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6.5 碱度
碱性是水质的一个常常被忽视的方面，但对于维持系统稳定至关重要。 碱度是水缓冲或抵抗 pH 值变化的能力的一种衡量标准（Wurts 和 Durborow 1992）。 最常见的碱性形式是碳酸盐（CO~3~-）和碳酸氢盐（HCO~3~-）。 这些碳酸盐与游离 H^+^ 离子结合，这是硝化的结果，防止 pH 值下降。 低碱度和稳定硝化率的水在 pH 值上会出现大幅波动，这可能对鱼类、植物和细菌的健康造成不利影响。 建议在 60-140 毫克/升之间保持碱度。 碱度通常与水硬度混淆。 硬度取决于源水中存在的正离子数量，即钙（Ca~2~+）和镁（Mg~2~+）离子的数量。 来自石灰岩基岩的水具有高硬度（120-180 毫克/升），而软水具有低硬度（0-60 毫克/升）。 软水与来自火山岩的雨水或地下水有关。 缺乏适当硬度的水需要作为 Ca~2~+ 和 Mg~2~+ 离子进行修正，这对植物和鱼类都是必不可少的。 碱度通常不会在水生生物中定期进行测试，但通过添加碱来提高 pH 值来维持。 除了上述措施外，增加碱度和 pH 值的非化学措施还包括添加细碎贝壳、粗石灰石砂砾和粉碎粉笔（Somerville et al. 2014 年）。 放在网状袋中，它们可以添加到水槽中，直到 pH 值或碱度升高到适当的水平。 系统的大小将决定这些修订的生效时间以及需要更换的频率。 必须小心彻底清洗这些物品，以防止污染物进入系统。 资料来源：珍妮尔·海格，利·安·布赖特，乔什·杜西，詹姆斯·蒂德威尔，2021 年。 肯塔基州立大学 水果生产手册：种植者实用手册。 *
· Kentucky State University6.4 总氨氮
氮作为鱼饲料中的粗蛋白进入水生生态系统。 鱼类食物中约 30％ 的蛋白质被鱼类保留。 百分之七十被消化和释放为固体废物，或通过鳃或作为尿素排泄（Timmons 和 Ebeling 2013）。 总氨氮 (TAN) 由两种形式组成，其比例为非离子氨（NH~3~，对鱼有毒）与离子氨（NH~4~+ 无毒）。 一种形式超过另一种形式的存在取决于 pH 值和温度。 在高 pH 值（碱性）和温度下，毒性氨的比例较高。 在低 pH 值（酸性）和温度下，氨与多余的 H^+^ 离子结合，成为较少毒性的形式，即铵。 一般来说，水质测试会得到 TAN 值，其中包括 NH~3~ 和 NH~4~+。 毒性氨的确切值可以通过取与记录的温度和 pH 值相交的数量（表 7）并乘以现有 TAN 值（Masser et al. 1999）来确定。 表 7：不同 pH 值和温度下有毒（非离子）形式的总氨的比例。 温度 (摄氏度) 同时还 要 求 同 时 还 要 求 同时 ， 还 有 一 个 公 司 。 日 本 日 本 同 时 还 提 供 了 同 时 还 提 供 了 一 个 资料来源：（马塞尔等人，1999 年）
· Kentucky State University6.3 pH 值
pH 值是一种溶液酸度或碱度的测量。 它取决于是否存在游离氢离子（H^+^），其中 H^+^ 存在越多，溶液就越酸性。 酸性溶液具有低 pH 值。 pH 值以 1-14 的尺度进行测量，其中 7 表示中性。 pH 值低于 7 表示溶液是酸性的，高于 7 表示溶液是基本的。 pH 值以对数尺度记录，因此对于许多从业者来说并不直观。 例如，如果水生系统的 pH 值测量为 7，那么在两周后测量 5，pH 值并没有降低 2 度，而是 100 倍。 了解 pH 值对于水管理和校正至关重要。 鱼类、植物和细菌具有特定的 pH 值耐受范围。 虽然它们可以容忍超出其最佳范围的参数，但亚标准条件可以极大地影响生长和生存。 鱼类可以耐受范围广泛的 pH 值，从 6.0-8.5，但它们需要慢慢适应变化。 pH 值对植物和细菌尤其重要。 所有微量和宏观营养物质的 pH 值在 6.0-6.5 之间（图 16）。 