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6। जल गुणवत्ता पैरामीटर्स

1. 6.1 भंग ऑक्सीजन

   Original publication 2021 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2021-04-22 · Kentucky State University

   मछली, पौधों और बैक्टीरिया द्वारा उच्च स्तर पर ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। ऑक्सीजन सामग्री पानी में भंग ऑक्सीजन (डीओ) द्वारा मात्रा निर्धारित है और प्रति लीटर मिलीग्राम (मिलीग्राम/एल) (सोमरविले et al. 2014) के रूप में व्यक्त किया जाता है। एक्वापोनिक सिस्टम की गहन प्रकृति में ऑक्सीजन पूरक की आवश्यकता होती है। ऑक्सीजन सतह पर आंदोलन द्वारा या पानी के स्तंभ में डिफ्यूज़र द्वारा सिस्टम में प्रवेश कर सकता है। मछली मोजा घनत्व, संख्या और पौधों के प्रकार, जैविक ठोस पदार्थों की मात्रा, जैविक ऑक्सीजन की मांग, और तापमान सभी कारक हैं जो निर्धारित करते हैं कि कितना डीओ की आवश्यकता है (रैकोसी et al. 2006, वुर्ट्स और Durborow 1992)। डीओ और तापमान का एक महत्वपूर्ण संबंध है। गर्म पानी की तुलना में ठंडे पानी में ऑक्सीजन अधिक घुलनशील होता है, जिसका अर्थ है कि ठंडा पानी गर्म पानी की तुलना में भंग ऑक्सीजन के उच्च स्तर को बनाए रख सकता है। गर्म पानी की मछली बढ़ाने या उन क्षेत्रों में परिचालन करने वाले उत्पादकों के लिए यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जो उच्च साल भर या मौसमी तापमान का अनुभव करते हैं। यह अनुशंसा की जाती है कि भंग ऑक्सीजन 5-8 मिलीग्राम/एल के बीच बनाए रखा जाए डीओ को मापना मुश्किल है, क्योंकि मीटर महंगा या मुश्किल हो सकता है। इस मामले में, निर्माता डीओ एक्वैरियम टेस्ट किट खरीद सकते हैं या सहायता के लिए स्थानीय एक्सटेंशन या विश्वविद्यालयों से संपर्क कर सकते हैं।

   • स्रोत: जेनेले हैगर, लेह एन ब्राइट, जोश डसी, जेम्स टिडवेल 2021। केंटकी स्टेट यूनिवर्सिटी। Aquaponics उत्पादन मैनुअल: उत्पादकों के लिए एक व्यावहारिक पुस्तिका। *

2. 6.2 तापमान

   Original publication 2021 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2021-04-22 · Kentucky State University

   हवा के तापमान की तुलना में एक्वापोनिक्स में पानी का तापमान अधिक महत्वपूर्ण है। कई जल रसायन विज्ञान कारक तापमान से प्रभावित होते हैं, जैसे विषाक्त अमोनिया (गैर-आयनित) की मात्रा और ऑक्सीजन की घुलनशीलता। यह मछली और पौधों दोनों के स्वास्थ्य और अस्तित्व को सीधे प्रभावित करता है। मछली poikilothermic, या ठंडे खून हैं। इसका मतलब है कि उनके शरीर का तापमान पानी के तापमान पर निर्भर है। चरम तापमान पर, मछली खाना बंद कर देगी, सुस्त हो जाएगी और बीमारी के लिए अतिसंवेदनशील हो जाएगी। पौधों में, उच्च तापमान आवश्यक पौधों के पोषक तत्वों के तेज को कम कर सकता है, जैसे कैल्शियम, ठंडे मौसम की फसलों में जल्दी फूलने के लिए मजबूर कर सकता है, और Pythium एसपीपी जैसे पौधों की जड़ों के रोगजनकों के लिए क्षमता बढ़ा सकता है। इस कारण से, दैनिक तापमान में व्यापक झूलों को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है। पानी की सतहों को छायांकन या कवर करना, मछली के टैंकों और पौधों के बिस्तरों को इन्सुलेट करना, और ग्रीनहाउस में निष्क्रिय या सौर ताप का उपयोग करना रणनीतियों को कई उत्पादक रोजगार देते हैं। समशीतोष्ण क्षेत्रों में जहां मौसम से मौसम तक तापमान में काफी बदलाव होता है, उत्पादक हीटिंग या ठंडा करने की लागत को कम करने के लिए मौसमी रूप से मछली और पौधे की फसलों को वैकल्पिक कर सकते हैं।

