Mbali na ufuatiliaji wa vigezo vya jumla vya kimwili na kemikali ambazo ni muhimu kwa kudumisha ubora wa maji katika mifumo ya maji, na vigezo vya kibaiolojia vinavyoonyesha utendaji wa mfumo na kuonyesha matatizo ya uwezo na ubora wa maji, ni muhimu pia kufanya ukaguzi wa mara kwa mara kwenye utendaji wa teknolojia (filters, maji, pampu za hewa, nk).

Teknolojia

Kuondolewa kwa yabisi

Uendeshaji utaratibu: kuzingatia kubwa katika aquaponics ni wakati retention na kuondolewa kwa jambo kubwa chembechembe. Chembe hizi ni pamoja na chakula kisichokula, taka ya samaki, pamoja na vyanzo vingine vya nyenzo za kibiolojia, kama vile chembe za mimea Wanaweza kuathiri vibaya vigezo vya kemikali kama vile pH na DO. Filtration ya mitambo (skrini za kimwili na vikwazo) itakuwa hatua ya kwanza muhimu katika ufuatiliaji ili kuwezesha kuondolewa kwa ufanisi wa jambo la chembechembe. Ukaguzi wa visu ya skrini na filters mara nyingi ni njia bora ya kuangalia kwa chembe kubwa. Ni muhimu kwamba chembe ziondolewe haraka, ili kuzizuia kutovunja vipande vidogo, ambavyo vingeongeza muda unaohitajika ili ziondolewe na ingesababisha kuongezeka kwa mahitaji ya oksijeni kutokana na mzigo wa virutubisho ulioongezeka (Thorarinsdottir et al. 2015). Skrini zinapaswa kusafishwa mara kwa mara ili kuhakikisha kwamba uchafu huondolewa.

Ufuatiliaji: Kwa chembe ndogo, kipimo muhimu ni ufafanuzi wa maji, vinginevyo hujulikana kama ugonjwa, ingawa hii inaweza kuwa kipimo cha subjective, kulingana na njia inayotumiwa. Njia hiyo ni uwakilishi wa jinsi mwanga unavyohamishwa kupitia maji. Sababu kuu ya ugonjwa huo ni mara nyingi suspended yabisi, kuamua kama solids jumla suspended (TSS). Hizi zinaweza kupimwa kwa usahihi na uzito kavu. Kwanza, karibu 1 L ya maji huchukuliwa kutoka kwenye mfumo. Kiasi cha sampuli kinaweza kupunguzwa kwa maji yaliyobeba TSS, au kuongezeka ikiwa maji ni wazi. Sampuli ya maji huchujwa kupitia karatasi ya chujio iliyopimwa kabla ya ukubwa maalum wa pore. Solids itabaki kwenye karatasi ya chujio, ambayo inaweza kupimwa wakati kavu kabisa (yaani wakati karatasi inachaacha kupoteza uzito baada ya kukausha kuendelea). Uzito ulioongezeka wa karatasi ya chujio hutoa kipimo cha wingi wa chembechembe zilizopo, ambazo zinaweza kuonyeshwa kwa mg/L au kg/m³ (Mchele et al. 2012) (Jedwali 2).

Jedwali 2: Utaratibu wa vipimo vya suspendend suspendend

Utaratibu wa matatizo: Ikiwa inapatikana kuwa uchafu mkubwa unajilimbikiza kwenye vichujio kwa viwango vinavyozidi uwezo wa kuchuja kuondoa, ratiba ya kusafisha inapaswa kutekelezwa. Ikiwa ugonjwa huanza kuongezeka, hii inaweza kuwa ishara ya tatizo ndani ya mfumo wa filtration. Filters hiyo inapaswa kuchunguzwa mara kwa mara ili kuhakikisha kuwa hakuna blockages au, ikiwa inawezekana, ukubwa wa skrini unapaswa kupunguzwa ili kukamata chembe ndogo.

Biofiltration

Utaratibu wa uendeshaji: Hundi za kila siku zinapaswa kufanywa kwenye kazi ya mitambo ya kitengo cha biofilter ili kuhakikisha kuwa mfumo wa aeration unafanya kazi vizuri na kwamba Bubbles za hewa zinaonekana; hii itahakikisha kuwa kuna hewa sahihi kwa makoloni ya bakteria. Mwanga unapaswa kutengwa na biofilter, kwa kuwa hii inaweza kuhamasisha ukuaji wa algal; kwa hiyo inapaswa kuhakikisha kuwa nyuso za maji bure, yaani. juu ya mizinga ya samaki pamoja na kitengo cha mmea, hufunikwa na vifuniko vya mwanga. Sludge pia inaweza kujenga kwenye vyombo vya habari vya biofilter, hivyo hundi za kila wiki zinapaswa kufanywa ili kuhakikisha kujenga-up ni katika ngazi zinazokubalika, vinginevyo ufanisi wa mfumo unaweza kuathiriwa.

Ufuatiliaji: Njia bora ya kufuatilia utendaji wa biofilter ni kwa kuchambua maji kwa viwango vya amonia, nitriti, na nitrati, kwa kutumia vipimo maalum vya elektroniki au kwa photometrics ili kuhakikisha kwamba ubora wa majihuhifadhiwa ndani ya safu bora kwa ajili ya aina ya lengo, na kuzingatia kitaifa na EU sheria. Viwango hivi vya amonia, nitriti, na nitrati hupimwa kwa kutumia sensorer maalum za elektroniki tangu kiasi maalum huunda saini katika conductivity ya maji. Readout namba inaweza kisha kulinganishwa na kiasi taka. Njia nyingine ya kupima viwango vya virutubisho hivi ni kwa vipimo vya photometrics.

Utaratibu wa matatizo: Kuna hatua kadhaa ambazo zinapaswa kuchukuliwa ikiwa viwango vya juu vya amonia au nitriti vinagunduliwa. Kwanza, ni lazima ihakikishwe kama biofilter ina ugavi wa oksijeni inayofaa na ni huru kutoka sludge. pH inapaswa kufuatiliwa kwa karibu, kwani nitrojeni inabadilishwa kuwa amonia ya sumu (NH₃) katika viwango vya juu vya pH na ni hatari hasa kwa samaki. Ikiwa pH inachukuliwa neutral au tindikali, nitrojeni iko katika mfumo wa amonia isiyo na sumu (NH ⁺) (tazama Jedwali 3 katika Sura ya 5). Samaki wanapaswa kuwa na njaa kwa siku chache ili kuzuia ongezeko la amonia kwa namna ya taka ya samaki inayoongezwa kwenye mfumo. Hii itapungua upatikanaji wa amonia, kupunguza ukuaji wa *Nitrosomonas, * na kuruhusu makoloni Nitrobacter kubadili nitriti ziada katika nitrati. Amonia na nitriti inaweza pia kuathiri matumizi ya oksijeni katika samaki, kwa hiyo DO viwango katika mizinga ya samaki zihifadhiwe mojawapo (Thorarinsdottir et al. 2015).

Uundaji wa biofilms

Uendeshaji utaratibu: Si lazima underestimated ni malezi ya biofilms, ambayo inaweza kuziba vipengele mfumo kama vile mabomba au maduka au kusababisha sensorer moja kwa moja kuchukua masomo sahihi. Kwa hiyo, biofilms inapaswa kuchunguzwa na kuondolewa mara kwa mara (kusafisha kila wiki kunapendekezwa).

Utaratibu wa matatizo: Ikiwa, kwa mfano, sensor moja tu ya mfumo huonyesha thamani ya chini sana/ya juu sana katika kesi ya kengele ya oksijeni, inawezekana kwamba biofilm imeunda kwenye sensor inayofanana, ambayo inaongoza kwa vipimo visivyo sahihi. Imeonekana kuwa kama biofilm inavyoongezeka, maadili ya EC na oksijeni yanaendelea kupungua. Katika kesi ya kengele, hatua lazima ichukuliwe mara moja. Haipaswi kudhani kuwa kipimo ni kutokana na malezi ya biofilm kwenye sensor.

pampu za maji na hewa

Utaratibu wa Uendeshaji: Vifaa vya mitambo vinavyotoa DO na mtiririko vinapaswa kuchunguzwa mara kwa mara (Jedwali la 3) ili kuhakikisha utendaji mzuri. Pampu za maji huunda mtiririko katika mifumo ya aquaponic ambayo husafirisha virutubisho na oksijeni kuzunguka. Pia husababisha bidhaa za taka kuelekea filters ili waweze kuondolewa. Ukosefu wa vifaa utasababisha uzalishaji uliopungua. Bila aeration ya kutosha, samaki na baadaye pia mimea itakufa. Cheti cha pampu za hewa zinaweza kufanywa mara kwa mara, kwa kuhakikisha kuna mkondo mkali wa Bubbles kutoka kwa aerators. Kupunguza DO pia inaweza kuwa dalili ya tatizo. Ikiwa matatizo hutokea, mhandisi mwenye mafunzo mzuri anapaswa kutafutwa ili kukabiliana na suala hilo.

