Alyssa Joyce, Mike Timmons, Simon Goddek, na Timea Pentz

Abstract viwango vya ukuaji na ustawi wa samaki na ubora wa uzalishaji wa mimea katika mfumo wa aquaponics hutegemea muundo na afya ya microbiota ya mfumo. Uzalishaji wa jumla unategemea specifikationer kiufundi kwa ubora wa maji na harakati zake miongoni mwa vipengele vya mfumo, ikiwa ni pamoja na vigezo mbalimbali ikiwa ni pamoja na mambo kama vile pH na viwango vya mtiririko ambayo kuhakikisha kwamba vipengele microbial inaweza kutenda kwa ufanisi katika nitrification na remineralization michakato. Katika sura hii, sisi kuchunguza utafiti wa sasa kuchunguza jukumu la jamii microbial katika vitengo vitatu vya mfumo wa aquaponics: (1) recirculating aquaculture mfumo (RAS) kwa ajili ya uzalishaji wa samaki ambayo ni pamoja na mifumo biofiltration kwa denitrification; (2) vitengo hydroponics kwa ajili ya uzalishaji wa mimea; na (3) biofilters na bioreactors, ikiwa ni pamoja na sludge digester mifumo (SDS) kushiriki katika utengano microbial na kupona/remineralization ya taka imara. Katika taaluma ndogo mbalimbali zinazohusiana na kila moja ya vipengele hivi, kuna fasihi zilizopo kuhusu jamii za microbial na umuhimu wao ndani ya kila mfumo (k.m. recirculating mifumo ya ufugaji wa maji (RAS), hydroponics, biofilters na digesters), lakini kwa sasa kuna kazi ndogo kuchunguza mwingiliano kati ya vipengele hivi katika mfumo wa aquaponics, hivyo kuifanya eneo muhimu kwa ajili ya utafiti zaidi.

Maneno Microbiota · Aquaponics · Biofilters · Bioreactors · RAS · Hydroponics · Metagenomics

Yaliyomo

• 6.1 Utangulizi
• 6.2 Zana za Kujifunza Jamii za Microbial
• [6.3 Mazingatio ya Biosecurity kwa Usalama wa Chakula na Udhibiti wa Pathogen] (/jamiii/makala/6-3-biosecurity-maonia-kwa-chakula-usalama-na-pathogen
• 6.4 Msawazo wa Microbial na Kuimarisha katika vitengo vya Aquaponics
• [6.5 Majukumu ya bakteria katika Baiskeli ya virutubisho na Bioavailability] (/jamiii/makala/6-5-bakterial-majukumu-katika-virutubishi-na
• 6.6 suspended Solids na Sludge
• 6.7 Hitimisho
• Marejeo

—

A. Joyce

Idara ya Sayansi ya Majini, Chuo Kikuu cha Gothenburg, Gothenburg

M. timmons

Uhandisi wa Biolojia na Mazingira, Chuo Kikuu cha Cornell, Ithaca, NY

S. Goddek

Mbinu za hisabati na Takwimu (Biometris), Chuo Kikuu cha Wageningen, Wageningen, Uholanzi

T. pentz

Kula & Shine VOF, Velp, Uholanzi

© Mwandishi 2019 145

Goddek et al. (eds.), Mifumo ya Uzalishaji wa Chakula cha Aquaponics, https://doi.org/10.1007/978-3-030-15943-6_6

—

Marejeo

Akhter N, Wu B, Memon AM, Mohsin M (2015) Probiotics na prebiotics zinazohusiana na ufugaji wa samaki: mapitio. Samaki Samaki Samakigamba Immunol 45:733 —741

Anderson T, de Villiers D, Timmons M (2017a) Ukuaji na tishu watawala utungaji majibu ya lettuce butterhead (Lactuca sativa, cv. Flandria) kwa hali ya hydroponic na aquaponic. Horticulturae 3:43

Anderson TS, Martini MR, de Villiers D, Timmons MB (2017b) Ukuaji na tishu watawala utungaji majibu ya lettuce Butterhead (Lactuca sativa, cv. Flandria) kwa hali ya hydroponic katika pH tofauti na alkalinity. Horticulturae 3:41

