5.4 Vyanzo vya Maji

Maji ni kati muhimu inayotumiwa katika mifumo ya aquaponic kwa sababu inashirikiwa kati ya vipengele viwili vikuu vya mfumo (vipengele vya samaki na mimea), ni carrier mkubwa wa rasilimali za virutubisho ndani ya mfumo na huweka mazingira ya kemikali ya jumla samaki na mimea hupandwa ndani. Kwa hiyo, ni kiungo muhimu ambacho kinaweza kuwa na ushawishi mkubwa juu ya mfumo.

Katika mfumo wa aquaponic, mazingira ya mazingira ya maji, chanzo cha maji na kile ambacho maji ya chanzo huwa na kemikali, kimwili na kibiolojia ni ushawishi mkubwa juu ya mfumo kwa sababu huweka msingi wa kile kinachohitajika kuongezwa kwenye mfumo kwa pembejeo mbalimbali za mfumo. Hizi pembejeo, kwa upande wake, athari na kuweka mazingira ambayo samaki na mimea ni cultured ndani. Kwa mfano, baadhi ya pembejeo kubwa katika suala la virutubisho na mfumo wowote aquaponic ni pamoja na, lakini si mdogo kwa, kulisha samaki (msingi madini rasilimali kwa ajili ya mfumo), Vizuizi kutumika (ambayo kusaidia kudhibiti na kuweka maadili pH kuhusishwa na wote samaki na kupanda vipengele) na yoyote ya nje nyongeza ya virutubisho au nyongeza zinazohitajika ili kukidhi mahitaji ya virutubisho ya samaki na mimea (Lennard 2017).

Chakula cha samaki kimetengenezwa kutoa lishe inayohitajika kwa ukuaji wa samaki na afya na kwa hiyo huwa na mchanganyiko wa virutubisho na kiasi hasa ili kuwasaidia samaki kuwa cultured (Timmons et al. 2002; Rakocy et al. 2006). Mimea, kwa upande mwingine, ina mahitaji tofauti ya virutubisho kwa samaki, na samaki hupatia mara chache, ikiwa milele, kukidhi mahitaji ya virutubisho ya mimea (Rakocy et al. 2006). Kwa sababu hii, mifumo ya aquaponic kwamba utamaduni samaki na mimea tu kwa kutumia samaki feed-inayotokana rasilimali virutubisho inaweza ufanisi na optimalt kuzalisha samaki, lakini mara chache kufanya hivyo kwa ajili ya mimea. Miundo bora ya mfumo wa aquaponic inatambua kwamba matokeo ya mwisho ni kuzalisha samaki na mimea kwa viwango vya ukuaji bora na vyema na kwa hiyo, pia kutambua kwamba aina fulani ya lishe ya ziada inahitajika ili kukidhi mahitaji ya jumla ya virutubisho (Rakocy et al. 2006; Suhl et al. 2016).

Classical, kikamilifu recirculating mifumo aquaponic ujumla kutegemea milisho ya samaki (baada ya samaki zinazotumiwa kwamba kulisha, metabolized yake na kutumia virutubisho ndani yake) kama chanzo kikubwa madini kwa ajili ya mimea na kuongeza virutubisho yoyote kukosa required na mimea kupitia aina fulani ya utawala buffering ( Rakocy et al. 2006) au kupitia nyongeza ya ziada ya virutubisho (kwa mfano kuongeza aina chelated virutubisho moja kwa moja kwa maji utamaduni au kwa kuongeza virutubisho kupitia dawa ya kupuliza majani) (Roosta na Hamidpour 2011).

