Ces dernières années, il y a eu une résurgence vers une forme alternative d'agriculture connue sous le nom d'aquaponie. Alors que les principes fondamentaux de ces systèmes remontent à l'Antiquité, l'avènement d'Internet a suscité une grande communauté de bricoleurs qui ont adapté les réservoirs et équipements excédentaires dans des systèmes à domicile.
Ce que les gens trouvent le plus attrayant dans l'aquaponie, c'est la relation symbiotique entre les plantes et les animaux. Bien que cela se produise autour de nous tous les jours, les systèmes aquaponiques offrent un excellent moyen de voir cela en temps réel. Dans sa forme la plus élémentaire, l'aquaponie consiste à élever des plantes dans une eau riche en nutriments provenant d'une source abritant des espèces aquatiques, les poissons étant les plus appréciés. Souvent, cependant, l'organisme le plus important du système, les bactéries bénéfiques, est négligé. Avant de plonger dans la science, nous devons d'abord examiner les deux principaux systèmes qui composent l'aquaponie :la culture hydroponique et l'aquaculture.
Terminologie et méthodes
La « culture hydroponique » est la production de cultures dans une solution riche en nutriments. Bien qu'il existe un certain nombre de méthodes pour cultiver des cultures hydroponiques, les plus populaires utilisées en aquaponie comprennent les lits de médias, la culture en eau profonde (DWC) et la technique du film nutritif (NFT). Souvent, une combinaison de deux méthodes ou plus peut être utilisée dans un seul système. Le choix de la méthode à utiliser dépend souvent du niveau de compétence d'un individu, du temps disponible et des ressources financières. Cependant, il est important de noter que la sélection des cultures doit être prise en considération lors du choix de la méthode qui vous convient. Les considérations supplémentaires incluent :les lits de média doivent être inondés et drainés au moins deux fois par heure ; un gravier non calcaire de 1/2 à 3/4 de pouce peut être utilisé comme média; un système DWC a besoin d'au moins 8 pouces de profondeur d'eau et d'aération pour fonctionner correctement; et un système NFT doit être ajusté pour permettre un bon drainage des canaux NFT.
Les nutriments pour les systèmes hydroponiques sont généralement fournis via des concentrés de nutriments commerciaux. Dans un système « aquaponique », ces nutriments sont dérivés de la décomposition des déchets de poisson et de la nitrification. Les plantes cultivées en aquaponie nécessitent les mêmes macronutriments et micronutriments que leurs homologues terrestres.
L'un des paramètres les plus importants à surveiller est le pH. L'absorption des nutriments des plantes dans un système aquaponique dépend fortement d'un pH approprié. Une plage de 6,8 à 7,0 offre le meilleur terrain d'entente pour les plantes, les bactéries et les poissons.
Une exigence souvent négligée lors du passage des cultures en pleine terre à l'aquaponie est l'oxygène dans la zone racinaire. La méthode de livraison de l'oxygène dépend de la méthode de culture et de la livraison de la solution riche en nutriments. Lors de l'utilisation de lits de média, l'oxygène est fourni par l'air, qui est aspiré dans le média lorsque la solution s'écoule. Si vous utilisez DWC, l'air est fourni via des pierres à air immergées dans la solution. Le NFT permet au sommet de la masse racinaire d'être exposé à l'air, tandis que les racines restantes sont immergées dans une fine couche de nutriments.
« L'aquaculture » est l'élevage d'organismes aquatiques. Les poissons ont besoin des mêmes besoins fondamentaux - oxygène, eau, nutrition et un environnement approprié - que les formes plus typiques de bétail. L'oxygène est généralement fourni par aération. Fournir de l'eau provenant d'une source exempte d'agents pathogènes, sans chloration et répondant aux exigences de température des espèces sélectionnées. De nombreuses qualités d'eau peuvent affecter la survie de vos poissons :oxygène dissous, azote ammoniacal total (TAN), pH, alcalinité, dureté et salinité, pour n'en nommer que quelques-unes.