高于或低于这个范围，某些营养物质无法提供给植物。 当 pH 值超过 7.5 时，植物很快就会缺乏基本营养物质，如铁、磷和锰（萨默维尔 et al. 2014）。 相反，低 pH 值可能对硝化细菌产生负面影响。 低于 6.0，氨转化为硝酸盐的能力大大降低。 ！ [图片-3] (https://cdn.farmhub.ag/thumbnails/ce6363a5-836f-46da-96d2-79ab7a0f9988.jpg) 有许多因素影响 pH 值。 硝化（在下一节中讨论）和鱼放养密度分别产生 H^+^ 和 CO~2~，从而降低 pH 值。 需要进行修改，以使 pH 值达到适当的培养水平。 管理 pH 值从一致的监控和记录开始。
· Kentucky State University6.2 温度
水温在水生物中比空气温度更重要。 许多水化学因素都受到温度的影响，例如存在的有毒氨（非离子化）量和氧的溶解度。 它还直接影响鱼类和植物的健康和生存。 鱼是毒热，或冷血。 这意味着他们的体温取决于水温。 在极端温度下，鱼会停止进食，变得昏睡，容易患病。 在植物中，高温可以降低钙等基本植物营养素的吸收，迫使在寒冷的天气作物中早期开花，并增加植物根源病原体的潜力，如 pythium spp。 出于这个原因，防止日常温度下的大幅波动非常重要。 遮蔽或覆盖水面，隔热鱼缸和植物床，以及在温室使用被动或太阳能加热是许多生产商采用的策略。 在温带地区，温度随季节变化剧烈，生产者可以季节性地交替鱼类和种植作物，以降低取暖或冷却成本。 资料来源：珍妮尔·海格，利·安·布赖特，乔什·杜西，詹姆斯·蒂德威尔，2021 年。 肯塔基州立大学 水果生产手册：种植者实用手册。 *
· Kentucky State University6.1 溶解氧
鱼类、植物和细菌需要高浓度氧气。 氧含量通过水中溶解氧（DO）进行量化，并以毫克/升（毫克/升）表示（萨默维尔 et al. 2014）。 水生系统的密集性需要补充氧气。 氧气可以通过表面搅拌或水柱中的扩散器进入系统。 鱼放养密度、植物的数量和种类、有机固体的数量、生物需氧量和温度都是决定需要多少溶氧量的因素（Rackocy et al. 2006，Wurts 和 Durborow 1992）。 DO 和温度有重要的关系。 氧气比温水更易溶于冷水，这意味着冷水可以比温水保留更高的溶解氧。 这对于养殖温水鱼或在全年或季节性高温地区经营的生产者尤其重要。 建议将溶解氧保持在 5-8 毫克/升之间，溶解氧很难测量，因为米可能昂贵或难以找到。 在这种情况下，生产商可以购买 DO 水族馆测试套件，或联系当地的分机或大学寻求帮助。 资料来源：珍妮尔·海格，利·安·布赖特，乔什·杜西，詹姆斯·蒂德威尔，2021 年。 肯塔基州立大学 水果生产手册：种植者实用手册。 *
· Kentucky State University5.3 替代饮食
替代饮食是利用散装产品的绝佳选择，这些产品是另一种生产系统的副产品、非传统原料，甚至农业废料的副产品。 这些饮食将在现场准备，仍将按比例进行合并，以满足鱼类和植物作物的营养要求。 其中一个可以看到这一点的地方是酿造精酿啤酒或烈酒。 发酵过程中消耗的谷物（酿酒者的谷物）通常具有足够高的蛋白质含量，可与另一种蛋白质成分结合使用，同样取决于要种植的作物。 还使用动物加工厂的垃圾, 作物收获的废料, 甚至蚯蚓或其他昆虫来源. 正在使用的一种较新的昆虫膳食是黑色士兵飞幼虫 (BSFL)。 这是一种特别好的蛋白质来源，因为幼虫可以 “内脏载荷”，或者喂食任何前体食物最有利于食用它的鱼类，比如含有高 Omega-3 脂肪酸的食物。 资料来源：珍妮尔·海格，利·安·布赖特，乔什·杜西，詹姆斯·蒂德威尔，2021 年。 肯塔基州立大学 水果生产手册：种植者实用手册。 *
· Kentucky State University5.2 补充
