Aqu @teach: एक्वापोनिक्स के लिए डिजाइनिंग फ़ीड
एक्वापोनिक्स के लिए मछली फ़ीड घर से बना या विशेष फ़ीड कंपनियों से खरीदा जा सकता है जो प्रजातियों और मछली की उम्र के आधार पर विशिष्ट आहार तैयार करते हैं। आम तौर पर वाणिज्यिक उत्पादक विशेष फ़ीड का उपयोग करते हैं क्योंकि उन्हें मछली की सभी पोषण संबंधी जरूरतों को पूरा करने की गारंटी दी जाती है, और अपनी फ़ीड बनाने और तैयार करने की तुलना में अधिक लागत प्रभावी होती है। हालांकि, तैयार किए गए फ़ीड हमेशा सही नहीं होते हैं और पानी की गुणवत्ता पर अलग-अलग प्रभाव पड़ सकते हैं जहां मछली रहते हैं और कचरे को उगते हैं। हाल ही में वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने पुनरावृत्ति प्रणालियों और एक्वापोनिक इकाइयों में मछली के लिए विशिष्ट आहार को देखना शुरू कर दिया है। सैद्धांतिक रूप से मछली को गोली के साथ प्रदान करना संभव लगता है, जो उन्हें जल्दी से बढ़ने में मदद करेगा, जबकि पौधों के लिए पर्याप्त पोषक तत्व प्रदान करेगा जो बाद में इस पानी पर ‘फ़ीड’ करेंगे। व्यवहार में, हालांकि, चीजें अधिक कठिन होती हैं, और पुनर्नवीनीकरण पानी के तापमान और पीएच, साथ ही मछली आंतों में माइक्रोबायोटा और बायोफिल्टर्स में कई जटिल मानकों पर निर्भर करती हैं। एक एक्वापोनिक्स व्यवसायी को फ़ीड संरचना की मूल बातें जानना चाहिए ताकि यह तय किया जा सके कि कौन सा फ़ीड शुरू करना सबसे अच्छा होगा। हालांकि यह खरोंच से फ़ीड डिजाइन करने के लिए आवश्यक नहीं हो सकता है, छात्रों को निम्नलिखित वर्गों को पढ़ने के बाद इस प्रणाली के लिए सबसे अच्छा फ़ीड चुनने में सक्षम होना चाहिए।
मछली की वृद्धि और नाइट्रोजन प्रतिधारण
नाइट्रोजन जो अंततः मछली द्वारा अमोनिया के रूप में समाप्त हो जाएगा, फ़ीड में प्रोटीन से आता है। यद्यपि फ़ीड के अन्य घटकों में कुछ नाइट्रोजन है, लगभग सभी नाइट्रोजन मछली द्वारा अवशोषित होते हैं और कचरे के रूप में समाप्त हो जाते हैं क्योंकि अमीनो एसिड से होता है, जैसा कि उनके नाम से पता चलता है, वे सभी रासायनिक मेकअप में नाइट्रोजन होते हैं।
यदि हम फ़ीड में नाइट्रोजन का प्रतिशत जानते हैं, तो हम अनुमानित राशि की गणना कर सकते हैं जो पेशाब के समान प्रक्रिया द्वारा पानी में अमोनिया के रूप में उत्सर्जित किया जाएगा। उस अमोनिया को बाद में नाइट्रेट में बदल दिया जाएगा जो पौधों को प्रदान किया जाएगा। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मछली वास्तव में पेशाब नहीं करती है, लेकिन अधिकांश स्तनधारियों के विपरीत, वे अपने ब्रांचिया (हमारे फेफड़ों के समान) के माध्यम से नाइट्रोजन कचरे को खत्म करते हैं। निम्नलिखित अनुभागों में हम एक एक्वापोनिक प्रणाली में नाइट्रोजन के स्रोत और भाग्य का पालन करेंगे, सीराइट * एट अल। * (1998), जो एक्वापोनिक सिस्टम में पोषक तत्व साइकिल पर अध्ययन प्रकाशित करने वाले पहले समूहों में से एक थे, कई दशकों पहले। अपने पेपर में वे सिस्टम में नाइट्रोजन संतुलन की गणना के लिए एक समीकरण प्रदान करते हैं, जिसे हम एक गाइड के रूप में उपयोग करेंगे। फ़ीड में मौजूद नाइट्रोजन की गणना करने के बाद, हम गणना करते हैं कि मछली में कितना बरकरार रखा जाता है, बिना फ़ीड के रूप में खो जाता है, और मल में खो जाता है, आसपास के पानी में अमोनिया की एकाग्रता के साथ समाप्त होता है।
नाइट्रोजन स्रोत