Jedwali 3: Kazi zinazohusiana na mfumo wa aquaponic

Skrini

Skrini huunda kizuizi kimwili kati ya pampu, filters na, wakati mwingine, mazingira ya nje. Samaki kukimbia kutoka mifumo ya aquaponic inaweza kuharibu vifaa, filters, na katika hali mbaya, inaweza kusababisha aina zisizo za asili kuingia mazingira ya asili. Ni muhimu kwamba maeneo sahihi ya skrini yanatambuliwa. Hizi zitajumuisha pampu, mito ya pembejeo kwa filters, na mabomba ambapo maji huingia na hutoka mfumo.

Utaratibu wa uendeshaji: skrini zinapaswa kuchunguzwa kila siku kwa ishara za kuvaa na machozi, na skrini yoyote iliyoharibiwa au iliyovaliwa inapaswa kubadilishwa kwa kutumia nafasi zinazofaa.

Kupungua kwa hydroponic ya compartment aquaponic

Ikiwa kuna uchafuzi katika eneo moja la mfumo, ni faida kama sehemu ya mfumo iliyoathiriwa inaweza kupunguzwa kutoka kwenye mfumo wote kwa urahisi (k.m. ondoa pampu). Hii inaweza kuhakikisha kwa kuunganisha kitengo cha hydroponic na aquaculture kwa, kwa mfano, sump pampu inayounganisha loops mbili za mfumo. Ni muhimu kwamba vipengele vyote vya mfumo wa matibabu ya maji viko kwenye sehemu ya maji, yaani. mbele ya pampu ya pampu, ili ubora wa maji unaofaa kwa samaki unaweza kuhakikisha.

Utaratibu wa matatizo: Matumizi muhimu ni kwamba samaki wanaweza kuokolewa ikiwa uchafuzi hutokea katika sehemu ya hydroponic, kwa mfano kutokana na matumizi yasiyofaa ya dawa za wadudu. Lakini pia inaweza kuwa na faida kwa njia nyingine kote, kwa mfano kama samaki wanahitaji kutibiwa kwa ugonjwa na chumvi. Katika kipindi cha kupungua, maji ya mfumo wa hydroponic yanaweza kuzalishwa na mbolea za kikaboni, ambazo hazidhuru samaki (daima kumbuka kwamba mizunguko miwili ya mfumo inapaswa kuunganishwa pamoja haraka iwezekanavyo).

Ubora wa maji

Neno ubora wa maji ni pamoja na kitu chochote kinachoathiri vibaya hali zinazohitajika kwa kudumisha samaki na mimea yenye afya. Kudumisha ubora mzuri wa maji katika mfumo wa aquaponic ni muhimu sana. Maji ni kati ambayo yote muhimu na micronutrients hupelekwa kwenye mimea, na kati ambayo samaki hupokea oksijeni; kwa hiyo, itaathiri moja kwa moja uzalishaji na uwezekano wa mfumo. Kuna vigezo tano muhimu vya ubora wa maji ambayo ni muhimu kwa ufuatiliaji wa karibu katika mfumo: DO, pH, joto la maji, misombo ya nitrojeni (amonia, nitriti, na nitrati) na ugumu wa maji. Vigezo vingine pia vinatakiwa kufuatiliwa ili kudumisha mfumo mzuri wa afya, kama vile fosforasi na virutubisho vingine, uchafuzi wa mwani, TSS, mkusanyiko wa dioksidi kaboni, nk Hata hivyo, vigezo hivi vinaweza kufuatiliwa mara kwa mara katika mfumo mzuri wa uwiano ([Somerville et al. 2014a; Thorarinsdottir et al. 2015.

oksijeni iliyoharibiwa (DO)

DO inaeleza kiasi cha oksijeni ya molekuli katika maji na kwa kawaida hupimwa kwa milligrams kwa lita (mg/L). Kama DO ngazi haitoshi, samaki ni chini ya dhiki au wanakabiliwa na ukuaji wa polepole, na inaweza kufa. Mahitaji ya DO yanatofautiana kwa samaki ya maji ya joto na maji baridi. Bass na samaki, kwa mfano, ambayo ni aina ya maji ya joto, inahitaji kuhusu 5 mg/L kwa ukuaji wa kiwango cha juu, wakati trout, samaki ya maji baridi, inahitaji kuhusu 6.5 mg/L ya DO. High DO ngazi zinahitajika kwa bakteria nitrifying katika biofilter, ambayo ni muhimu kwa ajili ya kuwabadili taka samaki katika virutubisho kupanda. DO kwa hiyo huathiri ukuaji wa mimea pia. Pia, mimea inahitaji viwango vya juu vya DO (> 3mg/L), ambayo inafanya kuwa rahisi kwa mmea kusafirisha na kuingiza virutubisho katika nyuso zake za mizizi. Aidha, katika hali ya chini ya DO, vimelea vya mizizi vinaweza kutokea. Inashauriwa kuwa viwango vya DO vihifadhiwe saa 5 mg/L au zaidi katika mfumo wa aquaponic.

Ufuatiliaji: Viwango vya oksijeni vinapaswa kupimwa mara kwa mara katika mfumo mpya, lakini mara moja taratibu ziwe standardised (k.m. viwango sahihi vya kuhifadhi samaki na kulisha vimefikiwa, na aeration ya kutosha hutolewa) si lazima kupima DO kabisa kama mara nyingi. Ufuatiliaji DO unaweza kuwa changamoto kwa sababu vifaa vya kupimia vinaweza kuwa ghali sana. Kuna baadhi ya vifaa vya aquarium vinavyopatikana ambavyo vinajumuisha reagents kwa ajili ya kupima maudhui ya DO, lakini mbinu ya kuaminika ni kutumia DO probes na mita za elektroniki, au wachunguzi wa mtandaoni ambao daima hupima vigezo muhimu zaidi katika tank ya samaki. Katika kitengo kidogo kidogo inaweza kuwa ya kutosha kufuatilia tabia ya samaki, maji, na pampu za hewa badala yake. Ikiwa samaki huja juu ya maji ya uso wa oksijeni, hii inaonyesha kwamba viwango vya DO katika mfumo ni vya chini sana.

Troubleshooting utaratibu: Low DO ngazi si kawaida tatizo na hobby aquaponics wakulima kutumia chini ya samaki kuhifadhi viwango. Tatizo huelekea kutokea zaidi katika shughuli na viwango vya juu vya kuhifadhi. Ikiwa DO ngazi katika mfumo wako ni ndogo sana, ongezeko aeration kwa kuongeza mawe zaidi ya hewa, au kwa kubadili pampu kubwa. Hakuna hatari ya kuongeza oksijeni nyingi; wakati maji yanapojaa, oksijeni ya ziada itaenea tu angahewa. Kumbuka kuwa viwango vya DO vinahusiana kwa karibu na joto la maji. Maji baridi yanaweza kushikilia oksijeni zaidi kuliko maji ya joto, hivyo katika hali ya hewa ya joto, ufuatiliaji wa DO au kuongezeka kwa aeration ni muhimu.

Matumizi ya oksijeni pia yanahusiana na ukubwa wa samaki: samaki wadogo hutumia kiasi kikubwa cha oksijeni kuliko samaki wakubwa. Ukweli huu unahitaji kuzingatiwa wakati wa kuanzisha mfumo na kuhifadhi na samaki wadogo (Sallenave 2016; Somerville et al. 2014a). Ikiwa viwango vya chini vya DO vinatambuliwa katika maji katika kitengo cha hydroponic, hii inaweza kutatuliwa kwa kufunga pampu ya hewa.

pH

PH ya suluhisho ni kipimo cha jinsi tindikali au alkali ilivyo kwa kiwango kutoka 1 hadi 14 pH 7 ni neutral, pH <7 is acidic and pH > 7 ni alkali. pH hufafanuliwa kama kiasi au shughuli za ioni za hidrojeni (H⁺) katika suluhisho:

Equation inaonyesha kwamba pH hupungua kama shughuli ya ioni ya hidrojeni inapoongezeka. Hii ina maana kwamba maji tindikali ina viwango vya juu vya H⁺ na hivyo chini pH. PH ya maji ni parameter muhimu sana kwa mimea na bakteria. Kwa mimea, pH hudhibiti upatikanaji wa virutubisho. Katika pH ya 5.5-6.5, virutubisho vyote vinaweza kupatikana kwa mimea, lakini nje ya aina hii inakuwa vigumu (Mchoro 2). Hata kupotoka kidogo kwa pH hadi 7.5 au zaidi kunaweza kusababisha upungufu wa chuma, fosforasi, na manganese katika mimea (tazama pia Mchoro 10 katika Sura ya 5).