在小规模和业余爱好的水生种植者中，一个常见的问题是，他们是否能够将蔬菜残渣、昆虫或松散的谷物喂入鱼类。 这些被称为补充饮食，只能满足鱼类的一部分营养要求。 这种情况有时在传统的水产养殖做法中可以看出，在这种做法中，鱼类被包含在大量水体中，它们可以从环境中清除额外的食物。 因为水生是一个完全封闭的系统，必须喂养一个完整的饮食。 此外，如果鱼类必须消耗能源来寻找松散的食物或废料，它们就没有充分发挥潜力生长。 在一个适当尺寸的颗粒中提供他们所需的所有营养，使鱼类能够将更多的能量转化为生长，而不是用它来寻找食物。 资料来源：珍妮尔·海格，利·安·布赖特，乔什·杜西，詹姆斯·蒂德威尔，2021 年。 肯塔基州立大学 水果生产手册：种植者实用手册。 *
· Kentucky State University5.1 制定
配方饲料是针对特定鱼类和生命阶段配制的营养完整的颗粒（图 15）。 与农业中的其他动物作物不同，鱼类对蛋白质、脂肪和碳水化合物夹杂物的营养需求差别很大。 食肉鱼谁吃在其食物链的顶部，像一个大口鲈鱼，需要有高蛋白质和低碳水化合物的饮食。 另一方面，杂食性或食草性鱼类，如鲶鱼或罗非鱼，需要较少的蛋白质，并且可以容忍其饮食中较高水平的碳水化合物。 这一点在水鱼类学中非常重要，因为饲料颗粒的营养成分会驱动植物可用的营养负荷。 随着鱼饲料被鱼类消耗和排泄，营养物质作为溶解或固体颗粒释放到水中，这些颗粒被循环并用于植物生长。 例如，蛋白质含量较高的饲料会向系统输送更多的总氨氮 (TAN)，因为氮主要来自饲料中的蛋白质。 使用 Timmons 和 Ebeling（2013 年）的以下公式计算每天从特定饲料中产生的 TAN 量： $\ 文本 {P} _ {\ 文本 {TAN}}} =\ 文本 {饲料输入 (g) x 蛋白质含量 (%) x}\ ^*0.092 ÷\ 文本 {时间} $ \ *0.92 代表 = 0.16 x 0.80 x 0.80 x 0.80 x 0.90 -16%（蛋白质为 16% N） -80% N 被同化 -80% 的同化 N 被排泄 -90% 的 N 排泄为 TAN + 10% 作为尿素 在 32% 蛋白质条件下，每天 2,000 克饲料的示例计算：
· Kentucky State University4.5 植物
还可以在该系统的水培部分实施储存和收获战略。 最常见的三种策略是交错种植、批量种植和间作（Rackocy et al. 2006）。 它们的执行和成功取决于地理位置（热带或温带地区）、作物品种（绿叶与果实作物）以及市场需求。 Aquaponic 生产者通常种植绿叶作物，其单位价值较低且产量高。 生菜、瑞士甜菜、羽衣甘蓝、罗勒和其他草药通常在移植后 3-5 周（从种子开始 6-8 周）之间准备收获，从而形成稳定的收入流。 西红柿、黄瓜和辣椒等果实植物需要 10-16 周才能收获，导致生长期更长，产量较低，但它们具有更高的个体价值。 生产者往往种植各种作物，以使其市场多样化，并接触到一些消费群体。 至关重要的是，在生产战略上投入时间，以现实地评估投入和产品产出。 市场需求因国家、地区乃至邻近城市而异。 生产者应计算其系统的房地产价值，通常以每平方英尺的价格计算。 为了说明这一点，可以使用两种类型的生菜之间的比较。 图 12 显示了圣克罗伊岛维尔京群岛大学种植的两种不同种类的生菜。 虽然帕里斯岛罗马因的个体价值（\ $/ 头）高于波士顿围嘴，但是当考虑种植密度和生长期时，波士顿围嘴每周每平方米的生长面积比帕里斯岛罗曼鱼的价值更高。 这里的主要外卖是，高密度和频繁收获可能会增加价值，即使作物的个体价值很低。 这里提供的信息只是一个例子，计算应根据具体的作物、农场、市场和区域生产成本进行量身定制。 ！ [图片-3] (https://cdn.farmhub.ag/thumbnails/79602107-7fb7-4a9b-9bf6-8877ce47d104.jpg) 为了了解作物是否有利可图，从种子到收获的劳动力成本、种子价格、繁殖用品和零售包装将需要从每立方米/周的价格中减去。 