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एक्वापोनिक्स को समझना
अध्याय 1 में एक्वापोनिक्स के प्रारंभिक स्पष्टीकरण से बिल्डिंग, यह अध्याय एक्वापोनिक इकाई के भीतर होने वाली जैविक प्रक्रियाओं पर चर्चा करता है। सबसे पहले, अध्याय नाइट्रिफिकेशन प्रक्रिया सहित प्रमुख अवधारणाओं और प्रक्रियाओं को बताता है। इसके बाद यह बैक्टीरिया और उनकी प्रमुख जैविक प्रक्रियाओं की महत्वपूर्ण भूमिका की जांच करता है। अंत में, मछली, पौधों और बैक्टीरिया से मिलकर एक्वापोनिक पारिस्थितिकी तंत्र को संतुलित करने के महत्व की चर्चा है, जिसमें समय के साथ एक एक्वापोनिक इकाई को बनाए रखने के दौरान यह कैसे हासिल किया जा सकता है।
Food and Agriculture Organization of the United Nations — Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus, and Alessandro Lovatelli.
इस पुस्तकालय संस्करण को मूल स्रोत से पुनः स्वरूपित और समेकित किया गया है।
एक्वापोनिक पारिस्थितिकी तंत्र को संतुलित करना
Original publication · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित · Food and Agriculture Organization of the United Nations
balancing शब्द का उपयोग एक्वापोनिक किसान के सभी उपायों का वर्णन करने के लिए किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि मछली, पौधों और बैक्टीरिया का पारिस्थितिकी तंत्र गतिशील संतुलन पर हो। यह अतिरंजित नहीं किया जा सकता है कि सफल एक्वापोनिक्स मुख्य रूप से संतुलित पारिस्थितिकी तंत्र को बनाए रखने के बारे में है। सीधे शब्दों में कहें, इसका मतलब है कि मछली की मात्रा, पौधों की मात्रा और बायोफिल्टर के आकार के बीच संतुलन है, जिसका वास्तव में बैक्टीरिया की मात्रा का मतलब है। बायोफिल्टर आकार, रोपण घनत्व और एक्वापोनिक्स के लिए मछली स्टॉकिंग घनत्व के बीच प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित अनुपात हैं। समग्र एक्वापोनिक पारिस्थितिकी तंत्र के लिए विनाशकारी परिणामों को खतरे में डाले बिना इन इष्टतम अनुपात से परे संचालित करने के लिए यह मूर्ख और बहुत मुश्किल है। उन्नत एक्वापोनिक चिकित्सकों को इन अनुपातों को प्रयोग और समायोजित करने के लिए आमंत्रित किया जाता है, लेकिन इन अनुपातों के बाद एक्वापोनिक्स शुरू करने की सिफारिश की जाती है। यह खंड एक प्रणाली को संतुलित करने के लिए एक संक्षिप्त, लेकिन आवश्यक, परिचय प्रदान करता है। Biofilter आकार और मोजा घनत्व अध्याय 8 में बहुत अधिक गहराई में शामिल हैं।
नाइट्रेट संतुलन
एक एक्वापोनिक प्रणाली में संतुलन की तुलना संतुलन पैमाने से की जा सकती है जहां मछली और पौधे विपरीत हथियारों पर खड़े वजन होते हैं। संतुलन के हथियार नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया से बने होते हैं। इस प्रकार यह मौलिक है कि बायोफिल्टरेशन अन्य दो घटकों का समर्थन करने के लिए पर्याप्त मजबूत है। यह चित्रा 2.10 में लीवर की मोटाई से मेल खाती है। ध्यान दें कि हथियार मछली कचरे की मात्रा का समर्थन करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं थे और हाथ तोड़ दिया। इसका मतलब है कि बायोफिल्टरेशन अपर्याप्त था।