Antaki ET, Jay-Russell M (2015) Uwezekano hatari zoonotic katika aquaponics. IAFP, Portland

Attramadal KJK, Truong TMH, Bakke I, Skjermo J, Olsen Y, Vadstein O (2014) RAS na kukomaa microbial kama zana kwa ajili ya K-uteuzi wa jamii microbial kuboresha maisha katika cod mabuu. Ufugaji wa samaki 432:483 —490

Attramadal KJ, Minniti G, Øie G, Kjørsvik E, Østensen M-A, Bakke I, Vadstein O (2016) kukomaa Microbial ya maji ulaji katika uwezo tofauti wa kubeba huathiri udhibiti microbial katika mizinga ya kuzaliana kwa mabuu ya samaki ya baharini. Ufugaji wa samaki 457:68 —72

Bartelme RP, Oyserman BO, Blom JE, Sepulveda-Villet OJ, Newton RJ (2018) Stripping mbali udongo: ukuaji wa mimea kukuza fursa microbiology katika aquaponics. Mbele Microbiol 9:8

Bayliss SC, Verner-Jeffreys DW, Bartie KL, Aanensen DM, Sheppard SK, Adams A, Feil EJ (2017) Ahadi ya utaratibu mzima wa pathogen kwa magonjwa ya molekuli ya pathogens zinazojitokeza za maji. Microbiol ya mbele 8:121

Becquer A, mtego J, Irshad U, Ali MA, Claude P (2014) Kutoka udongo kupanda, safari ya P kupitia mahusiano trophic na ectomycorrhizal chama. Front Plant Sci 5:548

Blancheton J, Attramadal K, Michaud L, d'Orbcastel ER, Vadstein O (2013) Ufahamu katika idadi ya bakteria katika mifumo ya ufugaji wa samaki na maana yake. Aquac Eng 53:30 —39

Bouchet V, Huot H, Goldstein R (2008) Masi ya maumbile msingi wa ribotyping. Clin Microbiol Rev 21:262 —273

Cerozi BD, Fitzsimmons K (2016a) athari za pH juu ya upatikanaji fosforasi na speciation katika aquaponics madini ufumbuzi. Bioresour Technol 219:778 —781

Cerozi BD, Fitzsimmons K (2016b) Matumizi ya Bacillus spp. ili kuongeza upatikanaji wa fosforasi na kutumika kama promota ya ukuaji wa mimea katika mifumo ya aquaponics. Sci Hortic 211:277 —282

Chalmers GA (2004) Aquaponics na usalama wa chakula. Lethbridge, Alberta

Kaa R, Defoirdt T, Bossier P, Verstraete W (2012) Biofloc teknolojia katika ufugaji wa samaki: madhara ya manufaa na changamoto ya baadaye. Ufugaji wa maji 356:351 —356

da Rocha A, Biazzetti Filho M, Stech M, Paz da Silva R (2017) Mchuzi uzalishaji katika mifumo ya aquaponic na biofloc na fedha catfish Rhamdia quelen. Bol Inst Pesca 43:64

Dang STT, Dalsgaard A (2012) Escherichia coli uchafuzi wa samaki kukulia katika jumuishi nguruwe-samaki mifumo ya samaki katika Vietnam. J Chakula Prot 75:1317 —1319

Dessaux Y, Grandclément C, Faure D (2016) Uhandisi rhizosphere. Mwenendo Plant Sci 21:266 —278

Elumalai SD, Shaw AM, Pattillo DA, Currey CJ, Rosentrater KA, Xie K (2017) Ushawishi wa matibabu UV juu ya hali ya usalama wa chakula ya mfumo mfano aquaponics. Maji 9:27

Feng J, Li F, Zhou X, Xu C, Fang F (2016) uwezo wa kuondoa madini na faida ya kiuchumi ya mfumo wa mchele wa samaki ushirikiano wa utamaduni katika bwawa la maji. Ecol Eng 94:315 —319