   • स्रोत: जेनेले हैगर, लेह एन ब्राइट, जोश डसी, जेम्स टिडवेल 2021। केंटकी स्टेट यूनिवर्सिटी। Aquaponics उत्पादन मैनुअल: उत्पादकों के लिए एक व्यावहारिक पुस्तिका। *

3. 6.3 पीएच

   Original publication 2021 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2021-04-22 · Kentucky State University

   पीएच एक समाधान की अम्लता या आधारशिला का एक उपाय है। यह मुक्त हाइड्रोजन आयनों (एच ^+^) की उपस्थिति या अनुपस्थिति से निर्धारित होता है, जहां अधिक एच ^+^ मौजूद होता है, अधिक अम्लीय समाधान होता है। एक अम्लीय समाधान में कम पीएच होता है। पीएच को 1-14 से पैमाने पर मापा जाता है, जिसमें 7 तटस्थ होता है। नीचे एक पीएच मान 7 इंगित करता है एक समाधान अम्लीय है और ऊपर 7 इंगित करता है कि एक समाधान बुनियादी है। पीएच एक लॉगरिदमिक पैमाने पर दर्ज किया गया है और इस प्रकार कई चिकित्सकों के लिए सहज नहीं है। उदाहरण के लिए, यदि एक एक्वापोनिक सिस्टम का पीएच 7 मापता है, तो दो सप्ताह के उपाय 5 के बाद, पीएच 2 की डिग्री से नहीं गिरा है, बल्कि 100 गुना है। जल प्रबंधन और सुधार के लिए पीएच पैमाने को समझना महत्वपूर्ण है।

   मछली, पौधे और बैक्टीरिया में पीएच के लिए विशिष्ट सहिष्णुता सीमाएं होती हैं। हालांकि वे अपनी इष्टतम सीमा के बाहर पैरामीटर बर्दाश्त कर सकते हैं, उप-सममूल्य की स्थिति विकास और अस्तित्व को बहुत प्रभावित कर सकती है। मछली 6.0-8.5 से पीएच की एक विस्तृत श्रृंखला बर्दाश्त कर सकती है, लेकिन उन्हें परिवर्तनों के लिए धीरे-धीरे अनुकूलित करने की आवश्यकता है। पीएच पौधों और जीवाणुओं के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। 6.0-6.5 (चित्रा 16) के बीच पीएच पर पौधों के लिए सभी सूक्ष्म और मैक्रो-पोषक तत्व उपलब्ध हैं। इस सीमा से ऊपर या नीचे, पौधों के लिए कुछ पोषक तत्व उपलब्ध नहीं हैं। जब पीएच 7.5 से अधिक हो जाता है, तो पौधे जल्दी से आवश्यक पोषक तत्वों जैसे लौह, फॉस्फोरस और मैंगनीज (सोमरविले et al. 2014) में कम हो जाते हैं। इसके विपरीत, कम पीएच नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। 6.0 से नीचे, अमोनिया को नाइट्रेट में बदलने की क्षमता बहुत कम हो गई है।

   

   पीएच को प्रभावित करने वाले कई कारक हैं। नाइट्रिफिकेशन (निम्नलिखित खंड में चर्चा की गई) और क्रमशः एच ^+^ और सीओ ~ 2 ~ का उत्पादन करके मछली मोजा घनत्व ड्राइव पीएच नीचे। पीएच को उपयुक्त संस्कृति स्तर तक लाने के लिए संशोधन की आवश्यकता होती है। पीएच का प्रबंधन लगातार निगरानी और रिकॉर्डिंग के साथ शुरू होता है।

