L’aquaponie, une méthode de production alimentaire qui associe la pisciculture à la production de plantes sans sol, gagne en popularité et suscite l’attention en tant que méthode importante et plus durable de production alimentaire. L’aquaponie combine la culture de poissons et de plantes dans un écosystème en recirculation qui utilise des bactéries nitrifiantes naturelles pour transformer les déchets de poissons en nutriments pour les plantes.
Parce que ce système combine des plantes avec la production animale, il a un ensemble spécial d’exigences en matière de chimie de l’eau, et une qualité d’eau optimale est essentielle pour un système sain, équilibré et fonctionnel. Ce guide décrit les paramètres de qualité de l’eau les plus importants qui affectent la santé et la productivité des systèmes aquaponiques. Une bonne compréhension de la façon dont ces paramètres interagissent entre eux est nécessaire pour maintenir un système équilibré.
La source de l’eau
Le choix de la source d’eau utilisée dans un système aquaponique peut grandement influencer la qualité de l’eau et constitue une première considération importante. Les sources potentielles comprennent l’eau de puits, l’eau municipale et l’eau de surface. L’eau de surface n’est pas recommandée en raison de la difficulté à assurer une qualité d’eau constante en raison du risque de contamination. L’eau municipale est traitée au chlore et aux chloramines, qui doivent être éliminés avant de pouvoir être utilisés. Quelle que soit la source d’eau utilisée, il est très important de la faire analyser et d’obtenir un profil de qualité de l’eau pour s’assurer qu’elle répond aux exigences de la culture des poissons et des plantes.
La fréquence de test de l’eau
La fréquence des tests varie en fonction du paramètre à surveiller. Cependant, en règle générale, les systèmes de démarrage devraient être testés quotidiennement afin que des ajustements puissent être effectués rapidement si nécessaire. Par exemple, en réponse à des niveaux élevés d’ammoniac, les niveaux d’alimentation peuvent être réduits, l’aération peut être augmentée ou l’eau peut être diluée. Une fois que les cycles de nutriments sont équilibrés, des tests hebdomadaires sont généralement suffisants.
Dans tous les cas, il est important d’enregistrer tous vos relevés. Conserver de bons enregistrements des mesures de la qualité de l’eau peut être très utile pour observer les tendances et diagnostiquer les problèmes futurs.
L’oxygène dissout
L’oxygène dissous (OD) est l’un des paramètres les plus importants pour la croissance des poissons et il est également essentiel pour les bactéries nitrifiantes bénéfiques qui transforment les déchets de poissons en nutriments utilisables par les plantes.
Les poissons d’eau chaude (par exemple, l’achigan, le crapet et le poisson-chat) ont besoin d’environ 5 ppm (ppm ou parties par million, qui peuvent être utilisées de manière interchangeable avec les milligrammes par litre [mg/L]) et les poissons d’eau froide (par exemple, la truite) ont besoin d’environ 6,5 ppm d’OD pour rester en bonne santé et avoir une croissance maximale. Les tilapias tolèrent des niveaux inférieurs d’OD, mais leur taux de croissance sera affecté. Ils remonteront à la surface pour trouver de l’eau de surface riche en oxygène si les niveaux d’OD descendent à 1 ppm. Il est recommandé de maintenir les niveaux d’OD à 5 ppm ou plus dans les systèmes aquaponiques. Les niveaux d’oxygène doivent être mesurés fréquemment dans un nouveau système, mais une fois que les procédures deviennent standardisées (par exemple, les taux d’empoissonnement et d’alimentation appropriés sont déterminés, une aération suffisante est fournie), il ne sera pas nécessaire de mesurer l’OD aussi souvent.
Les faibles niveaux d’OD ne sont généralement pas un problème pour les producteurs d’aquaponie amateurs avec de faibles taux d’empoissonnement. Le problème se pose plutôt dans les systèmes aquaponiques commerciaux avec des taux de charge élevés. Si les niveaux d’OD dans votre système sont trop bas, augmentez l’aération en ajoutant plus de pierres à air ou en passant à une pompe plus grande. Il n’y a aucun risque à ajouter trop d’oxygène ; lorsque l’eau devient saturée, l’oxygène supplémentaire se disperse simplement dans l’atmosphère. Les niveaux d’oxygène dissous sont fortement liés à la température : plus l’eau est chaude, moins elle peut contenir d’oxygène.
