली के साथ है, जहां उत्पादन चक्र के दौरान फ़ीड में वृद्धि इतनी तेजी से हो सकती है कि उच्च पानी विनिमय दर की आवश्यकता होती है और इस प्रकार पोषक तत्व संरचना और प्रबंधन के परिणामों के साथ पोषक तत्व कमजोर पड़ने में वृद्धि हो सकती है।

    युग्मित एक्वापोनिक प्रणाली के एक हिस्से के रूप में आरएएस में होने वाली एक ही ऑक्सिक या एनोक्सिक प्रक्रियाएं हाइड्रोपोनिक उपप्रणाली के अंदर भी होती हैं। इसलिए, पौधों के अच्छे विकास के लिए पानी की गुणवत्ता को अनुकूलित करने के लिए ऑक्सीजन की उपलब्धता और संभवतः पौधे के पानी का वातन महत्वपूर्ण हो सकता है। ऑक्सीजन हेटरोट्रॉफिक बैक्टीरिया को कार्बनिक बाध्य पोषक तत्वों को भंग चरण (यानी अमोनिया में प्रोटीन नाइट्रोजन) और नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया में अमोनिया को नाइट्रेट में परिवर्तित करने की अनुमति देता है। पानी में ऑक्सीजन की उपलब्धता भी anoxic माइक्रोबियल चयापचय कम कर देता है (यानी नाइट्रेट- और/या सल्फेट-कम करने वाले बैक्टीरिया, Comeau 2008), प्रक्रियाओं जो पोषक तत्वों की सांद्रता में कमी पर जबरदस्त प्रभाव पड़ सकता है। जड़ों के वातन भी लाभ यह है कि पानी और पोषक तत्वों जड़ की सतह के लिए ले जाया जाता है, और कहा कि कणों कि जड़ की सतह पर व्यवस्थित कर रहे हैं (Somerville एट अल. 2014)।

  9. 7.9 युग्मित एक्वापोनिक्स के कुछ फायदे और नुकसान

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    निम्नलिखित चर्चा में कई महत्वपूर्ण पेशेवरों और युग्मित एक्वापोनिक्स की चुनौतियों का पता चलता है:

    प्रो: युग्मित एक्वापोनिक प्रणालियों में कई खाद्य उत्पादन लाभ होते हैं, विशेष रूप से विभिन्न उत्पादन तराजू के तहत संसाधनों की बचत और भौगोलिक क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला पर। इस उत्पादन सिद्धांत का मुख्य उद्देश्य सीमित पौधों के पोषक तत्व और ऊर्जा के रूप में फ़ीड, पानी, फॉस्फोरस जैसे दुर्लभ संसाधनों का सबसे कुशल और टिकाऊ उपयोग है। जबकि, जलीय कृषि और हाइड्रोपोनिक्स (स्टैंड-अलोन के रूप में), एक्वापोनिक्स की तुलना में अधिक प्रतिस्पर्धी हैं, युग्मित एक्वापोनिक्स में स्थिरता के मामले में बढ़त हो सकती है और इस प्रकार इन प्रणालियों का औचित्य विशेष रूप से जब संदर्भ में देखा जाता है, उदाहरण के लिए, जलवायु परिवर्तन, घटते संसाधन, परिदृश्य जो भविष्य में टिकाऊ कृषि की हमारी दृष्टि को बदल सकता है।

    प्रो: छोटे पैमाने पर और बैकयार्ड-युग्मित एक्वापोनिक्स घरों और किसानों द्वारा स्थानीय और समुदाय आधारित खाद्य उत्पादन का समर्थन करने के लिए हैं। वे उच्च निवेश लागत को रोकने में सक्षम नहीं हैं और सरल और कुशल प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता होती है। यह युग्मित एक्वापोनिक्स में परीक्षण मछली और पौधे संयोजनों के लिए लागू होता है।

    ** अंजीर 7.15** युग्मित एक्वापोनिक प्रणालियों का विकास (ए) घरेलू अपशिष्ट निर्माण झीलों (सीडब्ल्यू) और (बी) सीडब्ल्यू से युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम (आरएएस) से (सी) युग्मित एक्वापोनिक प्रणालियों में हाइड्रोपोनिक इकाइयों के साथ संयोजन में