   यदि पीएच कम है, तो कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड (हाइड्रेटेड चूना; सीए (ओएच) ~ 2 ), कृषि चूना (कैल्शियम कार्बोनेट (Caco 3 ~)), कैल्शियम पोटेशियम हाइड्रोक्साइड (KOH), या पोटेशियम कार्बोनेट (K ~ 2 ~ CO ~ 3 ~) की तरह कुल क्षारीयता में वृद्धि करने वाले रसायन का उपयोग किया जा सकता है। मछली के भोजन में निहित आवश्यक पोषक तत्व प्रदान करने के लिए कैल्शियम और पोटेशियम अड्डों के अलावा वैकल्पिक होते हैं। उनके उच्च पीएच (10-11) के कारण, इन आधारों को सावधानी और छोटी मात्रा में जोड़ा जाना चाहिए, क्योंकि पीएच को बहुत तेज़ी से नहीं बढ़ाया जाना चाहिए। नाइट्रीफिकेशन लगातार पानी की कुल क्षारीयता को कम करके और एच ^+^ आयनों की रिहाई से पीएच नीचे चला जाता है, इसलिए लगातार निगरानी महत्वपूर्ण है। नाइट्राइफिकेशन के कारण पीएच को कम करने की आवश्यकता आमतौर पर एक्वापोनिक उत्पादकों के लिए कोई मुद्दा नहीं है। प्रोड्यूसर्स को अपने जल स्रोत में संशोधन करने की आवश्यकता हो सकती है, हालांकि, क्षारीयता बढ़ाने के लिए कठिन पानी या रसायनों को जोड़कर, जो पीएच को स्थिर या बढ़ाता है। यदि सिस्टम का पीएच लगातार उच्च होता है, तो साइकिल चालन के बाद भी, पहला कदम यह सुनिश्चित करना है कि ठोस सिस्टम में जमा नहीं हो रहे हैं। ठोस पदार्थ जो एनारोबिक (कम या कोई ऑक्सीजन) क्षेत्र जमा करते हैं। जब एनारोबिक स्थितियां विकसित होती हैं, तो एक प्रक्रिया जिसे डेनिट्रिफिकेशन कहा जाता है, जहां नाइट्रेट को अमोनिया में वापस परिवर्तित किया जाता है, होता है। क्षारीयता इस परिवर्तन के दौरान जारी की जाती है, जो पीएच को स्थिर करती है।

   • स्रोत: जेनेले हैगर, लेह एन ब्राइट, जोश डसी, जेम्स टिडवेल 2021। केंटकी स्टेट यूनिवर्सिटी। Aquaponics उत्पादन मैनुअल: उत्पादकों के लिए एक व्यावहारिक पुस्तिका। *

4. 6.4 कुल अमोनिया-नाइट्रोजन

   Original publication 2021 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2021-04-22 · Kentucky State University

   नाइट्रोजन मछली फ़ीड में कच्चे प्रोटीन के रूप में एक्वापोनिक प्रणाली में प्रवेश करता है। मछली के भोजन में लगभग 30% प्रोटीन मछली द्वारा बनाए रखा जाता है। सत्तर प्रतिशत पचा जाता है और ठोस अपशिष्ट के रूप में जारी किया जाता है या गिल के माध्यम से या यूरिया के रूप में अमोनिया के रूप में उत्सर्जित (Timmons और Ebeling 2013)। कुल अमोनिया नाइट्रोजन (टैन) आयनित अमोनिया (एनएच ~ 3 ~, जो मछली के लिए विषाक्त है) के अनुपात में मौजूद दो रूपों के होते हैं (एनएच ~ 4 ~+ जो गैर विषैले में)। दूसरे पर एक रूप की उपस्थिति पीएच और तापमान पर निर्भर है। उच्च पीएच (मूल) और तापमान पर, जहरीले अमोनिया का उच्च अनुपात होता है। कम पीएच (अम्लीय) और तापमान पर, अमोनिया अतिरिक्त एच ^+^ आयनों से बांधता है और कम विषाक्त रूप, अमोनियम बन जाता है। आम तौर पर, पानी की गुणवत्ता परीक्षण टीएएन मूल्य देंगे, जिसमें एनएच ~ 3 ~ और एनएच ~ 4 ~+दोनों शामिल हैं। विषाक्त अमोनिया का सटीक मूल्य दर्ज तापमान और पीएच (तालिका 7) को छेदने वाली संख्या लेने और वर्तमान टैन मूल्य (Masser et al. 1999) से गुणा करके निर्धारित किया जा सकता है।

   तालिका 7: विभिन्न पीएच मूल्यों और तापमान पर विषाक्त (गैर-आयनित) रूप में कुल अमोनिया का अंश।

   स्रोत: (मासर एट अल 1999)