Kielelezo 2: Athari za pH juu ya upatikanaji wa virutubisho kwa mimea. By F. Moeckel\ [uwanja wa umma], kutoka Wikimedia Commons

Nitrifying bakteria hawawezi kubadilisha amonia katika nitrati katika pH ya 6 au chini. Hii inafanya biofiltration chini ya mafanikio na amonia ngazi inaweza kuanza kuongezeka. Samaki wana uvumilivu wa pH kutoka karibu 6.0 hadi 8.5. Ili kukidhi mahitaji ya viumbe vyote vitatu (mimea, samaki, na bakteria), pH katika mfumo wa aquaponic inapaswa kuwekwa mahali fulani kati ya 6 na 7.

Matukio fulani au taratibu katika mfumo wa aquaponic zitaathiri pH, hivyo haitabaki mara kwa mara na itahitaji kufuatiliwa mara kwa mara. Michakato hii ni nitrification, wiani wa kuhifadhi samaki, na uchafuzi wa phytoplankton. Katika mchakato wa nitrification, bakteria huzalisha viwango vidogo vya asidi ya nitriki na pH ya mfumo wa aquaponic inapungua. Samaki kuhifadhi wiani pia huathiri pH ya mfumo. Wakati samaki wanapostahili huzalisha CO₂ ambayo hutolewa ndani ya maji. Baada ya kuwasiliana na maji, CO₂ inabadilishwa kuwa asidi ya kaboniki (H₂ CO₃ ), ambayo pia hupunguza pH ya maji. Athari hii ni kubwa zaidi katika densities ya juu ya samaki kuhifadhi. Phytoplankton kwa ujumla daima iko katika mfumo wa aquaponic, ingawa kiasi kikubwa haipaswi, kwa sababu inashindana na mimea kwa virutubisho. Kwa sababu photosynthesises ya phytoplankton, ambayo inatumia hadi CO₂ ndani ya maji, hii inaleta pH, hasa wakati wa mchana ambapo usanisinuru iko kwenye kiwango cha juu. Yote katika yote, maji ya aquaponic kwa ujumla acidifies na pH itahitaji kufuatiliwa mara kwa mara na kurekebishwa (Somerville et al. 2014a; Thorarinsdottir et al. 2015.

Ufuatiliaji: Kuna mbinu kadhaa za ufuatiliaji pH. Rahisi ni kutumia vipande vya mtihani wa pH, ambayo ni njia ya gharama nafuu, lakini ni sahihi tu. Ngazi inayofuata ya usahihi inahusisha kutumia vifaa vya kupima maji; hata hivyo, njia iliyopendekezwa na sahihi zaidi ni kutumia mita za digital na probes za pH na wachunguzi wa mtandaoni kwa ufuatiliaji unaoendelea. Kwa kweli, kiwango cha pH kinapaswa kufuatiliwa kwa kuendelea au angalau kila siku na kurekebishwa vizuri.

Utaratibu wa matatizo: Kuna njia kadhaa za kuongeza pH katika mfumo. Mbinu za kawaida ni pamoja na:

• Kuongeza NaHCO₃ wakati wowote inahitajika. Futa NaHCO₃ katika maji fulani, uongeze hatua kwa hatua kwenye tank, na upeze pH. Unaweza haja hadi 20 g per 100 L. Je, si kuongeza sana kwa wakati mmoja kama hii inaweza kuua samaki.

• Kuongeza besi kali, kama vile hidroksidi ya kalsiamu (Ca (OH)₂), au hidroksidi ya potasiamu (KOH). Futa pellets au poda katika maji na uongeze hatua kwa hatua kwenye tank ya samaki.

Wakati mwingine, maji katika mfumo inaweza kuwa ngumu na pH ya juu, kwa kawaida katika mikoa yenye chokaa au chaki bedrock. pH pia kupanda kama kuna kiwango cha juu evapotranspiration, au kama samaki kuhifadhi wiani kama haitoshi kuzalisha taka ya kutosha kuendesha nitrification. Katika kesi hizi, pH itahitaji kupunguzwa kwa kuongeza asidi katika hifadhi ya maji kabla ya tank ya samaki. Katika kesi hiyo, asidi ya fosforasi (H₃PO₄), ambayo ni asidi kali, inaweza kuongezwa kwenye maji ya hifadhi (kamwe moja kwa moja kwenye tank ya samaki!) (Thorarinsdottir et al. 2015).

Joto la maji

Joto la maji huathiri nyanja zote za mifumo ya aquaponic. Kila kiumbe ndani ya mfumo kina kiwango cha joto cha maji, ambacho kinapaswa kuchukuliwa wakati wa kuchagua aina ya samaki na aina ya mazao. Aidha, mchanganyiko wa samaki na mimea inapaswa kuchaguliwa ambayo inafanana na joto la kawaida la eneo la mfumo, kama kubadilisha joto la maji kunaweza kuwa na nishati kubwa sana. Joto lina athari kwa DO na pia juu ya sumu ya amonia; maji ina chini DO katika joto la juu na zaidi unionised (sumu) amonia. Joto la juu linaweza pia kuzuia ngozi ya kalsiamu katika mimea.

Ufuatiliaji: Joto la maji linaweza kufuatiliwa na thermometers ya analog au digital, au kwa probes ya joto. Ikiwa unatumia kifaa cha kupima kwenye mstari, ufuatiliaji wa joto hujumuishwa kwenye mfumo.

Utaratibu wa matatizo: Nyuso za maji kwenye mizinga ya samaki, vitengo vya hydroponic, na biofilters zinapaswa kuzingirwa kutoka jua kwa kutumia miundo ya shading. Vilevile, kitengo kinaweza kulindwa thermally kwa kutumia insulation dhidi ya joto baridi usiku popote kutokea. Vinginevyo, kuna mbinu za kutengeneza vitengo vya aquaponic kwa kutumia greenhouses au nishati ya jua yenye mabomba ya hose yenye coiled nyeusi, ambayo ni muhimu sana wakati joto la kawaida liko chini ya 15 °C ([Somerville et al. 2014a).

Jumla ya nitrojeni (amonia, nitriti, nitrati)

Nitrojeni ni parameter muhimu ya ubora wa maji. Jumla ya fomu isiyo na ionised sumu na aina isiyo ya sumu ya ionic ya amonia inaitwa Jumla ya Amonia Nitrojeni (TAN). TAN ni nini zaidi ya kibiashara amonia mtihani kits kipimo. Katika kitengo cha aquaponic kinachofanya kazi kikamilifu na biofiltration ya kutosha, viwango vya amonia na nitriti vinapaswa kuwa karibu na sifuri, au zaidi ya 0.25—1.0 mg/L (angalia Sura ya 5).

^{Utaratibu wa uendeshaji: Uchambuzi wa maji kwa misombo ya nitrojeni (TAN, NO -, NO -) unapaswa kufanywa kila siku au angalau kila wiki ili kushika jicho kwenye kilele cha amonia na nitriti (Jedwali 4).}

Jedwali 4: Vigezo na lengo, maximal, na maadili ndogo ya misombo ya nitrojeni katika maji ya mfumo

Ufuatiliaji: Vifaa vya Aquarium kwa kupima amonia, nitriti, na nitrate ni sahihi kabisa na gharama nafuu. Uchunguzi wa Spectrophotometric unaweza kutumika kwa kipimo sahihi zaidi. Kuna vifaa vya mtihani wa spectrometric inapatikana kwa kupima amonia, nitriti, na nitrati.

Troubleshooting utaratibu: Kama nitriti au amonia peaks kutokea, wala kulisha samaki kwa siku kadhaa, lakini si kuacha kuwalisha kabisa kama hii pia njaa microorganisms katika biofilter (Klinger-Bowen et al. 2011)) (tazama pia taratibu za matatizo ya biofiltration katika kifungu 9.2.1).

