एक्वापोनिक पारिस्थितिकी तंत्र को संतुलित करना

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 *