4.5 पुनर्संचारी पोषक तत्व समाधान की कीटाणुशोधन

मिट्टी में जनित रोगजनकों को फैलाने के जोखिम को कम करने के लिए, परिसंचारी पोषक तत्व समाधान की कीटाणुशोधन आवश्यक है (पोस्टमा एट अल 2008)। हीट ट्रीटमेंट (Runia एट अल 1988) पहली विधि इस्तेमाल किया गया था। वान ओएस (2009) ने सबसे महत्वपूर्ण तरीकों के लिए एक अवलोकन किया और सारांश नीचे दिया गया है। पोषक तत्व समाधान की पुनरावृत्ति पानी और उर्वरकों (वैन ओएस 1999) को बचाने के लिए संभावनाएं खोलती है। पोषक तत्व समाधान के पुनर्मूल्यांकन का बड़ा नुकसान उत्पादन प्रणाली में रूट जनित रोगजनकों को फैलाने का बढ़ता जोखिम है। ऐसे जोखिमों को कम करने के लिए, पुन: उपयोग से पहले समाधान का इलाज किया जाना चाहिए। इस तरह के उपचार के लिए कीटनाशकों का उपयोग सीमित है क्योंकि प्रभावी कीटनाशक ऐसे सभी रोगजनकों के लिए उपलब्ध नहीं हैं, और यदि उपलब्ध हो, तो प्रतिरोध दिखाई दे सकता है, और पर्यावरण कानून पर्यावरण में कीटनाशकों (और पोषक तत्वों) के साथ पानी के निर्वहन को प्रतिबंधित करता है (यूरोपीय संसद और यूरोपीय परिषद 2000)। इसके अलावा, एपी सिस्टम में, कीटनाशकों का उपयोग मछली के स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव डालता है और इसे नहीं किया जा सकता है, भले ही सिस्टम के हाइड्रोपोनिक और एपी भाग अलग-अलग कमरों में हों, क्योंकि रसायनों का छिड़काव संक्षेपण पानी के माध्यम से या सब्सट्रेट पर सीधे छिड़काव के माध्यम से पोषक तत्व समाधान में प्रवेश कर सकता है स्लैब। इसे देखते हुए, कीट रोगों के प्रबंधन के लिए एक जैविक नियंत्रण दृष्टिकोण अपनाया जा सकता है, और इसे ईयू एक्वापोनिक्स हब फैक्ट शीट (ईयू एक्वापोनिक्स हब) के माध्यम से एक्सेस किया जा सकता है। इसी समय, पशु चिकित्सा दवाओं का उपयोग करके मछली उपचार के लिए इसी तरह की समस्याएं देखी जा सकती हैं जो पौधे के चक्र के साथ संगत नहीं हैं।

4.5.1 कीटाणुशोधन विधियों का विवरण

परिसंचारी पोषक समाधान की कीटाणुशोधन लगातार होनी चाहिए। सभी नाली लौटे (दिन के दौरान 10-12 एच) को 24 एच के भीतर इलाज किया जाना चाहिए एक सब्सट्रेट खेती (पत्थर ऊन, कॉयर, परलाइट) में 1000 एमएसयूपी 2/एसयूपी के ग्रीनहाउस के लिए, ड्रिप के साथ आपूर्ति किए गए पानी के 30% की अनुमानित आवश्यक अधिशेष कीटाणुरहित करने के लिए प्रति दिन 1-3 एमएसयूपी 3/एसयूपी की कीटाणुशोधन क्षमता की आवश्यकता होती है गर्मी की स्थिति में 24-एच अवधि के दौरान टमाटर पौधों को सिंचाई। नाली के पानी की परिवर्तनीय वापसी दर के कारण, नाली के पानी के लिए पर्याप्त रूप से बड़े जलग्रहण टैंक की आवश्यकता होती है जिसमें कीटाणुशोधन इकाई को पंप करने से पहले पानी जमा किया जाता है। कीटाणुशोधन के बाद ईसी और पीएच को समायोजित करने और पौधों को आपूर्ति करने के लिए नए पानी के साथ मिश्रण करने से पहले साफ पानी को स्टोर करने के लिए एक और टैंक की आवश्यकता होती है। दोनों टैंकों का औसत आकार 5 एमएसयूपी3/एसयूपी प्रति 1000 एमएसयूपी2/एसयूपी है। एक पोषक फिल्म प्रणाली (एनएफटी) में, प्रति दिन लगभग 10 एमएसयूपी3/एसयूपी को दैनिक कीटाणुरहित किया जाना चाहिए। आम तौर पर यह माना जाता है कि ऐसी क्षमता कीटाणुरहित करने के लिए अमितव्ययी है (रुइज 1994)। डीएफटी को समान उपचार की आवश्यकता है। यह मुख्य कारण है कि एनएफटी और डीएफटी उत्पादन इकाइयां आमतौर पर पोषक समाधान कीटाणुरहित नहीं करती हैं। कीटाणुशोधन या तो गैर-रासायनिक या रासायनिक तरीकों से किया जाता है:

