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अध्याय 2 ने समग्र एक्वापोनिक प्रक्रिया के संबंध में बैक्टीरिया को नाइट्रीफाइंग करने की महत्वपूर्ण भूमिका पर चर्चा की। नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया मछली कचरे को परिवर्तित करता है, जो मुख्य रूप से अमोनिया के रूप में प्रणाली में प्रवेश करता है, नाइट्रेट में, जो पौधों के लिए उर्वरक है (चित्रा 5.1)। यह एक दो कदम प्रक्रिया है, और नाइट्रीफाइंग बैक्टीरिया के दो अलग-अलग समूह शामिल हैं। पहला कदम अमोनिया को नाइट्राइट में परिवर्तित कर रहा है, जो अमोनिया-ऑक्सीकरण बैक्टीरिया (एओबी) द्वारा किया जाता है। इन बैक्टीरिया को अक्सर सबसे आम समूह के जीनस नाम, * नाइट्रोसोमोना* द्वारा संदर्भित किया जाता है। दूसरा कदम नाइट्राइट को नाइट्रेट परिवर्तित कर रहा है नाइट्राइट ऑक्सीकरण बैक्टीरिया (एनओबी) द्वारा किया जाता है। इन्हें आमतौर पर सबसे आम समूह, * नाइट्रोबैक्टेर* के जीनस नाम से संदर्भित किया जाता है। इन समूहों के भीतर कई प्रजातियां हैं, लेकिन इस प्रकाशन के प्रयोजनों के लिए, व्यक्तिगत मतभेद महत्वपूर्ण नहीं हैं, और समूह को पूरी तरह से विचार करना अधिक उपयोगी है। नाइट्रीफिकेशन प्रक्रिया निम्नानुसार होती है:

1। एओबी बैक्टीरिया अमोनिया (एनएचओ) को नाइट्राइट में परिवर्तित करता है (एनओओ-)

2। एनओबी बैक्टीरिया फिर नाइट्राइट (NO-) को नाइट्रेट में परिवर्तित करते हैं (NO-)

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नाइट्रीफिकेशन और इसलिए, एक कार्य एक्वापोनिक प्रणाली के लिए एक स्वस्थ जीवाणु कॉलोनी आवश्यक है। नाइट्रीफाइंग बैक्टीरिया कालोनियों को पुन: उत्पन्न करने और स्थापित करने के लिए अपेक्षाकृत धीमी है, दिन और कभी-कभी सप्ताह की आवश्यकता होती है, और इसलिए किसान का धैर्य एक नया एक्वापोनिक सिस्टम स्थापित करते समय सबसे महत्वपूर्ण प्रबंधन मानकों में से एक है। कई एक्वैरियम और एक्वैपोनिक सिस्टम विफल हो गए हैं क्योंकि बैक्टीरिया की कॉलोनी पूरी तरह से विकसित होने से पहले बहुत अधिक मछली जोड़ दी गई थी। नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया का समर्थन करने के लिए कई अन्य महत्वपूर्ण पैरामीटर हैं। आम तौर पर, बैक्टीरिया को अच्छी पानी की गुणवत्ता, पर्याप्त भोजन और ऑक्सीजन के साथ उपनिवेश करने के लिए एक बड़े, अंधेरे स्थान की आवश्यकता होती है। अक्सर, नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया बायोफिल्टर पर एक पतला, हल्का भूरा या बेज मैट्रिक्स बनाते हैं, और एक विशिष्ट गंध होती है जिसे वर्णन करना मुश्किल होता है, लेकिन विशेष रूप से गंध नहीं करता है जो अन्य सूक्ष्म जीवों को इंगित कर सकता है।

