Source material

Teknolojia ya Mfumo wa 3

1. 3.1 Vyanzo vya Maji

   Original publication 2021 · Ilichapishwa kwanza kwenye FarmHub Learn 2021-04-22 · Kentucky State University

   Kuchunguza maji ni kuzingatia muhimu, kwa kuwa inathiri moja kwa moja usimamizi wa mfumo na utendaji. Kwa kawaida, asilimia 1-3 ya maji yote ya mfumo hubadilishwa kwa siku kulingana na hali ya hewa, wakati wa mwaka, na mazao yanayotengenezwa (Somerville et al. 2014). Maji yanapotea katika mfumo kwa njia ya uvukizi, kuingia ndani ya mmea, na kupitia michakato ya kawaida ya kuchapisha, kusafisha, na kuvuna.

   Maji yenye chumvi zaidi ya sehemu 0.8 kwa elfu (ppt) haifai kwa uzalishaji wa maji ya maji kama wengi wa mimea iliyopandwa haiwezi kuvumilia hata kiwango kidogo cha chumvi (Shannon na Huzuni 1998). Mazao ya kawaida ya aquaponic yenye uvumilivu wa chumvi ni pamoja na lettuce (0.83 - 2.8 ppt), kale (hadi 7.4 ppt), chard ya Uswisi (1.5 - 3.5 pppt), na nyanya (hadi 5.8 ppt) (Maggio et al. 2007, Shannon na Grieve 1998, Shannon et al. 2000). Ingawa baadhi ya mazao yanaonyesha uwezo wa kuvumilia chumvi, ukuaji unaathiriwa wakati fulani wakati wa uzalishaji..

   Wengi wa wazalishaji wa aquaponic hutumia maji ya mvua, maji vizuri, maji ya manispaa au mchanganyiko kwa mifumo yao.

   Water Rain: Maji ya mvua kwa kawaida ina pH neutral au kidogo tindikali, kalsiamu kidogo na magnesiamu ugumu, na hakuna chumvi (Somerville et al. 2014). Katika mifumo mikubwa, maji ya mvua kwa ujumla hutumiwa vizuri kwa kushirikiana na vyanzo vingine ili kupunguza gharama za juu na kuboresha uendelevu.

   Kukimbia kwa maji ya mvua kunaweza kukamatwa kwa urahisi kutoka paa au mabomba na kuhifadhiwa kwa matumizi ya baadaye. Maji yaliyokusanywa kutoka paa yanapaswa kutibiwa kabla ya kutumia, kwa kuwa yanaweza kuwa na bakteria na vimelea kutoka kwa majani ya ndege au panya. Mazingatio ni pamoja na maeneo ambayo yanaweza kupokea mvua ya asidi, sheria zinazozuia ukusanyaji, na vifaa vya paa na umri. Baadhi ya utafiti umependekeza kwamba paa mpya na kuzeeka hazifai kwa ajili ya ukusanyaji (Clark et al. 2008), kama vifaa kama vile vipele, mierezi, na alumini isiyokuwa na mabati yanaweza kuchafua maji kwa kemikali, metali nzito, na uchafuzi.

   Naam maji: Maji ya maji ni chaguo linalofaa kwa wazalishaji wengine. Mazingatio yanajumuisha uchafu na utungaji wa bedrock. Kemikali ambazo ni hatari hasa ni pamoja na metali nzito, chuma, na sulfuri. Aquifers na bedrock linajumuisha chokaa na high maji ugumu na viwango alkalinity. Alkalinity (besi katika maji kama carbonates, bicarbonates, na hidroksidi) huzuia swings katika pH, ambayo ni kawaida dari katika aquaponics kutoka nitrification. Vinginevyo, wazalishaji wenye uzalishaji mdogo sana wa samaki wanaweza kuhitaji matibabu ya maji ili kupunguza ugumu na/au alkalinity kabla ya matumizi (Somerville et al. 2014). Ukosefu wa samaki na pembejeo ya kulisha baadae kunaweza kusababisha pH kubaki juu sana, na kufanya virutubisho fulani visivyoweza kupatikana Kiwango cha kupiga maji ya aquifer pia kitahitaji kuamua ikiwa itakuwa chanzo pekee cha maji kwa mfumo wa aquaponic. Hii ni muhimu hasa katika mifumo ambayo itahitaji nyongeza kubwa za maji au uingizwaji.