L’ammoniac
L’ammoniac est la première forme d’azote libérée lors de la décomposition des matières organiques et constitue le principal déchet azoté excrété par la plupart des poissons et des invertébrés d’eau douce. L’ammoniac est excrété par les poissons principalement par les branchies et également à l’état de traces dans l’urine. L’ammoniac peut exister sous deux formes : non ionisé (NH3) et ionisé (NH4+), également connu sous le nom d’ion ammonium. L’ammoniac non ionisé est extrêmement toxique pour les poissons, tandis que l’ammoniac ionisé ne l’est pas, sauf à des niveaux extrêmement élevés.
Le rapport entre le NH3 et le NH4+ dans l’eau à un moment donné dépend du pH de l’eau et de la température. À un pH de 7,0 ou moins, la plupart de l’ammoniac (> 95 %) se trouve sous la forme non toxique (NH4+). Cette proportion d’ammoniac non toxique par rapport à l’ammoniac toxique augmentera considérablement avec l’augmentation du pH. La température de l’eau a également une incidence sur le rapport entre le NH3 et le NH4+, la quantité de NH3 toxique présente à un pH donné étant plus importante dans une eau plus chaude que dans une eau plus froide. Par exemple, à 27 °C, le pourcentage d’ammoniac qui est sous la forme toxique (NH3) est de 2 % à un pH de 7,5, contre 18 % à un pH de 8,5. La somme de la forme toxique gazeuse et de la forme ionique non toxique de l’ammoniac est appelée azote ammoniacal total (ATT). C’est ce que mesurent la plupart des trousses commerciales d’analyse de l’ammoniac. Il est recommandé que l’azote ammoniacal total dans les systèmes aquaponiques soit maintenu à
<1 ppm. Cependant, les poissons peuvent tolérer des niveaux de d’azote ammoniacal total plus élevés si le pH de l’eau est inférieur à 7,0. Si vous utilisez un kit qui mesure le TAN et que vous voulez calculer la part d’ammoniacal total constituée de la forme toxique, vous pouvez vous référer au tableau 1.
Pour déterminer la concentration d’ammoniac (NH3) non ionisé (toxique) dans votre eau à un moment donné, multipliez la concentration d’ammoniac total (TAN) mesurée dans l’eau par la valeur en pourcentage indiquée dans le tableau 1 qui est la plus proche de la température et du pH observés de votre échantillon d’eau.
| Temperature | |||||||||||
| pH | 10 (°C) | 16 | 18 | 20 | 21 | 22 | 24.5 | 26 | 28 | 30 | 32 |
| 7.0 | 0.18 | 0.294 | 0.342 | 0.396 | 0.425 | 0.457 | 0.546 | 0.607 | 0.697 | 0.799 | 0.95 |
| 7.2 | 0.29 | 0.466 | 0.540 | 0.625 | 0.673 | 0.723 | 0.863 | 0.958 | 1.10 | 1.25 | 1.25 |
| 7.4 | 0.46 | 0.736 | 0.854 | 0.988 | 01.06 | 1.14 | 1.36 | 1.50 | 1.73 | 1.98 | 2.36 |
| 7.6 | 0.73 | 1.16 | 1.35 | 1.56 | 1.67 | 1.80 | 2.14 | 2.36 | 2.72 | 3.11 | 3.11 |
| 7.8 | 0.16 | 1.82 | 2.12 | 2.44 | 2.63 | 2.80 | 3.35 | 3.68 | 4.24 | 4.84 | 4.84 |
| 8.0 | 1.82 | 2.86 | 3.31 | 3.82 | 4.10 | 4.39 | 5.21 | 5.75 | 6.56 | 7.46 | 8.77 |
| 8.2 | 2.86 | 4.45 | 5.16 | 5.92 | 6.34 | 6.79 | 08.01 | 8.75 | 10.0 | 11.3 | 13.2 |
| 8.4 | 4.45 | 6.88 | 7.93 | 09.07 | 9.69 | 10.3 | 12.1 | 13.0 | 15.0 | 16.8 | 19.5 |
| 8.6 | 6.88 | 10.5 | 12.0 | 13.7 | 14.5 | 15.5 | 17.9 | 19.4 | 21.8 | 24.3 | 27.7 |
| 8.8 | 10.5 | 15.7 | 17.8 | 20.0 | 21.2 | 22.5 | 25.7 | 27.8 | 30.7 | 33.7 | 37.8 |
| 9.0 | 15.6 | 22.7 | 25.6 | 28.4 | 29.9 | 31.5 | 35.5 | 37.7 | 41.2 | 44.6 | 49.0 |
| 9.2 | 22.7 | 31.8 | 35.2 | 38.6 | 40.4 | 42.1 | 46.5 | 49.2 | 63.8 | 56.1 | 70.8 |
| 9.4 | 31.8 | 42.5 | 46.3 | 49.9 | 51.8 | 53.5 | 58.0 | 60.5 | 63.8 | 66.9 | 70.7 |