फ़ीड हमारे एक्वापोनिक प्रणाली में मुख्य नाइट्रोजन स्रोत है। आदेश नाइट्रोजन की कुल राशि फ़ीड के माध्यम से टैंक में रखा की गणना करने के लिए हम पहली बार इस्तेमाल किया फ़ीड की सही राशि पता करने की जरूरत है, ग्राम या किलोग्राम में। इसके बाद हमें फ़ीड में प्रोटीन का प्रतिशत जानने की जरूरत है। यह सामान्य रूप से फ़ीड लेबल पर दिखाया जाता है या फ़ीड निर्माता से उपलब्ध होता है। जैसा कि पिछले वर्गों में उल्लेख किया गया है, मछली फ़ीड में प्रोटीन का उच्च अनुपात होता है, आमतौर पर 25% और 50% के बीच होता है। एक बार जब हम प्रोटीन प्रतिशत को जानते हैं तो हम इसे 6.25 से विभाजित करके नाइट्रोजन के प्रतिशत की गणना कर सकते हैं। हम उस संख्या का उपयोग करते हैं क्योंकि पोषण विशेषज्ञ मानते हैं कि सभी प्रोटीन का 1/6.25 या लगभग 16% नाइट्रोजन है। इस प्रकार, साथ tilapia के लिए एक फ़ीड के लिए 35% प्रोटीन हम जानते हैं कि यह है 35%\ * 16% = 5.6% नाइट्रोजन। यदि हमने जोड़ा, उदाहरण के लिए, एक दिन में टैंक में 120 ग्राम फ़ीड, हम नाइट्रोजन के 120\ * 5.6% = 6.72 ग्राम जोड़ रहे हैं।
मछली द्वारा नाइट्रोजन अवशोषण
मछली नाइट्रोजन को अपनी प्रोटीन जमा में अवशोषित करेगी, जो ज्यादातर इसकी मांसपेशी है। हालांकि, अधिकांश मछली के शरीर का वजन पानी है, ताकि वजन को छूट दी जानी चाहिए क्योंकि नाइट्रोजन केवल उस वस्तु में मौजूद है जिसे ‘मांसपेशियों का सूखा वजन’ कहा जा सकता है। सामान्य तौर पर, और साहित्य से हमारी प्रयोगशाला और निष्कर्षों में परिणामों के आधार पर (उदाहरण के लिए, सीराइट * एट अल। * 1998), तिलापिया का सूखा वजन उसके शरीर के वजन का लगभग 27% है या दूसरा तरीका है, 73% तिलापिया मांसपेशियों का पानी है।
इसके बाद हमें फ़ीड रूपांतरण दर (एफसीआर) जानने की जरूरत है। एफसीआर प्राप्त वजन से विभाजित प्रदान की गई फ़ीड के बीच अनुपात है। एफसीआर के व्युत्क्रम को फ़ीड दक्षता कहा जाता है, या वजन बढ़ने वाले फीड द्वारा विभाजित किया जाता है। एफसीआर मछली में लगभग 1-2 आम तौर पर है। दूसरी तरफ, फ़ीड दक्षता को एफसीआर द्वारा विभाजित 1 के रूप में देखा जा सकता है। यही है, 1.5 के रूपांतरण सूचकांक के लिए, फ़ीड दक्षता 1/1.5 = 66.73% है। इसे एक और तरीका रखने के लिए, मछली द्वारा खाए गए फ़ीड के लगभग दो तिहाई मछली की मांसपेशियों से अवशोषित हो जाएंगे और विकास के रूप में गिना जाएगा।
बेशक उच्च फ़ीड दक्षता (100% के करीब) होना बेहतर होगा; जितना अधिक होगा, उतना अधिक आर्थिक रूप से फायदेमंद होगा। हालांकि, मछली की अधिकतम सीमा होती है कि वे समय के साथ कितनी मांसपेशियों को अर्जित कर सकते हैं। जैसे ही मांसपेशियों में वृद्धि होती है, प्रोटीन की मात्रा बढ़ेगी (साथ ही मांसपेशियों में कुल नाइट्रोजन की मात्रा), लेकिन मांसपेशियों में प्रोटीन का अनुपात अधिक या कम स्थिर रहेगा शरीर के वजन के संबंध में नाइट्रोजन का कुल प्रतिशत तिलापिया में लगभग 8.8% है। यह प्रजातियों के बीच भिन्न हो सकता है, लेकिन एक अच्छा अनुमानित संख्या है।
इसलिए, प्रदान की गई फ़ीड के आधार पर, हम अनुमान लगा सकते हैं कि मछली में नाइट्रोजन कितना रखा जाएगा। यदि हम ऊपर सुझाए गए मूल्यों का उपयोग करके फ़ीड के 120 ग्राम प्रदान करते हैं, तो मछली में बनाए रखा नाइट्रोजन, फीड दक्षता और मछली की मांसपेशियों में नाइट्रोजन का प्रतिशत, यानी, 120g\ * 27%\ * 66.73%\ * 8.8% = 1.90 ग्राम फ़ीड से नाइट्रोजन में रहेगा मछली।
नाइट्रोजन ठोस में खो गया