4.5.1.1 गैर-रासायनिक तरीके

आम तौर पर ये विधियां समाधान की रासायनिक संरचना में परिवर्तन नहीं करती हैं, और अवशेषों का कोई निर्माण नहीं होता है:

1। हीट ट्रीटमेंट _ बैक्टीरिया और रोगजनकों को खत्म करने के लिए पर्याप्त तापमान के लिए नाली के पानी को गर्म करना कीटाणुशोधन के लिए सबसे विश्वसनीय तरीका है। प्रत्येक प्रकार के जीव का अपना घातक तापमान होता है। गैर-बीजाणु बनाने वाले बैक्टीरिया में 40 और 60 C के बीच घातक तापमान होता है, 40 और 85 C के बीच कवक, 45 और 55 C और 80 और 95 C (रुनिया एट अल 1988) के बीच वायरस 10 एस के एक्सपोजर समय में आम तौर पर, 95 सी का तापमान सेट बिंदु काफी अधिक है जो अधिकांश जीवों को मारने के लिए 10 एस के न्यूनतम समय के साथ रोगों का कारण होने की संभावना है हालांकि यह बहुत ऊर्जा गहन लग सकता है, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऊर्जा ठीक हो गई है और हीट एक्सचेंजर्स के साथ पुन: उपयोग की जाती है। व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए सस्ते ऊर्जा स्रोत की उपलब्धता अधिक महत्वपूर्ण है।

2। _UV विकिरण _ यूवी विकिरण 200 और 400 एनएम के बीच तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण है। 200 और 280 एनएम (यूवी-सी) के बीच तरंग दैर्ध्य, 254 एनएम पर इष्टतम के साथ, सूक्ष्म जीवों पर एक मजबूत हत्या प्रभाव पड़ता है, क्योंकि यह डीएनए चेन के गुणन को कम करता है। विभिन्न जीवों के लिए विकिरण के विभिन्न स्तरों की आवश्यकता होती है ताकि प्रभावकारिता के समान स्तर को प्राप्त किया जा सके। रूनिया (1995) एक खुराक है जो से भिन्न होता है की सिफारिश की 100 एमजे cmsup-2/करने के लिए बैक्टीरिया और कवक को नष्ट करने के लिए sup 250 एमजे cmsup-2/sup वायरस को नष्ट करने के लिए। यूवी दीपक के आसपास कम अशांति या यूवी दीपक से उत्पादन में भिन्नता के कारण समाधान में ऊर्जा के प्रवेश में पानी की गड़बड़ी और विविधताओं में भिन्नता की भरपाई करने के लिए इन अपेक्षाकृत उच्च खुराक की आवश्यकता होती है। ज़ोस्केके एट अल। (2014) ने समीक्षा की कि 185 और 254 एनएम पर यूवी विकिरण जल कार्बनिक प्रदूषक नियंत्रण और कीटाणुशोधन प्रदान करता है। इसके अलावा, मोरियर्टी एट अल। (2018) ने बताया कि यूवी विकिरण ने एपी सिस्टम में कुशलता से निष्क्रिय किया है।