Systèmes d'aquaculture
Bien qu'il existe plusieurs types d'aquaculture pratiqués dans le monde, les trois méthodes d'aquaculture terrestre les plus largement utilisées sont les systèmes de raceway, la culture en étang et les systèmes d'aquaculture en recirculation. Les systèmes Raceway tirent parti de la topographie de l'eau qui coule en continu pour fournir aux poissons de l'eau fraîche et propre. La culture en étang utilise le plus souvent des étangs artificiels pour élever des poissons à une densité inférieure. Les systèmes d'aquaculture en recirculation (RAS) consistent en un bassin d'élevage, suivi d'une filtration solide, puis d'une filtration biologique. L'oxygène est fourni par aération afin de maintenir des niveaux adéquats d'oxygène dissous pour soutenir l'augmentation de la densité de peuplement. La grande majorité des systèmes aquaponiques utilisent le RAS comme base de conception.
Un réservoir rond de diamètre 3:1 à vidange centrale est idéal pour l'élevage de poissons. L'eau entrante doit être dirigée le long du périmètre du réservoir pour faciliter l'auto-nettoyage des déchets. Les sorties doivent être grillagées pour garder les poissons dans les réservoirs mais permettre aux déchets de sortir. Il est important de maintenir une densité de peuplement inférieure à 0,5 livre de poisson par gallon d'eau et d'échanger le volume de votre aquarium une fois par heure. De plus, la filtration des déchets solides est indispensable, ainsi que l'utilisation d'une filtration par gravité si possible. Des exemples de ceci sont les séparateurs à flux radial, les filtres tourbillonnaires et les filtres à chaussettes.
Filtration
L'élément le plus négligé d'un système aquacole est la filtration biologique, le système qui convertit l'ammoniac produit par les poissons en nitrites, puis en nitrates. Un biofiltre nécessite de l'oxygène pour fournir un environnement aérobie où les bactéries nitrifiantes peuvent prospérer. Il existe de nombreux modèles disponibles pour la biofiltration. L'une des méthodes les plus populaires utilise un support en plastique flottant pour augmenter la surface interne, permettant ainsi la colonisation des bactéries nitrifiantes.
Un réacteur à biofilm à lit mobile (MBBR) en est un exemple. Les MBBR sont efficaces une fois établis et nécessitent très peu d'entretien. Les biofiltres ont besoin de quatre à six semaines pour s'établir correctement. Bien qu'il existe des produits qui peuvent "ensemencer" des bactéries dans votre biofiltre, vous pouvez également laisser Dame Nature faire le travail en ajoutant régulièrement de l'ammoniac pur à petites doses, jusqu'à ce que vous voyiez l'établissement de bactéries nitrifiantes. Une fois que l'ammoniac et les nitrites ont culminé et diminué, les nitrates devraient augmenter et rester stables tant qu'il y a de l'ammoniac produit. Une fois établi, vous pouvez ajouter du poisson.
Comment tout fonctionne ensemble
Le cycle de l'azote est le processus le plus important dans un système aquaponique; c'est ce qui fait fonctionner les systèmes RAS et aquaponiques - dont l'efficacité détermine la santé du système et le potentiel de production. Les aliments pour poissons sont responsables de la majorité de l'azote dans votre système. Un pourcentage d'azote est converti en biomasse de poisson, tandis que le reste est excrété dans l'eau d'élevage sous forme d'ammoniac, un sous-produit du métabolisme des protéines. Les bactéries autotrophes oxydent l'ammoniac en nitrite, puis s'oxydent en nitrates. Alors que l'ammoniac et les nitrites peuvent tous deux être utilisés par les plantes, les nitrates sont souvent la forme d'azote préférée des plantes.
La pompe est incontestablement le cœur de tout système. Le bon dimensionnement de votre pompe est essentiel à la conservation de l'énergie et à l'efficacité de la filtration. Une pompe trop petite équivaut à la collecte de solides dans la cuve de culture et à une faible efficacité de filtration, tandis qu'une pompe trop grande entraîne un gaspillage d'électricité. Par conséquent, un bon point de départ consiste à dimensionner le volume de votre cuve de culture. Dimensionnez votre pompe pour échanger le volume du réservoir de culture une fois par heure et minimiser les raccords de plomberie en excès pour réduire la restriction de la pompe.
L'aération est un élément supplémentaire essentiel à l'élevage de poissons. La méthode la plus couramment utilisée sur les petits systèmes est la pompe à air, qui utilise l'air atmosphérique pour fournir de l'oxygène au système par le biais de diffuseurs ou de pierres à air submergées. En règle générale, l'oxygène dissous (DO) doit être de 5 milligrammes par litre ou plus et peut être testé avec des compteurs ou des kits de titrage.