उच्च सतह क्षेत्र

उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र (एसएसए) के साथ बायोफिल्टरेशन सामग्री बैक्टीरिया नाइट्राइफाइंग की व्यापक उपनिवेशों को विकसित करने के लिए इष्टतम है। एसएसए एक अनुपात है जो मीडिया की दी गई मात्रा से उजागर सतह क्षेत्र को परिभाषित करता है, और वर्ग मीटर प्रति घन मीटर (एम2/मी3) में व्यक्त किया जाता है। आम तौर पर, मीडिया के कणों के छोटे और अधिक छिद्रपूर्ण होते हैं, बैक्टीरिया के लिए उपनिवेश करने के लिए अधिक से अधिक सतह उपलब्ध होती है। इसके परिणामस्वरूप अधिक कुशल बायोफिल्टरेशन होता है। एक्वापोनिक्स में उपयोग की जाने वाली कई सामग्रियां हैं, या तो बढ़ते मीडिया के रूप में या बायोफिल्टरेशन के लिए, उदाहरण के लिए ज्वालामुखीय बजरी, विस्तारित मिट्टी, वाणिज्यिक प्लास्टिक बायोफिल्टर गेंदों और पौधों की जड़ें। ज्वालामुखी tuff और Bioballs® इस मैनुअल में माना जाता है, क्रमशः 300 मीटर 2/मी3और 600 मीटर2/मी3, जो बैक्टीरिया को विकसित करने के लिए पर्याप्त एसएसए है। एक्वापोनिक्स में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न मीडिया के आगे की विशेषताओं और एसएसए को तालिका 4.1 और परिशिष्ट 4 में सारांशित किया गया है। यदि बायोफिल्टर सामग्री आदर्श नहीं है और वॉल्यूम अनुपात के लिए कम सतह क्षेत्र है, तो बायोफिल्टर बड़ा होना चाहिए। एक बड़े बायोफिल्टर एक एक्वापोनिक सिस्टम को नुकसान नहीं पहुंचा सकता है, और हालांकि अत्यधिक बड़े बायोफिल्टर अनावश्यक व्यय जोड़ देंगे, अतिरिक्त बायोफिल्टरेशन क्षमता ने कई प्रणालियों को पतन से बचाया है।

पानी पीएच

नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया 6-8.5 की पीएच सीमा के माध्यम से पर्याप्त रूप से कार्य करता है। आम तौर पर, ये बैक्टीरिया उच्च पीएच पर बेहतर काम करते हैं, * नाइट्रोसोमोना* समूह 7.2-7.8 का पीएच पसंद करते हैं, और * नाइट्रोबैक्टेर* समूह 7.2-8.2 का पीएच पसंद करते हैं। हालांकि, एक्वापोनिक्स के लिए लक्ष्य पीएच 6-7 है, जो इस पारिस्थितिकी तंत्र के सभी जीवों के बीच एक समझौता है। नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया इस श्रेणी के भीतर पर्याप्त रूप से कार्य करता है, और जीवाणु गतिविधि में कोई भी कमी एक बड़े बायोफिल्टर के साथ ऑफसेट की जा सकती है।

पानी का तापमान

नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया के लिए इष्टतम तापमान सीमा 17-34 डिग्री सेल्सियस है, यह रेंज विकास और उत्पादकता को प्रोत्साहित करती है। यदि पानी का तापमान इस सीमा से नीचे गिर जाता है, तो बैक्टीरिया की उत्पादकता कम हो जाएगी। विशेष रूप से, * Nitrobacter* समूह * Nitrosomonas* समूह की तुलना में कम तापमान की सहिष्णु है, और इस तरह, ठंडा अवधि के दौरान नाइट्राइट अधिक सावधानी से हानिकारक संचय से बचने के लिए निगरानी की जानी चाहिए।

भंग ऑक्सीजन

नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया को स्वस्थ रूप से विकसित करने और उत्पादकता के उच्च स्तर को बनाए रखने के लिए हर समय पानी में डीओ के पर्याप्त स्तर की आवश्यकता होती है। नाइट्रिफिकेशन एक कमी/ऑक्सीकरण (रेडॉक्स) प्रतिक्रिया है, जहां बैक्टीरिया ऊर्जा को नाइट्रोजन के साथ संयुक्त होने पर जीवित रहने के लिए प्राप्त करता है। डीओ के इष्टतम स्तर 4-8 मिलीग्राम/लीटर हैं, जो मछली और पौधों के लिए आवश्यक स्तर भी है। यदि डीओ एकाग्रता 2 मिलीग्राम/लीटर से नीचे गिर जाती है तो नाइट्रिफिकेशन नहीं होता है। बायोफिल्टर को वातन समर्पित करके पर्याप्त बायोफिल्टरिंग सुनिश्चित करें, या तो मीडिया बिस्तरों में बाढ़ और नाली चक्रों के माध्यम से, बाहरी बायोफिल्टर में वायु पत्थर, या नहरों और सिंप टैंकों को कैस्केडिंग वॉटर रिटर्न लाइनों के माध्यम से।

