Source material

Vigezo vya ubora wa Maji

1. 6.1 Oksijeni iliyoharibiwa

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

   Oksijeni inahitajika katika viwango vya juu kwa samaki, mimea, na bakteria. Maudhui ya oksijeni yanapimwa na oksijeni iliyoyeyushwa (DO) katika maji na huelezwa kama milligrams kwa lita (mg/L) (Somerville et al. 2014). Hali kubwa ya mifumo ya aquaponic inahitaji kuongeza oksijeni. Oksijeni inaweza kuingia kwenye mfumo kwa kuchanganyikiwa kwenye uso au kwa diffusers kwenye safu ya maji. Samaki kuhifadhi wiani, idadi na aina ya mimea, kiasi cha yabisi hai, mahitaji ya oksijeni ya kibiolojia, na joto ni mambo yote ambayo huamua kiasi gani DO inahitajika (Rackocy et al. 2006, Wurts na Durborow 1992). DO na joto zina uhusiano muhimu. Oksijeni ina mumunyifu zaidi katika maji baridi kuliko ilivyo katika maji ya joto, maana ya kwamba maji baridi yanaweza kuhifadhi viwango vya juu vya oksijeni iliyoyeyushwa kuliko maji ya joto. Hii ni muhimu hasa kwa wazalishaji kuinua samaki ya maji ya joto au kufanya kazi katika maeneo ambayo hupata joto la mwaka mzima au msimu. Inapendekezwa kwamba oksijeni kufutwa iimarishwe kati ya 5-8 mg/L DO ni vigumu kupima, kama mita inaweza kuwa ghali au vigumu kupata. Katika kesi hiyo, wazalishaji wanaweza kununua vifaa vya mtihani wa aquarium au wasiliana na Ugani wa ndani au vyuo vikuu kwa usaidizi.

   *chanzo: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Kentucky State University Aquaponics Production Mwongozo: Vitendo Handbook kwa Wakulima. *

2. 6.2 Joto

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

   Joto la maji ni muhimu zaidi katika aquaponics kuliko joto la hewa. Sababu nyingi za kemia ya maji huathiriwa na halijoto, kama vile kiasi cha amonia yenye sumu (un-ionized) zilizopo na umumunyifu wa oksijeni. Pia huathiri moja kwa moja afya na maisha ya samaki na mimea. Samaki ni poikilothermic, au baridi-damu. Hii ina maana kwamba joto la mwili wao linategemea joto la maji. Katika joto kali, samaki wataacha kula, kuwa lethargic na huathiriwa na magonjwa. Katika mimea, joto la juu linaweza kupunguza matumizi ya virutubisho muhimu vya mimea, kama vile kalsiamu, nguvu maua mapema katika mazao ya hali ya hewa baridi, na kuongeza uwezekano wa vimelea vya mizizi ya mimea kama Pythium spp. Kwa sababu hii, ni muhimu kuzuia swings pana katika joto la kila siku. Kivuli au kufunika nyuso maji, kuhami mizinga samaki na vitanda kupanda, na kutumia passiv au jua inapokanzwa katika greenhouses ni mikakati wazalishaji wengi kuajiri. Katika maeneo ya joto ambapo joto hubadilika sana kutoka msimu hadi msimu, wazalishaji wanaweza kubadilisha samaki na kupanda mazao msimu ili kupunguza gharama za joto au baridi.

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

3. 6.3 pH

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

   PH ni kipimo cha asidi au msingi wa suluhisho. Inatambuliwa na kuwepo au kutokuwepo kwa ioni za hidrojeni bure (H ^ +^), ambapo zaidi H ^ +^ sasa, suluhisho la tindikali zaidi ni. Suluhisho la tindikali lina pH ya chini. PH inapimwa kwa kiwango kutoka 1-14, na 7 kuwa neutral. Thamani ya pH chini ya 7 inaonyesha suluhisho ni tindikali na juu ya 7 inaonyesha suluhisho ni la msingi. PH imeandikwa kwa kiwango cha logarithmic na hivyo sio intuitive kwa wataalamu wengi. Kwa mfano, kama pH ya mfumo wa aquaponic inachukua 7, basi baada ya wiki mbili hatua 5, pH haijaanguka kwa kiwango cha 2, lakini badala ya mara 100. Kuelewa kiwango cha pH ni muhimu kwa usimamizi wa maji na marekebisho.

