Come avviare un sistema acquaponico (progettazione e installazione)

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Emily Baldwin

L'acquaponica da interno e da giardino combina l'artigianato della coltivazione idroponica con l'acquacoltura, l'arte di allevare i pesci. L'acqua in cui vivono i pesci, insieme agli scarti prodotti dai pesci, finisce per nutrire le piante del giardino e viene poi riciclata nell'acquario. Le piante ricevono le sostanze nutritive di cui hanno bisogno e i pesci acqua fresca e riciclata.

In cambio, il giardiniere esperto ottiene verdure biologiche per le insalate e pesce per la griglia.

In pratica, si tratta di un gioco di equilibri che sostiene tutti i suoi componenti viventi, compresa la vita microscopica che facilita la conversione naturale dei rifiuti prodotti dai pesci in sostanze nutritive utili per le piante.

In un sistema acquaponico, il percorso dai pesci alle piante è popolato da un filtro di batteri benefici che converte gli scarti dei pesci - soprattutto ammoniaca e nitriti dannosi - in nitrati e altri elementi nutritivi di cui le piante si nutrono. Le piante assorbono questo fertilizzante naturale e restituiscono ai pesci un'acqua priva di scarti.

Il ciclo si ripete, riutilizzando l'acqua del sistema autonomo più e più volte, una volta raggiunto l'equilibrio. È come imparare ad andare in bicicletta: all'inizio è necessaria una mano ferma, che guidi il sistema. Una volta raggiunto l'equilibrio, il sistema va avanti senza bisogno di aiuto.

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Se coltivate al chiuso, la coltura idroponica è il biglietto da visita per una crescita e una resa impressionanti.

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Con le giuste forniture per il giardinaggio indoor, costruire un sistema acquaponico è facile! Planet Natural ha tutto ciò che serve per l'allestimento: pompe e tubi, oltre a luci di coltivazione scontate che garantiranno un raccolto sano. Ora, coltiviamo insieme!

Non c'è da stupirsi che l'acquaponica su scala commerciale stia diventando sempre più diffusa in un periodo in cui l'acqua scarseggia. Non sorprende che i sistemi e le tecniche utilizzati dai coltivatori su larga scala siano stati sviluppati per la prima volta da piccoli appassionati che spesso lavoravano nel proprio giardino di casa.

Sebbene i principi siano facili da comprendere, la loro applicazione, anche per i piccoli sistemi acquaponici domestici, può essere resa semplice o complessa a piacimento. È meglio iniziare in modo semplice. L'attrezzatura di base comprende vasche e vassoi di coltivazione e l'impianto idraulico per collegarli, oltre a pompe e scarichi. A meno che non si coltivi all'aperto in un clima temperato, è necessario fornire luce e calore artificiali.

L'acquaponica presenta aspetti non sostenibili: il cibo giornaliero per i pesci, l'elettricità per far funzionare le pompe e le luci, l'acqua necessaria per rimpiazzare le perdite dovute all'evaporazione e ad altri fattori (si spera che non si verifichino perdite). Poi ci sono le vasche e le tubature. Si tratta di acquisti una tantum. Una volta stabilita, la coltivazione in questo modo è sostenibile e rispettosa della terra, in quanto si consumano meno combustibili e prodotti chimici, per non parlare del consumo di acqua.di acqua, rispetto al giardinaggio convenzionale.

La creazione di un sistema casalingo non deve essere necessariamente costosa: molti fai-da-te risparmiano recuperando barili di plastica, abbeveratoi o vasche da bagno riciclate per ridurre i costi.

Perché il giardinaggio acquaponico?

L'acquaponica, a prescindere dalle dimensioni, consente di ottenere un orto molto più efficiente. Se fatta bene, produce pesci e verdure a ritmi impressionanti, in grado di competere con le operazioni di acquacoltura e idroponica più intensive e autonome. Ancora meglio, risolve la maggior parte dei problemi riscontrati dai sistemi di allevamento idroponico e ittico, ossia fornire un apporto costante e bilanciato di sostanze nutritive per le piante senza ulteriorifertilizzante durante lo smaltimento dei rifiuti che si accumulano dai pesci e dal cibo nelle vasche di acquacoltura.

Vantaggi specifici:

  • L'ambiente viene protetto grazie all'utilizzo di meno acqua e alla riduzione dei rifiuti e del deflusso. Il sistema autonomo ricicla l'acqua, eliminando i potenziali inquinanti lungo il percorso. Lo spreco d'acqua è minimo: si dice che i coltivatori di acquacoltura su larga scala utilizzino il 2% dell'acqua consumata dall'agricoltura convenzionale.
  • Con l'aiuto di batteri benefici, il fertilizzante viene prodotto organicamente dagli scarti dei pesci, eliminando le spese per i fertilizzanti.
  • Facilmente adattabile alle esigenze domestiche e di piccola scala, può anche essere dimensionata per una produzione commerciale continua ed economicamente valida.
  • Produce sia carboidrati ricchi di nutrienti che proteine sotto forma di verdure e pesce.
  • I pesci non sono esposti a mercurio, PCB o altri inquinanti. Non sono richiesti antibiotici o ormoni della crescita del tipo utilizzato negli allevamenti commerciali.
  • Facilita la coltivazione biologica vietando l'uso di pesticidi o erbicidi che potrebbero danneggiare i pesci del sistema.
  • Una crescita rapida e sana scoraggia i problemi di insetti, anche in serra.
  • Non è necessario diserbare.
  • Le aiuole per il giardinaggio vengono spesso collocate sopra le vasche per l'allevamento dei pesci, portandole a un'altezza facile da lavorare. Non è necessario piegarsi o chinarsi.
  • La coltivazione locale fuori stagione richiede energia sotto forma di calore e luce, ma non è paragonabile al carburante consumato da camion, trattori e altre attrezzature agricole e a quello necessario per le lunghe spedizioni e la refrigerazione dei prodotti coltivati a livello commerciale.