यदि मछली बायोमास और बायोफिल्टर आकार संतुलन में हैं, तो एक्वापोनिक इकाई नाइट्रेट में अमोनिया को पर्याप्त रूप से संसाधित करेगी। हालांकि, यदि पौधे के घटक को कम किया जाता है, तो सिस्टम पोषक तत्वों को जमा करना शुरू कर देगा (चित्रा 2.11)। व्यावहारिक रूप से, पोषक तत्वों की उच्च सांद्रता मछली और न ही पौधों के लिए हानिकारक नहीं होती है, लेकिन वे एक संकेत हैं कि सिस्टम पौधे की तरफ कम प्रदर्शन कर रहा है।
एक आम प्रबंधन गलती तब होती है जब चित्रा 2.12 में दिखाए गए तीसरे परिदृश्य में देखी गई बहुत से पौधे और बहुत कम मछली का उपयोग किया जाता है। इस मामले में, अमोनिया को बैक्टीरिया नाइट्राइफाइंग द्वारा संसाधित किया जाता है, लेकिन परिणामी नाइट्रेट और अन्य पोषक तत्वों की मात्रा पौधों की जरूरतों को कवर करने के लिए अपर्याप्त है। यह स्थिति अंततः पोषक तत्वों की सांद्रता में प्रगतिशील कमी की ओर ले जाती है और इसके परिणामस्वरूप, पौधे की पैदावार होती है।
दोनों उदाहरणों से प्रमुख सबक यह है कि एक्वापोनिक्स से अधिकतम उत्पादन प्राप्त करने के लिए मछली अपशिष्ट और सब्जी पोषक तत्वों की मांग के बीच उचित संतुलन बनाए रखने की आवश्यकता होती है, जबकि सभी मछली कचरे को बदलने के लिए पर्याप्त सतह क्षेत्र को जीवाणु कॉलोनी विकसित करने के लिए सुनिश्चित किया जाता है। यह संतुलित परिदृश्य चित्रा 2.13 में दिखाया गया है। मछली और पौधों के बीच यह संतुलन बायोमास अनुपात के रूप में भी जाना जाता है। सफल एक्वापोनिक इकाइयों में पौधों की संख्या के संबंध में मछली का उचित बायोमास होता है, या अधिक सटीक रूप से, पोषक तत्वों की मांग को रोपण करने के लिए मछली फ़ीड का अनुपात संतुलित होता है। हालांकि अच्छे एक्वापोनिक खाद्य उत्पादन के लिए सुझाए गए अनुपातों का पालन करना महत्वपूर्ण है, लेकिन व्यावहारिक अनुपात की एक विस्तृत श्रृंखला है, और अनुभवी एक्वापोनिक किसान देखेंगे कि एक्वापोनिक्स एक स्व-विनियमन प्रणाली कैसे बन जाता है। इसके अलावा, एक्वापोनिक प्रणाली चेतावनी के संकेत के साथ एक चौकस किसान प्रदान करती है क्योंकि सिस्टम पानी की गुणवत्ता वाले मीट्रिक और मछली और पौधों के स्वास्थ्य के रूप में संतुलन से बाहर निकलने लगती है, जिनमें से सभी इस प्रकाशन में विस्तार से चर्चा की जाती है।
फ़ीड दर अनुपात
सिस्टम को संतुलित करते समय कई चर पर विचार किया जाता है (बॉक्स 2 देखें), लेकिन व्यापक शोध ने एक इकाई को एक अनुपात में संतुलित करने की विधि को सरल बना दिया है जिसे * फ़ीड दर अनुपात* कहा जाता है। फीड दर अनुपात तीन सबसे महत्वपूर्ण चरों का एक योग है, जो हैं: प्रति दिन ग्राम में मछली फ़ीड की दैनिक मात्रा, पौधे के प्रकार (वनस्पति बनाम फलने) और वर्ग मीटर में पौधे बढ़ती जगह। यह अनुपात राशि पता चलता है