   Samaki, mimea, na bakteria zina safu maalum za uvumilivu kwa pH. Wakati wanaweza kuvumilia vigezo nje ya aina zao bora, hali ndogo ya par inaweza kuathiri sana ukuaji na maisha. Samaki wanaweza kuvumilia pH mbalimbali, kutoka 6.0-8.5, lakini wanahitaji kupunguzwa polepole kwa mabadiliko. PH ni muhimu hasa kwa mimea na bakteria. All micro- na macro-virutubisho zinapatikana kwa mimea katika pH kati ya 6.0-6.5 (Kielelezo 16). Juu au chini ya aina hii, virutubisho fulani hazipatikani kwa mimea. Wakati pH inapozidi 7.5, mimea haraka huwa na upungufu katika virutubisho muhimu kama chuma, fosforasi, na manganese (Somerville et al. 2014). Kinyume chake, pH ya chini inaweza kuwa na athari mbaya juu ya bakteria ya nitrifying. Chini ya 6.0, uwezo wa kubadili amonia kwa nitrati umepunguzwa sana.

   

   Kuna mambo mengi yanayoathiri pH. Nitrification (kujadiliwa katika sehemu ifuatayo) na samaki kuhifadhi wiani gari pH chini kwa kuzalisha H ^ +^ na CO~2 ~, kwa mtiririko huo. Marekebisho yanahitajika kuleta pH hadi viwango vya utamaduni vinavyofaa. Kusimamia pH huanza na kufuatilia thabiti na kurekodi.

   Ikiwa pH ni ya chini, kemikali zinazoongeza alkalinity jumla, kama hidroksidi ya kalsiamu (chokaa hidrati; Ca (OH) 2), chokaa cha kilimo (calcium carbonate (Caco3)), hidroksidi ya kalsiamu (KOH), au carbonate ya potasiamu (K2CO3 3~), inaweza kutumika. Ongezeko la kalsiamu na besi za potasiamu hubadilishwa ili kutoa virutubisho muhimu ambavyo havikuwepo katika chakula cha Kutokana na pH yao ya juu (10-11), besi hizi lazima ziongezwe kwa tahadhari na kwa dozi ndogo, ili sio kuongeza pH haraka sana. Nitrification daima anatoa pH chini kwa kuondoa maji jumla alkalinity na kutolewa kwa H ^ +^ ions, hivyo ufuatiliaji thabiti ni muhimu. Uhitaji wa kupunguza pH sio suala kwa wazalishaji wa aquaponic, kutokana na nitrification. Wazalishaji wanaweza kuhitaji kurekebisha chanzo chao cha maji, hata hivyo, kwa kuongeza maji magumu au kemikali ili kuongeza alkalinity, ambayo imetulia au kuongeza pH. Ikiwa pH ya mfumo ni ya juu, hata baada ya baiskeli, hatua ya kwanza ni kuhakikisha kuwa kali hazikusanyiko katika mfumo. Magumu ambayo hujilimbikiza fomu ya anaerobic (chini au hakuna oksijeni) maeneo. Wakati hali ya anaerobic inakua, mchakato unaoitwa denitrification, ambapo nitrate inabadilishwa tena kuwa amonia, hutokea. Alkalinity hutolewa wakati wa mabadiliko haya, ambayo huimarisha pH.

