Aquaponie

Définition

L'aquaponie combine l'élevage des poissons pour la culture de plantes en hydroponie. L'eau et le cycle nutritif des plantes sont en circuit fermé. Le système est géré par des processus automatisés. La pollution des poissons apporte les nutriments nécessaires à la croissance des plantes.

Petite installation d'aquaponie maison de culture de salade :

En aquaponie, les salades comme la laitue sont de bons auxiliaires pour assainir les effluents d'élevage de poissons dans l'aquarium. Le mot "aquaponie" est une fusion des mots "aquaculture" et "hydroponie".

Explications

L'aquaponie est une combinaison d'aquaculture et d'hydroponie, consistant en une production alimentaire végétale qui allie système classique de l'aquaculture d'eau douce avec l'élevage des animaux aquatiques tels que les escargots, poissons, écrevisses ou crevettes dans des bassins, avec la culture hydroponique (culture de plantes dans l'eau) dans un environnement symbiotique.

L'aquaponie est un mode de culture biologique qui évite les apports d'engrais aux plantes tout en élevant des poissons. Cette technique permet de produire écologiquement des protéines animales de poissons, avec de très bons rendements sur une petite surface, même en ville.

Système aquaponique et permaculture

En aquaculture normale, les excrétions des animaux, dit les effluents, peuvent s'accumuler dans l'eau, augmenter la toxicité et la pollution du biotope. Dans un système aquaponique, l'eau d'un système d'aquaculture est amenée à un système hydroponique où les sous-produits sont décomposés par les bactéries fixatrices d'azote en nitrates et nitrites, qui sont utilisés par les plantes comme nutriments. L'eau est ensuite recyclée dans le circuit fermé de l'aquaculture. L'économie d'eau réalisée entre dans le cadre de la permaculture.

Comme les techniques existantes de culture hydroponique et d'aquaculture constituent la base de tous les systèmes de culture aquaponique, la taille, la complexité et les types d'aliments cultivés dans un système aquaponique peuvent varier autant que tout système trouvé dans la discipline de l'agriculture distincte.

Détails d'un système aquaponique

Un système aquaponique se compose de deux parties principales, avec une partie en pisciculture pour élever des animaux aquatiques et les plantes vertes à cultiver en culture hydroponique.

Un système aquaponique complet :

En fonction de la sophistication et le coût du système aquaponique, les unités pour l'élimination des solides, biofiltration, et/ou sous-systèmes hydroponiques peuvent être combinés à un sous-système pour empêcher l'eau de couler directement à partir de la partie du système d'aquaculture de la partie hydroponique.

L'eau des effluents des poissons forme des nutriments (aliments) non consommés, et l'élevage d'animaux comme les poissons les accumule dans l'eau en raison de la recirculation en circuit fermé dans la plupart des systèmes d'aquaculture. L'effluent de l'eau riche en azote et phosphore devient toxique pour les animaux aquatiques à des concentrations élevées, mais ces effluents contiennent les nutriments essentiels pour la croissance des plantes. Bien que principalement constitués de deux parties, les systèmes aquaponiques sont généralement regroupés en plusieurs composants ou sous-systèmes responsables de l'élimination efficace des déchets solides, pour neutraliser les acides ou pour maintenir l'oxygénation de l'eau.

La nitrification des effluents

La nitrification, la conversion aérobie de l'ammoniac en nitrates est l'une des fonctions les plus importantes dans un système aquaponique, car il réduit la toxicité de l'eau pour les poissons, et permet aux composés de nitrates résultants d'être éliminés par les plantes pour leur nutrition. L'ammoniac évolue constamment dans l'eau par l'excrétion de l'urine, des fèces et les branchies du poisson comme un produit du métabolisme, mais la plupart des déchets devrait être filtrés puisque de grandes concentrations d'ammoniac (communément entre 0,5 et 1 ppm) peuvent tuer les poissons. Bien que les plantes, dans une certaine mesure, peuvent assimiler directement un peu d'ammoniaque, elles assimilent bien mieux les nitrates, réduisant ainsi efficacement la toxicité de l'eau pour les poissons. L'ammoniac peut être converti en d'autres composants de l'azote à travers des populations saines de certaines bactéries : des Nitrosomonas (bactéries qui convertissent l'ammoniac en nitrites) et des nitrobactéries (bactéries qui convertissent les nitrites en nitrates).