बढ़ती जगह के हर वर्ग मीटर के लिए दैनिक मछली फ़ीड की। सिस्टम में प्रवेश करने वाली फ़ीड की मात्रा पर सिस्टम को संतुलित करने के लिए यह अधिक उपयोगी होता है, जो सीधे मछली की मात्रा की गणना करता है। फ़ीड की मात्रा का उपयोग करके, इसके बाद उनकी औसत दैनिक खपत के आधार पर कितनी मछली की गणना करना संभव है।
फ़ीड दर अनुपात मछली, पौधों और बैक्टीरिया के लिए एक संतुलित पारिस्थितिकी तंत्र प्रदान करेगा, बशर्ते पर्याप्त बायोफिल्टरेशन हो। एक एक्वापोनिक सिस्टम डिजाइन करते समय इस अनुपात का उपयोग करें। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि फ़ीड दर अनुपात एक्वापोनिक इकाई को संतुलित करने के लिए केवल एक गाइड है, क्योंकि मौसम में विभिन्न चरणों में अन्य चर के बड़े प्रभाव हो सकते हैं, जैसे कि पानी के तापमान में मौसमी परिवर्तन। फलने वाली सब्जियों के लिए उच्च फीड दर अनुपात पत्तेदार हरी सब्जियों की तुलना में फूलों और फलों का उत्पादन करने के लिए इन पौधों के लिए आवश्यक पोषक तत्वों की अधिक मात्रा के लिए खाता है।
फ़ीड दर अनुपात के साथ, संतुलित प्रणाली सुनिश्चित करने के लिए दो अन्य सरल और पूरक तरीके हैं: स्वास्थ्य जांच, और नाइट्रोजन परीक्षण।
मछली और पौधों की स्वास्थ्य जांच
अस्वास्थ्यकर मछली या पौधे अक्सर एक चेतावनी देते हैं कि सिस्टम संतुलन से बाहर है। पौधों पर कमियों के लक्षण आम तौर पर संकेत देते हैं कि मछली के कचरे से पर्याप्त पोषक तत्व पैदा नहीं किए जा रहे हैं। पोषक तत्वों की कमी अक्सर खराब वृद्धि, पीले पत्ते और जड़ के खराब विकास के रूप में प्रकट होती है, जिनमें से सभी अध्याय 6 में चर्चा की जाती है। इस मामले में, मछली मोजा घनत्व, फ़ीड (यदि मछली द्वारा खाया जाता है) और बायोफिल्टर बढ़ाया जा सकता है, या पौधों को हटाया जा सकता है। इसी तरह, यदि मछली तनाव के लक्षण प्रदर्शित करती है, जैसे सतह पर हांफना, टैंक के किनारों पर रगड़ना, या पंख, आंखों और गलियों के आसपास लाल क्षेत्रों को दिखाना, या चरम मामलों में मरते हुए, यह अक्सर जहरीले अमोनिया या नाइट्राइट के स्तर के निर्माण के कारण होता है। यह अक्सर तब होता है जब बायोफिल्टर घटक को संसाधित करने के लिए बहुत अधिक भंग अपशिष्ट होता है। मछली या पौधों में इनमें से कोई भी लक्षण इंगित करता है कि किसान को सक्रिय रूप से जांच और कारण सुधारने की आवश्यकता है।
नाइट्रोजन परीक्षण
इस विधि में सरल और सस्ती जल परीक्षण किट (चित्रा 2.14) का उपयोग करके पानी में नाइट्रोजन के स्तर का परीक्षण करना शामिल है। यदि अमोनिया या नाइट्राइट उच्च (\ > 1 मिलीग्राम/लीटर) हैं, तो यह इंगित करता है कि बायोफिल्टरेशन अपर्याप्त है और उपलब्ध बायोफिल्टर सतह क्षेत्र में वृद्धि की जानी चाहिए। अधिकांश मछली कुछ दिनों से अधिक समय तक इन स्तरों के असहिष्णु हैं। नाइट्रेट का बढ़ता स्तर वांछित है, और पौधों के विकास के लिए आवश्यक अन्य पोषक तत्वों के पर्याप्त स्तर का तात्पर्य है। मछली नाइट्रेट के ऊंचे स्तर को बर्दाश्त कर सकती है, लेकिन यदि स्तर कई हफ्तों के लिए उच्च (\ > 150 मिलीग्राम/लीटर) रहते हैं तो कुछ पानी हटा दिया जाना चाहिए और अन्य फसलों की सिंचाई के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए।
