Gestion de l'eau et des sols pour une aquaculture durable

Introduction à la gestion de l'eau et des sols pour une aquaculture durable :

Les informations suivantes concernent toutes la gestion de l'eau et des sols pour une aquaculture durable.

Une bonne qualité du sol et de l'eau sont des ingrédients essentiels à toute pratique aquacole réussie. Bien que ces problèmes soient liés aux caractéristiques du site, les sols inférieurs ont des propriétés indésirables sulfate acide, haute porosité organique &excessive, etc. De même, l'eau peut être de mauvaise qualité, très acide, riche en nutriments et en matière organique, riches en solides en suspension ou pollués par des produits chimiques industriels ou agricoles.

Importance de l'eau en aquaculture :

Si l'aquaculture est l'élevage d'organismes aquatiques, il est très important pour un aquaculteur de comprendre le milieu aquatique, c'est-à-dire l'eau, dans lequel vivent ces organismes. Si l'eau est « mauvaise, " les plantes et les animaux ne pousseront pas et ne se reproduiront pas. Les animaux stressés en raison de la mauvaise qualité de l'eau sont une cible de choix pour les agents pathogènes et les parasites. Tout comme les personnes qui travaillent dans des bureaux ou des usines étouffants et ayant de la fumée ou des vapeurs chimiques dans l'air sont plus susceptibles d'être malades, il en est de même des organismes aquatiques développés dans une eau de mauvaise qualité. L'eau est le milieu dans lequel vivent les poissons, &dont ils tirent l'oxygène et les nutriments. Ainsi, la quantité et la qualité de l'eau affectent beaucoup les perspectives de pisciculture. L'eau étant la base de la pisciculture, ses propriétés spécifiques en tant que milieu culturel sont naturellement importantes dans la productivité d'un étang.

Importance du sol en aquaculture :

Le sol est le principal facteur de l'aquaculture. La plupart de l'étang est construit à partir et dans le sol. De nombreuses substances dissoutes et en suspension sont dérivées du contact avec le sol. Le sol de l'étang est un entrepôt pour de nombreuses substances qui s'accumulent dans l'écosystème de l'étang, les processus chimiques et biologiques se produisant dans la couche superficielle du sol des étangs influent sur la qualité de l'eau et l'aquaculture. Par conséquent, une compréhension des propriétés du sol et de la réaction et du processus dans le sol peut être utile dans l'aquaculture en étang.

Les propriétés du sol des étangs sont plus importantes qu'on ne le pense généralement. Lorsque les conditions du sol ne sont pas bonnes, la production sera limitée. La productivité des étangs piscicoles dépend de la présence de conditions environnementales appropriées et de l'abondance d'organismes servant à l'alimentation des poissons. La première étape de la chaîne alimentaire d'un étang piscicole est constituée par les principaux organismes alimentaires, par exemple. phytoplancton, qui tirent leurs nutriments de l'environnement de l'étang et avec l'aide du rayonnement solaire subissent des activités photosynthétiques. La quantité de ces éléments nutritifs dans l'eau de l'étang et la protection de son état chimique pertinent dépendent en grande partie de la nature et des propriétés du sol du fond dans lequel une série de réactions chimiques et biochimiques ont lieu en continu, entraînant la libération de différents nutriments dans l'eau sus-jacente et également leur absorption dans la masse du sol.

Aquaculture durable

Le terme « durabilité » est devenu populaire dans les plans de développement de l'aquaculture et les documents de projet après qu'il a été accepté que le potentiel de développement de l'aquaculture était menacé par des problèmes environnementaux croissants, y compris les épidémies graves, qui ont causé de lourdes pertes économiques dans différents systèmes aquacoles. L'aquaculture durable a été définie comme « les méthodes sages et productives d'élevage d'animaux et de plantes aquatiques, utiliser les ressources naturelles d'une manière qui ne dégrade pas l'environnement, techniquement approprié, économiquement viable &socialement acceptable, assurer la réalisation et la satisfaction continue des besoins humains essentiels pour les générations présentes et futures ».

