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Le guide du débutant pour le fer en aquaponie

Avertissement! Ce post devient un peu technique. Pour accéder directement aux informations complémentaires, passez à "Comment compléter le fer en aquaponie" près du bas de l'article.

Pourquoi le fer est-il important ?

En masse, le fer est l'un des plus éléments abondants sur la planète et l'un des plus anciens métaux connus et utilisés par l'humanité. C'est également un nutriment important pour les plantes et les animaux et donc crucial pour votre système aquaponique.

La carence en fer se manifeste généralement par un jaunissement uniquement entre les veines, avec les veines restant vertes. La jeune croissance est la plus touchée.

Chez les animaux , la substance contenant du fer la plus courante est les complexes hémiques. Nous sommes plus familiers avec l'hémoglobine. Dans l'hémoglobine, le fer aide à lier l'oxygène pour le transport dans tout le corps.

Dans les plantes , le fer remplit de nombreuses fonctions mais est un composant essentiel dans la production de chlorophylle, le site de la photosynthèse.

Sans assez de fer, les plantes ne peuvent pas produire assez de chlorophylle, entraînant un retard de croissance des plantes caractérisé par une chlorose internervaire. Le fer est également un élément clé du cytochrome, une héméprotéine qui joue un rôle clé dans la génération d'ATP, la monnaie du métabolisme cellulaire.

En cette capacité, il est irremplaçable pour les plantes comme pour les animaux. Le fer joue également un rôle majeur dans de nombreuses autres protéines et réactions.

Comment l'oxygène complique l'absorption du fer

Le fer peut être délicat à gérer car il est très réactif. Il existe dans une variété d'états ioniques (avec des charges allant de +6 à -2) mais existe principalement sous forme de fer 2+ (II; Ferr ous fer) ou fer 3+ (III ; Fer ric Fer) et les transitions facilement entre eux en fonction de variables environnementales comme l'oxygène.

Malheureusement, car il est très réactif, le fer est généralement indisponible.

Il oscille entre les formes solubles et insolubles, forme des composés avec d'autres minéraux et (généralement dans des environnements aérobies) est difficile à obtenir.

Le problème? Ferreux le fer est disponible pour les plantes (il est soluble). Ferrique le fer ne l'est pas (il est insoluble). Le fer ferrique est la forme la plus oxydée, tandis que le fer ferreux est moins oxydé.

Les choses se compliquent car dès que le fer ferreux devient soluble dans les milieux aérobies, il est souvent oxydé (devenant du fer ferrique) OU il réagit avec d'autres composés pour devenir biologiquement indisponible (en particulier à des valeurs de pH élevées lorsque différents hydroxydes sont formés).

Parce que les systèmes sont généralement aérobies (et certainement aérobies dans la zone racinaire), Des carences en fer peuvent souvent survenir, même lorsqu'il y a techniquement beaucoup de fer dans le système.

Maintenant, cette relation entre l'oxygène et le fer n'est pas une chose à temps plein. En réalité, le fer oscille entre les états ferreux et ferrique, mais l'état dominant dans les environnements à pH élevé et oxydé est ferrique; cela signifie que vos plantes ne peuvent pas le prendre.

Ces détails sont importants car ils dictent la manière dont nous examinons les solutions.

Compléter le fer en aquaponie – mauvaises approches

De nombreux pratiquants jettent des objets en fer rouillé dans leurs systèmes faussement en supposant que cela complétera le fer du système.

Dans un sens, il ajoute au réservoir de fer du système, mais pas de manière constructive ou significative. Tout cela ne fait qu'introduire plus de fer ferrique dans le système, une forme de fer qui était probablement déjà abondante.

D'autres praticiens développent volontairement des zones anaérobies dédiées, où le fer ferrique sera réduit par l'environnement anaérobie sans oxygène pour produire du fer ferreux. C'est une approche plus convaincante, en particulier dans les systèmes à faible pH, mais ne résout toujours pas entièrement le problème de l'obtention de l'ion fer réduit (Fe 2+ ) à travers la zone aérobie oxygénée entourant les racines des plantes (en particulier dans les systèmes à pH élevé où les ions hydroxyles sont abondants !).