Phosphorus na virutubisho vingine

Lishe ina jukumu muhimu katika afya ya mimea, na njia moja ya kuangalia parameter hii ni kwa kuchunguza hali ya tishu za mimea kwa kutambua hali ya jumla ya mmea. Mabadiliko katika sura ya majani na rangi, pamoja na Wilting ya mmea, inaweza kuwa dalili ya upungufu fulani wa virutubisho, na uchunguzi wa haraka utahitajika ili kuhakikisha maisha ya mazao. Ishara ambazo mimea inaweza kuonyesha kama uwepo wa virutubisho vyao muhimu huwa mdogo ni ilivyoelezwa hapo chini. Mojawapo kati ya virutubisho zitatofautiana na mazao kwa mazao, hivyo ni muhimu kwamba operator ni ukoo na mojawapo ya virutubisho mbalimbali kwa ajili ya mazao waliochaguliwa (Thorarinsdottir et al. 2015).

phosphorus (P)

Upungufu unahusishwa na ukuaji wa mizizi maskini, reddening ya majani, pamoja na majani ya kijani na ukomavu wa kuchelewa. Vidokezo vya majani ya mimea vinaweza pia kuonekana kuteketezwa (Thorarinsdottir et al. 2015).

Potasiamu (K)

Upungufu utasababisha matumizi ya chini ya maji na utasumbua upinzani wa magonjwa. Dalili za upungufu wa potasiamu ni pamoja na matangazo ya kuteketezwa kwenye majani ya zamani, kunyoosha, na kushindwa kwa maua na matunda kuendeleza vizuri ([Thorarinsdottir et al. 2015).

Calcium (Ca)

Upungufu ni kawaida kabisa katika aquaponics, na ishara ni pamoja na ncha kuchoma juu ya mimea ya majani, maua mwisho kuoza juu ya mimea ya matunda, na ukuaji yasiyofaa ya nyanya (Thorarinsdottir et al. 2015).

Magnesiamu (Mg)

Upungufu kwa kawaida huhusisha mabadiliko katika rangi ya majani ya zamani, huku eneo kati ya mishipa ikigeuka njano, ngumu, na brittle kabla ya kuanguka. Ni mara chache kukutana katika aquaponics (Thorarinsdottir et al. 2015).

Sulphur (S)

Kwa kawaida upungufu huhusisha mabadiliko katika rangi ya majani mapya, huku eneo kati ya mishipa ikigeuka njano, ngumu, na brittle kabla ya kuanguka. Ni tatizo mara chache lililokutana katika aquaponics (Thorarinsdottir et al. 2015).

Iron (Fe)

Ukosefu wa chuma katika mfumo hujitokeza kwa macho, kwa kugeuza vidokezo vya mimea na majani yote ya mimea michache njano. Hii hatimaye itabadilika kuwa nyeupe na patches za necrotic. Upungufu unaweza kutambuliwa kwa urahisi kwa kutambua mabadiliko ya majani mapya ikilinganishwa na majani ya zamani. Majani mapya yatakua na kuonekana nyeupe, wakati majani ya zamani yatabaki kijani. Ili kuwezesha matumizi ya mimea, chuma mara nyingi huongezwa katika fomu yake ya chelated, katika viwango vya hadi 2 mg/L. Pia ni muhimu kufuatilia pH wakati upungufu wa chuma ni watuhumiwa, kwa sababu katika pH chini ya 8 chuma inaweza precipitate kutoka maji na kuzuia matumizi na mimea. Kanuni nzuri ya kufuata ni kuongeza 5 ml ya chuma kwa 1 m² ya mimea iliyopandwa. Mkusanyiko mkubwa wa chuma hautadhuru mfumo wa aquaponic, ingawa inaweza kutoa rangi nyekundu kidogo kwa maji (Roosta & Hamidpour 2011; Thorarinsdottir et al. 2015).

Zinki (Zn)

Kama matokeo ya upungufu wa zinki, ukuaji wa mimea utafadhaika, kuwasilisha kama internodes zilizofupishwa na majani madogo. Kwa ujumla, tatizo kubwa katika aquaponics ni sumu ya zinki, kwa sababu wakati mimea inaweza kuvumilia ziada, samaki hawezi na inaweza kusababisha vifo. Zinki hutumika kama sehemu ya mchakato wa galvanisation ya mizinga ya samaki, karanga na bolts n.k., na hupatikana katika taka ya samaki. Upungufu kwa hiyo ni mara chache tatizo. Ngazi ya zinki kuhifadhiwa kati ya 0.03 na 0.05 mg/L, kama samaki wengi kuwa alisisitiza katika 0.1 kwa 1 mg/L, na kuanza kufa mbali saa 4-8 mg/L Kama zinki ni kuletwa na mfumo hasa kwa njia ya mipako juu ya vifaa, njia bora ya kuweka ngazi zinki ndani ya mbalimbali ni kutumia njia mbadala kwa mabati vifaa, kama vile chuma cha pua au plastiki (Storey 2018) (kwa maelezo ya kina, angalia pia Jedwali 9 katika Sura ya 5).

Ufuatiliaji: Ingawa ufuatiliaji wa mimea tishu hutoa dalili ya hali ya virutubisho ya maji, inajidhihirisha tu baada ya upungufu umefika kwenye hatua ambayo suala limejitokeza ndani ya mazao. Suluhisho bora ni ufuatiliaji thabiti wa maji (angalia ubora wa maji katika 9.2.2.).

Ugumu wa maji

Kuna aina mbili za ugumu wa maji, ambayo ni muhimu hasa kwa aquaponics: ugumu wa kawaida (GH) na ugumu wa carbonate (KH). GH inaweza kuelezewa kama kiasi cha kalsiamu (Ca⁺), magnesiamu (Mg⁺) na, kwa kiwango kidogo, ioni za chuma (Fe⁺) zilizopo katika maji. GH kawaida hutokea kiasili katika maeneo ambapo kozi za maji zinatiririka kupitia na ndani ya maeneo yenye viwango vya juu vya amana za chokaa. GH ni muhimu kwa mimea na samaki ndani ya mifumo ya aquaponic, kama Ca⁺ na Mg⁺ ni virutubisho muhimu vya mimea na hivyo zinahitajika kwa uzalishaji wa mimea ya afya. Inaweza pia kuwa chanzo muhimu cha micronutrients kwa samaki ndani ya mfumo; kwa mfano, Ca⁺ ndani ya maji inaweza kuzuia samaki kupoteza chumvi nyingine, na hivyo kuongeza uzalishaji wa jumla wa mfumo.

KH ni muhimu hasa kama wakala wa buffering. KH inaweza kuelezewa kama jumla ya kabonati (CO ^2-) na bicarbonates (HCO ^-) ndani ya mfumo, ambayo inatoa maji alkalinity. Kwa hiyo KH ina athari kwa viwango vya pH, na vitendo kama buffer kwa asidi kuongezeka ambayo yanaweza kutokea kutokana na michakato fulani ya kisaikolojia. Kwa mfano, mchakato nitrification, ambayo kama awali kujadiliwa waongofu amonia kutoka taka samaki katika nitrati kutumiwa na mimea, inazalisha asidi nitriki kama kwa- bidhaa. Hii inaweza kujenga na hatimaye kutosha kupungua pH mpaka inasababisha dhiki kwa viumbe. H⁺ ions kutoka asidi aliongeza kwa maji kumfunga kwa carbonates (CO^2- ) na bicarbonates (HCO^- ), buffering dhidi ya kuongeza acidity (Sallenave 2016; Somerville et al. 2014a; Thorarinsdottir et al. 2015).

Ufuatiliaji: Mara nyingi si lazima kufuatilia mara kwa mara ugumu wa maji ndani ya mfumo wa mtiririko-ikiwa ni kuhakikisha kuwa vyanzo vya pembejeo vya maji vina viwango vya kutosha vya GH kukuza afya ya mimea na samaki, pamoja na KH kuimarisha asidi ya nitriki iliyojengwa wakati wa mchakato wa nitrification. Ngazi nzuri ya ugumu (Jedwali 5) kwa mifumo ya aquaponic ni kati ya 60-120 mg/L (kwa kiasi kikubwa ngumu). Katika mifumo ya RAS, hata hivyo, hii inapaswa kufuatiliwa mara moja kwa wiki. Ugumu wa maji unaoonyeshwa kama milligrams ya calcium carbonate sawa kwa lita inaweza kuainishwa kama:

Jedwali la 5: Uainishaji wa ugumu wa maji kulingana na viwango vinavyolingana vya carbonate

Ugumu unaweza kupimwa kwa kutumia vipande vya mtihani rahisi. Ugumu wa jumla unaweza kupimwa kwa mg/L au °dH (shahada ya ugumu wa Ujerumani). pH pia itatoa kipimo cha ugumu, na maji zaidi ya alkali kuwa magumu.