    प्रो: समकालीन युग्मित एक्वापोनिक्स के पौधों में कचरे के इलाज में समान भूमिका होती है क्योंकि निर्मित झीलों को पानी से कचरे को हटाने में किया जाता है (चित्र 7.15)। युग्मित एक्वापोनिक्स में हाइड्रोपोनिक इकाई में पौधे इसलिए पानी को शुद्ध करने का कार्य पूरा करते हैं और जलीय कृषि के पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिए 'जल शुद्धिकरण की जैविक उन्नत इकाई 'माना जा सकता है।

    चैलेंज: यह व्यापक रूप से स्वीकार किया गया है कि पौधों के पोषण के लिए इनपुट के रूप में केवल मछली फ़ीड का उपयोग पारंपरिक कृषि उत्पादन प्रणालियों (जैसे एन-पी-के हाइड्रोपोनिक्स खाद) (Goddek एट अल। 2016) की तुलना में अक्सर गुणात्मक और मात्रात्मक रूप से अपर्याप्त होता है। युग्मित एक्वापोनिक्स।

    समर्थक: युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम का मछली कल्याण पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। हाल के अध्ययनों से पता चलता है कि ककड़ी और तुलसी के साथ संयोजन में, अफ्रीकी कैटफ़िश (C. gariepinus) का आक्रामक व्यवहार कम हो गया था (बास्मान एट अल। 2017, 2018)। इससे भी महत्वपूर्ण बात, नियंत्रण के साथ चोटों और व्यवहार पैटर्न की तुलना, उच्च तुलसी घनत्व वाले एक्वापोनिक्स ने अफ्रीकी कैटफ़िश को और भी सकारात्मक रूप से प्रभावित किया। पौधे प्रक्रिया में पदार्थों को छोड़ देते हैं जैसे फॉस्फेटस (ताराफदर और क्लासेन 1988; ताराफदर एट अल 2001) जो रूट क्षेत्र के चारों ओर जैव रासायनिक फॉस्फेट यौगिकों को हाइड्रोलाइज करने में सक्षम हैं और कार्बनिक अम्ल (बैस एट अल। 2004) को उखाड़ फेंकते हैं। इसके अतिरिक्त, रूट सतहों पर सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थों के विसर्जन के माध्यम से एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जिससे खनिजों के समाधान में वृद्धि होती है जिससे उन्हें पौधे पोषण के लिए उपलब्ध कराया जाता है। यह स्पष्ट है कि rhizosphere के पर्यावरण, 'रूट एक्सयूडेट', कार्बनिक अम्ल anions, phytosiderophores, शर्करा, विटामिन, एमिनो एसिड, प्यूरीन, न्यूक्लियोसाइड्स, अकार्बनिक आयन, गैसीय अणुओं, एंजाइमों और रूट सीमा कोशिकाओं (डकोरा और फिलिप्स 2002) जैसे कई कार्बनिक यौगिकों के होते हैं, जो हो सकता है युग्मित जलीय प्रणालियों में जलीय जीवों के स्वास्थ्य को प्रभावित करते हैं। यह सहजीवी संबंध शुद्ध जलीय कृषि या decoupled एक्वापोनिक्स में उपलब्ध नहीं है। हालांकि, बेहतर मछली कल्याण के लिए जिम्मेदार कारकों को समझने के लिए अभी भी काफी शोध करने की आवश्यकता है।

    प्रो: Aquaponics विशेष रूप से उन क्षेत्रों में जहां पर्यावरणीय परिस्थितियों की वजह से उत्पादन कारकों विशेष रूप से चुनौतीपूर्ण हैं में पारंपरिक कृषि उत्पादन का एक अनुकूलित रूप के रूप में माना जा सकता है, उदाहरण के लिए रेगिस्तान या अत्यधिक आबादी वाले शहरी क्षेत्रों (शहरों) में। सिस्टम डिज़ाइन और ऑपरेशन के पैमाने के संदर्भ में, युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम को स्थानीय परिस्थितियों में आसानी से समायोजित किया जा सकता है।