यदि नाइट्रेट का स्तर कई हफ्तों की अवधि में कम (\ 10 मिलीग्राम/लीटर) कर रहे हैं, मछली फ़ीड सब्जियों के लिए पर्याप्त पोषक तत्व हैं सुनिश्चित करने के लिए थोड़ा बढ़ाया जा सकता है। हालांकि, एक्वाकल्चर टैंक में कभी भी मछली फ़ीड न छोड़ें, इसलिए मछली की मोजा घनत्व में वृद्धि आवश्यक हो सकती है। वैकल्पिक रूप से, पौधों को हटाया जा सकता है ताकि रहने वाले लोगों के लिए पर्याप्त पोषक तत्व हो। यह सुनिश्चित करने के लिए कि सिस्टम ठीक से संतुलित है, यह सुनिश्चित करने के लिए हर हफ्ते नाइट्रोजन के स्तर के लिए परीक्षण करने के लिए उपयुक्त और अनुशंसित है इसके अलावा, नाइट्रेट का स्तर पानी में अन्य पोषक तत्वों के स्तर का संकेतक है।
फिर, ऊपर वर्णित सभी गणना और अनुपात, मछली मोजा घनत्व, रोपण क्षमता और बायोफिल्टर आकार सहित, निम्नलिखित अध्यायों (विशेष रूप से अध्याय 8 में) में बहुत अधिक गहराई में समझाया गया है। इस खंड का उद्देश्य यह समझना था कि एक्वापोनिक्स के भीतर पारिस्थितिकी तंत्र को संतुलित करना और ऐसा करने के लिए सरल तरीकों और रणनीतियों को उजागर करना कितना महत्वपूर्ण है।
*स्रोत: संयुक्त राष्ट्र के खाद्य और कृषि संगठन, 2014, क्रिस्टोफर सोमरविले, मोती कोहेन, एदोआर्डो Pantanella, ऑस्टिन Stankus और एलेसेंड्रो Lovatelli, छोटे पैमाने पर एक्वापोनिक खाद्य उत्पादन, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf। अनुमति के साथ reproduced *
एक्वापोनिक्स के महत्वपूर्ण जैविक घटक
Original publication · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित · Food and Agriculture Organization of the United Nations
जैसा कि अध्याय 1 में वर्णित है, एक्वापोनिक्स एकीकृत कृषि का एक रूप है जो दो प्रमुख तकनीकों, जलीय कृषि और हाइड्रोपोनिक्स को जोड़ता है। एक लगातार पुनर्संचारी इकाई में, संस्कृति का पानी मछली के चयापचय कचरे से युक्त मछली टैंक से बाहर निकलता है। पानी पहले एक यांत्रिक फिल्टर के माध्यम से गुजरता है जो ठोस कचरे को पकड़ता है, और फिर एक बायोफिल्टर से गुजरता है जो अमोनिया को नाइट्रेट में ऑक्सीकरण करता है। पानी तो संयंत्र के माध्यम से यात्रा बेड जहां पौधों पोषक तत्वों तेज हो जाना, और अंत में पानी रिटर्न, शुद्ध, मछली की टंकी (चित्रा 2.1) के लिए। बायोफिल्टर बैक्टीरिया के लिए पौधों के लिए सुलभ पोषक तत्वों में मछली कचरे को परिवर्तित करने के लिए एक आवास प्रदान करता है। ये पोषक तत्व, जो पानी में भंग हो जाते हैं, फिर पौधों द्वारा अवशोषित होते हैं। पोषक तत्व हटाने की यह प्रक्रिया पानी को साफ करती है, पानी को नाइट्रोजन (अमोनिया और नाइट्राइट) के हानिकारक रूपों से विषाक्त होने से रोकती है, और मछली, पौधों और बैक्टीरिया को सहजीवन रूप से विकसित करने की अनुमति देती है। इस प्रकार, सभी जीव एक दूसरे के लिए एक स्वस्थ बढ़ते वातावरण बनाने के लिए मिलकर काम करते हैं, बशर्ते कि सिस्टम ठीक से संतुलित हो।