Fox BK, Tamaru CS, Hollyer J, Castro LF, Fonseca JM, Jay-Russell M, Low T (2012) Utafiti wa awali wa ubora wa maji microbial kuhusiana na usalama wa chakula katika recirculating samaki na mifumo ya uzalishaji wa mboga. Chuo cha Kilimo cha Tropiki na Rasilimali Watu, Honolul

Goddek S, Körner O (2019) kikamilifu jumuishi simulation mfano wa aquaponics mbalimbali kitanzi: utafiti kesi kwa ajili ya mfumo sizing katika mazingira tofauti. Kilimo Syst 171:143

Goddek S, Vermeulen T (2018) Ulinganisho wa Lactuca sativa ukuaji wa utendaji katika mfumo wa kawaida na RAS makao hydroponics. Aquac Int 26:1377. https://doi.org/10.1007/s10499-0180293-8

Goddek S, Delaide B, Mankasingh U, Ragnarsdottir KV, Jijakli H, Thorarinsdottir R (2015) Changamoto za aquaponics endelevu na kibiashara. Uendelevu 7:4199 —4224

Goddek S, Espinal CA, Delaide B, Jijakli MH, Schmautz Z, Wuertz S, Keesman KJ (2016a) Punde kuelekea mfumo decoupled aquaponics: mfumo mienendo kubuni mbinu. Maji 8:303

Goddek S, Schmautz Z, Scott B, Delaide B, Keesman KJ, Wuertz S, Junge R (2016b) athari za anaerobic na aerobic samaki sludge supernatant juu ya saladi hydroponic. Kilimo cha Basel 6:37

Goddek S, Delaide BP, Joyce A, Wuertz S, Jijakli MH, Pato la A, Ed EH, Bläser I, Reuter M, Keizer LP (2018) madini ya madini na kikaboni kupunguza utendaji wa sludge RAS makao katika mtiririko UASB-EGSB mitambo. Aquac Eng 83:10 —19

Ibrahim MH, Quaik S, Ismail SA (2016) Kuanzishwa kwa digestion anaerobic ya taka za kikaboni, matarajio ya usimamizi wa taka za kikaboni na umuhimu wa udongo wa ardhi. Springer, Cham, pp 23—44

Junge R, König B, Villarroel M, Komives T, Haïsam Jijakli M (2017) pointi za kimkakati katika aquaponics. Maji 9:182

Kim SK, Jang IK, Lim HJ (2017) Inland aquaponics mfumo kutumia teknolojia biofloc. Google Patent

Knief C (2014) Uchambuzi wa mwingiliano wa mimea microbe katika zama za teknolojia za utaratibu wa kizazi kijacho. Mbele kupanda Sci 5:216

Knief C, Delmotte N, Vorholt JA (2011) kukabiliana na bakteria na maisha kwa kushirikiana na mimea-mtazamo proteomic kutoka utamaduni katika hali situ. Proteomia 11:3086 —3105

Lee S, Lee J (2015) Bakteria yenye manufaa na fungi katika mfumo wa hydroponics: aina na sifa za mbinu za uzalishaji wa chakula cha hydroponic. Sci Hortic 195:206 —215

Li G, Tao L, Li X-L, Peng L, Maneno C-f, Dai L-l, Wu Y-z, Xie L (2018) Kubuni na utendaji wa riwaya mchele hydroponic biofilter katika bwawa wadogo aquaponic recirculating mfumo. Ecol Eng 125:1 —10

Martínez-Córdova LR, Emerenciano M, Miranda-Baeza A, Martínez-Porchas M (2015) Mifumo ya MicrobialBased kwa ajili ya ufugaji wa samaki na shrimp: mapitio updated. Rev Aquac 7:131 —148

Martínez-Porchas M, Vargas-Albores F (2017) metagenomics Microbial katika ufugaji wa maji: chombo uwezo kwa ajili ya ufahamu zaidi katika shughuli. Rev Aquac 9:42 —56

Massart S, Martinez-Medina M, Jijakli MH (2015) Udhibiti wa kibiolojia katika zama za microbiome: changamoto na fursa. Udhibiti wa Bioli 89:98 —108