Utaratibu wa matatizo: Ikiwa inapatikana kuwa maji hayana kiwango cha ugumu, mara nyingi inawezekana kurekebisha hili na vidonge ili kuongeza kiwango. Chokaa au matumbawe yaliyoangamizwa yanaweza pia kuongezwa kwa maji ili kuongeza ugumu (Sallenave 2016; Somerville et al. 2014a; Thorarinsdottir et al. 2015).

Uchafuzi wa mwani, yabisi ya makazi

Ukuaji wa algal katika mfumo wa aquaponic unaweza kuwa na athari mbaya juu ya utendaji wake. Algae ni viumbe vya photosynthetic na kukua kwa haraka na kwa urahisi katika maji iwapo kuna mwanga. Kwa kuwa hutokea kwa kawaida katika vyanzo vyote vya maji, ni karibu kuepukika kwamba watatokea ndani ya mfumo wa aquaponic. Mofolojia ya mwani ni kati ya viumbe moja celled, inayojulikana kama phytoplankton, na aina ya multicellular, inayojulikana kama phytoplankton macroalgae inaweza kuzaliana haraka, kugeuka maji ya kijani, wakati macroalgae kuunda kuachwa kwa muda mrefu filamentous, ambayo inaweza ambatisha chini ya mizinga. Ukuaji wa algal unaweza kuathiri sifa za kemikali za maji na inaweza kuingilia kati na mechanics ya filters na pampu. Algae kushindana na viumbe vingine kwa virutubisho. Wanazalisha oksijeni wakati wa mchana, na hutumia usiku. Katika hali mbaya, matumizi ya algal ya oksijeni wakati wa usiku yanaweza kusababisha maji kuwa anoxic, na kusababisha kifo cha samaki. Mwani wa filamentous pia unaweza kukua kwa ukubwa mkubwa kabisa, na mara nyingi ni vigumu kuvunja. Hii ina maana kwamba kujenga ya mwani inaweza kusababisha uharibifu wa filters na pampu ambayo inaweza kuwa ghali kwa kukarabati na ambayo inaweza kuathiri utendaji wa mfumo.

Ufuatiliaji: Ufuatiliaji ukuaji wa mwani ni rahisi sana, kwa kawaida kutegemea ukaguzi wa visu wa maeneo kama vile kuta za mizinga ya samaki, karibu na pampu na filters, na kuzunguka mizizi ya mimea.

Utaratibu wa matatizo: Ukuaji wa Algal unaweza kuzuiwa kwa kuzuia mwanga kwa kutumia skrini (Somerville et al. 2014a).

Ngumu zilizosimamishwa zinaweza kugawanywa katika yabisi zisizoweza kuishi na zisizoweza kuishi. Yabisi ya makazi ni yale ambayo hukaa chini ya tank ya samaki. Mchangiaji mkubwa zaidi ni taka imara ya samaki, iliyojumuishwa na nyasi, chakula kisichokula, na vifaa vingine vya kibiolojia. Inakadiriwa kuwa kilo 0.45 cha kulisha samaki hutoa kilo 0.11-0.13 za taka imara ([Sallenave 2016). Kujenga kwa yabisi ya ziada ya makazi itakuwa na athari mbaya kwenye mfumo wa aquaponic kwa sababu kadhaa. Kwanza, mzigo wa kikaboni ulioongezeka utapungua DO kama inapotengana. Hii itaathiri viumbe vingine katika mfumo, kama vile bakteria nitrifying ambayo yanahitaji oksijeni ili kubadilisha amonia kwa nitrati. Pili, chembe zinaweza kuzingatia mizizi ya mmea, kupunguza ufanisi wao.

Ufuatiliaji: Ili kupima yabisi ya makazi, chukua 1 L ya sampuli ya maji iliyochanganywa vizuri, kuiweka kwenye koni ya Imhoff (Kielelezo 3), na uondoke saa 1 ili kukaa. Koni hiyo imehitimu kuwa mm, hivyo kusoma moja kwa moja ya mm/L inaweza kupatikana moja kwa moja kutoka kwa kina cha vifaa vya makazi (MadecivilEasy 2016).

Troubleshooting utaratibu: yabisi makazi ni kuondolewa kwa filtration, na kwa hiyo ni muhimu ili kuhakikisha kwamba filters wote ni ya ukubwa sahihi, na katika utaratibu mzuri wa kufanya kazi.

Kielelezo cha 3: mbegu za Imhoff kwa kupima yabisi zinazoweza kuishi.

Kupanda afya

Hali mbaya (kwa mfano joto la chini, kiwango cha kutosha cha mwanga, upungufu wa virutubisho, au wadudu na magonjwa) itapungua utendaji wa jumla wa mazao.

Ufuatiliaji: Ni muhimu zaidi kuhakikisha kwamba vigezo ni kuweka ndani ya mbalimbali optimum kwa ajili ya aina na cultivars kuwa mzima.

Utaratibu wa matatizo: Katika matukio kama hayo, ufuatiliaji wa karibu wa kuonekana kwa mimea utasaidia kutambua sababu ya msingi (Somerville et al. 2014b).

Magonjwa

Moja ya faida kubwa ya mifumo ya aquaponic ni ujasiri wa kulinganisha wa mimea na magonjwa. Mizizi kuoza ni ugonjwa unaoathiri aina nyingi za mimea inayokua katika mifumo ya hydroponic. Imeonyeshwa, hata hivyo, kwamba mazao yaliyopandwa katika mifumo ya aquaponic yana ongezeko la kuwepo kwa mawakala wa causative, kama vile Pythium aphanidermatum (Stouvenakers et al. 2018).

Uendeshaji utaratibu: Waendeshaji lazima bidii linapokuja suala la ufuatiliaji kwa ajili ya ugonjwa. Uzoefu na mfumo ni muhimu ili uweze kuchunguza mabadiliko yoyote. Muhimu zaidi ni udhibiti wa ubora wa maji na vigezo vya kimwili. Kwa sababu ya hali ya kudhibitiwa ya aquaponics, inawezekana kuweka vigezo kwa namna ambayo kuanzishwa na kuenea kwa magonjwa hupunguzwa.

Ufuatiliaji: Kwa mfano, tangu kuoza mizizi ni virulent tu katika safu za joto kati ya 20-30 ⁰C, udhibiti wa joto kwa hiyo ni kipimo cha ufanisi dhidi ya kuenea kwake (Grosch & Kofoet 2003; Sirakov et al. 2016). Kuzingatia nyingine muhimu ni flora ya microbial: bakteria yenye manufaa na microbes nyingine huwa na jukumu muhimu katika afya ya mimea, kwa hiyo ni muhimu kwamba inoculants ya viumbe hivi hutumiwa, na uwepo wao mara kwa mara hunakiliwa kwa kutumia tamaduni; hata hivyo, hii si rahisi na inahitaji utaalamu.

Troubleshooting utaratibu: Kupanda afya na majani rangi lazima aliona kila siku. Sura ya majani pia inaweza kutuambia kama mmea unafanya vizuri. Kuharibika na ishara za shida inaweza kuwa viashiria muhimu vya masuala ya afya ya mimea (mizizi, collar, au matatizo ya mishipa) pamoja na usawa wa virutubisho.

Unyevu wa jamaa

Unyevu wa jamaa unaweza kuelezewa kama kiasi cha unyevu hewani, kuhusiana na uwezo wa jumla wa kubeba hewa kwa maji; kwa mfano, unyevu wa jamaa wa 75% ni sawa na 75% ya jumla ya maudhui ya maji ambayo yanaweza kuwepo hewani. Kiwango cha maji ambayo hewa inaweza kushikilia inategemea joto, hivyo chumba cha 30 ⁰C kinaweza kuwa na maji mengi zaidi kuliko chumba kimoja saa 25 ⁰C. hatua ambayo unyevu wa jamaa unafikia 100% inajulikana kama kiwango cha umande.