   नाइट्रिफिकेशन की प्रक्रिया के माध्यम से, बैक्टीरिया अमोनिया-नाइट्रोजन (एनएच ~ 3 ) को नाइट्राइट (NO 2 ~ -) में परिवर्तित करते हैं और फिर नाइट्रेट (NO~ 3 ~ -) में परिवर्तित करते हैं। अमोनिया और नाइट्राइट नाइट्रेट (सोमरविले et al. 2014) की तुलना में मछली के लिए 100 गुना अधिक विषाक्त हैं। पौधे मुख्य रूप से अमोनियम (एनएच ~ 4 ~ +), नं ~ 3 ~ - और एमिनो एसिड जैसे एल-ग्लाइसिन (Rentsch et al. 2007, सांचेज़ और Doerge 1999) के रूप में नाइट्रोजन का उपयोग करते हैं। पूरी तरह से काम कर रहे एक्वापोनिक सिस्टम में, अमोनिया और नाइट्राइट मूल्य शून्य के करीब होना चाहिए और नाइट्रेट 150mg/l से नीचे होना चाहिए जबकि मछली 400 मिलीग्राम/एल (टिमन्स और ईबेलिंग 2013) तक बहुत अधिक स्तर बर्दाश्त कर सकती है, 250 मिलीग्राम/एल से अधिक मूल्यों के पौधों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है (रैकोसी et al. 2006)। प्रबंधन परिप्रेक्ष्य से, विकास की स्थिति को अनुकूलित करने के लिए मछली और पौधों की प्रजातियों की सहिष्णुता सीमा को जानना महत्वपूर्ण है। अत्यधिक स्तर पर, ये विषाक्त यौगिक मछली की गलियों को नुकसान पहुंचा सकते हैं और उनके विकास को रोक सकते हैं।

   • स्रोत: जेनेले हैगर, लेह एन ब्राइट, जोश डसी, जेम्स टिडवेल 2021। केंटकी स्टेट यूनिवर्सिटी। Aquaponics उत्पादन मैनुअल: उत्पादकों के लिए एक व्यावहारिक पुस्तिका। *

5. 6.5 क्षारीयता

   Original publication 2021 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2021-04-22 · Kentucky State University

   क्षारीयता पानी की गुणवत्ता का एक बार अनदेखी पहलू है, लेकिन एक स्थिर प्रणाली को बनाए रखने में आवश्यक है। क्षारीयता बफर करने के लिए पानी की क्षमता का एक उपाय है, या विरोध, पीएच में परिवर्तन (Wurts और Durborow 1992)। क्षारीयता का सबसे आम रूप कार्बोनेट (सीओ ~ 3 ~ -) और बाइकार्बोनेट (एचसीओ ~ 3 ~ -) हैं। ये कार्बोनेट एच ^+^ आयनों को मुक्त करने के लिए बाध्य करते हैं, नाइट्रीफिकेशन का परिणाम, पीएच में गिरावट को रोकते हैं। कम क्षारीयता के साथ पानी और नाइट्रीफिकेशन की स्थिर दर पीएच में व्यापक झूलों का अनुभव करती है, जो मछली, पौधों और बैक्टीरिया के स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकती है। 60-140 मिलीग्राम/एल के बीच क्षारीयता बनाए रखने की सिफारिश की जाती है।

   क्षारीयता अक्सर पानी कठोरता से उलझन में है। कठोरता सकारात्मक आयनों की मात्रा, अर्थात् कैल्शियम (सीए ~ 2 ~ +) और मैग्नीशियम (एमजी ~ 2 ~ +) आयनों से निर्धारित होती है, जो स्रोत जल में मौजूद होती है। चूना पत्थर आधार से पानी एक उच्च कठोरता (120-180 मिलीग्राम/एल) है, जबकि नरम पानी एक कम कठोरता (0-60 मिलीग्राम/एल) है। शीतल पानी ज्वालामुखीय आधार से वर्षा जल या भूजल से जुड़ा हुआ है। उचित कठोरता की कमी वाले पानी को सीए ~ 2 ~+ और एमजी ~ 2 ~+आयनों के रूप में संशोधन प्राप्त करने की आवश्यकता है, जो पौधों और मछली दोनों के लिए आवश्यक हैं।

   क्षारीयता का सामान्य रूप से एक्वापोनिक्स में नियमित आधार पर परीक्षण नहीं किया जाता है लेकिन पीएच बढ़ाने के लिए अड्डों के अतिरिक्त के माध्यम से बनाए रखा जाता है। ऊपर सूचीबद्ध उन लोगों के अलावा, क्षारीयता और पीएच को बढ़ाने के लिए गैर-रासायनिक उपायों में बारीक कुचल seashells, मोटे चूना पत्थर धैर्य, और कुचल चाक (सोमरविले et al. 2014) के अलावा शामिल हैं। एक जाल बैग में रखा जाता है, जब तक पीएच या क्षारीयता उचित स्तर तक नहीं बढ़ जाती है, तब तक उन्हें सिंप में जोड़ा जा सकता है। आपके सिस्टम का आकार यह तय करेगा कि ये संशोधन कितनी देर तक प्रभावी होंगे और उन्हें कितनी बार प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता होगी। दूषित पदार्थों को सिस्टम में प्रवेश करने से रोकने के लिए इन वस्तुओं को अच्छी तरह से धोने के लिए देखभाल की जानी चाहिए।