Après avoir regardé les principes, regardons le système aquaponique dans son ensemble. Une conception de base ressemble beaucoup à un système RAS avec l'ajout du lit de culture des plantes. Dans la majorité des systèmes RAS, 10 % de l'eau doit être remplacée chaque jour par de l'eau propre et fraîche en raison de l'accumulation de nitrates. En incorporant des plantes, qui absorbent le surplus de nitrates, on peut réutiliser cette eau sans la gaspiller. Essentiellement, nous nourrissons les poissons, qui produisent les nutriments qui font pousser les plantes, qui absorbent les nutriments, qui purifient l'eau. Les lits de culture doivent être situés après le système de filtration. Si de l'eau non filtrée pénètre dans les lits de culture, les déchets peuvent s'accumuler, entraînant des conditions anoxiques. Une fois que l'eau a quitté les lits de culture, elle peut ensuite être renvoyée dans l'aquarium. Il existe de nombreuses façons d'organiser un système. Tant que tous les principes de base sont appliqués, vous aurez un système aquaponique agréable et convivial qui peut fournir des produits frais et du poisson toute l'année.
Calculs et considérations
Tout système aquaponique doit être conçu pour ce que vous envisagez de cultiver. Il existe une méthode à la folie lors du calcul de la quantité de poisson nécessaire pour la quantité de plantes cultivées ou vice versa. Si vous êtes intéressé par la culture de légumes-feuilles et d'herbes, vous devez nourrir 0,125 livre d'aliments pour poissons chaque jour par 10 pieds carrés d'espace de culture de plantes, en règle générale. Si vous souhaitez cultiver des plantes fruitières ou une combinaison des deux, doublez cette quantité.
Il est important de noter que lors de l'élevage de poissons, il est bien pire de suralimenter que de sous-alimenter. Trop de nourriture non consommée peut compromettre la filtration, ainsi que gaspiller de l'argent. Un calcul simple pour déterminer les taux d'alimentation consiste à peser périodiquement vos poissons et à multiplier le poids moyen par la quantité de poissons individuels dans votre aquarium, appelée biomasse. En moyenne, alimentez 3 pour cent de la biomasse en aliments pour poissons par jour. Pour faire fonctionner votre système sur le long terme, une récolte partielle de poissons est recommandée. Si vous deviez récolter tous les poissons en même temps, l'apport d'aliments dans le système s'arrêterait, ce qui entraînerait un manque de nutriments pour les plantes. Ainsi, il est préférable de récolter quelques poissons, au fur et à mesure de vos besoins.
Espèces végétales et animales
Ok, alors quel genre de poisson puis-je élever ? La réponse est simple :n'importe quelle espèce d'eau douce que vous aimez. Cependant, chaque espèce de poisson a ses propres exigences en matière de chimie et de température de l'eau. Tant que ces conditions sont remplies, vous cultiverez des poissons sains et heureux en un rien de temps. Les poissons de consommation les plus couramment cultivés pour les petits systèmes sont le tilapia et la barbue de rivière. Les deux espèces sont rustiques et peuvent supporter une qualité d'eau inférieure. Si vous êtes intéressé par la culture de poissons d'ornement, les carpes koï et les poissons rouges fonctionnent très bien.
Enfin, en ce qui concerne les plantes dans un système aquaponique, le choix vous appartient. Encore une fois, tant que la température, les nutriments et l'aération appropriés sont fournis, vous cultiverez des plantes luxuriantes à un rythme élevé. En ce qui concerne le traitement antiparasitaire des plantes, n'oubliez pas d'utiliser uniquement des produits sans danger pour les poissons et de minimiser le contact direct avec l'eau.
Il existe de nombreuses opinions et réflexions sur les relations de travail internes entre les espèces aquatiques, les bactéries bénéfiques et les plantes dans un système aquaponique. Bien qu'ils travaillent tous ensemble dans un système symbiotique bien conçu, chacun de ces trois organismes a certaines exigences qui doivent être satisfaites pour assurer un développement et une coexistence appropriés. L'aquaponie est simplement une table à trois pieds, qui doit être soutenue en répondant individuellement aux besoins des trois pieds de support :les espèces aquatiques, les bactéries et les plantes.
Comme pour tout dans la vie, l'aquaponie doit être conçue et exploitée pour imiter la nature, plutôt que de la manipuler.
Les étangs des fermes de pêche et autres trous de pêche en eau douce fournissent des sources de nourriture ainsi que des heures de plaisir et d'épanouissement.