如果销售价格低于其 “房地产价值”，水培部分可能会亏损。 此外，生产者可能从同一作物中获得多种收成。 羽衣甘蓝和瑞士甜菜是可以维持多种收成而不降低农产品质量的作物，因此增加了房地产的价值。 这里包含的策略并不是一个全面的清单，但可以针对个别工厂开发和调整。 ！ [图片-3] (https://cdn.farmhub.ag/thumbnails/be0290ff-c61d-43ca-b10a-77ab75f31d02.jpg) _ 交错作物 _：交错作物在同一系统中种植多个阶段的作物，通常可以保持持续和定期的收获（Somerville et al. 2014）（图 13）。 例如，如果一头生菜需要三个星期才能成熟，则同时栽培三个阶段，从而产生每周的收获。 这种方法是用作物，准备收获在很短的时间，通常是绿叶蔬菜或草药。 这种方法可保持植物对养分的持续吸收，从而更好地控制系统和水质参数，从而使系统管理和输出更加可预测。 ！ [图片-3] (https://cdn.farmhub.ag/thumbnails/69ad884f-f60f-4197-a556-37e069a7cc0e.jpg) _ 批量作物 _：在需要较长的生长期（例如西红柿和黄瓜）时，通常使用批量种植。 产品在成熟或可用时分批收集。 _ 间种 _：有些生产者会互作他们的植物，这意味着收获时间较短的作物与较大的果实植物一起种植（图 14）。 例如，如果生产者一起种植生菜和西红柿，生菜作物可以在西红柿的冠层长大到足以遮蔽它之前收获。 资料来源：珍妮尔·海格，利·安·布赖特，乔什·杜西，詹姆斯·蒂德威尔，2021 年。 肯塔基州立大学 水果生产手册：种植者实用手册。 *
· Kentucky State University4.4 鱼放养
鱼类养殖应该有良好的规划，因为系统内对密度的管理不善可能会导致养分积累/缺乏、固体积聚、水质问题和鱼类健康状况不佳等问题。 考虑到水生鱼系统通常不会在鱼密度超过 0.5 磅/加仑的情况下运行。 三种最常见的鱼类生产计划是连续养殖、鱼群分割和多种养殖单位。 _ 连续饲养 _：连续饲养涉及一个鱼缸，其中包含多个年龄组的鱼类（Rackocy et al. 2006），其中市场规模的人群有选择性地收获，鱼种数量相等。 虽然这似乎是可以管理的，但要求的连续评级可能会对剩余库存造成压力，从而增加疾病和死亡的风险。 此外，发育不良的鱼类仍留在系统中，消耗饲料不会产生任何运营成本回报。 食肉鱼不适合这一管理战略，因为年轻的鱼很容易被捕食。 _ 鱼群分割 _：鱼群分割要求鱼群以高速率加入，然后在鱼缸生物量能力达到后将种群减半（Rackocy et al.，2006 年）。 好处包括能够去除发育迟缓的鱼和更好地控制库存。 然而，移动鱼会增加疾病和鱼类损失的风险。 已经成功安装了游泳方式，即永久或临时通道连接水槽，以减少对鱼类的压力，但是很难确定鱼类的准确数量和重量。 _ 多种饲养单元 _：操作多种饲养单元是最常用的鱼放养和管理方法。 这种方法利用通用过滤系统连接的几个罐体（Rackocy et al. 2006）。 当一个罐体内的最大生物量达到时，整个群体被移动到较大的罐体，通常通过舱口或游泳方式连接。 位于圣克罗伊的维尔京群岛大学采用了多种养殖单位制度的变体. 它们操作四个大小相同的鱼缸，每个鱼类都有相同年龄的鱼类，按时间增量储存。 鱼类在一个水槽中从鱼类生长到市场规模，直到收获才能运动。 在这种情况下，总有一个坦克，要么是准备好或接近收获。 虽然罐体量没有得到有效利用，但鱼类压力和劳动力成本减少，同时增加了对库存库存的了解（Rackocy et al.，2006 年）。 资料来源：珍妮尔·海格，利·安·布赖特，乔什·杜西，詹姆斯·蒂德威尔，2021 年。 肯塔基州立大学 水果生产手册：种植者实用手册。 *
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