Sol de l'étang :

La matière composant le fond des ruisseaux, des lacs, et les étangs sont appelés sédiments, boue, ou du sol. Le fond de l'étang est initialement constitué de sol terrestre et lorsque l'étang est rempli d'eau, le fond devient humide. Un mélange de matériaux solides et d'eau est connu sous le nom de « boue ». Les solides se déposent dans l'eau de l'étang et recouvrent le fond de l'étang de « sédiments ». L'objectif fondamental du sol de l'étang est un remblai qui retient l'eau et forme une barrière aux infiltrations afin que l'étang retienne l'eau. Les substances entrent de la phase solide du sol de la phase aqueuse par échange d'ions, adsorption, et les précipitations.

Les substances qui pénètrent dans le sol peuvent être stockées en permanence, ou ils peuvent être transformés en d'autres substances par voie physique, chimique, ou des moyens biologiques et perdus de l'écosystème de l'étang. Par exemple, le phosphore adsorbé par le sol de l'étang est enfoui dans les sédiments et perdu de la circulation avec le pool de phosphore disponible. La matière organique déposée au fond de l'étang est décomposée en carbone inorganique et libérée dans l'eau sous forme de dioxyde de carbone. Les composés azotés peuvent être dénitrifiés par les micro-organismes du sol des étangs et perdus dans l'atmosphère sous forme d'azote gazeux.

Bactéries, champignons, algues, plantes aquatiques supérieures, les petits invertébrés et autres organismes connus sous le nom de benthos vivent dans et au fond du sol. Les crustacés et certaines espèces de poissons passent beaucoup de temps sur le sol du fond et de nombreux poissons pondent des œufs dans le nid construit au fond. Le benthos sert de nourriture aux espèces aquacoles. Il participe également aux échanges gazeux, productivité primaire et secondaire, décomposition et cycle des nutriments.

Les substances stockées dans le sol de l'étang peuvent être rejetées dans l'eau lors de l'échange d'ions, dissolution jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint entre la phase solide et la phase liquide. La concentration à l'équilibre trop faible pour une croissance optimale du phytoplancton ou la concentration à l'équilibre de métaux lourds peut être suffisamment élevée pour provoquer une toxicité pour un animal aquatique. La décomposition microbienne est extrêmement importante car la matière organique est oxydée en CO2 et l'ammoniac et d'autres éléments nutritifs sont libérés. Le dioxyde de carbone et l'ammoniac sont très solubles et pénètrent rapidement dans l'eau.

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Caractéristiques optimales du sol :

Les sols à texture moyennement profonde (sableux argileux, loam argilo-sableux et loam argileux), taux de conductivité électrique de 4 dS m-1 ou plus, pH compris entre 6,5 et 7,5, la teneur en carbone organique de 1,5% à 2% et la teneur en carbonate de calcium de plus de 5% sont les mieux adaptées à l'aquaculture de crevettes.

Propriétés du sol :

Le sol est constitué d'une substance organique minérale altérée. Ils sont le produit d'une interaction entre le matériau parent, climat et activité biologique. Il est bien connu que le sol diffère d'un endroit à l'autre sur la surface de la terre et sous un site donné, le profil du sol se compose de couches horizontales qui changent d'individualité avec la profondeur donnée sous la surface du sol. La fraction principalement active du sol est constituée de particules d'argile, en raison de la charge électrique et de la grande surface et de la matière organique, de son activité biologique &haute réactivité chimique.

Exigences de qualité de l'eau :

La qualité et la quantité de l'eau déterminent le succès ou l'échec d'une opération aquacole. Un bilan hydrique annuel doit être calculé pour un site agricole potentiel afin que l'approvisionnement soit adéquat pour les besoins actuels et futurs. L'eau doit être exempte de pesticides et de métaux lourds. Le maintien d'une bonne qualité de l'eau est essentiel à la fois pour la survie et la croissance optimale des animaux. Le traitement de l'eau est l'étape principale lors de la préparation de l'étang pour le maintien d'une bonne qualité de l'eau à un stade ultérieur.

Comment la gestion de la santé peut-elle soutenir une aquaculture durable ?

Il est important de comprendre la relation entre le contrôle des maladies et la gestion de la santé. Les maladies en aquaculture dépendent régulièrement de la qualité de l'environnement des étangs. Donc, maintenir des conditions environnementales optimales et assurer une bonne gestion de la santé dans l'unité de culture est important pour réduire les pertes et maintenir les niveaux de production.