3। फ़िल्ट्रेशन_ (_F)। निस्पंदन का उपयोग पोषक तत्व समाधान से किसी भी अव्यवस्थित सामग्री को हटाने के लिए किया जा सकता है। कण आकार की सीमा के सापेक्ष विभिन्न प्रकार के फ़िल्टर उपलब्ध हैं। रैपिड रेत फिल्टर अक्सर जोड़ने, मापने और चुनाव आयोग, पीएच और नए उर्वरकों के आवेदन के नियंत्रण से पहले नाली के पानी से बड़े कणों को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है। उर्वरक इकाई को पारित करने के बाद, अक्सर सिंचाई ड्रिपर्स की रोकथाम से बचने के लिए बिना भंग उर्वरक लवण को हटाने के लिए पानी के प्रवाह में एक अच्छा सिंथेटिक फिल्टर (50—80 उम) बनाया जाता है। इन सिंथेटिक फिल्टर का उपयोग गर्मी उपचार, ओजोन उपचार या यूवी विकिरण के साथ कीटाणुशोधन विधियों के लिए प्रीट्रीटमेंट के रूप में भी किया जाता है। निस्पंदन ताकना आकार में कटौती के साथ, प्रवाह को हिचकते हैं, ताकि बहुत छोटे कणों को हटाने के लिए पर्याप्त फिल्टर और उच्च दबाव के संयोजन की आवश्यकता होती है जिसके बाद फिल्टर की लगातार सफाई होती है। रोगजनकों को हटाने के लिए अपेक्षाकृत छोटे ताकना आकार (\ 10 माइक्रोन; तथाकथित सूक्ष्म, अल्ट्रा- या नैनोफिल्टरेशन) की आवश्यकता होती है।

4.5.1.2 रासायनिक तरीके

1। _Ozone (ओ <sub3/उप) _। ओजोन को ओजोनजेनरेटर (3OSUB2/उप → 2OSUB3/उप परिवर्तित करना) का उपयोग करके शुष्क हवा और बिजली से उत्पादित किया जाता है। ओजोन समृद्ध हवा को पानी में इंजेक्ट किया जाता है जिसे स्वच्छ किया जा रहा है और 1 एच की अवधि के लिए संग्रहीत किया जाता है रुनिया (1995) ने निष्कर्ष निकाला है कि ओजोन की आपूर्ति प्रति घंटे 10 ग्राम प्रति एमएसयूपी3/एसयूपी 1 घंटे के एक्सपोजर समय के साथ पानी में 1 ग्राम वायरस सहित सभी रोगजनकों को खत्म करने के लिए पर्याप्त है। ओजोन के साथ प्रबंधित मृदुहीन प्रणालियों में सब्जी उत्पादन में माइक्रोबियल आबादी में कमी भी निकोलेटो एट अल द्वारा देखी गई है। (2017)। ओजोन के लिए मानव जोखिम, जो प्रणाली या भंडारण टैंक से vents से बचा जाना चाहिए क्योंकि यहां तक कि 0.1 मिलीग्राम एलएसयूपी -1/एसयूपी ओजोन की एकाग्रता का एक छोटा जोखिम समय श्लेष्म झिल्ली की जलन पैदा कर सकता है। ओजोन के उपयोग की कमी यह है कि यह लोहे के चेलेट के साथ प्रतिक्रिया करता है, जैसा कि यूवी करता है। नतीजतन, लोहे के उच्च खुराक की आवश्यकता होती है और सिस्टम में लौह जमा से निपटने के लिए उपायों की आवश्यकता होती है। समकालीन ओजोन प्रतिष्ठानों के साथ हालिया शोध (वैन ओएस 2017) आशाजनक दिखता है, जहां रोगजनकों का पूरा उन्मूलन और शेष कीटनाशकों का टूटना हासिल किया जाता है, जिसमें कोई सुरक्षा समस्या नहीं होती है।