नाइट्रोजन चक्र
एक्वापोनिक्स में सबसे महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रिया नाइट्रिफिकेशन प्रक्रिया है, जो प्रकृति में देखे गए समग्र नाइट्रोजन चक्र का एक आवश्यक घटक है। नाइट्रोजन (एन) एक रासायनिक तत्व है और सभी जीवन रूपों के लिए एक आवश्यक इमारत ब्लॉक है। यह सभी अमीनो एसिड में मौजूद है, जो सभी प्रोटीन जो कई कुंजी के लिए आवश्यक हैं बनाते हैं
एंजाइम विनियमन, सेल सिग्नलिंग और संरचनाओं के निर्माण जैसे जानवरों के लिए जैविक प्रक्रियाएं। नाइट्रोजन सभी पौधों के लिए सबसे महत्वपूर्ण अकार्बनिक पोषक तत्व है। नाइट्रोजन, गैस के रूप में, वास्तव में पृथ्वी के वायुमंडल में मौजूद सबसे प्रचुर मात्रा में तत्व है जो लगभग 78 प्रतिशत बना रहा है, ऑक्सीजन केवल 21 प्रतिशत बना रहा है। फिर भी, नाइट्रोजन इतने प्रचुर मात्रा में होने के बावजूद, यह वातावरण में आणविक नाइट्रोजन (एन2) के रूप में मौजूद है, जो नाइट्रोजन परमाणुओं का एक बहुत स्थिर ट्रिपल बंधन है और पौधों के लिए दुर्गम है। इसलिए, पौधों के विकास के लिए इसका इस्तेमाल करने से पहले अपने एन2 रूप में नाइट्रोजन को बदलना होगा। इस प्रक्रिया को नाइट्रोजन-निर्धारण कहा जाता है। यह नाइट्रोजन चक्र (चित्रा 2.2) का हिस्सा है, जो पूरे प्रकृति में देखा जाता है (चित्रा 2.3)। नाइट्रोजन- निर्धारण बैक्टीरिया द्वारा सुविधा प्रदान की जाती है जो रासायनिक रूप से हाइड्रोजन या ऑक्सीजन जैसे अन्य तत्वों को जोड़कर एन2 को बदलते हैं, जिससे अमोनिया (एनएच3) और नाइट्रेट (नं3 -) जैसे नए रासायनिक यौगिकों का निर्माण होता है जो पौधे आसानी से उपयोग कर सकते हैं। इसके अलावा, वायुमंडलीय नाइट्रोजन को ऊर्जा-गहन विनिर्माण प्रक्रिया के माध्यम से तय किया जा सकता है जिसे हैबर प्रक्रिया कहा जाता है, जो सिंथेटिक उर्वरकों का उत्पादन करता था।
चित्रा 2.3 में प्रतिनिधित्व जानवर अपशिष्ट (मल और मूत्र) का उत्पादन करता है जो मोटे तौर पर अमोनिया (एनएच3) से बना है। प्रकृति में पाए जाने वाले अन्य क्षीण कार्बनिक पदार्थ, जैसे मृत पौधे या जानवर, कवक और विभिन्न बैक्टीरिया समूहों द्वारा अमोनिया में टूट जाते हैं। यह अमोनिया बैक्टीरिया के एक विशिष्ट समूह द्वारा चयापचय किया जाता है, जो एक्वापोनिक्स के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, जिसे नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया कहा जाता है। ये बैक्टीरिया पहले अमोनिया को नाइट्राइट यौगिकों (नं2-) में परिवर्तित करते हैं और फिर अंत में नाइट्रेट यौगिकों (नं3-) में परिवर्तित करते हैं। पौधे अपनी विकास प्रक्रियाओं को करने के लिए अमोनिया और नाइट्रेट दोनों का उपयोग करने में सक्षम हैं, लेकिन नाइट्रेट उनकी जड़ों से अधिक आसानी से समेकित होते हैं।