यूवी प्रकाश

नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया सहज होते हैं जब तक कि वे पूरी तरह से एक कॉलोनी स्थापित नहीं करते हैं, और सूर्य के प्रकाश से बायोफिल्टर को काफी नुकसान हो सकता है। मीडिया बेड पहले से ही सूरज की रोशनी से बैक्टीरिया की रक्षा करते हैं; लेकिन यदि बाहरी बायोफिल्टर का उपयोग करते हैं, तो इसे सीधे सूर्य की रोशनी से छायांकित रखना सुनिश्चित करें।

जीवाणु गतिविधि की निगरानी

यदि इन सभी पांच मापदंडों का सम्मान किया जाता है, तो यह मानना सुरक्षित है कि बैक्टीरिया मौजूद हैं और ठीक से काम कर रहे हैं। उस ने कहा, बैक्टीरिया एक्वापोनिक्स के लिए इतना महत्वपूर्ण है कि किसी भी समय बैक्टीरिया के समग्र स्वास्थ्य को जानना उचित है। हालांकि, बैक्टीरिया सूक्ष्म जीव हैं, और माइक्रोस्कोप के बिना उन्हें देखना असंभव है। जीवाणु समारोह की निगरानी करने के लिए एक सरल तरीका है; अमोनिया, नाइट्राइट और नाइट्रेट के लिए परीक्षण जीवाणु कॉलोनी के स्वास्थ्य पर जानकारी प्रदान करता है। अमोनिया और नाइट्राइट हमेशा एक कामकाज और संतुलित एक्वापोनिक इकाई में 0-1 मिलीग्राम/लीटर होना चाहिए। यदि या तो पता लगाने योग्य है, तो यह नाइट्राइफाइंग बैक्टीरिया के साथ एक समस्या को इंगित करता है। ऐसा होने के लिए दो संभावित, सामान्य कारण हैं। सबसे पहले, मछली और मछली फ़ीड की मात्रा के लिए बायोफिल्टर बहुत छोटा है। इसलिए, असंतुलन है और बहुत सारी मछली हैं। सुधार करने के लिए, या तो बायोफिल्टर आकार में वृद्धि करें या मछली की संख्या को कम करें, या मछली खिला व्यवस्था। कभी-कभी, यह समस्या तब हो सकती है जब मछली छोटी होने पर सिस्टम संतुलित हो गया, लेकिन धीरे-धीरे असंतुलित हो गया क्योंकि मछली बढ़ी और उसी आकार के बायोफिल्टर के साथ अधिक खिलाया गया। दूसरा, यदि सिस्टम आकार में संतुलित है, तो बैक्टीरिया स्वयं ठीक से काम नहीं कर सकता है। यह पानी की गुणवत्ता के साथ एक समस्या का संकेत दे सकता है, और ऊपर सूचीबद्ध प्रत्येक पैरामीटर की जांच की जानी चाहिए। अक्सर, यह सर्दियों के मौसम के दौरान हो सकता है क्योंकि पानी का तापमान गिरने लगता है और जीवाणु गतिविधि धीमा हो जाती है।

*स्रोत: संयुक्त राष्ट्र के खाद्य और कृषि संगठन, 2014, क्रिस्टोफर सोमरविले, मोती कोहेन, एदोआर्डो Pantanella, ऑस्टिन Stankus और एलेसेंड्रो Lovatelli, छोटे पैमाने पर एक्वापोनिक खाद्य उत्पादन, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf। अनुमति के साथ reproduced *


Food and Agriculture Organization of the United Nations

http://www.fao.org/
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