| 9.6 | 42.5 | 53.9 | 57.7 | 61.3 | 63.0 | 64.6 | 68.5 | 70.8 | 73.6 | 76.2 | 85.9 |
| 9.8 | 53.9 | 65.0 | 68.4 | 71.6 | 72.9 | 74.3 | 77.6 | 79.4 | 81.6 | 83.6 | 85.9 |
| 10.0 | 65.0 | 74.6 | 77.4 | 79.9 | 81.0 | 82.1 | 84.5 | 85.9 | 87.5 | 89.0 | 90.6 |
En résumé :
- Étape 1. Utilisez un kit d’eau pour mesurer le TAN
- Étape 2. Mesurez la température de l’eau
- Étape 3. Mesurez le pH de l’eau
- Étape 4. Trouvez dans le tableau 1 le facteur de multiplication qui se rapproche le plus de la température et du pH de l’eau que vous avez enregistrés.
- Étape 5. Multipliez la valeur du TAN par le facteur de multiplication du tableau 1.
Par exemple, un Pourcentage d’azote ammoniacal total de 5 ppm à pH 9 et à 20 °C correspondrait à 5 ppm d’ammoniac total × 28,4 % = 1,42 ppm d’ammoniac non ionisé.
Élimination de l’ammoniac avec la bio filtration
Un bio filtre est un endroit où les bactéries nitrifiantes peuvent se développer. Dans les systèmes aquaponiques à radeaux et à lits remplis de médias, un bio filtre séparé n’est parfois pas utilisé parce que les radeaux, les médias, les parois du réservoir et les autres surfaces peuvent fournir suffisamment d’espace pour que les bactéries puissent coloniser. Cependant, la plupart du temps, ces systèmes utilisent toujours un certain type de bio filtre pour aider à décomposer la matière organique et fournir plus de micronutriments et de CO2 dissous dans l’eau. Dans les systèmes de type NFT, un bio filtre séparé est absolument nécessaire.
Si l’on laissait l’ammoniac sécrété par les poissons s’accumuler, ils en mourraient rapidement. Dans les systèmes aquaponiques, cependant, l’ammoniac excrété par les poissons est éliminé par des bactéries nitrifiantes qui transforment l’ammoniac en azote nitrique dans un processus en deux étapes appelé nitrification. Tout d’abord, l’ammoniac et l’ammonium sont transformés en nitrites (NO2) par les bactéries Nitrosomonas. Ce processus nécessite de l’oxygène, détruit l’alcalinité, produit de l’acide (H+) et abaisse le pH. Dans la deuxième étape, le nitrite (NO2), qui est également très toxique pour les poissons, est transformé en nitrate (NO3) par la bactérie Nitrobacter. Cette deuxième étape nécessite aussi de l’oxygène et abaisse le pH. Le nitrate non toxique produit par cette réaction sert de nutriment pour les plantes dans la composante hydroponique du système aquaponique.
La nitrification fonctionne de manière optimale lorsque les niveaux d’oxygène dissous sont élevés et que la matière organique (produite par la nourriture non consommée des poissons et d’autres déchets solides accumulés) est faible. Si les niveaux d’oxygène sont trop faibles, le taux de nitrification ralentit ou s’arrête complètement, ce qui entraîne une accumulation d’ammoniac à des niveaux toxiques pour les poissons. Le nitrite est toxique pour les poissons à des niveaux de 5 ppm ; pour le tilapia, les niveaux de nitrite doivent être maintenus à 1 ppm ou moins.
L’élimination de l’ammoniac et des nitrites dans les systèmes aquaponiques est appelée bio filtration. La bio filtration est le lien entre la composante poisson et la composante hydroponique d’un système aquaponique. Sans un bio filtre sain et fonctionnel, les déchets produits par la composante piscicole s’accumuleront, des quantités inadéquates de nutriments végétaux seront produites et le système ne fonctionnera pas correctement.
