14.4 Wajibu wa Kiumbehai katika shughuli za Biocontrol katika mifumo ya Aquaponic

Katika [Sect. 14.2.3](/jamiii/makala/14-2-microorganisms-in-aquaponics #1423 -faida-microorganisms in-Aquaponics ፦The-Uwezekano), ufuatiliaji wa mifumo ya aquaponic ulipendekezwa. Kama ilivyoelezwa hapo awali, hypothesis kuu inahusiana na recirculation maji kama ilivyo kwa mifumo ya hydroponic. Hata hivyo, hypothesis ya pili ipo na hii inahusishwa na kuwepo kwa suala la kikaboni katika mfumo. Organic jambo ambayo inaweza kuendesha uwiano zaidi microbial mazingira ikiwa ni pamoja na mawakala pinzani ambayo ni chini ya kufaa kwa vimelea kupanda (Rakocy 2012).

Katika aquaponics, jambo la kikaboni linatokana na maji, vyakula ambavyo havijatumiwa, nyasi za samaki, substrate ya mimea ya kikaboni, shughuli za microbial, rishai ya mizizi na mabaki ya mimea (Waechter-Kristensen et al. 1997; Naylor et al. 1999; Waechter-Kristensen et al. 1999). Katika mfumo huo, bakteria ya heterotrophic ni viumbe vinavyoweza kutumia viumbehai kama chanzo cha kaboni na nishati, kwa ujumla katika mfumo wa wanga, amino asidi, peptidi au lipidi (Sharrer et al. 2005; Willey et al. 2008; Whipps 2001). Katika aquaculture recirculated (RAS), wao ni hasa localised katika biofilter na hutumia chembe kikaboni trapped ndani yake (Leonard et al. 2000; Leonard et al. 2002). Hata hivyo, chanzo kingine cha kaboni kikaboni kwa bakteria ya heterotrophic ni dutu za baridi zilizopo kama dutu za kikaboni zilizoyeyushwa na kuwajibika kwa rangi ya manjano-hudhurungi ya maji (Takeda na Kiyono 1990 zilizotajwa na Leonard et al. 2002; Hirayama et al. 1988). Katika udongo na pia katika hydroponiki, asidi humic hujulikana kwa kuchochea ukuaji wa mimea na kuendeleza mmea chini ya hali ya dhiki ya abiotic (Bohme 1999; du Jardin 2015). Protini ndani ya maji zinaweza kutumiwa na mimea kama chanzo mbadala cha nitrojeni hivyo kuimarisha ukuaji wao na upinzani wa pathogen (Adamczyk et al. 2010). Katika maji yaliyorekebishwa, wingi wa bakteria ya heterotrophic wanaoishi bure huhusiana na kiasi cha uwiano wa kaboni hai na kaboni-nitrojeni (C/N) (Leonard et al. 2000; Leonard et al. 2002; Michaud et al. 2006; Attramadal et al. 2012). Katika biofilter, ongezeko la uwiano wa C/N huongeza wingi wa bakteria ya heterotrophic kwa gharama ya idadi ya bakteria ya autotrophic inayohusika na mchakato wa nitrification (Michaud et al. 2006; Michaud et al. 2014). Kama ilivyoelezwa, microorganisms heterotrophic zinaweza kuwa na athari hasi kwenye mfumo kwa sababu zinashindana na bakteria ya autotrophic (k.m. bakteria ya nitrifying) kwa nafasi na oksijeni. Baadhi yao ni mimea au samaki vimelea, au wajibu wa off-ladha katika samaki (Chang-Ho 1970; Kazi Jensen na Hockenhull 1983; Jones et al. 1991; Leonard et al. 2002; Nogueira et al. 2002; Michaud et al. 2006; Mukerji 2006; Whipps 2001; Rurangwa na Verdegem 2015). Hata hivyo, vidubini vya heterotrophic vinavyohusika katika mfumo pia vinaweza kuwa chanya (Whipps 2001; Mukerji 2006). Tafiti kadhaa zinazotumia mbolea za kikaboni au vyombo vya habari visivyo na udongo, katika hydroponiki, zimeonyesha madhara ya kuvutia ambapo microbiota mkazi waliweza kudhibiti magonjwa ya mimea (Montagne et al. 2015). Substrates zote za kikaboni zina mali zao za kimwili. Kwa hiyo, sifa za vyombo vya habari zitaathiri utajiri na kazi za microbial. Uchaguzi wa vyombo vya habari maalum vya mimea inaweza kuathiri maendeleo ya microbial ili kuwa na athari ya kukandamiza kwa vimelea (Montagne et al. 2015; Grunert et al. 2016; Montagne et al. 2017). Uwezekano mwingine wa ukandamizaji wa pathogen unaohusiana na kaboni hai ni matumizi ya marekebisho ya kikaboni katika hydroponiki (Maher et al. 2008; Vallance et al. 2010). Kwa kuongeza mbolea katika vyombo vya habari visivyo na udongo kama ilivyo kawaida katika udongo, madhara ya kukandamiza yanatarajiwa (Maher et al. 2008). Kuimarisha au kudumisha vimelea maalum kama vile idadi ya watu Pseudomonas kwa kuongeza vyanzo vingine vya kaboni vilivyoandaliwa (kwa mfano bidhaa za nitrapyrini) kama ilivyoripotiwa na Pagliaccia et al. (2007) na Pagliaccia et al. (2008) ni uwezekano mwingine. Kuibuka kwa utamaduni wa udongo wa kikaboni pia kunaonyesha uhusika wa vijiumbe vya manufaa dhidi ya vimelea vya mimea vinavyoungwa mkono na matumizi ya mbolea za kikaboni. Fujiwara et al. (2013), Chinta et al. (2014), na Chinta et al. (2015) waliripoti kuwa mbolea na mahindi mwinuko pombe husaidia kudhibiti Fusarium oxysporum f.sp. lactucae na Botrytis cinerea kwenye saladi na Fusarium oxysporum f.sp. radicis-lycopersici kwenye mimea ya nyanya. Na hata kama vigumu kushauriwa kwa ajili ya matumizi ya aquaponic, 1 g/l ya mbolea mumunyifu samaki makao (Shinohara et al. 2011) suppresses wilt bakteria juu ya nyanya unasababishwa na Ralstonia solanacearum katika hydroponics (Fujiwara et al. 2012).

Hatimaye, ingawa taarifa kuhusu athari za viumbehai juu ya ulinzi wa mimea katika aquaponics ni chache, elementi mbalimbali zilizotajwa hapo juu zinaonyesha uwezo wao wa kukuza microbiota maalum ya mfumo na kupanda pathogen-suppressive.