Dans un système aquaponique, les bactéries responsables de ce processus forment un biofilm sur toutes les surfaces solides en contact permanent avec l'eau. Les racines immergées de la plante ont une grande surface de contact, ce qui permet de nombreuses bactéries de s'y accumuler. La zone de surface détermine la vitesse à laquelle la nitrification est réalisée. La prise en charge de ces colonies de bactéries est importante pour la régulation de l'assimilation complète de l'ammoniac et des nitrates. Voilà pourquoi la plupart des systèmes d'aquaponie comprennent une unité de filtration biologique, ce qui contribue à faciliter la croissance de ces micro-organismes. Typiquement, il est recherché une stabilisation du système à des niveaux d'ammoniac dans une plage de 0,25 à 2,0 ppm; la plage de niveau de nitrites est de 0,25 à 1 ppm, et les niveaux de nitrates de 2 à 150 ppm.

Lors de l'initialisation du système, la présence de concentrations plus élevées du taux d'ammoniaque (jusqu'à à 6,0 ppm) et nitrites (jusqu'à à 15 ppm) intervient avec des teneurs en nitrates devenant ponctuellement très élevées plus tard pendant la phase de démarrage, au cours de l'établissement du cycle de l'azote. Étant donné que le processus de nitrification acidifie l'eau, des bases sans sodium comme de l'hydroxyde de potassium ou l'hydroxyde de calcium peuvent être ajoutées pour neutraliser le pH de l'eau, si des quantités insuffisantes sont présentes dans l'eau pour fournir un pouvoir tampon contre l'acidification. En outre, des nutriments et des minéraux choisis, tels que le fer, peuvent être ajoutés en plus des déchets de poissons qui servent comme source principale de nutrition des plantes.

Une bonne façon de traiter l'accumulation de matières solides dans les systèmes aquaponique est l'utilisation de vers (gros vers aquatiques), parce qu'ils transforment la matière organique solide en des éléments "compostés" pouvant être utilisés par les plantes et/ou des animaux.

Les plantes d'aquaponie (liste)

Les plantes pour culture en système d'aquaponie sont des espèces palustres. Les poissons et les plantes que vous choisissez pour votre système aquaponique devraient avoir des besoins similaires en ce qui concerne la température et le pH. Il y aura toujours un compromis pour les besoins des poissons et des plantes vertes amphibies, mais, plus ils correspondent, plus vous aurez de succès en culture hydroponique et en élevage aquacole aquatique.

En règle générale, l'eau chaude, l'eau douce, les poissons et les cultures maraîchères annuelles et fruitières vivaces telles que la laitue, le persil... et les herbacées comme la menthe (aquatique), des aspérules, des plantains... forment un bon compromis. Dans un système fortement approvisionné en poissons, vous pouvez avoir de la chance avec des plantes fructifères comme les tomates et les poivrons. La semaison des plantes annuelles doit être préalablement réalisée en dehors du système de culture hydroponique.

Voici une liste de plantes aquaponie typiques (dans le guide des espèces) :

• Galium odoratum, l'aspérule odorante;
• Mentha aquatica, la menthe aquatique;
• Nasturtium microphyllum, le cresson à petites feuilles;
• Nasturtium officinale, le cresson de fontaine;
• Veronica beccabunga, la véronique des ruisseaux (ou le cresson de cheval).

En rapport avec "aquaponie"

• aquaculture

  

  L'aquaculture est l'élevage, la reproduction et la récolte de poissons, de crustacés, d'algues et d'autres organismes dans tous les types d'environnements...

• hydroponie

  

  L'hydroponie est une culture végétale hors-sol, et la culture hydroponique est un sous-ensemble de l'hydroculture.

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  La permaculture est une culture agricole permanente écologique qui englobe des méthodes agricoles holistiques pour planifier, mettre à jour et maintenir...

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  Une aquaporine (AQP) est une protéines qui forme des canaux dans la membrane cellulaire pour faciliter le passage de l'eau et de certaines autres molécules...