Le rôle de l’ammoniac dans la constitution d’un bio filtre
Le processus de construction d’une colonie bactérienne lors de la mise en place initiale d’un système aquaponique est connu sous le nom d’établissement d’un bio filtre, ou cyclage. Le cycle est la première étape essentielle de la mise en place d’un système aquaponique. Tant qu’une communauté saine de bactéries nitrifiantes n’a pas été établie, le cycle n’est pas complet et il ne sera pas possible de faire pousser des plantes.
Fondamentalement, le processus implique l’introduction régulière et constante d’une source d’ammoniac dans l’unité aquaponique, qui alimente la nouvelle colonie bactérienne et lui permet de se développer, créant ainsi un bio filtre. Il existe deux façons d’établir un bio filtre, soit avec des poissons dans le système, soit sans poissons (cycle sans poissons).
Cyclage avec poissons
Le cycle avec des poissons nécessite 4 à 6 semaines pour que des populations bactériennes suffisantes se développent. Il est fortement recommandé d’utiliser un faible taux d’empoissonnement et de nourrir les poissons à très faible dose pour éviter qu’une trop grande quantité d’ammoniac ne s’accumule dans le système et ne tue les poissons. L’ammoniac et les nitrites doivent être mesurés quotidiennement pendant ce processus. Les niveaux d’ammoniac augmenteront d’abord, car il n’y a pas assez de bactéries nitrifiantes dans le système pour convertir l’ammoniac produit en nitrite. L’augmentation de l’ammoniac sera suivie d’une diminution des niveaux d’ammoniac lorsque les bactéries Nitrosomonas commenceront à convertir l’ammoniac en nitrite. La baisse des niveaux d’ammoniac sera suivie d’une augmentation puis d’une diminution des niveaux de nitrites, les bactéries Nitrobacter convertissant les nitrites en nitrates. Une fois que les nitrates sont détectés dans le système et que les niveaux d’ammoniaque et de nitrite ont tous deux chuté à 0,5 ppm ou moins, le système est complètement cyclé et prêt à faire pousser des plantes. À ce stade, il n’est plus nécessaire de surveiller quotidiennement les niveaux de TAN et de nitrites.
Le nitrite est toxique pour les poissons à 5 ppm, il est donc important de ne pas laisser les niveaux de TAN ou de nitrite dépasser 1 ppm pendant l’établissement. Si les niveaux de nitrites dépassent 1 ppm, l’eau doit être diluée en effectuant un échange d’eau ; retirez jusqu’à un tiers de l’eau de votre bac et remplacez-la par de l’eau fraîche et déchlorée, en veillant à ce que la température et le pH de l’eau de remplacement soient les mêmes que ceux de l’eau restant dans le bac afin d’éviter tout stress supplémentaire aux poissons.
Cyclage sans poissons
Les biofiltres peuvent également être établis sans poissons en ajoutant des composés d’ammoniac au système et en permettant aux colonies bactériennes de s’établir en réponse à ces ajouts. Le cycle sans poissons présente deux avantages par rapport au cycle avec poissons. Tout d’abord, il n’y a aucun risque de tuer accidentellement les poissons au cours du processus. C’est toujours un risque lorsqu’il s’agit d’accumuler de l’ammoniac. Deuxièmement, le processus prend moins de temps que la méthode avec poissons (10 jours à 3 semaines contre 4 à 6 semaines). Cette méthode vous permet de contrôler exactement la quantité d’ammoniac ajoutée au système, et les quantités peuvent être réduites si nécessaire. Comme lorsque vous effectuez un cycle avec des poissons, dès que les niveaux d’ammoniac et de nitrites tombent à presque zéro et que des niveaux mesurables de nitrates sont détectés, votre système est complètement cyclé et vous êtes prêt à ajouter des poissons. Une fois que vous avez ajouté des poissons, arrêtez d’ajouter de l’ammoniac car l’ammoniac produit par les poissons remplacera l’ammoniac que vous avez ajouté pour nourrir les bactéries.