मिट्टी, रेत, पानी और वायु जैसे विविध वातावरण में रहने वाले बैक्टीरिया को नाइट्रीफाइंग करना नाइट्रीफिकेशन प्रक्रिया का एक अनिवार्य घटक है जो पौधों और जानवरों के कचरे को पौधों के लिए सुलभ पोषक तत्वों में परिवर्तित करता है। चित्रा 2.4 चित्रा 2.3 में सचित्र के रूप में एक ही प्रक्रिया को दर्शाता है, लेकिन नाइट्रोजन चक्र के सभी चरणों को दिखाते हुए एक अधिक जटिल प्रवाह चार्ट भी शामिल है।
मिट्टी में होने वाले बैक्टीरिया द्वारा नाइट्रिफिकेशन की यह प्राकृतिक प्रक्रिया भी उसी तरह पानी में होती है। एक्वापोनिक्स के लिए, पशु कचरे संस्कृति टैंकों में जारी मछली एक्स्ट्रिटा हैं। जमीन पर रहने वाले एक ही नाइट्रीफाइंग बैक्टीरिया भी स्वाभाविक रूप से पानी में या हर गीली सतह पर स्थापित होंगे, जिससे अमोनिया को मछली के कचरे से आसानी से समेकित नाइट्रेट में परिवर्तित किया जा सके। एक्वापोनिक सिस्टम में नाइट्रिफिकेशन पौधों के लिए पोषक तत्व प्रदान करता है और अमोनिया और नाइट्राइट को समाप्त करता है जो विषाक्त होते हैं (चित्रा 2.5)।
*स्रोत: संयुक्त राष्ट्र के खाद्य और कृषि संगठन, 2014, क्रिस्टोफर सोमरविले, मोती कोहेन, एदोआर्डो Pantanella, ऑस्टिन Stankus और एलेसेंड्रो Lovatelli, छोटे पैमाने पर एक्वापोनिक खाद्य उत्पादन, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf। अनुमति के साथ reproduced *
एक स्वस्थ जीवाणु कॉलोनी बनाए रखना
Original publication · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित · Food and Agriculture Organization of the United Nations
बैक्टीरिया के विकास को प्रभावित करने वाले प्रमुख पैरामीटर जिन्हें स्वस्थ बायोफिल्टर बनाए रखने पर विचार किया जाना चाहिए, पर्याप्त सतह क्षेत्र और उपयुक्त पानी की स्थिति है।
भूतल क्षेत्र
बैक्टीरियल उपनिवेश किसी भी सामग्री, जैसे पौधे की जड़ें, मछली की टंकी की दीवारों के साथ और प्रत्येक बढ़ने वाली पाइप के अंदर पनपी होगी। इन जीवाणुओं के लिए उपलब्ध कुल उपलब्ध क्षेत्र यह निर्धारित करेगा कि वे कितना अमोनिया को चयापचय करने में सक्षम हैं। मछली बायोमास और सिस्टम डिज़ाइन के आधार पर, पौधे की जड़ें और टैंक की दीवारें पर्याप्त क्षेत्र प्रदान कर सकती हैं। बजरी, टफ या विस्तारित मिट्टी (चित्र। 2.7) - उच्च मछली संग्रहण घनत्व के साथ सिस्टम एक अलग biofiltration घटक है, जहां एक उच्च सतह क्षेत्र के साथ एक सामग्री, निहित है की आवश्यकता होती है।
पानी पीएच
पीएच यह है कि पानी कितना अम्लीय या बुनियादी है। पानी के पीएच स्तर का नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया की जैविक गतिविधि और अमोनिया और नाइट्राइट (चित्रा 2.8) को बदलने की उनकी क्षमता पर असर पड़ता है। नीचे दिए गए दो नाइट्रीफाइंग समूहों की श्रेणियों को आदर्श के रूप में पहचाना गया है, फिर भी बैक्टीरिया के विकास पर साहित्य अपने परिवेश के अनुकूल होने के कारण बैक्टीरिया की क्षमता के कारण एक बहुत बड़ी सहिष्णुता सीमा (6-8.5) का सुझाव देता है।