Uendeshaji utaratibu: Kipimo hiki ni kuzingatia muhimu katika aquaponics, kwa sababu kudhibiti unyevu katika aina mbalimbali taka inaweza kuzuia magonjwa, pamoja na fend off vimelea. Kama viumbe wengi, vimelea vina kizingiti kizuri ambacho vinaweza kufanya kazi kwa ufanisi chini; kwa mfano, sarafu za buibui zinaweza kusababisha uharibifu wa mimea kwa kuchomwa seli za mimea wakati wa kulisha. Kwa kuwa hawawezi kuvumilia hali ya mvua na ya mvua, mara nyingi misters hutumiwa kuongeza unyevu na kuzuia uharibifu huo unasababishwa. Vijiumbe kama vile mould na fungi pia vinaweza kusababisha suala katika mifumo ya aquaponic na kwa kuwa ni vigumu kuondoa kupitia filtration, unyevu unaweza kutumika kudhibiti spora (Brown 2006; Storey 2016). Aina fulani za mimea zinachukuliwa kuishi katika hali ya baridi, wakati kuzungumza ni kweli kwa mimea kutoka mikoa zaidi ya baridi. Kwa hiyo ni muhimu kuelewa nini hali bora suti mimea ambayo ni kuwa mzima.

Ufuatiliaji: Mara baada ya unyevu mzuri wa jamaa kwa mazao umeanzishwa, inapaswa kufuatiliwa daima ili kuhakikisha hauingii nje ya aina hii kwa muda mrefu. Kupima unyevu ni utaratibu wa moja kwa moja, kwa kutumia mita inayojulikana kama hygrometer. Hii inatoa unyevu wa jamaa wa eneo kama asilimia.

Utaratibu wa matatizo: Ikiwa unyevu wa jamaa huanguka nje ya kiwango cha taka joto huweza kubadilishwa, kama unyevu wa jamaa ni kazi ya joto, na kwa hiyo ikiwa unyevu wa jamaa ni mdogo sana, ongezeko la joto litaruhusu maji ambayo yamefunguliwa kuenea. Kinyume chake, ikiwa unyevu ni wa juu sana, kupunguza joto kunapungua unyevu hewa. Mtu anaweza pia kuendesha hewa. Uingizaji hewa, kwa mfano, utapunguza mvuke wa maji katika hewa, na hivyo kupunguza unyevu. Pia kuna vifaa vinavyojulikana kama dehumidifiers ambavyo vinaweza kuweka kuamsha kwa hatua fulani ili kuteka maji nje ya hewa. Hizi zinaweza kuwa na manufaa hasa katika kuendesha mchakato huo, na hivyo kupunguza gharama za uendeshaji (kazi) (Brown 2006; Somerville et al. 2014b; Storey 2016).

Joto la hewa

Joto la hewa la kawaida litakuwa na athari juu ya jinsi mimea inakua vizuri. Mboga nyingi hukua kati ya 18-30 ⁰C, ingawa kuna aina fulani ambazo zinachukuliwa kwa vizingiti vya juu au vya chini. Uswisi chard na matango, kwa mfano, itafanya vizuri kati ya 8-20 ⁰C, wakati spishi za kitropiki kama vile okra wanapendelea joto kati ya 17-30 ⁰C. joto inaweza kuathiri uwezo wa mmea wa fend off ugonjwa, kwa kusababisha dhiki, na kwa kuruhusu wadudu na vimelea kustawi. Kuzingatia nyingine ni majibu ya kisaikolojia ya mmea kwa joto. Vitunguu vya majani, kwa mfano, huanza maua na mbegu kwa joto la juu, ambalo linaathiri ladha yao, na kuwafanya kuwa machungu na usiofaa.

Utaratibu wa Uendeshaji: Ni muhimu kufuatilia mara kwa mara joto la hewa katika kitengo cha aquaponic, na vipimo vinapaswa kuchukuliwa katika maeneo tofauti.

Ufuatiliaji: Inaweza kufanywa kwa kutumia thermometer ya digital au kwa thermometer ya analog. Mabadiliko yoyote ya joto yanapaswa kuzingatiwa.

Utaratibu wa matatizo: Ikiwa hali ya joto iko nje ya aina inayotaka, inaweza kuongezeka au kupungua kwa kutumia vifaa vya kitaaluma (kwa mfano hita za hewa, vitengo vya hali ya hewa). Njia bora ya kuhakikisha kuwa joto la juu linahifadhiwa kila mwaka ni kuhakikisha kuwa mazao ya cultured yanachukuliwa na hali ya hewa ya ndani (Leaffin 2017).

Nuru ya Mwanga

Chini ya hali ya kawaida ya kukua, mimea hupokea mwanga muhimu kwa photosynthesis kutoka jua. Kama vigezo vingine vya asili, hii inategemea eneo la kijiografia, wakati wa siku, na hali ya mazingira ya ndani. Mwanga ni mahitaji ya msingi kwa ukuaji wa mimea, na kwa hiyo ni muhimu kwamba viwango vya haki hutolewa kwa mazao yaliyochaguliwa, ili kuhakikisha mavuno bora (Chen Lopez 2018). Mwanga unaweza kupimwa kwa kiwango chake (lux), ambayo ni idadi ya photoni zinazofikia uso wa ukubwa ulioelezwa. Kitengo cha metri cha kiwango cha mwanga ni lumen (lm), na lux ni sawa na lumen moja kwa mita ya mraba. Katika aquaponics nini ni ya riba ni idadi ya photons kufikia uso wa jani. Photons ni aina ya chembe ya msingi, na kimsingi ni pakiti ya nishati ambayo kufanya juu ya mkondo wa mwanga. Idadi ya phototons zilizowekwa na jani ni sababu ya kuamua kwa kiwango cha ukuaji wa mimea (Badgery-Parker 1999).

Uendeshaji utaratibu: Bila ya kiwango sahihi cha mwanga, mimea haiwezi kukua au kufanya kama vile inapaswa. Hatua ambayo photosynthesis ni sawa na kupumua inajulikana kama hatua ya fidia. Hii ni kiwango ambacho kitaruhusu mimea kuishi, lakini si kukua, na inatofautiana na mmea kupanda. Kinyume chake, hatua ambayo kiwango cha mwanga hauzidi photosynthesis, na hivyo huacha kupunguza ukuaji, inajulikana kama hatua ya kueneza. Kwa ujumla, majani ya juu yatajaa karibu na 32,000 lux. Kutokana na kivuli, majani ya chini hayatapokea mwanga mwingi kama majani ya juu. Ili mmea wote uwe ulijaa, viwango vya mwanga vinahitaji kuwa karibu na lux 100,000. Mionzi ya photosynthetically hai (PAR) ni sehemu ya wigo wa mwanga ambao mimea hutumia kwa usanisinuru, na inajumuisha wavelengths kutoka 400-700 nm, ambayo inawakilisha karibu mwanga wote unaoonekana (Badgery-Parker 1999; Chen Lopez 2018).

Ufuatiliaji: Kuna njia kadhaa za kupima mwanga, na kuna hata programu ambayo inaweza kununuliwa kwa smartphones (ingawa maoni ya haya yanapaswa kuchunguzwa kwa makini, kwani wakati mwingine inaweza kuwa chini ya sahihi). Kwa sababu kiwango cha mwanga kimetokana na nguvu zake, nishati inayotumika kwa nguvu za taa zinaweza kupasuliwa kwa kutoa kipimo cha luminescence katika watts, au watts kwa mita za mraba (Wm^-2). Vile vile, tunaweza kupima kiasi cha nishati kilichotolewa kutoka chanzo, kama vile taa ya taa, kutoka umbali. Radiometer ni kifaa kinachopima nguvu ya chanzo cha mwanga, na pyranometer inaweza kutumika kupima jumla ya mionzi ya muda mfupi. Mionzi ya muda mfupi inajumuisha mwanga wa photosynthetic, pamoja na nishati kutoka kwa UV na karibu na mwanga wa mwanga (IR). Mimea na watu uzoefu IR mwanga kama joto. Mita hizi ni nafuu kununua na kutumia, ingawa zina mapungufu yao, ambayo kubwa zaidi ni kwamba matumizi yao chini ya taa za umeme yanaweza kutoa masomo yasiyofaa, hasa wakati chanzo cha mwanga kina viwango vya juu katika wigo wa bluu au nyekundu. Sensorer ya quantum ni njia sahihi zaidi ya kupima mwanga; hata hivyo, ni ghali zaidi kuliko mita za mshumaa. Hizi ni kawaida mkono uliofanyika, vifaa vya betri, vinavyopima PAR. Wanaonyesha kusoma kwao kwa teknolojia, na wengine huja na uwezo wa kuingia data ili kuwezesha uhamisho rahisi wa data kwenye kompyuta. Tatu, vyombo vya kupima flux radiant, ambayo ni kiasi cha nishati kwa kitengo cha wakati, inaweza kutumika kupima kiwango cha mwanga.