Dans les systèmes à faible pH, le fer ferreux a de bien meilleures chances d'atteindre la zone racinaire, simplement parce qu'il y a moins d'hydroxyle (OH – ) groupes avec lesquels réagir en cours de route. Cependant, même en l'absence de groupes hydroxyle, il existe de nombreux autres obstacles chimiques pour atteindre la zone racinaire des plantes en quantité adéquate.

La bonne nouvelle est que le problème de l'absorption du fer est un problème qui n'a pas été négligé par la nature.

La solution de la plante :la chélation

Les plantes ont des moyens chimiques étonnants de détourner les ions fer ferrique, les attacher, les regrouper dans le soluble, équivalent biochimique du fourgon, et les livrer, lié et bâillonné, à la surface des racines pour une utilisation végétale.

Les plantes utilisent également quelques autres techniques pour rendre le fer disponible, y compris l'acidification de la surface des racines en excrétant des ions hydronium (H+) et en sécrétant des composés réducteurs de fer. Mais pour le bien de la gestion du système aquaponique, c'est sur cette première technique biochimique de fixation du fer que nous nous concentrerons.

Ce processus est appelé chélation -C'est, lier des ions ferriques insolubles et des composés à des molécules organiques pour les rendre solubles.

La chélation est accomplie par des molécules organiques spéciales appelées chélatines ou agents chélatants. Ce sont des molécules organiques spécialement conçues pour capter, ou "dissoudre" des métaux, dont le fer fait partie.

Dans le monde végétal, les chélatines sont produites par les racines des plantes et s'infiltrent dans le sol pour capturer et fournir des ions de fer insolubles.

Les plus efficaces de ces agents chélatants sont phytosidérophores qui lient très fortement les ions fer, en les tirant des divers précipités et substances insolubles dans lesquels ils se produisent le plus souvent. Ces agents chélatants sont des composés spéciaux produits par certaines plantes (phytosidérophores) et bactéries (sidérophores) qui sont incroyablement efficaces pour lier le fer. Graminées (Poacées), et surtout l'orge sont particulièrement efficaces pour produire des phytosidérophores pour la capture du fer.

(En remarque :de nombreuses recherches sont en cours sur l'utilisation de l'orge pour produire des sidérophores pour la séquestration du fer, et a des implications intéressantes pour les systèmes aquaponiques où les praticiens sont prêts à cultiver de l'orge.)

Agents chélateurs courants dans votre système

D'autres agents chélateurs courants sont les acides aminés, les acides organiques (notamment les acides humiques), et polyphénols.

Ce sont des composés qui aident à garder le fer soluble et biologiquement disponible pour les plantes et les algues dans le système. Bien que ces composés puissent être introduits, et des solutions humiques ou « eau de thé » peuvent être encouragées et gérées, ils ne suffisent pas toujours à garder le fer disponible pour les plantes— surtout dans les systèmes avec un pH de 7 ou plus. Dans ces systèmes, une chélatine artificielle est souvent nécessaire.

L'utilisation de terreaux de tourbe (pour la germination des semis et les repiquages) permet aux producteurs de maintenir des niveaux élevés de substances humiques. Cependant, son toujours bénéfique pour compléter régulièrement le fer chélaté.

Le fer est l'un des éléments nutritifs des plantes qui doivent être complétés dans presque tous les systèmes aquaponiques.

Comment compléter le fer en aquaponie

Pour compléter le fer, du fer chélaté doit être ajouté aux systèmes.

Admissible selon les normes biologiques de l'USDA, le fer chélaté est un ion de fer chélaté artificiellement—essentiellement, fer attaché à une molécule organique pour la rendre soluble.

En ajoutant du fer chélaté, les carences en fer dans vos plantes peuvent être évité .

Formes de fer chélaté

Les formes les plus courantes de fer chélaté sont :

FeEDTA : C'est une forme légèrement toxique que les praticiens aquaponiques ne devrait pas utilisation. Ce type de fer chélaté est couramment utilisé comme herbicide pour tuer les mauvaises herbes à feuilles larges. Il ne doit pas être utilisé uniquement à cause de sa toxicité, mais aussi parce qu'il ne chélate efficacement le fer que jusqu'à une plage de pH de 6,3 ou 6,4. Au dessus de cette fourchette, ce n'est pas un chélate stable. Donc, l'utilisation de FeEDTA dans votre système à pH constant de 7,0 représente un gaspillage d'argent important par rapport à d'autres formes de fer chélaté. Pour cette raison, Je recommande aux praticiens AP de ne pas utiliser FeEDTA. Il est ironique qu'il s'agisse de la forme de fer chélaté la plus vendue et la plus utilisée dans les systèmes aquaponiques, car elle est assez inefficace - l'équivalent de l'"huile de serpent aquaponique" moderne.

