5.3 Kanuni za jumla
Ingawa ufafanuzi wa aquaponics haujatatuliwa kabisa, kuna baadhi ya kanuni za jumla zinazohusishwa na mbinu nyingi za aquaponic na teknolojia.
Kutumia virutubisho vilivyoongezwa kwenye mfumo wa aquaponic kama optimalt na ufanisi iwezekanavyo ili kuzalisha bidhaa kuu mbili za biashara (yaani samaki na mimea ya mimea) ni kanuni muhimu na ya pamoja ya kwanza inayohusishwa na teknolojia (Rakocy na Hargreaves 1993; Delaide et al. 2016; Knaus na Palm 2017). Hakuna matumizi katika kuongeza virutubisho (ambayo ina gharama ya asili katika suala la fedha, muda na thamani) kwa mfumo wa kuangalia asilimia kubwa ya virutubisho hivyo ni kugawanywa katika taratibu, mahitaji au matokeo ambayo si moja kwa moja kuhusishwa na samaki na mimea zinazozalishwa, au maisha yoyote mpatanishi aina ambayo inaweza kusaidia kupata virutubisho na samaki na mimea (yaani microorganisms — bakteria, fungi, nk) (Lennard 2017). Kwa hiyo, labda kanuni muhimu zaidi inayohusishwa na aquaponics ni kutumia virutubisho vilivyotumika kwa ufanisi iwezekanavyo ili kufikia uzalishaji bora wa samaki na mimea.
Hoja hiyo inaweza pia kutumika kwa mahitaji ya maji ya mfumo wa aquaponic katika swali; tena, maji aliongeza kwa mfumo lazima utumiwe hasa na samaki na mimea na kutumika kwa ufanisi iwezekanavyo na haruhusiwi kuvuja kwa michakato, fomu za maisha au matokeo ambayo si moja kwa moja kuhusishwa na samaki na uzalishaji wa mimea au inaweza kuathiri mazingira ya jirani (Lennard 2017).
Kwa maneno halisi, matumizi mazuri ya virutubisho na maji husababisha kanuni kadhaa za kubuni ambazo zinatumika kwa njia ya aquaponic:
Kanuni muhimu zaidi ya aquaponics ni kutumia taka zinazozalishwa na samaki kama chanzo cha virutubisho kwa mimea. Kwa kweli, hii ndiyo wazo lote la aquaponics na hivyo lazima iwe dereva wa kwanza kwa njia. Aquaponics ilitarajiwa kihistoria kama mfumo wa kukua mimea kwa kutumia taka za ufugaji wa samaki ili taka hizo za ufugaji wa maji zilikuwa na athari ndogo ya mazingira na zilionekana kama bidhaa nzuri na yenye faida, badala ya bidhaa taka yenye matatizo yenye gharama zinazohusiana ili kukidhi sheria za mazingira mahitaji (Rakocy na Hargreaves 1993; Upendo et al. 2015a, b).
Mpangilio wa mfumo unapaswa kuhamasisha matumizi ya utunzaji wa samaki na teknolojia za kulima mimea ambazo hazitumii kwa asili au kwa uharibifu kutumia rasilimali za maji au virutubisho zilizoongezwa. Kwa mfano, vipengele vya kutunza samaki kulingana na kutumia mabwawa ya udongo vinavunjika moyo, kwa sababu bwawa la udongo lina uwezo wa kutumia na kufanya maji yasiyopatikana na rasilimali za virutubisho kwa samaki na mimea inayohusishwa, hivyo kupunguza ufanisi wa matumizi ya maji na virutubisho wa mfumo. Vile vile, mbinu za kulima mimea ya hydroponic hazipaswi kutumia vyombo vya habari vinavyotumia kiasi kikubwa cha virutubisho au maji na huwafanya kuwa hazipatikani kwa mimea (Lennard 2017).