Utaratibu wa matatizo: Kama ukuaji wa mimea si sare, masomo yanapaswa kuchukuliwa kutoka maeneo tofauti — giza na mwanga — kuhakikisha kuwa hakuna maeneo yenye upungufu mkubwa. Ikiwa, kwa mfano, sehemu za chini za mimea zinaanguka chini ya viwango vilivyofaa, basi uzalishaji utapunguzwa (Runkle 2009; Runkle 2012). Kurekebisha kiwango cha mwanga wakati unapoanguka chini ya upeo bora ni kawaida mchakato rahisi. Ikiwa kuna masuala ya wazi, kama vile balbu zilizopigwa, haya yanapaswa kubadilishwa. Taa zaidi zinaweza kuongezwa kwenye maeneo ambayo ni nyeusi, na nafasi ya taa inaweza kubadilishwa ili kuhakikisha kwamba maeneo yote ya mimea hupokea kiwango cha juu.

Afya ya samaki

Ufuatiliaji wa afya ya samaki ni kipengele cha kati cha kuweka mfumo wa aquaponic wenye afya.

Uendeshaji utaratibu: Hii ni kawaida mafanikio kupitia uchunguzi wa tabia na kuonekana kimwili ya hifadhi, na uelewa wa nini maana ya ‘kawaida’. Hadi mwisho huu ni muhimu kuelewa mwelekeo wa tabia ya kawaida na kuonekana kimwili ya aina ya samaki katika swali. Ubora wa maji ina jukumu muhimu katika afya ya samaki, na kudumisha ubora thabiti inawezesha kwamba samaki kubaki katika hali dhiki ya bure. Kudumisha mfumo wa kinga ya afya utawawezesha kuondokana na matatizo yanayotokana na kuanzishwa kwa magonjwa na vimelea.

Ufuatiliaji: Kwa ujumla, samaki wanapaswa kuzingatiwa kila siku, na hali yao, pamoja na mabadiliko yoyote, lazima ieleweke; ishara za kliniki za shida, magonjwa, na infestation ya vimelea.

Troubleshooting utaratibu: kuzingatia nyingine muhimu ni kuhifadhi wiani na kulisha viwango. kuanzishwa uwezo wa dhiki na magonjwa katika mfumo, inaweza kuepukwa kwa kuhakikisha kwamba samaki ni agizo katika sahihi kuhifadhi wiani, na kwamba kulisha ni iimarishwe katika ngazi sahihi (Somerville et al. 2014c).

Viwango vya Kulisha

Ni muhimu kufuatilia viwango vya kulisha kwa sababu kadhaa. Chakula kikubwa kinaweza kusababisha upungufu wa virutubisho ndani ya maji, na kusababisha matatizo katika vigezo vya kemikali na vidogo (kibiolojia).

Utaratibu wa uendeshaji: Kulisha samaki kidogo sana kunaweza kusababisha ukuaji wa kudumaa, na kusababisha uzalishaji uliopungua katika mfumo, pamoja na kuongezeka kwa dhiki na uchokozi, ambayo inaweza kusababisha samaki kushambulia kila mmoja, na kusababisha majeraha na vidonda ambavyo vinaweza kuambukizwa.

Ufuatiliaji: Kwa kawaida, wingi wa malisho hupimwa, ingawa viwango vya kulisha pia vinaweza kupimwa kwa macho, kwa kufuatilia samaki mpaka viwango vya kulisha vinapungua na vinakoma kulisha; katika mifumo mingine hii inafanywa kwa kutumia kamera za chini ya maji. Makampuni mengi ya kulisha samaki pia kutoa viwango vya kulisha ilipendekeza, kuruhusu waendeshaji kwa usahihi kukadiria kiasi gani kulisha kutoa. Viwango vya kulisha vinapaswa kuzingatiwa na kuzingatiwa katika kila kulisha kuruhusu ufuatiliaji.

Utaratibu wa matatizo: Ikiwa viwango vya kulisha huanza kupunguza, hii inaweza kuwa ishara kwamba kitu kibaya katika mfumo na hatua sahihi, kama vile uchunguzi na mifugo, inapaswa kufanyika. Kuongezeka kwa viwango vya kulisha inaweza kuwa ishara kwamba samaki hawana kulishwa kutosha, ambapo kesi hiyo chakula kinapaswa kuongezeka (Masser et al. 2000).

Ukuaji

Ukuaji ni kipimo muhimu cha jinsi samaki wanavyofanya vizuri katika mfumo, na makampuni ya kulisha mara nyingi hutoa chati za ukuaji ambazo zinatoa makadirio ya kiwango cha ukuaji kinachotarajiwa cha samaki kama kazi ya viwango vya kulisha.

Ufuatiliaji: Ukuaji ni kipimo kimwili, na uzito wa kwanza na taring wavu suitably ukubwa kwa kiwango ndoano. Samaki ni kisha hawakupata kwa kutumia wavu na wote wawili ni vunja. Njia nyingine ya kupima samaki ni kuwaweka katika ndoo za maji kwa kiwango. Hii ni ya vitendo hasa ikiwa samaki ni ndogo, na samaki zaidi ya moja inaweza kupimwa kwa wakati mmoja. Kumbuka kuwa kwa njia hii, utunzaji unapaswa kuchukuliwa kama samaki kubwa ya shida inaweza kugonga kwa nguvu pande za ndoo, na hivyo kusababisha uharibifu wenyewe. Ili kupima urefu wa samaki, kwa ujumla ni vyema kuwapatia kwa kutumia anesthetic inayofaa, kama vile methanesulphonate ya tricaine. Kiasi sahihi cha methanesulphonate ya tricaine hupasuka katika chombo tofauti cha maji, ambacho ni cha ukubwa unaofaa kwa samaki. Samaki wanapaswa kuwekwa ndani ya maji mpaka wawe wachache na salama kushughulikia, na wanaweza kuwekwa kwenye uso wa gorofa, kupimwa kwa kutumia mtawala, na kutolewa. Vipimo hivi vinapaswa kuchukuliwa mara moja kwa wiki na alibainisha. Mabadiliko yoyote yasiyotarajiwa kwa ukubwa na uzito yanapaswa kuchunguzwa.

Viashiria vya kutathmini hifadhi za samaki

viashiria muhimu zaidi ya hifadhi ya samaki afya ni tabia na hali ya kimwili. Kitu chochote nje ya kawaida kinaweza kuwekwa kama dalili za kliniki za ugonjwa, au dhiki.

Ufuatiliaji: Kwa kawaida, samaki wanapaswa kufuatiliwa wakati na moja kwa moja baada ya kulisha, na mabadiliko katika kiasi cha chakula kilicholiwa lazima ieleweke. Samaki afya itaonyesha baadhi ya tabia zifuatazo (OIE 2018):

• Kuogelea kwa njia ya kawaida, yenye kusudi

• Safi, mapezi intact, ambayo ni vizuri kupanuliwa na utilised

• Wazi, ngozi safi, na mizani intact

• Si kupumua juu ya uso wa maji

Tabia isiyo ya kawaida na dalili za kliniki za matatizo ndani ya hisa ni ya jumla kabisa, na inaweza kuwa vigumu kuamua sababu ya suala kulingana na haya peke yake. Mambo ya kuangalia ni pamoja na (Bruno et al. 2013):

Ishara za tabia:

• Mabadiliko katika viwango vya kulisha

• Lethargy na maradhi

• Mabadiliko katika mifumo ya kuogelea, kama vile flashing, spiralling, au kushindwa kudumisha buoyancy

• Kunyongwa karibu na maduka ya maji

• Kukaa karibu na pointi za kubadilishana oksijeni

• Kuvunja uso na kusonga karibu na uso Ishara za kliniki:

• Walioteuliwa au flared opercula

• Haemorrhaging

• Exophthalmia (alimfufua, imetoka macho)

• Enophthalmia (macho ya jua)

• Pale, zoned, au gills necrotic

• Vidonda

• Nyeupe patches

• Uvumilivu

Njia bora ya kupima na kurekodi ishara hizi ni kwa njia ya karatasi ya alama ya kliniki, mfano ambao unaonyeshwa katika Jedwali la 5. Karatasi ya alama ya kliniki ni karatasi ambapo dalili za kliniki na tabia zinaweza kurekodiwa na kuzingatiwa, kulingana na ukali wao — kwa mfano, dhaifu, kali, na kali.