FeDTPA : C'est ce que je recommande pour la plupart des systèmes à des valeurs de pH comprises entre 6 et 7,5. Il est couramment disponible dans les magasins de pelouse et de jardin. (Téléchargez-le en ligne ici.)

FeEDDHA : C'est ce que je recommande pour les systèmes qui ont des valeurs de pH jusqu'à 9,0 (espérons que votre pH ne soit jamais aussi élevé !), et la meilleure forme polyvalente de chélate de fer, surtout pour les systèmes de démarrage. Efficace dans une large gamme de pH, FeEDDHA maintient la solubilité du fer dans presque toutes les conditions d'eau rencontrées par les systèmes aquaponiques de démarrage

L'engrais à base de fer chélaté est disponible auprès de nombreux fournisseurs différents et généralement facile à trouver dans une quincaillerie locale.

Pensée courante sur l'ajout de fer chélaté

Il existe deux écoles de pensée sur l'addition de fer chélaté.

1) Addition en réponse à une carence

Certains disent que le fer chélaté doit être appliqué chaque fois que vous constatez une carence. Il s'agit d'une méthode de dosage raisonnable et réactionnaire, mais cela signifie en fin de compte que vos plantes doivent d'abord souffrir d'un épuisement et d'une carence en fer avant que le problème ne soit résolu. Dans ce scénario, la production végétale peut être affectée négativement.

2) Ajout régulier

L'autre (Et mieux) L'école de pensée consiste à appliquer du fer au taux standard du système UVI de 2 mg/L toutes les trois semaines. (Le Dr Rakocy de l'Université des îles Vierges a été le premier à concevoir un système aquaponique DWC standard. Aujourd'hui, bon nombre de nos nombres et ratios aquaponiques sont tirés de ses recherches.) Pour plus de détails sur la quantité de fer à utiliser, regarder Le fer en aquaponie – Partie 2 (De combien ai-je besoin ?)

Le fer peut également être appliqué par application foliaire, en utilisant soit du fer chélaté, soit du sulfate ferreux mélangé à de faibles concentrations. L'application foliaire est idéale pour une réponse rapide. Mais parce que le fer n'est pas un nutriment mobile à l'intérieur des tissus végétaux, le fer devra être complété régulièrement à l'aide de cette méthode - une longue période, et ultimement méthode de supplémentation en fer moins efficace .

En résumé, le fer peut être régulièrement dosé afin que des carences en fer ne surviennent pas dans votre système.

Coût du fer chélaté

Alors que de nombreux praticiens se plaignent du coût, lorsqu'il est acheté dans le sac de 5 à 10 livres, le fer chélaté n'est vraiment pas très cher, et souvent même dans les grands systèmes commerciaux, durera plusieurs mois.

Au taux de dosage ci-dessus, un 10 livres, Un sac de 15 $ de FeDTPA chélaté durera bien plus d'un an ou moins de 1 $ par mois. À des concentrations de fer plus élevées, il durera beaucoup plus longtemps.

Produits à base de fer chélaté

Plusieurs personnes nous ont demandé où ils pouvaient obtenir de bons suppléments de fer et combien ils coûtaient. Voici ces infos :

Tous ces produits fonctionneront très bien dans votre système !

*Astuce rapide :colorant rouge dans Miller's FeEDDHA !
Un ami et lecteur de blog nous a fait part de ce produit qui semblait avoir fait rougir tout son système d'eau après avoir ajouté 3 onces. Il semble que le produit Miller's contienne un colorant rouge ! Un colorant ne fera probablement pas de mal à votre poisson, mais revérifier pour être sûr.

Nous espérons que cet article de blog vous aidera à garder votre système en bonne santé. Pour en savoir plus sur les systèmes aquaponiques, consultez notre chaîne Youtube.

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