Mpangilio wa mfumo haupaswi kupoteza virutubisho au maji kupitia uzalishaji wa mito ya nje ya taka. Kimsingi, ikiwa maji na virutubisho vinaacha mfumo kupitia mkondo wa taka, basi maji hayo na virutubisho hivyo hayatumiwi kwa ajili ya uzalishaji wa samaki au mimea, na kwa hiyo, kwamba maji na virutubisho hivyo vinapotea, na mfumo haufanyi kazi kama iwezekanavyo. Aidha, uzalishaji wa mito ya taka unaweza kuwa na athari za mazingira. Ikiwa maji taka na virutubisho vinaacha mfumo wa aquaponic, vinatakiwa kutumika katika teknolojia mbadala za uzalishaji wa mimea ya nje kwa mfumo ili maji na virutubisho hazipotewi, huchangia uzalishaji wa jumla wa majani ya chakula au ya kuuzwa na haitoi uwezekano mkubwa wa athari za mazingira ( Tyson et al. 2011).
Mfumo unapaswa kuundwa kwa kupunguza au kwa kweli, kupuuza kabisa, moja kwa moja athari za mazingira kutoka kwa maji au virutubisho. Lengo la kwanza la aquaponics ni kutumia taka zinazozalishwa na samaki kama chanzo cha virutubisho kwa mimea ili kupuuza kutolewa kwa virutubisho hivi moja kwa moja kwenye mazingira ya jirani ambapo wanaweza kusababisha athari (Tyson et al. 2011).
Miundo ya mfumo wa Aquaponic inapaswa kujipa mikopo kwa kuwa iko ndani ya miundo na mazingira yaliyodhibitiwa (kwa mfano greenhouses, vyumba vya samaki). Hii inaruhusu uwezekano wa kufikia viwango bora vya uzalishaji wa samaki na mimea kutoka kwenye mfumo. Miundo mingi ya aquaponic ni ya juu kwa gharama za mtaji na gharama zinazoendelea za uzalishaji, na kwa hiyo, uwezo wa kuimarisha mfumo katika mazingira kamili huongeza uwezekano wa faida ambao unahalalisha kifedha mji mkuu wa juu na gharama za uzalishaji (Lennard 2017).
Kanuni zilizotajwa hapo juu za kubuni zinahusiana moja kwa moja na seti ya kanuni za jumla ambazo mara nyingi, lakini si mara zote, zinatumika kwa mazingira ya uzalishaji wa aquaponic. Kanuni hizi za jumla zinahusiana na jinsi mfumo unavyofanya kazi na jinsi virutubisho vinavyogawanyika kati ya mfumo na wenyeji wake.
Nguzo ya msingi ya aquaponics, katika mazingira ya virutubisho nguvu, ni kwamba samaki ni kulishwa samaki kulisha, samaki metabolise na kutumia virutubisho katika kulisha samaki, samaki kutolewa taka kulingana na vitu katika kulisha samaki hawana kutumia (ikiwa ni pamoja na mambo), kupata microflora wale taka metabolic samaki na matumizi kiasi kidogo cha wao, lakini kubadilisha wengine, na mimea kisha kupata na kuondoa wale microflora kubadilishwa, samaki metabolic taka kama vyanzo virutubisho na, kwa kiasi fulani, safi kati ya maji ya taka hizo na kukabiliana na mkusanyiko wowote kuhusishwa (Rakocy na Hargreaves 1993; Upendo et al. 2015a, b).