    चैलेंज: युग्मित एक्वापोनिक भी नुकसान दिखाते हैं, मछली और पौधे के उत्पादन की अक्सर अनुपयुक्त घटक अनुपात की स्थिति के कारण। मछली कल्याण के परिणामों से बचने के लिए, युग्मित एक्वापोनिक प्रणालियों को फीड इनपुट, स्टॉकिंग घनत्व के साथ-साथ जल उपचार इकाइयों और हाइड्रोपोनिक्स के आकार को संतुलित करना चाहिए। अब तक युग्मित एक्वापोनिक्स में घटक अनुपात का ज्ञान अभी भी सीमित है, और इस समस्या को दूर करने के लिए मॉडलिंग शुरुआत में है। Rakocy (2012) का सुझाव दिया 57 प्रति वर्ग मीटर फी/दिन की छ सलाद बढ़ रही क्षेत्र और 1 msup3/मछली पालन टैंक की sup 2 msup3/मटर बजरी कि 60 किलो के एक उत्पादन की अनुमति देता है/msup3/sup tilapia। यूवीआई-सिस्टम के आधार पर, आकार अनुपात को नुकसान के रूप में माना जाता था क्योंकि पौधों के बढ़ते क्षेत्र का अपेक्षाकृत बड़ा अनुपात कम से कम 7:3 के मछली की सतह क्षेत्र में पर्याप्त पौधे उत्पादन के लिए हासिल किया जाना चाहिए। दूसरी ओर, युग्मित सिस्टम के सिस्टम डिज़ाइन अत्यधिक परिवर्तनीय होते हैं, अक्सर तुलनीय नहीं होते हैं, और किए गए अनुभवों को आसानी से किसी अन्य सिस्टम या स्थान पर स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है। नतीजतन, सर्वोत्तम संभव उत्पादन अनुपात की पहचान करने के लिए कहीं अधिक शोध डेटा की आवश्यकता होती है, अंततः इष्टतम डिज़ाइन किए गए बुनियादी मॉड्यूल को गुणा करके युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम को बढ़ाने में सक्षम होता है (यह भी देखें Chap 11)।

    चुनौती: प्रतिकूल पानी की गुणवत्ता मानकों को नकारात्मक रूप से मछली स्वास्थ्य को प्रभावित करने के लिए कहा गया है। जैसा कि यवज़कन यिल्डिज़ एट अल। (2017) ने बताया, मछली कल्याण पर पानी की गुणवत्ता के नकारात्मक प्रभावों से बचने के लिए पौधों के पोषक तत्वों को प्रतिधारण को अधिकतम किया जाना चाहिए। पर्याप्त मछली प्रजातियों का चयन करना महत्वपूर्ण है जो उच्च पोषक तत्व भार को स्वीकार कर सकते हैं, जैसे अफ्रीकी कैटफ़िश (C. gariepinus) या नील Tilapia (O. niloticus,)। इस तरह के Zander या pikeparch के रूप में अधिक समझदार प्रजातियों (Sander lucioperca) भी aquaponics में लागू किया जा सकता है क्योंकि वे पोषक तत्वों समृद्ध या eutrophic जल निकायों उच्च गंदगी के साथ पसंद करते हैं (Jeppesen एट अल. 2000; Keskinen और Marjomäki 2003; देखें [संप्रदाय 7.7.1. मछली उत्पादन])। अब तक, मछली कल्याण हानि पर सटीक बयान की अनुमति देने के लिए कम डेटा है। पौधों को आम तौर पर प्रक्रिया के अंदर 230 और 400 मिलीग्राम/एल के बीच उच्च पोटेशियम सांद्रता की आवश्यकता होती है, 200-400 मिलीग्राम/एल पोटेशियम ने अफ्रीकी कैटफ़िश कल्याण (प्रेसास बासालो 2017) पर कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं दिखाया। इसी प्रकार, 40 और 80 मिलीग्राम/एल ओर्थोप का पालन करने वाले पानी में किशोर अफ्रीकी कैटफ़िश (स्ट्रॉच एट अल। 2019) के विकास प्रदर्शन, फ़ीड दक्षता और कल्याण लक्षणों पर कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ा।