Sélection du site approprié :

Le site utilisé pour l'aquaculture est important en termes de démarrage initial et de succès éventuel de l'entreprise. Les critères de choix du site devraient inclure l'évaluation de la qualité du sol, la qualité d'eau, et quantité, l'utilisation des terres, infrastructures et viabilité économique. Des lignes directrices pour la sélection de sites pour différents types d'aquaculture sont disponibles dans plusieurs pays. Ces informations doivent être modifiées et adaptées aux conditions locales.

Gestion des sols et de l'eau :

1. Afin de reconnaître l'état du fond de l'étang, pH du sol, la matière organique et le potentiel redox (Eh) pour l'état oxydé ou réduit du fond de l'étang doivent être surveillés régulièrement. Le potentiel redox Eh des sédiments de l'étang ne doit pas dépasser -200 mV.
2. Les paramètres de l'eau qui doivent être surveillés régulièrement dans les étangs pendant la phase de culture sont la température, pH, salinité, oxygène dissous et transparence.

• Le pH doit être à un niveau optimal de 7,5 à 8,5 et ne doit pas varier de plus de 0,5 par jour.
• La différence de salinité ne dépassant pas 5 ppt par jour aidera à réduire le stress sur les crevettes.
• La plage optimale de transparence est de 25 cm à 35 cm. La transparence peut être mesurée à l'aide d'un disque de Secchi.
• La forme non ionisée de l'azote ammoniacal doit être inférieure à 0,1 ppm.
• Toute concentration détectable de sulfure d'hydrogène est considérée comme indésirable.

3. Un échange d'eau périodique au fur et à mesure des besoins aidera à maintenir la caractéristique de l'eau dans la plage optimale. L'utilisation d'aérateurs entraîne un mélange de l'eau à la surface et au fond et des pannes qu'ils provoquent et une stratification thermique.
4. L'utilisation d'intrants sans prouver l'efficacité doit être strictement évitée.
5. L'eau de rejet des étangs à crevettes doit être acceptée dans un étang du système de traitement avant de la laisser dans l'environnement afin que les matières en suspension puissent se déposer au fond.

Gestion de l'eau:

Les poissons aquatiques sont plus sujets aux maladies et sont difficiles à contrôler. L'équilibre de la maladie, l'environnement et la santé des poissons sont importants car tout changement dans l'équilibre conduit au « stress » et devient vulnérable aux maladies qui ont une influence sur la croissance et la survie.

Il est très difficile de mettre en place un programme régulier de gestion de l'eau pour l'aquaculture dans son ensemble. Les paramètres de qualité optimale de l'eau varient pour chaque espèce d'animal aquatique élevé. La gestion doit s'assurer que la qualité de l'eau est maintenue à un niveau approprié pour une croissance optimale. Le nettoyage de l'eau entrante et l'utilisation de l'eau courante sont généralement l'option idéale pour l'aquaculture, qui s'applique à certaines espèces à haute valeur marchande comme la truite, saumon ou poisson d'ornement. Mais, changer l'eau peut parfois introduire des maladies dans l'étang.

Paramètres physiques et chimiques de l'eau et du sol :

Oxygène dissous : La meilleure teneur possible en oxygène dissous (OD) des eaux des étangs est de l'ordre de 5 ppm de niveau de saturation. L'aération est une méthode éprouvée pour améliorer la disponibilité de l'OD. Toute sorte d'agitation améliore la teneur en DO et parmi lesquels la roue à aubes, les aérateurs les aspirateurs sont les plus courants.

Turbidité: Plusieurs facteurs comme les particules de sol en suspension, les organismes planctoniques et la matière organique contribuent à la turbidité. Mesurée à l'aide du disque Secchi, la plage de visibilité optimale va de 40 cm à 60 cm. Elle peut être contrôlée par l'épandage de fumier organique à raison de 500 kg/ha -1000 kg/ha.

Profondeur: La profondeur d'un étang a une incidence importante sur les qualités physiques et chimiques de l'eau. Dessus, mais changeant avec sa turbidité, dépend de la limite de pénétration de la lumière solaire, lequel, à son tour, détermine la température et les modèles de circulation de l'eau et l'étendue de l'activité photosynthétique. La profondeur idéale pour différents types d'étangs piscicoles du point d'observation de la productivité biologique agréable est la suivante;

• Étang de pépinière :  1 - 1,5 m.
• Étang d'élevage :  1,5 - 2,0 m.
• Bassin d'empoissonnement :  2,0 - 2,5 m.