Mfano bora wa mbinu hii ya kufufua aquaponic ni mfumo wa UVI (Chuo Kikuu cha Visiwa vya Virgin) uliotengenezwa na Dk James Rakocy na timu yake ya UVI (Rakocy na Hargreaves 1993; Rakocy et al. 2006). Muundo wa UVI unaongeza virutubisho kwa samaki na utamaduni wa mimea kupitia nyongeza za kulisha samaki. Hata hivyo, milisho ya samaki haina kalsiamu ya kutosha (casup+/sup) na potasiamu (ksup+/sup) kwa utamaduni bora wa mimea. Bacteria-mediated uongofu wa samaki taka amonia kwa nitrati husababisha mfumo mzima uzalishaji wa ions hidrojeni ndani ya safu ya maji, na kuenea kwa ions hizi hidrojeni husababisha kuanguka mara kwa mara katika mfumo wa maji pH kuelekea asidi. Utawala wa buffering ulioajiriwa unaongeza kalsiamu na potasiamu kukosa kwa kuongeza chumvi za msingi (mara nyingi chumvi kulingana na carbonate, bicarbonate au ions hydroxyl vilivyooanishwa na kalsiamu au potasiamu) kwenye mfumo ambao husaidia kudhibiti mfumo wa maji pH katika ngazi ambayo hukutana na mahitaji ya pamoja ya mazingira ya pH samaki na mimea, wakati kutoa kalsiamu ya ziada na potasiamu mimea inahitaji (Rakocy et al. 2006). Aidha, mfumo wa UVI unaongeza virutubisho vingine vikubwa kwa ukuaji wa mimea ambayo haipatikani katika milisho ya samaki ya kawaida, chuma (Fe), kupitia nyongeza za chelate za kawaida na za kudhibitiwa. Kwa hiyo, potasiamu, kalsiamu na chuma mimea zinahitaji ambazo hazipatikani katika malisho ya samaki zinapatikana kupitia njia hizi mbili za ziada za ugavi wa virutubisho (Rakocy et al. 2006).

Decoupled aquaponic miundo kupitisha mbinu ya utamaduni samaki na mimea kwa njia ambapo maji hutumiwa na samaki na virutubisho taka samaki ni hutolewa kwa mimea, bila recirculation ya maji nyuma ya samaki (Karimanzira et al. 2016). Miundo iliyopigwa kwa hiyo inaruhusu kubadilika zaidi katika customizing kemia ya maji, baada ya matumizi ya samaki, kwa ajili ya uzalishaji bora wa mimea kwa sababu nyongeza ya virutubisho haipo katika kulisha samaki (na taka ya samaki) inaweza kupatikana bila wasiwasi wa maji kurudi samaki (Goddek et al. 2016). Hii ina maana miundo decoupled uwezekano anaweza kuomba zaidi exacting mchanganyiko madini na uwezo wa maji utamaduni, baada ya matumizi ya samaki, kwa ajili ya utamaduni kupanda, na hii inaweza kupatikana kwa zaidi exacting na makali virutubisho nyongeza.

Katika hali zote mbili (recirculating na decoupled miundo aquaponic mfumo), uelewa wa ubora wa kemikali ya maji chanzo ni muhimu ili karibu na viwango bora ya virutubisho kwa mimea inaweza kupatikana. Ikiwa, kwa mfano, maji ya chanzo yana kalsiamu (kesi mara nyingi huonekana wakati rasilimali za maji ya ardhi zinatumiwa), hii itaathiri na kubadilisha utawala wa buffering unaotumiwa kwa recirculating miundo ya aquaponic na kiwango cha nyongeza ya virutubisho kutumika kwa kubuni iliyopigwa kwa sababu kalsiamu iliyopo chanzo maji kukabiliana nyongeza yoyote required inahitajika kwa ajili ya mahitaji ya kupanda calcium (Lennard 2017). Au, kama maji chanzo ina muinuko sodium (Nasup+/Sup) viwango (tena, mara nyingi kuonekana na rasilimali maji ya ardhi na mimea madini wala kutumia na ambayo inaweza kujilimbikiza katika mfumo wa maji), ni muhimu kujua ni kiasi gani ni sasa hivyo mbinu za usimamizi inaweza kutumika ili kuepuka kupanda uwezo sumu ya virutubisho (Rakocy et al. 2006). Hali ya kemikali ya maji ya chanzo, kwa hiyo, ni muhimu kwa afya na usimamizi wa jumla wa mfumo wa aquaponic.