2। _हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एचएसयूबी 2/सबसबसब2/सब) _। हाइड्रोजन पेरोक्साइड एक मजबूत, अस्थिर ऑक्सीकरण एजेंट है जो एचएसयूबी 2/सबो और ओ- कट्टरपंथी बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है। व्यावसायिक रूप से तथाकथित सक्रियकर्ताओं को मूल समाधान को स्थिर करने और प्रभावकारिता बढ़ाने के लिए समाधान में जोड़ा जाता है। एक्टिवेटर्स ज्यादातर फॉर्मिक एसिड या एसिटिक एसिड होते हैं, जो पोषक तत्व समाधान में पीएच को कम करते हैं। _** पायथ्याम** _ एसपीपी के खिलाफ विभिन्न खुराक (रूनिया 1995) की सिफारिश की जाती है। (0.005%), अन्य कवक (0.01%), जैसे Fusarium, और वायरस (0.05%)। पौधों की जड़ों के लिए 0.05% एकाग्रता भी हानिकारक है। हाइड्रोजन पेरोक्साइड पानी की व्यवस्था की सफाई के लिए विशेष रूप से सहायक होता है, जबकि कीटाणुशोधन के उपयोग को अन्य तरीकों से लिया जाता है। विधि को सस्ती माना जाता है, लेकिन कुशल नहीं है।

3। _सोडियम हाइपोक्लोराइट (NaoCl) _। सोडियम हाइपोक्लोराइट एक यौगिक है जिसमें विभिन्न सांद्रता के साथ अलग-अलग वाणिज्यिक नाम (जैसे घरेलू ब्लीच) होते हैं लेकिन एक ही रासायनिक संरचना (एनएओसीएल) के साथ होते हैं। इसका व्यापक रूप से जल उपचार के लिए उपयोग किया जाता है, खासकर स्विमिंग पूल में। उत्पाद अपेक्षाकृत सस्ती है। जब पानी में जोड़ा जाता है, सोडियम हाइपोक्लोराइट एचओसीएल और नाओएच को विघटित करता है और पीएच के आधार पर ओसीएलएसयूपी-/एसयूपी; उत्तरार्द्ध सीएल और ओसुप को विघटित करता है। /मजबूत ऑक्सीकरण के लिए sup। यह सीधे किसी भी कार्बनिक पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया करता है, और यदि पर्याप्त हाइपोक्लोराइट है, तो यह रोगजनकों के साथ भी प्रतिक्रिया करता है। Le Quillec एट अल। (2003) ने दिखाया कि हाइपोक्लोराइट की स्थिरता जलवायु परिस्थितियों और संबंधित विघटित प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करती है। उच्च तापमान और हवा के साथ संपर्क तेजी से अपघटन का कारण बनता है, जिस पर NaClosub3/उप फाइटोटॉक्सिक गुणों के साथ बनता है। रुनिया (1995) ने दिखाया कि वायरस को खत्म करने के लिए हाइपोक्लोराइट प्रभावी नहीं है। 1—5 मिलीग्राम की एकाग्रता के साथ क्लोरीनीकरण सीएल एलएसयूपी -1/एसयूपी और 2 एच के एक्सपोजर समय ने 90-99.9% की कमी हासिल की, लेकिन कुछ बीजाणु सभी सांद्रता में बच गए। सुरक्षित भंडारण और हैंडलिंग के लिए सुरक्षा उपायों को लिया जाना चाहिए। हाइपोक्लोराइट कई रोगजनकों के खिलाफ काम कर सकता है, लेकिन सभी नहीं, लेकिन साथ ही, नासअप+/एसयूपी और सीएलएसयूपी-/एसयूपी एकाग्रता एक बंद बढ़ती प्रणाली में बढ़ जाती है जो उन स्तरों को भी बढ़ाएगी जो फसल की उत्पादकता में कमी करते हैं और उस समय पोषक तत्व समाधान को लीक करना पड़ता है। उपर्युक्त दोषों के बावजूद, वाणिज्यिक ऑपरेटरों द्वारा सस्ते और उपयोगी विधि के रूप में उत्पाद का उपयोग और अनुशंसा की जाती है।