Jedwali 5: Mfano wa karatasi ya alama ya kliniki kwa kurekodi ishara za kliniki na tabia katika samaki

Mkazo

Stress inaweza kuwa moja ya mambo ya kuharibu zaidi kwa samaki katika mifumo ya aquaponic. Peke yake, inaweza kuwa haitoshi kuua hifadhi; hata hivyo, dhiki sugu inaweza kusababisha sababu kadhaa za kuchanganya, kwa kawaida husababishwa na ukandamizaji wa mfumo wa kinga. Samaki isiyoathiriwa na kinga huwa na uwezekano mkubwa wa kuanguka kwa mawakala wa kuambukiza, kama vile bakteria, virusi, na fungi, pamoja na infestations ya vimelea. Inaweza pia kupunguza uwezo wa samaki wa kukabiliana na mabadiliko ya ghafla katika mazingira yake, na kusababisha vifo.

Ufuatiliaji: Stress inaweza kufuatiliwa moja kwa moja katika viumbe, kwa njia ya kutolewa kwa homoni fulani, kama vile cortisol. Hata hivyo, hii inahitaji wafanyakazi wenye mafunzo, ili kuhakikisha kuwa hakuna matatizo ya ziada hutokea. Vipimo hivyo pia huanguka katika kikundi cha majaribio ya wanyama, na sheria za ulinzi wa wanyama zinapaswa kuzingatiwa. Njia bora ni kuhakikisha kuwa hali za shida zinaepukwa. Hii inaweza kupatikana kwa kuhakikisha kwamba samaki huhifadhiwa kwa wiani sahihi wa kuhifadhi, kulishwa ipasavyo, na kwamba sifa za kimwili za maji (joto, pH, DO, nk) zinahifadhiwa katika optimums ya kisaikolojia kwa aina zilizochaguliwa (Rottmann et al. 1992; Somerville et al. 2014c).

Magonjwa

Magonjwa ni kuzingatia muhimu katika mfumo wowote ambapo wanyama huhifadhiwa katika densities ya juu ya kuhifadhi kuliko vinginevyo kupatikana katika asili, na hii pia ni kweli kwa mifumo ya aquaponic. Masuala yanayohusisha magonjwa yanaweza kuongezeka kwa hali duni, kama vile DO ya chini, na pia yanaweza kusababisha vimelea vinavyofaa kuanzisha maambukizi.

Uendeshaji utaratibu: Kwa ujumla, zilizomo mifumo recirculating ni kiasi fulani maboksi kutoka kuanzishwa kwa mawakala causative ya ugonjwa. Hii inaweza kuwa upanga wa kuwili mara mbili, hata hivyo, kwa kuwa inaweza kuwa vigumu kuondokana na ugonjwa kufuatia kuanzishwa kwake, na haraka kwamba masuala yanatambuliwa, matibabu bora zaidi na hatua za kurekebisha itakuwa. Katika mifumo ya mtiririko, filtration kupitia mchanga, kwa mfano, au matibabu kwa kutumia mwanga wa UV inaweza wote kupunguza uwezekano wa kuanzishwa kwa ugonjwa. Katika hali yoyote, ufuatiliaji makini na thabiti ni muhimu. Hata kwa kuzuia makini, inawezekana kwamba ugonjwa unaweza kuletwa kwenye mfumo, na ni muhimu kwamba hii inatambuliwa na kushughulikiwa kwa msaada wa ushauri wa mifugo, ikiwa ni lazima.

Ufuatiliaji: Ili ipasavyo kufuatilia hifadhi, ni muhimu kwamba waendeshaji ni ukoo na ishara ya kliniki na kitabia ambayo samaki inaweza kuonyesha na ni kutambuliwa hapo juu. Katika mfumo wenye idadi kubwa ya wanyama, kuna uwezekano kwamba kutakuwa na matukio ya samaki ambayo ni hafifu, na wakati inaweza kuwa dalili ya ugonjwa, inashauriwa kuwa hundi za kila siku zinafanywa ili kufuatilia afya ya jumla ya hisa na vifo; samaki waliokufa wanapaswa kuondolewa mfumo na kutupa kwa njia ya bio-salama. Ikiwa mzunguko wa ishara za kliniki au uharibifu huanza kuongezeka, ni muhimu kuhakikisha kuwa taratibu zipo kwanza kutambua suala hilo na kisha kuchukua hatua za kurekebisha.

Utaratibu wa matatizo: Kwa sababu hii, ni muhimu kwamba waendeshaji wanajua jinsi ya kuwasiliana na mtaalamu wa mifugo katika afya ya samaki (Martins et al. 2010; Somerville et al. 2014c).

Parameters ya maslahi maalum

Wakati mwingine vigezo visivyo vya kawaida katika ubora wa maji vitakuwa muhimu katika mfumo wa aquaponic, hasa wakati wa kuchagua chanzo cha maji yako. Unaweza kuchagua kutumia maji kutoka kwenye mazingira (maji ya mvua, maji ya mto au ziwa, nk), au maji ya bomba ya maji. Kulingana na chanzo cha maji, maji yanaweza kutofautiana katika viwango vya DO, kuwepo au kutokuwepo kwa metali nzito na microuchafuzi mwingine, kufuatilia kemikali, na viini, na inaweza au kutosababishwa na bakteria ya coliform. Maji ambayo yanaongezwa kwenye mfumo yanaweza kuwa ya ubora tofauti sana kulingana na:

• Eneo la maji ya chanzo

• Hali ya hewa ya hivi karibuni (kama kutumia maji kutoka mazingira)

• Matibabu ya maji ya manispaa (ikiwa hutumia maji ya bomba)

Utaratibu wa Uendeshaji: Matibabu ya maji ya kunywa mara nyingi hujumuisha kuongezea viini, kama vile clorine na kloramines. Hizi lazima ziwe na athari ya mabaki, ambayo inamaanisha kuwa zinaendelea kufanya kazi ndani ya maji baada ya matumizi ya disinfectant. Hii inaweza kuwa tatizo katika mfumo wa aquaponic, kwani inategemea sana jamii za microbial katika biofilter. Kwa upande mwingine, maji yanayochukuliwa moja kwa moja kutoka mazingira yanaweza kuwa na masuala mengine, ikiwa ni pamoja na uchafuzi wa vijidudu visivyofaa, kama vile bakteria ya coliform, au kuwepo kwa uchafuzi, kama vile kemikali za kuharibu endocrine na metali nzito (Godfrey 2018).

Ufuatiliaji: Ufuatiliaji wa vigezo hivi visivyo vya kawaida hauwezekani bila upatikanaji wa mbinu za uchambuzi kama vile chromatography ya juu ya utendaji kioevu (HPLC), spectrometry ya plasma yenye inductively (ICP-MS), spectroscopy ya ngozi ya atomiki (AAS), na vifaa vya maabara ya mikrobiolojia na vifaa, kama vile incubator, kofia ya mtiririko wa laminar, autoclave, vifaa vya kufuta utupu, na vyombo vya habari vya ukuaji wa microbiological. Kwa kuwa vifaa hivi ni ghali sana, ni vizuri kushauriana na maabara ya kitaifa kwa vipimo maalum ikiwa tatizo la maji ya chanzo linashukiwa.

Utaratibu wa matatizo: Suluhisho la kiuchumi zaidi na la vitendo ni kuepuka matatizo na maji ya chanzo kabisa kwa kufunga chujio cha kaboni, ambacho kitaondoa mabaki yoyote ya disinfectant na uchafuzi wa uwezo, na chujio cha UV ambacho kitazuia microbes yoyote zisizohitajika katika maji ya chanzo.

*Hakimiliki © Washirika wa Mradi wa Aqu @teach. Aqu @teach ni Ushirikiano wa Kimkakati wa Erasmus+katika Elimu ya Juu (2017-2020) unaongozwa na Chuo Kikuu cha Greenwich, kwa kushirikiana na Chuo Kikuu cha Zurich cha Sayansi Applied (Uswisi), Chuo Kikuu cha Ljubljana na Kituo cha Biotechnical Naklo (Slovenia) . *