Michaud L, Lo Giudice A, Troussellier M, Smedile F, Bruni V, Blancheton J-P (2009) Tabia ya Phylogenetic ya jumuiya za bakteria za heterotrophic wanaoishi mfumo wa kurejesha maji ya maji. J Appl Microbiol 107:1935 —1946

Möller K, Müller T (2012) Madhara ya digestion anaerobic juu digestate upatikanaji virutubisho na ukuaji wa mazao: mapitio. Eng Maisha Sci 12:242 —257

Monsees H, Keitel J, Paul M, Kloas W, Wuertz S (2017) Uwezo wa matibabu ya sludge ya maji kwa ajili ya aquaponics: tathmini ya uhamasishaji wa virutubisho chini ya hali ya aerobic na anaerobic. Mazingira ya Aquac Yaingiliana 9:9 —18

Moriarty MJ, Semmens K, Bissonnette GK, Jaczyński J (2018) Inactivation na UV-mionzi na internalization tathmini ya coliforms na Escherichia coli katika lettuce aquaponically mzima. LWT 89:624 —630

Munguia-Fragozo P, Alatorre-Jacome O, Rico-Garcia E, Torres-Pacheco I, Cruz-Hernandez A, Ocampo-Velazquez RV, Garcia-Trejo JF, Guevara-Gonzalez RG (2015) Mtazamo wa mfumo wa aquaponics: “omic” teknolojia kwa ajili ya uchambuzi microbial” teknolojia ya microbial jamii. Biomed Res Int 2015:480386

Oburger E, Schmidt H (2016) Mbinu mpya ya unravel michakato rhizosphere. Mwenendo Plant Sci 21:243 —255

Orriss GD, Whitehead AJ (2000) Hatari uchambuzi na hatua muhimu ya kudhibiti (HACCP) kama sehemu ya mfumo wa jumla wa ubora wa uhakika katika biashara ya kimataifa ya chakula. Udhibiti wa Chakula 11:345 —351

Pantanella E, Cardarelli M, Di Mattia E, Colla G (2015) Aquaponics na usalama wa chakula: madhara ya sterilization UV juu ya coliforms jumla na uzalishaji lettuce. Katika: Carlile WR (ed) Mkutano wa Kimataifa na maonyesho juu ya utamaduni usio na uchungu, pp 71—76

Pinho SM, Molinari D, de Mello GL, Fitzsimmons KM, Coelho Emerenciano MG (2017) Effluent kutoka teknolojia biofloc (BFT) Tilapia utamaduni juu ya aquaponics uzalishaji wa aina mbalimbali lettuce. Ecol Eng 103:146 —153

Rakocy JE, Bailey DS, Shultz RC, Thoman ES (2004) Mwisho juu ya Tilapia na uzalishaji wa mboga katika mfumo wa UVI aquaponics. Vipimo vipya kwenye tilapia iliyopandwa. Kesi kutoka kongamano la 6 la kimataifa juu ya Tilapia katika ufugaji wa maji 000, 1—15

Rurangwa E, Verdegem MC (2015) Microorganisms katika recirculating mifumo ya ufugaji wa maji na usimamizi wao. Rev Aquac 7:117 —130

Schmautz Z, Graber A, Jaenicke S, Goesmann A, Junge R, Smits THM (2017) utofauti wa microbial katika vyumba tofauti vya mfumo wa aquaponics. Arch Microbiol 199:613 —620

Schreier HJ, Mirzoyan N, Saito K (2010) Microbial utofauti wa filters kibiolojia katika recirculating mifumo ya maji. Curr Opin Biotechnol 21:318 —325

Shafi J, Tian H, Ji M (2017) Bacillus aina kama silaha hodari kwa vimelea kupanda: ukaguzi. Biotechnol Equipe 31:446 —459

Sheridan C, Depuydt P, De Ro M, Petit C, Van Gysegem E, Delaere P, Dixon M, Stasiak M, Aciksöz SB, Frossard E (2017) mienendo ya jamii ya Microbial na kukabiliana na ukuaji wa kupandakukuza microorganisms katika rhizosphere ya mazao manne ya kawaida ya chakula kilicholimwa katika hydroponics. Microb Ecol 73:378 —393