| ** नाइट्रीफाइंग बैक्टीरिया** | ** इष्टतम पीएच** | | — | — | | * नाइट्रोसोमोनास* एसपीपी। | 7.2-7.8 | | * नाइट्रोबैक्टर* एसपीपी। | 7.2-8.2 |
हालांकि, एक्वापोनिक्स के लिए, एक अधिक उपयुक्त पीएच रेंज 6-7 है क्योंकि यह सीमा पौधों और मछली के लिए बेहतर है (अध्याय 3 पानी की गुणवत्ता मानकों पर समझौता पर चर्चा करता है)। इसके अलावा, जीवाणु दक्षता का नुकसान अधिक बैक्टीरिया होने से ऑफसेट किया जा सकता है, इस प्रकार बायोफिल्टर को तदनुसार आकार दिया जाना चाहिए।
पानी का तापमान
पानी का तापमान बैक्टीरिया के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, और सामान्य रूप से एक्वापोनिक्स के लिए। बैक्टीरिया की वृद्धि और उत्पादकता के लिए आदर्श तापमान सीमा 17 -34 डिग्री सेल्सियस है यदि पानी का तापमान 17 डिग्री सेल्सियस से नीचे गिर जाता है, तो बैक्टीरिया की उत्पादकता कम हो जाएगी। 10 डिग्री सेल्सियस से नीचे, उत्पादकता को 50 प्रतिशत या उससे अधिक कम किया जा सकता है। सर्दियों के दौरान यूनिट प्रबंधन पर कम तापमान का प्रमुख प्रभाव पड़ता है (अध्याय 8 देखें)।
भंग ऑक्सीजन
उत्पादकता के उच्च स्तर को बनाए रखने के लिए बैक्टीरिया को नाइट्राइफाइंग करने के लिए हर समय पानी में भंग ऑक्सीजन (डीओ) के पर्याप्त स्तर की आवश्यकता होती है।
नाइट्राइफिकेशन एक ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रिया है, जहां ऑक्सीजन को अभिकर्मक के रूप में प्रयोग किया जाता है; ऑक्सीजन के बिना, प्रतिक्रिया बंद हो जाती है। डीओ के इष्टतम स्तर 4 -8 मिलीग्राम/लीटर हैं। यदि DO सांद्रता 2.0 मिलीग्राम/ लीटर से कम हो जाती है तो नाइट्रीफिकेशन कम हो जाएगा। इसके अलावा, पर्याप्त डीओ सांद्रता के बिना, एक और प्रकार का बैक्टीरिया बढ़ सकता है, जो मूल्यवान नाइट्रेट्स को एक एनारोबिक प्रक्रिया में अनुपयोगी आणविक नाइट्रोजन में परिवर्तित कर देगा, जिसे डेनिट्रिफिकेशन कहा जाता है।
अल्ट्रावाइलेट लाइट
नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया प्रकाश संवेदनशील जीव हैं, जिसका अर्थ है कि सूर्य से पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश एक खतरा है। यह विशेष रूप से बैक्टीरिया उपनिवेशों के प्रारंभिक गठन के दौरान मामला है जब एक नया एक्वापोनिक प्रणाली स्थापित की जाती है। एक बार बैक्टीरिया ने सतह (3 -5 दिन) उपनिवेश किया है, यूवी प्रकाश में कोई बड़ी समस्या नहीं है। इस खतरे को दूर करने का एक आसान तरीका मछली टैंक और निस्पंदन घटकों को यूवी सुरक्षात्मक सामग्री के साथ कवर करना है, जबकि यह सुनिश्चित करना है कि हाइड्रोपोनिक घटक में कोई पानी सूर्य के संपर्क में न हो, कम से कम जब तक बैक्टीरिया कालोनियों का पूरी तरह से गठन न हो जाए।
नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया एक उच्च सतह क्षेत्र (चित्रा 2.9) के साथ सामग्री पर बढ़ेगा, यूवी सुरक्षात्मक सामग्री का उपयोग करके आश्रय, और उचित पानी की स्थिति (तालिका 2.1) के तहत।