   • स्रोत: जेनेले हैगर, लेह एन ब्राइट, जोश डसी, जेम्स टिडवेल 2021। केंटकी स्टेट यूनिवर्सिटी। Aquaponics उत्पादन मैनुअल: उत्पादकों के लिए एक व्यावहारिक पुस्तिका। *

6. 6.6 सिस्टम साइकल चलाना

   Original publication 2021 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2021-04-22 · Kentucky State University

   

   सायक्लिंग जैविक फिल्टर की स्थापना की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। इसमें छह से आठ सप्ताह (चित्रा 17) लग सकते हैं। नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया पर्यावरण में स्वाभाविक रूप से पाए जाते हैं, इसलिए प्रक्रिया अमोनिया का स्रोत जोड़कर शुरू होती है।

   यह एक अच्छी तरह से स्थापित प्रणाली से मछली, मछली भोजन, या पानी जोड़ने के माध्यम से पूरा किया जा सकता है, या इनमें से एक संयोजन। एक प्रणाली को चक्र करने के लिए मछली का उपयोग करते समय सबसे आम गलतियों में से एक शुरुआत में बहुत अधिक मछली जोड़ रहा है। यह अक्सर मछली मौत में जिसके परिणामस्वरूप, स्पाइक करने के लिए अमोनिया के स्तर का कारण बनता है। कुल मछली क्षमता का 20% से शुरू अंगूठे का एक अच्छा नियम है। यह उपयुक्त, सिस्टम-विशिष्ट जैविक जीवों को उपनिवेश करने की अनुमति देता है। यदि मछली-कम साइकिल चालन रणनीति का उपयोग करते हैं, तो घरेलू अमोनिया का उपयोग किया जा सकता है। सर्फैक्टेंट मुक्त अमोनिया स्रोत के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसमें डिटर्जेंट की कमी होती है जो आमतौर पर इन उत्पादों में जोड़ा जाता है जो सिस्टम के लिए अनुपयुक्त हैं।

   • स्रोत: जेनेले हैगर, लेह एन ब्राइट, जोश डसी, जेम्स टिडवेल 2021। केंटकी स्टेट यूनिवर्सिटी। Aquaponics उत्पादन मैनुअल: उत्पादकों के लिए एक व्यावहारिक पुस्तिका। *

7. 6.7 सुधारात्मक उपाय

   Original publication 2021 · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित 2021-04-22 · Kentucky State University

   • ** कम भंग ऑक्सीजन (5 मिलीग्राम/एल से नीचे) **: वातन में वृद्धि, सही होने तक भोजन को कम करें

   • ** कम पीएच (6.0 से नीचे) **: आधार जोड़ें (कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड, कैल्शियम कार्बोनेट, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड या पोटेशियम कार्बोनेट), सही होने तक भोजन को कम करें

   • ** उच्च अमोनिया (1 मिलीग्राम/एल टैन से ऊपर) **: सही होने तक भोजन को कम करें, 20% जल विनिमय करें, संचित ठोस पदार्थों की जांच करें, जैविक निस्पंदन बढ़ाएं

   • ** उच्च नाइट्राइट (0.5 मिलीग्राम/एल से ऊपर) **: सही होने तक भोजन कम करें, 20% जल विनिमय करें, जैविक निस्पंदन बढ़ाएं

   • ** लगातार उच्च नाइट्रेट**: मछली बायोमास या खिला दर को कम करें, अधिक पौधे बायोमास जोड़ें

   • ** शून्य पर लगातार नाइट्रेट: मछली फ़ीड या मछली बायोमास में वृद्धि

   -** कम क्षारीय**: कार्बोनेट बेस पूर्व जोड़ें। (कैल्शियम कार्बोनेट, पोटेशियम कार्बोनेट)

   \ * नोट: सिस्टम में कोई भी आधार जोड़ना देखभाल के साथ किया जाना चाहिए। इन रसायनों के छोटे जोड़ों के परिणामस्वरूप पीएच में बड़ी वृद्धि होती है। इसके अलावा बेस परिवर्धन की गणना की जानी चाहिए। सावधानी के पक्ष में हमेशा गलती करें।

   • स्रोत: जेनेल हैगर, लेह एन ब्राइट, जोश डसी, जेम्स टिडवेल 2021। केंटकी स्टेट यूनिवर्सिटी। Aquaponics उत्पादन मैनुअल: उत्पादकों के लिए एक व्यावहारिक पुस्तिका। *