Siebielec G, Ukalska-Jaruga A, Kidd P (2014) Bioavailability ya kuwaeleza vipengele katika udongo marekebisho na vifaa high-phosphate. Katika: Selim HM (ed) phosphate katika udongo: mwingiliano na micronutrients, radionuclides na metali nzito bioavailability ya kufuatilia vipengele katika udongo marekebisho na vifaa high-phosphate. CRC Press/Taylor & Francis Group, Boca Raton, pp 237—268

Sirakov I, Lutz M, Graber A, Mathis A, Staykov Y, Smits TH, Junge R (2016) Uwezekano wa shughuli za pamoja za biocontrol dhidi ya samaki ya vimelea na vimelea vya mimea na hutenga bakteria kutoka mfumo wa mfano wa aquaponics. Maji 8:518

Timmons MB, Ebeling JM (2013) Recirculating aquaculture. Ithaca Publishing Company, Ithaca.

788 p van Dam NM, Bouwmeester HJ (2016) Metabolomics katika rhizosphere: kugonga ndani ya mawasiliano ya chini ya ardhi kemikali. Mwenendo Plant Sci 21:256 —265

Van Rijn J (2013) Taka matibabu katika recirculating mifumo ya ufugaji wa maji. Aquac Eng 53:49 —56

Van Rijn J, Tal Y, Schreier HJ (2006) Denitrification katika mifumo recirculating: nadharia na maombi. Aquac Eng 34:364 —376

Vilbergsson B, Oddsson GV, Unnthorsson R (2016a) Taxonomy ya njia na mwisho katika uzalishaji wa majini - sehemu 3: ufumbuzi wa kiufundi wa kudhibiti misombo n, vitu hai, p misombo, metali, joto na kuzuia magonjwa. Maji 8:506

Vilbergsson B, Oddsson GV, Unnthorsson R (2016b) Taxonomia ya njia na kuishia katika uzalishaji wa majini — Sehemu ya 2: ufumbuzi wa kiufundi wa kudhibiti yabisi, gesi kufutwa na pH. Maji 8:387

Wielgosz ZJ, Anderson TS, Timmons MB (2017) Madhara ya Microbial juu ya uzalishaji wa lettuce ya aquaponically mzima. Horticulturae 3:46

Wongkiew S, Hu Z, Chandran K, Lee JW, Khanal SK (2017) Nitrogen mabadiliko katika mfumo aquaponics: ukaguzi. Aquac Eng 76:9 —19

Yildiz HY, Robaina L, Pirhonen J, Mente E, Domínguez D, Parisi G (2017) Ustawi wa samaki katika mfumo wa aquaponics: uhusiano wake na ubora wa maji kwa msisitizo juu ya malisho na nyasi - ukaguzi. Maji 9:13

Yogev U, Barnes A, Pato la A (2016) Virutubisho na uchambuzi wa usawa wa nishati kwa mfano wa dhana ya loops tatu mbali gridi ya taifa, aquaponics. Maji 8:589

Open Access Sura hii ni leseni chini ya masharti ya Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), ambayo inaruhusu kutumia, kugawana, kukabiliana na hali, usambazaji na uzazi katika kati yoyote au format, kwa muda mrefu kama unatoa mikopo sahihi kwa mwandishi wa awali na chanzo, kutoa kiungo kwa leseni ya Creative Commons na kuonyesha kama mabadiliko yalifanywa.

Picha au vifaa vingine vya tatu katika sura hii ni pamoja na katika leseni ya Creative Commons sura, isipokuwa ilivyoonyeshwa vinginevyo katika mstari wa mikopo kwa nyenzo. Ikiwa nyenzo hazijumuishwa kwenye leseni ya Creative Commons ya sura na matumizi yako yaliyokusudiwa hayaruhusiwi na kanuni za kisheria au zinazidi matumizi yanayoruhusiwa, utahitaji kupata ruhusa moja kwa moja kutoka kwa mwenye hakimiliki.