    चुनौती: एक और मुद्दा खाद्य सुरक्षा के मामले में रोगों के संभावित संचरण है, मछली कचरे के संपर्क में किया गया है कि पौधों की खपत के माध्यम से लोगों के लिए। आम तौर पर, ज़ोनोस की घटना मामूली होती है क्योंकि बंद एक्वापोनिक्स पूरी तरह से नियंत्रित सिस्टम होते हैं। हालांकि, रोगाणु सिस्टम घटकों या मछली के आंत में प्रक्रिया के पानी में जमा हो सकते हैं। Escherichia coli और Salmonella एसपीपी। (zoonotic enteric बैक्टीरिया) मल प्रदूषण और माइक्रोबियल पानी की गुणवत्ता के संकेतक के रूप में पहचान की गई, हालांकि, वे केवल बहुत कम मात्रा में एक्वापोनिक्स में पाए गए (Munguia-Fragozo एट अल। 2015)। aquaponics, हाइड्रोपोनिक्स और मिट्टी आधारित उत्पादन के बीच चिकनी बनावट पत्तेदार साग की एक और तुलना एरोबिक प्लेट गिनती (एपीसी, एरोबिक बैक्टीरिया), Enterobacteriaceae, गैर रोगजनक E में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं दिखाया। coli और Listeria, रोगजनकों के साथ एक तुलनीय प्रदूषण स्तर का सुझाव ( बर्नहार्ट एट अल 2015)। लिस्टिरिया एसपीपी सबसे अधिक बार (40%) डी-रूट पौधों के साथ हाइड्रोपोनिक्स में था (जड़ों 0% के साथ एक्वापोनिक पौधों, जड़ों\ 10% के बिना एक्वापोनिक पौधों), लेकिन जरूरी नहीं कि हानिकारक L monocytogenes प्रजातियां। यह सुझाव दिया गया था कि बैक्टीरिया का स्रोत स्वच्छता प्रबंधन की कमी के कारण हो सकता है, जैसे कि एक्वापोनिक्स के लिए बहुत कम प्रासंगिकता है। एक और संक्रामक जीवाणु, _Fusobacteria (* Cetobacterium*) _, Schmautz एट अल द्वारा पता चला था। (2017) मछली मल में 75% तक के उच्च प्रसार के साथ। Fusobacteria के प्रतिनिधि मानव रोगों (अस्पताल के रोगाणु, फोड़े, संक्रमण) के लिए जिम्मेदार हैं, बायोफिल्म्स में या मछली आंतों के हिस्से के रूप में प्रजनन करते हैं। एक्वापोनिक्स से Fusobacteria के साथ मानव संक्रमण अभी तक दर्ज नहीं किया गया है लेकिन आवश्यक स्वच्छता प्रोटोकॉल की उपेक्षा करके संभव हो सकता है।

    आम तौर पर, मछली और पौधों की खपत के कारण होने वाली बीमारियों के बारे में बहुत कम जानकारी होती है जो युग्मित एक्वापोनिक सिस्टम से उत्पन्न होती हैं। विल्सन (2005) में, डॉ जेई रकोसी ने कहा कि 25 वर्षों में युग्मित एक्वापोनिक उत्पादन में कोई मानव रोग का प्रकोप नहीं हुआ था। हालांकि, सावधानी के रूप में बैक्टीरिया की संख्या को कम करने के लिए पौधे उत्पादों की एक धोने की प्रक्रिया का उपयोग किया जाना चाहिए। एक क्लोरीन स्नान (100 पीपीएम) के बाद एक पीने योग्य पानी कुल्ला Chalmers (2004) द्वारा सिफारिश की गई थी। यदि इस पद्धति का उपयोग किया जाता है और पौधों या पौधों के उत्पादों के साथ पुनरावृत्ति प्रक्रिया पानी से बचा जाता है, तो मानव रोगजनक बैक्टीरिया के साथ प्रदूषण की संभावना को कम किया जा सकता है। यह न केवल युग्मित के लिए बल्कि एक्वापोनिक्स के अन्य सभी रूपों के लिए भी एक आवश्यक सावधानी है।