Il existe un certain nombre de produits à base d’ammoniac pouvant être utilisés dans le cadre d’un cycle sans poissons. Il s’agit de l’ammoniac liquide (également connu sous le nom d’ammoniac clair, d’ammoniac pur ou d’hydroxyde d’ammoniac pur) et de l’ammoniac cristallisé sous forme de chlorure d’ammonium. Assurez-vous qu’il s’agit d’ammoniac pur et qu’il ne contient pas de parfums, de savons ou d’additifs, car ceux-ci sont nocifs pour le système. L’ammoniac pur peut parfois être difficile à trouver. Essayez votre quincaillerie locale, les magasins de produits de nettoyage ou les grandes surfaces. Une autre option consiste à le commander en ligne. Il existe des fournisseurs spécialisés en aquaponie qui vendent du matériel de démarrage et de cyclage. Le chlorure d’ammonium (ammoniac cristallisé) peut être acheté dans les magasins d’aquariophilie, les magasins d’aquaponie, les magasins de savon et les magasins de photographie. En plus des produits à base d’ammoniac, des bactéries nitrifiantes liquides (produits commerciaux tels que Microbe-Lift, Cycle, Top Fin et Stress-Zyme) peuvent être achetées chez les fournisseurs d’aquaponie et dans la plupart des aquariums et des animaleries pour aider à accélérer le cycle.
Ajustement des niveaux d’ammoniac et de nitrates
Que faire en cas de niveaux d’ammoniac trop importants ?
Même une fois que votre système est entièrement recyclé, il est bon de vérifier les niveaux d’ammoniac chaque semaine afin de détecter rapidement les changements et d’effectuer des ajustements avant qu’ils ne deviennent de gros problèmes. Des niveaux d’ammoniac plus élevés que souhaités se produisent lorsque la quantité d’ammoniac produite est supérieure à celle qui peut être traitée par les bio filtres. Les causes possibles de ce phénomène sont la suralimentation des poissons, une densité de poissons trop élevée pour le volume d’eau (en règle générale, 1 livre de poissons pour 2 gallons d’eau) ou une aération insuffisante. Il faut vérifier les pompes et les niveaux d’oxygène, et ajuster les taux d’alimentation ou la densité de poissons.
Que faire en cas de niveaux d’ammoniac trop bas ?
Si les plantes ne poussent pas, c’est peut-être parce qu’il n’y a pas assez d’ammoniac produit dans le système. Il faut produire suffisamment d’ammoniac et le convertir en nitrate pour que les plantes de votre système puissent se développer. Un faible taux d’ammoniac se produit lorsqu’il n’y a pas assez de poissons ou qu’il y a trop d’eau pour le nombre de plantes cultivées. La solution consiste à ajouter plus de poissons à votre système, à les nourrir davantage ou à utiliser un réservoir plus petit.
Niveaux de nitrates trop élevés
Bien que le nitrate soit un sous-produit nutritif essentiel et souhaitable de la biofiltration, des niveaux excessifs (supérieurs à 150 ppm) pourraient indiquer qu’il n’y a pas assez de plantes cultivées dans les lits de culture pour absorber tous les nitrates produits par les bactéries nitrifiantes. Pour remédier à des niveaux de nitrates trop élevés, on pourrait ajouter plus de plantes aux lits de culture existants, récolter plus de poissons pour réduire la quantité d’ammoniac produite, ou ajouter un autre lit de culture au système aquaponique existant.
Le pH
L’une des variables les plus importantes de la qualité de l’eau dans les systèmes aquaponiques est le pH. Le terme pH est l’abréviation de pouvoir de l’hydrogène et désigne la concentration d’ions hydrogène dans une solution. Le pH peut varier de 0 à 14, les valeurs comprises entre 0 et 7 étant acides, 7 étant neutres et les valeurs comprises entre 7 et 14 étant basiques ou alcalines. Il est considéré comme une « variable maîtresse » car il influence de nombreux autres paramètres, tels que le rapport entre l’ammoniac toxique et non toxique dans les solutions aqueuses (voir tableau 1) et le taux de nitrification sur les biofiltres dans les systèmes aquaponiques. Il est important de maintenir le pH à des niveaux acceptables pour les poissons et les plantes. Les tilapias, par exemple, ont besoin d’un pH compris entre 5,0 et 10,0. Les plantes, quant à elles, se développent mieux lorsque le pH est inférieur à 6,5. Les bactéries nitrifiantes sont optimales lorsque le pH est supérieur à 7,5 et cessent de fonctionner lorsque le pH descend en dessous de 6. Le compromis optimal pour les trois composants d’un système aquaponique – poissons, plantes et bactéries nitrifiantes – est un pH compris entre 6,8 et 7,0. Cependant, il peut être difficile de maintenir le pH dans une fenêtre aussi étroite et cela peut conduire à des ajustements et des réglages inutiles. Tant que le pH est maintenu entre 6,4 et 7,4, il sera tolérable pour les trois composantes du système.