Hatimaye, kwa sababu chanzo maji kemia inaweza kuathiri aquaponic mfumo wa madini usimamizi na kwa sababu waendeshaji aquaponic kama kuwa na uwezo wa kuendesha maji aquaponic na kemia madini kwa kiwango cha juu, chanzo cha maji na kidogo, kama ipo, kuhusishwa kemia maji ni yenye kuhitajika (Lennard 2017). Kwa maana hii, maji ya mvua au maji yaliyotibiwa kwa ajili ya kuondolewa kwa kemikali (k.m. reverse osmosis) ni maji bora ya chanzo kwa aquaponics katika mazingira ya kemia ya maji (Rakocy et al. 2004a, b; Lennard 2017). Maji ya ardhini yanafaa pia, lakini yanapaswa kuhakikisha kuwa hayana kemikali au chumvi katika viwango ambavyo ni vya juu sana kuwa vitendo (k.mf. viwango vya juu vya magnesiamu au chuma) au vyenye aina za kemikali ambazo hazitumiwi na samaki au mimea (k.mf. viwango vya juu vya sodiamu) (Lennard 2017). Maji ya mto yanaweza pia kufaa kama maji ya chanzo cha maji, lakini kama vyanzo vingine vya maji, vinapaswa kupimwa kwa uwepo wa kemikali na viwango. Vyanzo vya maji vya mji (yaani maji yaliyotengenezwa na hutolewa kwa madhumuni ya ndani na ya matumizi) hutumiwa kwa upana katika aquaponics (Upendo et al. 2015a, b) na pia hukubalika ikiwa yana virutubisho vinavyokubalika, chumvi au viwango vya kemikali. Katika kesi ya rasilimali za maji zinazotolewa na manispaa ya mji, ni lazima ieleweke kwamba vifaa vingi vina aina fulani ya sterilization inayotumika ili kufanya maji ya kunywa kwa wanadamu. Ikiwa chanzo hiki cha maji kinatumiwa kwa ajili ya aquaponiki, basi ni muhimu kuhakikisha kwamba kemikali yoyote ambayo inaweza kutumika ili kufikia sterilization (klorini, kloriamu, nk) hazipo katika viwango vinavyoweza kuharibu samaki, mimea au microorganisms ndani ya mfumo wa aquaponic (Lennard 2017).

Kemia inayohusishwa na maji ya chanzo sio sababu pekee inayohitaji kuzingatiwa wakati wa kusambaza maji ya chanzo kwa matumizi ya aquaponic. Maji mengi ya asili yanaweza pia kuwa na microbial na microorganisms nyingine ambazo zinaweza kuathiri afya ya jumla ya mazingira ya mfumo wa aquaponic au kutoa hatari inayojulikana ya afya ya binadamu. Maji ya mvua mara chache huwa na vijidudu wenyewe; hata hivyo, vyombo au mizinga maji ya mvua yanaweza kuhifadhiwa ndani yaweza kuwa na au kuruhusu uenezi wa microbial. Maji ya ardhi kwa kawaida ni mazuri kulingana na uwepo wa microbial lakini pia yanaweza kuwa na mizigo ya juu ya microbial, hasa ikiwa imetokana na maeneo yanayohusiana na kilimo cha wanyama au matibabu ya taka ya binadamu. Maji ya mto yanaweza pia kuwa na mizigo ya juu ya microbial kutokana na kilimo au outflows ya matibabu ya taka ya binadamu na tena inapaswa kuchunguzwa kupitia uchambuzi wa kina wa microbial (Lennard 2017).

Kwa sababu asili ya kemikali na microbial ya maji chanzo kutumika katika mifumo ya aquaponic inaweza kuwa na athari uwezo juu ya kemia ya maji ya mfumo na mikrobiolojia, inashauriwa kwamba chanzo chochote cha maji kilichotumika kihifadhiwe na kutibiwa kwa kuondolewa kwa kemikali (k.m. reverse osmosis, kunereka, nk) kabla ya kutumiwa katika mfumo wa aquaponic (Lennard 2017). Ikiwa sterilization inatumiwa ulimwenguni pote, nafasi ya kuanzisha viumbe vingine vya kigeni na visivyohitajika kwenye mfumo hupungua kwa kiasi kikubwa. Ikiwa matibabu ya maji na filtration yatatumika, kemikali yoyote, chumvi, virutubisho visivyohitajika, dawa za kuulia wadudu, n.k. zitaondolewa na kwa hiyo haziwezi kuchangia vibaya mfumo.

Chanzo cha maji safi, bila ya microbes, chumvi, virutubisho na kemikali nyingine inaruhusu operator wa aquaponic kuendesha mfumo wa maji kuwa na mchanganyiko wa virutubisho na nguvu ambazo zinahitaji bila hofu kwamba mvuto wowote wa nje unaweza kuathiri utendaji wa mfumo au afya na nguvu ya samaki na mimea na ni mahitaji muhimu kwa ajili ya operesheni yoyote ya kibiashara aquaponic.