मूत्र के रूप में खोने के अलावा, मल के माध्यम से नाइट्रोजन अपशिष्ट खो सकता है। हम मल की प्रोटीन या नाइट्रोजन सामग्री को माप सकते हैं क्योंकि यह हमारे सिस्टम के ठोस फ़िल्टर में जमा होता है, या हम इसे रोजाना साइफन कर सकते हैं और इसे स्टोर कर सकते हैं। ठोस कचरे में फ़ीड भी शामिल हो सकती है जो निगलना नहीं था, लेकिन जैसा कि ऊपर बताया गया है, यह मापना मुश्किल है कि मछली द्वारा कितनी फ़ीड का सेवन नहीं किया गया था, इसलिए हम एक साथ मल को ढंकते हैं और ठोस कचरे के रूप में खपत नहीं करते हैं। विश्लेषण से पहले, शुष्क वजन की गणना करने के लिए ठोस अपशिष्ट सूख जाता है, और फिर नाइट्रोजन सामग्री मापा जाता है। एक आरएएस प्रणाली में ठोस पदार्थों की कुल राशि लगभग 10% है, यानी, मछली को प्रदान की गई फ़ीड का 10% ठोस अपशिष्ट के रूप में समाप्त होता है (मछली मल और छर्रों सहित जो निगमित नहीं होते हैं)। जब विश्लेषण किया गया तो हमने पाया कि मल की नाइट्रोजन सामग्री 4.8% थी।
जैसा कि हमने पहले बताया था, प्रोटीन 16% नाइट्रोजन है, या यही पोषण विशेषज्ञ अनुमान लगाते हैं। इस प्रकार, यदि हमारे पास केवल नाइट्रोजन का एक उपाय है, तो प्रोटीन की मात्रा प्राप्त करने के लिए मूल रूप से हमें नाइट्रोजन की मात्रा को 16% से विभाजित करके ‘बैक-गणना’ करने की आवश्यकता होती है, जो इसे 6.25% (1/16 = 0.0625 या 6.25%) से गुणा करने के समान है। तो ऐसे मामले में जहां मल की नाइट्रोजन सामग्री 4.8% थी, प्रोटीन की मात्रा 4.8%\ * 6.25% = 30% होगी।
अंत में, नाइट्रोजन की कुल ग्राम की गणना करने के लिए फ़ीड की राशि हम टैंक के लिए प्रदान के अनुसार ठोस में खो दिया है, हम फ़ीड (120 ग्राम) की राशि है, जो ठोस में खो दिया है (मल और फ़ीड नहीं खाया), और ठोस में नाइट्रोजन का प्रतिशत गुणा करने की जरूरत है (4.8%)। मान लें कि ठोस पदार्थों में खो गए फीड का प्रतिशत 10% है, उस मामले में ठोस पदार्थों में खो गया नाइट्रोजन होगा: फ़ीड में 120g\ * 10%\ * 4.8% = 0.576 ग्राम नाइट्रोजन का ठोस रूप में खो जाता है। फिर, यह केवल एक उदाहरण है, और वह प्रतिशत सिस्टम और अन्य स्थितियों के आधार पर भिन्न हो सकता है।
नाइट्रोजन अमोनिया के रूप में पानी में भंग
इसके बाद हम पानी में भंग नाइट्रोजन को मापने के लिए उपरोक्त गणनाओं का उपयोग कर सकते हैं, जो अनिवार्य रूप से अमोनिया अपशिष्ट के रूप में खो जाता है। सबसे पहले हम मछली द्वारा अवशोषित नाइट्रोजन जोड़ते हैं और मल में खो जाते हैं, और फिर फ़ीड के माध्यम से लागू नाइट्रोजन से इसे घटाते हैं। शेष नाइट्रोजन पानी में खो गई या भंग राशि है। ऊपर के मामले में, 6.72 — (1.90 + 0.576) = 4.24 जी एनएच3 यही है, फ़ीड से नाइट्रोजन का 63.1% (4.24/6.72) एनएच3में परिवर्तित हो जाता है। इसे शाखा द्वारा एनएच3 के रूप में उत्सर्जित किया जाता है लेकिन, पानी पीएच के आधार पर, इसे एनएच4 में परिवर्तित किया जाता है। टीएएन शब्द कुल अमोनिया नाइट्रोजन, या एनएच3+एनएच 4 के संयोजन को दर्शाता है। चित्रा 6 में हम अपनी प्रयोगशाला से परिणामों का एक उदाहरण प्रदान करते हैं जहां कुल नाइट्रोजन की गणना फ़ीड में की गई थी, और फिर मछली, मल और पानी में मापा जाता है।
चित्रा 5: विभिन्न प्रोटीन स्रोतों (मछली भोजन, सोया, मकई लस, और मटर ध्यान) के आधार पर चार अलग-अलग फ़ीड का उपयोग करके तिलापिया में नाइट्रोजन चक्र विश्लेषण का उदाहरण
*कॉपीराइट © Aqu @teach परियोजना के भागीदार Aqu @teach एप्लाइड साइंसेज के ज्यूरिख विश्वविद्यालय (स्विट्जरलैंड), मैड्रिड के तकनीकी विश्वविद्यालय (स्पेन), जुब्लजाना विश्वविद्यालय और बायोटेक्निकल सेंटर नाक्लो (स्लोवेनिया) के सहयोग से ग्रीनविच विश्वविद्यालय के नेतृत्व में उच्च शिक्षा (2017-2020) में एक इरासम+सामरिक भागीदारी है। । *