Les étangs de moins de 1 mètre de profondeur sont surchauffés pendant les étés tropicaux, ce qui empêche la survie des poissons et d'autres organismes. Des profondeurs supérieures à 5 m ne conviennent pas non plus à la pisciculture. La formation de H2S a lieu dans une couche réduite de boue d'étang et en l'absence de la couche de surface oxydante, cette diffusion de gaz toxique dans l'eau. Dans de tels étangs, il doit y avoir des dispositions d'abondance de la brise qui peut maintenir la circulation de l'eau de la circulation de l'eau artificielle.

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Température: La température détermine le rythme du métabolisme et des taux de réaction biochimique. La plage de température optimale des poissons d'eau froide et d'eau chaude est respectivement de 14C-18C et 24-30C. La température peut être ajustée pour un stade optimal dans des conditions contrôlées comme les écloseries, mais difficile à ajuster dans les grands plans d'eau. Le fonctionnement de l'aérateur aide à briser la stratification thermique tandis que la plantation d'arbres fournit de l'ombre.

Léger: La lumière est le principal facteur influençant la productivité. La pénétration de la lumière dépend de l'intensité présentée de la lumière incidente, qui varie en fonction de l'emplacement géographique de l'étang et de la turbidité de l'eau. Dans les étangs peu profonds, la lumière atteint le fond et provoque une forte croissance de la végétation. La lumière contrôle la flore et la teneur en oxygène de l'eau du bassin. L'ombre présente par la végétation environnante affecte l'incidence de la lumière sur l'étang. L'avantage de l'effet d'ombrage est souvent pris au résultat de pisciculture pour le contrôle des proliférations d'algues et des mauvaises herbes submergées.

Boue d'étang : La productivité de l'étang n'est augmentée que lorsque la boue de l'étang est riche en nutriments (phosphore, azote, carbone organique, etc.). La teneur en colloïdes du sol, en particulier de la couche boueuse sur le dessus, est importante dans sa capacité à fixer ou à lier chimiquement les éléments nutritifs. La capacité productive du fond de l'étang doit être préservée par une période alternative de formation de boue et de minéralisation par la pratique du drainage standard des étangs piscicoles.

Ammoniac: Les poissons sont très sensibles à l'ammoniac non concentré (NH3) et la plage optimale est de 0,02 à 0,05 ppm dans l'eau de l'étang. La même chose est réduite dans le cas d'un DO élevé et d'un CO2 élevé. Aération, une population de phytoplancton en bonne santé élimine l'ammoniac de l'eau. L'ajout de sel 1200-1800 kg/ha réduit la toxicité. Le formol est utilisé dans certains cas. Le filtre biologique peut être utilisé pour traiter l'eau afin de convertir l'ammoniac en nitrate puis en nitrate inoffensif via le processus de nitrification.

Sulfure d'hydrogène: L'étang à poissons d'eau douce doit être exempt de sulfure d'hydrogène car à une concentration de 0,01 ppm, les poissons perdent leur équilibre. L'échange fréquent et l'augmentation du pH par le chaulage peuvent réduire sa toxicité.

Azote: Environ 99% de l'azote combiné dans le sol est contenu dans la matière organique (humus) sous forme d'acides aminés, peptides et protéines facilement décomposées. Il peut se présenter sous la forme de composés inorganiques tels que NH4 + et NO3 qui sont utilisés par les plantes vertes. Les organismes anaérobies (bactéries) aident à la décomposition de la matière organique en de simples produits inorganiques tels que le CO2, l'eau et l'ammoniac qui influencent directement ou indirectement la productivité de l'étang.

La plage d'azote disponible 50 - 75 mg/100 g de sol est modérément plus favorable à la productivité de l'étang. Bien que l'azote soit principalement disponible à partir de la matière organique, il peut être rendu disponible en fixant l'azote atmosphérique en azote organique à l'aide de bactéries fixatrices d'azote présentes dans le sol et l'eau, algues bleu-vert, et certains micro-organismes.