Kwa sababu mifumo ya uzalishaji wa samaki duniani huondoa virutubisho wenyewe, aquaponics kwa ujumla hutumia kile kinachojulikana kama recirculating mfumo wa ufugaji wa samaki (RAS) kanuni kwa sehemu ya uzalishaji wa samaki (Rakocy na Hargreaves 1993; Timmons et al. 2002). Samaki huwekwa katika mizinga ya vifaa ambavyo haviondoi virutubisho kutoka kwa maji (plastiki, fibreglass, saruji, nk), maji huchujwa kutibu au kuondoa bidhaa za taka za samaki (yabisi na gesi zilizovunjwa za amonia) na maji (na virutubisho vinavyohusishwa) huelekezwa kwenye mmea culturing sehemu ambapo mimea kutumia taka samaki kama sehemu ya rasilimali zao madini (Timmons et al. 2002). Kwa ajili ya samaki, vipengele vya kilimo vya mimea vinavyotokana na ardhi hazitumiwi kwa sababu udongo unaohusika huondoa virutubisho na huenda sio lazima uwafanye kikamilifu kwa mimea. Aidha, mbinu za kulima mimea ya hydroponic hazitumii udongo na ni safi kuliko mifumo ya udongo na kuruhusu udhibiti wa kutosha wa mchanganyiko wa microorganism uliopo.
Mimea iliyopandwa katika hydroponics ya kawaida inahitaji kuongeza ya kile kinachojulikana kama mbolea za madini: virutubisho ambavyo viko katika fomu zao za msingi, ionic (kwa mfano nitrate, phosphate, potasiamu, kalsiamu, nk kama ions) (Resh 2013). Kinyume chake, recirculating mifumo ya aquaculture lazima kuomba mara kwa mara (kila siku) kubadilishana maji kudhibiti mkusanyiko wa metabolites taka samaki (Timmons et al. 2002). Aquaponics inataka kuchanganya makampuni mawili tofauti ili kuzalisha matokeo ambayo inafanikisha bora ya teknolojia mbili huku ikipuuza mbaya zaidi (Goddek et al. 2015).
Mimea inahitaji Suite ya mambo macro na micro kwa ukuaji bora na ufanisi. Katika aquaponics, wengi wa virutubisho hivi hutoka kwenye taka za samaki (Rakocy na Hargreaves 1993; Lennard 2017; GHARAMA FA1305 2017). Hata hivyo, milisho ya samaki (chanzo kikubwa cha virutubisho vya mfumo wa aquaponic) hauna virutubisho vyote vinavyohitajika kwa ukuaji wa mimea bora, na kwa hiyo, lishe ya nje, kwa extents tofauti, inahitajika.
Kiwango cha hydroponiki na utamaduni wa substrate huongeza virutubisho kwa maji katika fomu ambazo zinapandwa moja kwa moja (yaani ionic, aina za isokaboni zinazozalishwa kupitia nyongeza za aina za chumvi zilizoundwa) (Resh 2013). Sehemu ya taka zilizotolewa na samaki ziko katika aina ambazo zinapandwa moja kwa moja (k.m. amonia) lakini zinaweza kuwa sumu kwa samaki (Timmons et al. 2002). Hizi kufutwa, ionic taka metabolites samaki, kama amonia, ni kubadilishwa na aina ubiquitous bakteria kuchukua nafasi ya ions hidrojeni na ions oksijeni, bidhaa kutoka amonia kuwa nitrati, ambayo ni mbali chini ya sumu kwa samaki na preferred nitrojeni chanzo kwa mimea (Lennard 2017). Virutubisho vingine vinavyofaa kupanda matumizi yanafungwa katika sehemu imara ya taka ya samaki kama misombo ya kikaboni na huhitaji matibabu zaidi kupitia mwingiliano wa microbial ili kutoa virutubisho vinavyopatikana kupanda matumizi (Goddek et al. 2015). Kwa hiyo, mifumo ya aquaponic inahitaji sura ya microflora kuwapo ili kufanya mabadiliko haya.