Comment ajuster le pH en aquaponie ?
Il est important de mesurer le pH tous les jours car il diminue normalement chaque jour en réponse aux processus de nitrification. Si le pH devient trop faible, la nitrification ralentira ou s’arrêtera et l’ammoniac s’accumulera jusqu’à atteindre des niveaux toxiques pour les poissons. Lorsque le pH descend en dessous de 6,4, une base sous forme d’hydroxyde de calcium ou d’hydroxyde de potassium doit être ajoutée au système pour le faire remonter à 7,0. Les deux bases doivent être ajoutées en alternance.
car le calcium (Ca) et le potassium (K) sont des nutriments essentiels qui doivent être complétés dans les systèmes aquaponiques. Voici le Sud-Ouest, l’eau est alcaline et riche en calcium, donc ajouter de l’eau supplémentaire plutôt que de l’hydroxyde de calcium est souvent suffisant pour augmenter le pH. Le fait de ne pas mesurer le pH pendant plusieurs jours peut entraîner une chute du pH à des niveaux aussi bas que 4,5. À un pH de 4,5, la nitrification est arrêtée et les concentrations de TAN peuvent grimper à plus de 30 ppm. Lorsque cela se produit, il est crucial d’ajouter de la base très lentement sur plusieurs jours. L’ajout d’une grande quantité de base en une seule fois transformera la majorité du TAN en une forme toxique non ionisée (NH3), ce qui pourrait tuer tous les poissons.
Il arrive parfois que le pH ne diminue pas avec le temps, mais reste stable ou commence à augmenter. Cela peut être dû à quelque chose dans votre système qui provoque une augmentation du pH, comme de l’eau dure ou d’autres sources de minéraux, comme les sacs en filet de coquilles d’huîtres broyées qui sont parfois ajoutés aux systèmes pour stabiliser le pH et ajouter du calcium. L’augmentation ou la stabilité du pH peut également indiquer la présence de zones anaérobies (sans oxygène) dans votre système aquaponique où la dénitrification se produit. La dénitrification produit de l’alcalinité et stabilise le pH. Pour remédier à cette situation, les réservoirs de filtration doivent être nettoyés deux fois par semaine et tous les dépôts de matière organique accumulés dans la section hydroponique doivent être enlevés.
Dureté de l’eau
La dureté de l’eau est une mesure des ions chargés positivement, en particulier le calcium (Ca2+) et le magnésium (Mg2+). La dureté totale est la somme de la concentration de Ca2+ et de Mg2+, exprimée en ppm de carbonate de calcium (CaCO3). La dureté peut aller de douce (0-75 ppm) à très dure (>300 ppm). Le calcium dissous dans l’eau favorise l’osmorégulation et soulage le stress des poissons. Les niveaux doivent être maintenus entre 50 et 100 ppm.
L’alcalinité
L’alcalinité désigne le pouvoir tampon, c’est-à-dire la capacité à résister aux variations du pH, d’une solution. C’est une mesure de la concentration totale de bases dans un liquide, et elle est exprimée en concentration équivalente de carbonate de calcium (CaCO3). Dans les systèmes aquaponiques, l’alcalinité doit être maintenue à 100 ppm de CaCO3 ou plus.
La température de l’eau
La température de l’eau dans les systèmes aquaponiques influencera non seulement le type de poisson que l’on peut élever, mais aussi la croissance des plantes et les performances du bio filtre. Les espèces de poissons dépendent de la température. Les espèces d’eau chaude comme le poisson rouge, la perche noire, le poisson-chat et le tilapia préfèrent des températures allant de 18 à 30 °C, tandis que les espèces d’eau froide comme la truite prospèrent à des températures comprises entre 13 et 18 °C. Les tilapias préfèrent des températures de 27 à 29 °C pour une croissance maximale. Lorsque la température de l’eau descend en dessous de 21 °C, la croissance ralentit considérablement, la reproduction s’arrête et l’incidence des maladies augmente. Le tilapia meurt lorsque la température descend en dessous de 10 °C. Les légumes poussent mieux à des températures comprises entre 21 et 23 °C et les bio filtres (bactéries nitrifiantes) fonctionnent de manière optimale à des températures comprises entre 25 et 30 °C. Comme pour les autres paramètres de qualité de l’eau, la clé est de trouver une température qui se situe dans la plage acceptable pour les trois composants du système aquaponique.