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

4. 6.4 Jumla ya Ammonia-Nitrojeni

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

   Nitrojeni inaingia mfumo wa aquaponic kama protini isiyosafishwa katika kulisha samaki. Takriban asilimia 30 ya protini katika chakula cha samaki huhifadhiwa na samaki. Asilimia sabini ni mwilini na kutolewa kama taka imara au excreted kama amonia kupitia gills au kama urea (Timmons na Ebeling 2013). Jumla ya nitrojeni ya amonia (TAN) inajumuisha aina mbili ambazo zipo katika uwiano wa amonia isiyo na ionized (NH~ 3 , ambayo ni sumu kwa samaki) hadi amonia ionized (NH 4~+ ambayo katika yasiyo ya sumu). Uwepo wa fomu moja juu ya nyingine unategemea pH na joto. Katika pH ya juu (msingi) na joto, kuna sehemu kubwa ya amonia ya sumu. Kwa pH ya chini (tindikali) na joto, amonia hufunga kwa ziada H ^ +^ ions na inakuwa fomu isiyo na sumu, amonia. Kwa ujumla, vipimo vya ubora wa maji vitatoa thamani ya TAN, ambayo inajumuisha NH~ 3 ~ na NH~ 4 ~+. Thamani halisi ya amonia ya sumu inaweza kuamua kwa kuchukua namba inayoingiliana na joto la kumbukumbu na pH (Jedwali 7) na kuzizidisha kwa thamani ya sasa ya TAN (Masser et al. 1999).

   Jedwali 7: Sehemu ya jumla ya amonia katika fomu ya sumu (isiyo na ionized) kwa maadili tofauti ya pH na joto.

   Chanzo: (Masser et al. 1999)

   Kupitia mchakato wa nitrification, bakteria hubadilisha ammonia-nitrojeni (NH3) kuwa nitriti (NO2-) halafu kwa nitrati (NO3-). Amonia na nitriti ni mara 100 zaidi ya sumu kwa samaki kuliko nitrati (Somerville et al. 2014). Mimea hasa hutumia nitrojeni kwa umbo la amonia (NH4+), NO3- na asidi amino kama vile L-glycine (Rentsch et al. 2007, Sanchez na Doerge 1999). Katika mfumo kamili wa aquaponic, maadili ya amonia na nitriti yanapaswa kuwa karibu na sifuri na nitrati yanapaswa kuwa chini ya 150mg/L Wakati samaki wanaweza kuvumilia viwango vya juu sana, zaidi hadi 400 mg/L (Timmons na Ebeling 2013), maadili yanayozidi 250 mg/L yanaweza kuwa na athari hasi juu ya mimea (Rackocy et al. 2006). Kutokana na mtazamo wa usimamizi, ni muhimu kujua uvumilivu mbalimbali ya aina ya samaki na mimea ili kuongeza hali ya ukuaji. Katika viwango vingi, misombo hii ya sumu inaweza kuharibu gills ya samaki na kuhatarisha ukuaji wao.

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

5. 6.5 Alkalinity

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

   Alkalinity ni kipengele kilichopuuzwa mara nyingi cha ubora wa maji lakini ni muhimu katika kudumisha mfumo thabiti. Alkalinity ni kipimo cha uwezo wa maji kwa buffer, au kupinga, mabadiliko katika pH (Wurts na Durborow 1992). Aina za kawaida za alkalinity ni kabonati (CO3-) na bicarbonates (HCO3-). Hizi carbonates kumfunga bure H ^ +^ ions, matokeo ya nitrification, kuzuia kushuka kwa pH. Maji yenye alkalinity ya chini na kiwango cha kutosha cha uzoefu wa nitrification pana katika pH, ambayo inaweza kuwa na madhara kwa afya ya samaki, mimea, na bakteria. Inashauriwa kudumisha alkalinity kati ya 60-140 mg/L.

   Alkalinity mara nyingi huchanganyikiwa na ugumu wa maji. Ugumu imedhamiriwa na wingi wa ions chanya, yaani kalsiamu (Ca2+) na magnesiamu (Mg2+) ions, zilizopo katika maji ya chanzo. Maji kutoka kwenye kitanda cha chokaa ina ugumu mkubwa (120-180 mg/L), wakati maji ya laini yana ugumu mdogo (0-60 mg/L). Maji ya laini yanahusishwa na maji ya mvua au maji ya chini kutoka kwenye bedrock ya volkeno. Maji yakikosa ugumu unaofaa yanahitaji kupokea marekebisho kama Ca2+ na Mg2+ ioni, ambazo ni muhimu kwa mimea na samaki.