ufunguo wa optimized aquaponic ushirikiano ni kuamua uwiano kati ya samaki taka pato (kama moja kwa moja kusukumwa na kuongeza samaki kulisha) na kupanda madini utilisation (Rakocy na Hargreaves 1993; Lennard na Leonard 2006; Goddek et al. 2015). Sheria mbalimbali za kidole na mifano zimeandaliwa katika jaribio la kufafanua usawa huu. Rakocy et al. (2006) alianzisha mbinu inayolingana na mahitaji ya eneo la kupanda kwa mimea na pembejeo ya kila siku ya kulisha samaki na kuiita “The Aquaponic Feeding Rate Rative”. Uwiano wa kiwango cha kulisha huwekwa kati ya gramu 60 na 100 za chakula cha samaki kilichoongezwa kwa siku, kwa kila mita ya mraba ya eneo la kupanda mimea (60—100 g/msup2/sup/siku). Uwiano huu wa kiwango cha kulisha ulianzishwa kwa kutumia Tilapia spp. samaki kula kiwango, 32% protini kibiashara chakula (Rakocy na Hargreaves 1993). Aidha, mfumo wa aquaponic uwiano huu ni hasa kwa (inayojulikana kama Chuo Kikuu cha Visiwa vya Virgin Aquaponic System — UVI System) haitumii imara samaki taka sehemu, ni juu-hutolewa na nitrojeni na inahitaji katika mfumo, passiv de-nitrification kudhibiti nitrojeni kiwango cha mkusanyiko ( Lennard 2017). Wengine wameamua uwiano mbadala kulingana na mchanganyiko tofauti wa samaki na mimea, kupimwa katika hali tofauti maalum (kwa mfano Endut et al. 2010 - 15—42 g/msup2/sup/siku kwa samaki wa Afrika, Clarias gariepinus na mimea ya mchicha wa maji, Ipomoea aquatica).
Uwiano wa kiwango cha kulisha UVI ulianzishwa na Rakocy na timu yake kama mbinu ya takriban; kwa hiyo kwa nini imeelezwa kama aina mbalimbali (Rakocy na Hargreaves 1993). Uwiano wa UVI unajaribu kuzingatia ukweli kwamba mimea tofauti inahitaji kiasi tofauti cha virutubisho na kwa hiyo mbinu ya “generic” ya kubuni ya aquaponic ni matarajio magumu. Lennard (2017) ina maendeleo mbinu mbadala ambayo inataka mechi moja kwa moja ya mtu binafsi taka viwango vya uzalishaji wa samaki taka madini (kulingana na kulisha samaki utilised na uongofu samaki na matumizi ya kulisha kwamba) na viwango maalum kupanda madini matumizi ili exacting samaki kupanda uwiano vinavyolingana kwa yoyote samaki au mimea aina waliochaguliwa inaweza kuwa barabara na waliendelea katika mfumo wa aquaponic design. Analingana na mbinu hii ya kubuni na mbinu maalum ya usimamizi ambayo pia hutumia virutubisho vyote vinavyopatikana ndani ya sehemu ya taka ya samaki imara (kupitia remineralisation aerobic ya taka imara ya samaki) na inaongeza tu virutubisho vinavyotakiwa na aina ya mimea iliyochaguliwa kwa ajili ya utamaduni ambayo haipo sehemu za uzalishaji wa taka za samaki. Kwa hiyo, hii kwa kiasi kikubwa hupunguza kuhusishwa kiwango cha kulisha uwiano (kwa mfano chini ya 11 g/msup2/sup/siku kwa baadhi ya aina ya majani ya kijani kama sawa UVI) na inaruhusu aina yoyote ya samaki kuwa hasa na hasa kuendana na aina yoyote ya mimea waliochaguliwa (Lennard 2017). Vile vile, Goddek et al. (2016) wamependekeza mifano ambayo inaruhusu samaki zaidi ya kuvutia kupanda uamuzi wa uwiano wa sehemu kwa mifumo ya aquaponic iliyokatwa.
Kanuni za jumla za matumizi bora ya virutubisho, matumizi ya maji ya chini na yenye ufanisi, athari ya chini au iliyopuuzwa ya mazingira, uwezo wa kuwa iko mbali na rasilimali za udongo za jadi na uendelevu wa matumizi ya rasilimali ni kanuni za jumla zinazotumika kwa kubuni mfumo wa aquaponic na usanidi na unaoendelea maombi lazima moyo ndani ya shamba na viwanda.