4.5.2 रासायनिक बनाम गैर-रासायनिक तरीके

उत्पादक कम लागत के साथ संयोजन में उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ कीटाणुशोधन विधियों को पसंद करते हैं। एक स्पष्ट, समझने योग्य और नियंत्रणीय प्रक्रिया के साथ संयुक्त 99.9% (या लॉग 3 कमी) की कमी के साथ रोगजनकों को नष्ट करके एक अच्छा प्रदर्शन का वर्णन किया जा सकता है। कम लागत को कम निवेश, कम रखरखाव लागत और उत्पादक को प्रयोगशाला विशेषज्ञ के रूप में प्रदर्शन करने की आवश्यकता के साथ जोड़ा जाता है। हीट ट्रीटमेंट, यूवी विकिरण और ओजोन उपचार एक अच्छा प्रदर्शन दिखाते हैं। हालांकि, ओजोन उपचार में निवेश बहुत अधिक है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च वार्षिक लागत होती है। हीट ट्रीटमेंट और यूवी विकिरण में वार्षिक लागत भी होती है, लेकिन निवेश कम होते हैं, जबकि नष्ट करने की प्रक्रिया को नियंत्रित करना आसान होता है। बाद के दो तरीके उत्पादकों के बीच सबसे लोकप्रिय हैं, खासकर 1 या 2 हेक्टेयर से अधिक नर्सरी में। धीमी रेत निस्पंदन प्रदर्शन में कम परिपूर्ण है लेकिन इसमें वार्षिक लागत काफी कम है। इस विधि की सिफारिश की जा सकती है 1 हेक्टेयर से छोटे उत्पादकों के लिए और कम निवेश पूंजी वाले उत्पादकों के लिए, क्योंकि रेत फिल्टर उत्पादक द्वारा स्वयं का निर्माण किया जा सकता है। सोडियम हाइपोक्लोराइट और हाइड्रोजन पेरोक्साइड भी सस्ते तरीके हैं, लेकिन प्रदर्शन सभी रोगजनकों को खत्म करने के लिए अपर्याप्त है। इसके अलावा यह एक बायोसाइड है और कीटनाशक नहीं है, जिसका अर्थ है कानून द्वारा, कम से कम यूरोपीय संघ में, इसे कानूनी रूप से रोगजनकों के उन्मूलन के लिए इसका उपयोग करने के लिए मना किया जाता है।

4.5.3 बायोफोलिंग और प्रीट्रीटमेंट

समाधान में रोगजनकों और अन्य कार्बनिक पदार्थों के बीच कीटाणुशोधन विधियां बहुत चयनात्मक नहीं हैं। इसलिए, गर्मी उपचार, यूवी विकिरण और ओजोन उपचार पर कीटाणुशोधन से पहले समाधान के प्रीट्रीटमेंट (तेजी से रेत फिल्टर, या 50-80 उम मैकेनिकल फिल्टर) की सिफारिश की जाती है। यदि रासायनिक तरीकों के कीटाणुशोधन अवशेषों के बाद पानी में रहते हैं, तो वे पानी की प्रणालियों की पाइप लाइनों में गठित बायोफिल्म्स के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं। यदि बायोफिल्म पाइप की दीवारों से जारी की जाती है, तो उन्हें ड्रिपर्स में ले जाया जाएगा और क्लोजिंग का कारण होगा। कई ऑक्सीकरण विधियों (सोडियम हाइपोक्लोराइट, एक्टिवेटर्स, क्लोरीन डाइऑक्साइड के साथ हाइड्रोजन पेरोक्साइड) मुख्य रूप से पाइप लाइनों और उपकरणों को साफ करने के लिए उपयोग किया जाता है, और ये समय के साथ ड्रिपर्स को पकड़ने के लिए एक विशेष जोखिम पैदा करते हैं।