Phosphore: Le phosphore a été appelé « la clé de la vie » car il est directement impliqué dans les processus vitaux. Il est juste derrière l'azote dans la fréquence d'utilisation comme facteur d'engrais. L'un ou les deux de ces éléments sont presque toujours inclus lors de l'application d'engrais. Le phosphore est présent dans le sol sous forme inorganique et organique. Le phosphore inorganique est du phosphate de calcium, phosphate d'aluminium, phosphate de fer et phosphate soluble réducteur tandis que le phosphore organique peut se présenter sous forme de phytine ou de dérivés de phytine, acides nucléiques et phospholipides. La forme organique constitue 35 à 40 % de la teneur totale en phosphore du sol. La disponibilité du phosphore est importante pour la productivité aquatique en raison du fait que les ions PO4 dans le sol forment des composés insolubles avec le fer et l'aluminium dans des conditions acides et avec le calcium dans un état alcalin, rendant l'ion phosphore indisponible pour le plan d'eau.

Alcalinité totale : Plage idéale de 60 à 300 ppm sous forme de CaCO3 et peut être traité à la chaux. Moins de 20 ppm entraîne des fluctuations et plus de 300 ppm peuvent devenir improductifs en raison de la limitation de la disponibilité du dioxyde de carbone.

pH : Le pH est une mesure de la concentration en ions hydrogène dans l'eau et indique la quantité d'eau acide ou basique. Le pH de l'eau affecte le métabolisme des poissons, processus physiologique, la toxicité de l'ammoniac, sulfures d'hydrogène et solubilité des nutriments, donc bien-être et fertilité. Un pH compris entre 6 et 9 est le meilleur pour la croissance des poissons et peut être augmenté par l'application de chaux. Le gypse agricole est appliqué pour corriger le pH alcalin.

Texture: La nature et les propriétés du matériau parental formant le sol vérifient la texture du sol. Un sol d'étang idéal ne devrait pas être trop sablonneux pour permettre le lessivage des nutriments ou ne devrait pas être trop argileux pour garder tous les nutriments absorbés. Pour les sols sableux, une forte dose de fumier de ferme brut ou collecté varie de 10 000 à 15 000 kg/ha/an est nécessaire.

Acidité du sol : Le sol doit être acide, alcalin, ou neutre, mais la plage idéale de pH du sol est de 6-8. Les étangs acides ne répondent pas bien à la fertilisation et le chaulage est le seul moyen d'améliorer la qualité de l'eau avec un sol acide et c'est le sol qui doit être corrigé pour des résultats durables, plutôt que le pH de l'eau.

Oxydation du sol de fond : Lorsque le potentiel redox est faible à la surface du sol, le sulfure d'hydrogène et d'autres métabolites microbiens toxiques se diffusent dans l'eau du bassin. Le nitrate de sodium (NaNO3) peut servir de source d'oxygène pour les microbes dans un environnement mal oxygéné dans lequel le potentiel redox ne baissera pas suffisamment pour la formation de sulfure d'hydrogène et d'autres métabolites toxiques.

Productivité durable des étangs :

Élimination des nutriments : Il est possible de précipiter le phosphore de l'eau du bassin en mettant en relation des sources de fer, aluminium, ou des ions calcium. L'alun (sulfate d'aluminium) ou les chlorures ferriques sont disponibles dans le commerce, le premier étant bon marché et largement utilisé. L'alun 20-30 ppm convient mieux à l'eau alcaline (> 500 ppm) et le gypse (sulfate de calcium) 100-200 ppm convient mieux à l'eau faiblement alcaline.

Élimination du plancton : Le sulfate de cuivre 1/100 de l'alcalinité totale est recommandé pour réduire l'abondance du phytoplancton et des algues bleu-vert en particulier.

Chaulage : Le chaulage doit toujours être effectué en fonction du pH de l'eau et du sol. Comme la santé du sol détermine la nature de l'eau de l'étang, le pH de l'eau peut être pris comme référence pour vérifier la dose d'application appropriée.

pH État du sol/de l'eau La dose de chaux (Kg/Ha) 4.0-4.5       Très acide                    10004.5-5.5       Moyennement acide                      7005.5-6.5         Légèrement acide                                 7005.5-6.5        Légèrement

Chloration :

Il est possible de désinfecter le fond de l'étang vide et les eaux des étangs nouvellement remplis et non approvisionnés en appliquant des produits chlorés à 1 ppm ou plus de chlore résiduel libre. Les résidus se détoxifieront physiquement en quelques jours afin que les étangs puissent être stockés en toute sécurité.

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