   Maji ya manisipa: Maji ya manispaa ni bora kwa matumizi katika mifumo ya aquaponic. Klorini katika maji ya bomba hupunguza bakteria, vimelea, na mwani, na kuifanya chanzo salama cha maji. Klorini na klorini, hata hivyo, lazima ziondolewe kabla ya matumizi kama ni sumu kwa samaki na zitaua bakteria ya nitrifying.

   Kloriamu kimsingi ni molekuli imara sana ya klorini inayofungwa na amonia. Tofauti na klorini pekee, kloramini haiwezi kuyeyuka nje ya maji. Hii hutoa kaya za vijijiwani na ugavi salama wa maji ya kunywa lakini hufanya matumizi yake kuwa gumu kwa wazalishaji wa aquaponic. Klorini ya bure ndani ya maji inaweza kufungwa katika masaa 48-72 na aeration. Chloramini zinahitaji uharibifu wa kemikali (ex. thiosulfate ya sodiamu) au filtration ya mkaa. Kutokana na kiasi kidogo cha kubadilishana maji, kloramini kawaida haziathiri vibaya mfumo wa aquaponic. Kwa kawaida, unaweza kuchukua nafasi ya karibu 10% ya kiasi cha maji ya mfumo bila kutibu au kupima kwa klorini/kloramini.

   SURFACE maji: Maji ya uso ni pamoja na mabwawa, maziwa, mito, na mito. Maji ya uso yanaweza kuanzisha vimelea, mwani, konokono, na viumbe vingine. Aidha, maji mengi ya uso yanachafuliwa na uchafuzi au kukimbia kwa kilimo ambacho huwa tishio la usalama wa chakula kwa viumbe katika mfumo na kwa watumiaji.

   *chanzo: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. Kentucky State University Aquaponics Production Mwongozo: Vitendo Handbook kwa Wakulima. *

2. 3.2 Utoaji wa Taka

   Original publication 2021 · Ilichapishwa kwanza kwenye FarmHub Learn 2021-04-22 · Kentucky State University

   Kurejesha na digestion ya majivu ya samaki ni muhimu zaidi katika aquaponics kuliko ovyo taka. Sehemu kubwa ya malisho hupendezwa kama taka imara. Virutubisho muhimu kwa ukuaji wa mimea ni trapped ndani ya tope chujio hii kujilimbikizia na lazima zinalipwa kupunguza gharama za uzalishaji na kupunguza haja ya nyongeza ya madini Kurejesha kwa virutubisho hivi husababisha uzalishaji wa aquaponic kuelekea mfumo wa kutokwa sifuri. Vidonge vinaweza kupatikana kwa njia ya digestion ya aerobic au anaerobic ya yabisi. Matumizi ya moja kwa moja ya virutubisho kwa ardhi ya mazao au sludge ya mbolea inaweza kuwa sahihi.

   Mineralization: kuhusu 20% ya N na 50% ya P kutoka kulisha hutumiwa na samaki kwa ukuaji wao (Timmons et al. 2018). Salio ya N na P (70% na 30%, kwa mtiririko huo) hupunguzwa kama bidhaa taka na gills na kama taka ya chembechembe (10% na 20% kwa N na P, kwa mtiririko huo). Chembechembe taka pia ina macro- na micro- virutubisho si kufyonzwa na samaki. Upyaji wa virutubisho hivi unaweza kuboresha ukuaji wa mimea na kupunguza haja ya virutubisho vya ziada.