तालिका 2.1
नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया के लिए पानी की गुणवत्ता सहिष्णुता सीमाएं
| | ** तापमान (डिग्री सेल्सियस) ** | पीएच | ** अमोनिया (मिलीग्राम/लीटर) ** | ** नाइट्राइट (मिलीग्राम/लीटर) ** | ** नाइट्रेट (मिलीग्राम/लीटर) ** | ** DO (mg/लीटर) ** | | — | — | — | — | — | — | — | | सहिष्णुता रेंज | 17 -34 | 6 -8.5 |\ 3 |\ 3 |\ 400 | 4 -8 |
*स्रोत: संयुक्त राष्ट्र के खाद्य और कृषि संगठन, 2014, क्रिस्टोफर सोमरविले, मोती कोहेन, एदोआर्डो Pantanella, ऑस्टिन Stankus और एलेसेंड्रो Lovatelli, छोटे पैमाने पर एक्वापोनिक खाद्य उत्पादन, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf। अनुमति के साथ reproduced *
बायोफिल्टर
Original publication · पहली बार FarmHub Learn पर प्रकाशित · Food and Agriculture Organization of the United Nations
एक एक्वापोनिक इकाई के समग्र कामकाज के लिए बैक्टीरिया नाइट्रीफाइंग महत्वपूर्ण हैं। अध्याय 4 वर्णन करता है कि प्रत्येक एक्वापोनिक विधि के लिए बायोफिल्टर घटक कैसे काम करता है, और अध्याय 5 विभिन्न बैक्टीरिया समूहों का वर्णन करता है जो एक एक्वापोनिक इकाई में काम करते हैं। नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया के दो प्रमुख समूह नाइट्रिफिकेशन प्रक्रिया में शामिल हैं: 1) अमोनिया-ऑक्सीकरण बैक्टीरिया (एओबी), और 2) नाइट्राइट ऑक्सीकरण बैक्टीरिया (एनओबी) (चित्रा 2.6)। वे निम्नलिखित क्रम में अमोनिया को चयापचय करते हैं:
1। एओबी बैक्टीरिया अमोनिया (एनएचओ) को नाइट्राइट में परिवर्तित करता है (एनओओ-)
2। एनओबी बैक्टीरिया फिर नाइट्राइट (NO-) को नाइट्रेट में परिवर्तित करते हैं (NO-)
जैसा कि रासायनिक प्रतीकों में दिखाया गया है, एओबी अमोनिया ऑक्सीकरण (ऑक्सीजन जोड़ने के लिए) और नाइट्राइट बनाने (NO-) और एनओबी नाइट्राइट (NO-) को नाइट्रेट में ऑक्सीकरण (NO-)। जीनस * नाइट्रोसोमोना* एक्वापोनिक्स में सबसे आम एओबी है, और जीनस * नाइट्रोबैक्टर* सबसे आम एनओबी है; इन नामों को अक्सर साहित्य में एक दूसरे के रूप में उपयोग किया जाता है और इस प्रकाशन में उपयोग किया जाता है।
संक्षेप में, एक्वापोनिक इकाई के भीतर पारिस्थितिकी तंत्र बैक्टीरिया पर पूरी तरह निर्भर है। यदि बैक्टीरिया मौजूद नहीं हैं या यदि वे ठीक से काम नहीं कर रहे हैं, तो पानी में अमोनिया सांद्रता मछली को मार देगी। अमोनिया के स्तर को शून्य के करीब रखने के लिए हर समय सिस्टम में स्वस्थ जीवाणु कॉलोनी रखना और प्रबंधित करना महत्वपूर्ण है।
*स्रोत: संयुक्त राष्ट्र के खाद्य और कृषि संगठन, 2014, क्रिस्टोफर सोमरविले, मोती कोहेन, एदोआर्डो Pantanella, ऑस्टिन Stankus और एलेसेंड्रो Lovatelli, छोटे पैमाने पर एक्वापोनिक खाद्य उत्पादन, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf। अनुमति के साथ पुन: प्रस्तुत किया। *