Les matières solides décan-tables
Les déchets solides des poissons (excréments, aliments non consommés et croissance biologique) s’accumulent dans les réservoirs à poissons sur une courte période et sont suffisamment gros pour se déposer au fond des réservoirs. Une livre d’aliments produit 0,25 à 0,30 livre de solides. Il est conseillé d’éliminer ces déchets solides du flux d’écoulement par filtrage ou décantation avant qu’ils n’entrent dans les biofiltres ou les lits de culture. Si les solides ne sont pas retirés, ils vont adhérer aux racines des plantes, diminuant les niveaux d’oxygène au fur et à mesure de leur décomposition. Cela aura un effet négatif sur la capacité des plantes à absorber l’eau et les nutriments. Comme ces matières solides en excès consomment de l’oxygène en se décomposant, elles ont également un impact négatif sur les bactéries nitrifiantes, qui ont besoin d’oxygène pour transformer l’ammoniac et les nitrites en nitrates. Ainsi, à mesure que les solides se décomposent, l’oxygène est consommé et de l’ammoniac est produit. En plus de leur effet sur la qualité de l’eau du système, les solides décantables bouchent également les tuyaux.
Nutriments nécessaires à la croissance des plantes
Les plantes ont besoin d’un certain nombre de macronutriments et de micronutriments essentiels pour se développer. Heureusement, la plupart de ces nutriments sont fournis aux plantes par les aliments pour poissons et les sous-produits produits par la composante piscicole des systèmes aquaponiques (voir le tableau 2). Les exceptions sont le calcium, le potassium et le fer, qui peuvent nécessiter un apport supplémentaire. Le calcium et le potassium seront complétés lorsque l’hydroxyde de calcium et l’hydroxyde de potassium seront ajoutés pour augmenter le pH. Il est donc conseillé d’alterner les ajouts de ces bases pour s’assurer que le système reçoit des quantités adéquates de ces deux macronutriments. Des quantités égales de chaque base, déterminées par essai et erreur, doivent être ajoutées selon les besoins pour maintenir le pH à 7,0. Le fer doit être complété en ajoutant 2 mg/L de fer chélaté toutes les 3 semaines ou selon les besoins. Le fer chélaté désigné sous le nom de DPTA est recommandé.
| Macronutrients | Micronutrients |
| N – Nitrogen | Cl – Chorine |
| K – Potassium** | Fe – Fer** |
| Ca – Calcium** | Mn – Manganèse |
| Mg – Magnesium | B – Boron |
| P – Phosphore | Zn – Zinc |
| S – Souffre | Cu – Cuivre |
| Mo – Molybdèn |
En résumé
Le maintien d’un équilibre entre les conditions de qualité de l’eau qui sont optimales pour les poissons, les bactéries nitrifiantes et les plantes est crucial pour un système aquaponique sain et productif. En surveillant régulièrement les paramètres clés de la qualité de l’eau, tels que le pH, la température et le TAN, des ajustements peuvent être effectués en temps utile pour éviter les problèmes et les pertes de productivité. Une variété de kits et de compteurs sont disponibles pour mesurer ces variables. Pour la plupart des systèmes de jardin, les kits de test pour aquarium sont suffisants. Gardez à l’esprit que si vos lectures dépassent les fourchettes supérieures, vous devrez diluer votre échantillon d’essai. Le tableau 3 fournit les valeurs optimales pour les paramètres importants de la qualité de l’eau dans les systèmes aquaponiques en général (systèmes contenant des poissons d’eau chaude ou d’eau froide) et dans les systèmes aquaponiques pour tilapia en particulier. Bien sûr, cela ne signifie pas que les systèmes aquaponiques ne fonctionneront pas si les valeurs s’écartent de ces niveaux idéaux. Les tilapias particulièrement sont des poissons très résistants qui peuvent supporter les fluctuations de la qualité de l’eau et les mauvaises conditions de qualité de l’eau et survivre quand même. Il s’agit simplement de lignes directrices visant à informer les producteurs des conditions optimales afin de les aider à prendre de meilleures décisions sur la façon de gérer un système sain et fonctionnel.