   

   Mineralization ya kazi ya maji ya samaki sawa na taratibu zinazotokea katika udongo. Katika AP, majivu ya samaki yaliyojilimbikizia hutolewa kwenye tank ya kufanya nje ya mtandao. Microbes aerobically (au anaerobically) kuharibu vifaa hai imara, ikitoa virutubisho mumunyifu isokaboni ndani ya maji, ambayo ni kisha inapatikana kwa mimea ya kutumia (Delaide et al. 2018, Goddek et al. 2018). Tu katika fomu isiyo ya kawaida ni virutubisho vinavyopatikana kwa mimea. Chini ya hali ya aerobic, aeration nzito hutumiwa kwa kali zilizojilimbikizia (Kielelezo 10). Baada ya siku 8-10, aeration imezimwa, yabisi huruhusiwa kukaa, na maji yaliyofafanuliwa hutolewa kwenye mfumo (Pattillo 2017). Chini ya hali ya anaerobic, bakteria hutenganisha suala la kikaboni katika mazingira yenye oksijeni kidogo na hakuna. Mmeng'enyo wa Anaerobic hutoa gesi ya methane (CH~ 4) ambayo inaweza kutumika kama nishati ya mimea (Dana 2010) na digestant iliyojilimbikizia ambayo inaweza kutumika kwa mazao ya chafu (Pickens 2015) au kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa miche (Danaher et al. 2009, Pantanella et al. 2011). Anaerobic digestion ya yabisi samaki ni ngumu zaidi kusimamia kuliko digestion aerobic na inaweza kuwa gharama kikwazo kutokana na kiasi kikubwa digester inahitajika (Chen et al. 1997).

   Taarifa ndogo ipo kwenye mchango wa microbial au michakato ya mazingira ambayo inasisitiza ufanisi wa madini ya aerobic ya samaki; hata hivyo, tafiti zinaonyesha kwamba kupona virutubisho kutoka kwa yabisi ya samaki inaweza kuwa muhimu (Cerozi na Fitzsimmons 2017, Cerozi na Fitzsimmons 2016, Goddek et al. 2018, Rakocy et al. 2016, Tyson et al. 2011, Yogev et al. 2016, Khiari et al. 2019, Graber na Junge 2009). Matokeo ya awali kutoka kwenye tovuti ya mifumo ya utafiti AP katika Chuo Kikuu cha Jimbo la Kentucky (KSU) yanaonyesha kuwa madini ya aerobic ya maji machafu kwa siku 14 yalisababisha ongezeko la 143% (7.61 hadi 18.5 mg/L) katika phosphate (PO4 ), ongezeko la 47% la nitrati (NO3-N; 28.5 hadi 41.7 mg/L), na ≥ 20% ongezeko la 41.7 mg/L), na ongezeko la Ca (57.97 hadi 74. 23 mg/L) na K (27.38 kwa 32.7 mg/L) ikilinganishwa na mfumo wa maji (haijachapishwa). Hata hivyo, hata kama virutubisho vinarejeshwa kutokana na majivu na hutolewa kwa fomu sahihi na wingi, mwingiliano na virutubisho vingine na kemia ya maji wakati mwingine huweza kuwafanya wasipatikane kwa mimea (Bryson na Mills 2014).

   Direct maombi: Taka pia inaweza kutumika moja kwa moja kama marekebisho ya udongo, mbolea kupitia mbinu za jadi joto matibabu, au kupitia vermicompost (mdudu mbolea). Maombi ya moja kwa moja yanapaswa kutumika kama mbolea ya chini au ikiwa slurry ni chini ya asilimia moja yabisi. Mbolea ya mbolea yenye joto ya yabisi ya samaki iliyoharibika inahitaji utaalamu wa ziada na gharama za kazi lakini inaweza kuongeza mkondo muhimu wa mapato ya ziada. Vermicomposting inatumia mbinu sawa na mbolea za jadi lakini haitegemei joto ili kutengeneza taka. Minyoo hutumia jambo hai, kipande na aerate nyenzo imara, na inaweza uwezekano wa kutoa ziada live kulisha kwa samaki (Yeo na Binkowski 2010). Mbolea inaweza kujumuisha taka ya mboga au vifaa vingine vya mbolea kutoka kwa uzalishaji. Sio kawaida kwa majivu ya mineralized kuwa chupa na kuuzwa moja kwa moja kwa wakulima wa nyumbani au shughuli ndogo za chafu; hata hivyo, vikwazo vingine vinaweza kutumika kulingana na kanuni zako za mitaa.

   *chanzo: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. Kentucky State University Aquaponics Production Mwongozo: Vitendo Handbook kwa Wakulima. *