   Alkalinity si kawaida kupimwa mara kwa mara katika aquaponiki lakini inasimamiwa kupitia kuongezea besi ili kuongeza pH. Mbali na wale walioorodheshwa hapo juu, hatua zisizo za kemikali za kuongeza alkalinity na pH ni pamoja na kuongeza ya seashell iliyovunjika vizuri, changarawe ya chokaa iliyovunjika, na chaki iliyovunjika (Somerville et al. 2014). Kuwekwa kwenye mfuko wa mesh, wanaweza kuongezwa kwenye sump mpaka pH au alkalinity inafufua kwa kiwango kinachofaa. Ukubwa wa mfumo wako utaagiza muda gani marekebisho haya yatakuwa yenye ufanisi na mara ngapi watahitaji kubadilishwa. Uangalizi lazima uchukuliwe ili kuosha vitu hivi vizuri ili kuzuia uchafu usiingie kwenye mfumo.

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

6. 6.6 Baiskeli Mfumo

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

   

   Baiskeli inahusu mchakato wa kuanzisha chujio cha kibiolojia. Hii inaweza kuchukua kati ya wiki sita hadi nane (Kielelezo 17). Bakteria ya nitrifying hupatikana kwa kawaida katika mazingira, hivyo mchakato huanza kwa kuongeza chanzo cha amonia.

   Hii inaweza kukamilika kwa kuongeza samaki, chakula cha samaki, au maji kutoka kwenye mfumo ulioanzishwa vizuri, au mchanganyiko wa haya. Moja ya makosa ya kawaida wakati wa kutumia samaki kwa mzunguko mfumo ni kuongeza samaki wengi sana awali. Hii inasababisha viwango vya amonia kwa Mwiba, mara nyingi kusababisha kifo cha samaki. Kuanzia na asilimia 20 ya jumla ya uwezo wa samaki ni kanuni nzuri ya kidole. Hii inaruhusu viumbe sahihi, mfumo maalum wa kibaiolojia kutawala. Ikiwa unatumia mkakati wa baiskeli usio na samaki, amonia ya kaya inaweza kutumika. Ni muhimu chanzo cha amonia isiyo na uso, kwa sababu inakosa sabuni ambazo zinaongezwa kwa bidhaa hizi ambazo hazifaa kwa mfumo.

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

7. 6.7 Hatua za kurekebisha

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

   • **Chini kufutwa oksijeni (chini ya 5 mg/L) **: kuongeza aeration, kupunguza kulisha mpaka kusahihishwa

   • **Low pH (chini 6.0) **: kuongeza msingi (calcium hidroksidi, calcium carbonate, hidroksidi potassium au carbonate potassium), kupunguza kulisha mpaka

   • **High amonia (juu ya 1 mg/L TAN) **: kupunguza chakula mpaka kusahihishwa, kufanya 20% ya kubadilishana maji, kuangalia kwa yabisi kusanyiko, kuongeza filtration kibiolojia

   • **High nitriti (juu 0.5 mg/L) **: kupunguza chakula mpaka kusahihishwa, kufanya 20% ya kubadilishana maji, kuongeza filtration kibiolojia

   • Mara kwa mara nitrate: kupunguza samaki majani au kiwango cha kulisha, kuongeza zaidi kupanda majani

   • Nitrate mara kwa mara katika sifuri: kuongeza samaki kulisha au samaki majani

   • Chini alkalinity: kuongeza carbonate besi ex. (calcium carbonate, carbonate ya

   *\ Kumbuka: Kuongeza msingi wowote kwa mfumo lazima kufanyika kwa uangalifu. Nyongeza ndogo za kemikali hizi husababisha ongezeko kubwa la pH. Nyongeza za msingi zinapaswa kuhesabiwa kabla ya kuongeza. Daima kupotea upande wa tahadhari.

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