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Principi dell'acquaponica

Nitrificazione. La chimica che sta dietro alla conversione degli scarti dei pesci, del cibo non consumato e di altre sostanze organiche provenienti dalle vasche dei pesci in sostanze nutritive utilizzabili dalle piante - il ciclo dell'azoto - è piuttosto complicata, ma vale la pena di comprenderla a livello pratico.

I pesci espellono l'ammoniaca attraverso le branchie; una parte dell'ammoniaca si crea anche nell'acquario con la decomposizione delle piante acquatiche e del cibo non consumato, ma la maggior parte proviene dai pesci stessi.

L'ammoniaca è una fonte di azoto, di cui le piante hanno bisogno. La sua conversione richiede due tipi di batteri: il primo, Nitrospomonas sp, converte l'ammoniaca in nitriti (NH3). L'azoto contenuto nei nitriti non è utilizzabile dalle piante e anche a bassi livelli i nitriti sono tossici per i pesci. Un secondo batterio Nitrospira sp. converte i nitriti in nitrati (molte fonti attribuiscono alla Nitrobacter sp per questa conversione) in una forma che può essere utilizzata dalle piante che poi la rimuovono dall'acqua. L'acqua viene restituita ai pesci, priva di rifiuti e di ammoniaca.

I batteri nitrificanti che facilitano il processo di conversione sono presenti in natura e si moltiplicano nel sistema man mano che le condizioni si equilibrano. Possono anche essere introdotti nei sistemi. Una volta insediati, vivono nei vassoi di coltivazione, nel terreno di coltura e nei tubi che conducono l'acqua ai letti di coltura, visibili sotto forma di melma nota come biofilm. È in questa pellicola che i batteri per fare il lorocosa.

I coltivatori intensivi e quelli che utilizzano grandi volumi d'acqua aggiungono alle vasche dei pesci e ai vassoi di coltivazione un terzo recipiente, noto come sump, un luogo in cui i batteri possono moltiplicarsi e convertire i rifiuti. L'acqua proveniente da uno o più letti di coltivazione passa prima nel sump prima di tornare alle vasche dei pesci.

Come nel terreno, numerosi fattori sono in gioco per creare le condizioni migliori per le piante, i pesci e i batteri di conversione.

Mantenimento del pH corretto Come i giardinieri sanno, la maggior parte delle piante preferisce un pH leggermente acido, mentre i pesci preferiscono un pH leggermente alcalino, così come i batteri benefici. Per questo è necessario un compromesso, un pH di 6,8 - 7,2 per far felici tutti e tre.

I coltivatori devono tenere sotto controllo il livello di pH dell'acqua nel loro sistema, soprattutto all'inizio. Un valore di pH pari o superiore a 7,0 è necessario in un nuovo sistema in fase di "ciclaggio", il periodo in cui i batteri nitrificanti si insediano prima dell'aggiunta delle piante. Una volta aggiunte le piante al sistema, il pH diminuisce naturalmente. Se il pH è troppo acido, scendendo al di sotto di 6,8, i residui di azoto si trasformano in un'altra sostanza.Il processo di conversione rallenterà, permettendo ai nitriti di tornare nell'acquario.

Poiché i livelli di pH variano naturalmente, gli allevatori devono controllare periodicamente i livelli di ammoniaca e nitriti nei loro sistemi. Alcuni tipi di pesci (tilapia) tollerano meglio di altri le condizioni non perfette dell'acqua, ma tutti danno il meglio quando le condizioni sono ideali.

Aerazione È inoltre necessario muovere l'acqua dell'acquario in modo che possa assorbire l'ossigeno. Di solito questo avviene tramite il ricircolo dell'acqua nell'acquario. Un allevamento più intensivo di pesci può richiedere un'ossigenazione supplementare tramite un dispositivo di aerazione come quelli utilizzati negli acquari.

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Sistemi acquaponici

Prima di scegliere un sistema, considerate la sua collocazione: all'interno (garage, cantina, altro), all'esterno, in una serra? Considerate la disponibilità di acqua ed elettricità. Avrete bisogno di illuminare e riscaldare il vostro giardino acquaponico? Molto probabilmente, soprattutto per un funzionamento durante tutto l'anno.

Quasi tutti gli allestimenti richiedono una circolazione tra i letti di coltivazione e le vasche per i pesci. Consultate le risorse elencate di seguito per i sistemi di circolazione specifici. Piani come questi vi aiuteranno a progettare il vostro sistema per adattarlo allo spazio e alle esigenze specifiche.

I sistemi si definiscono principalmente in base al tipo di letti di coltivazione idroponica che utilizzano. I sistemi con substrato di coltivazione, che utilizzano ciottoli di argilla , Growstone® , fibra di cocco o lana di roccia Questi substrati senza terra forniscono un buon drenaggio e spazio per la crescita dei batteri benefici.

I sistemi che utilizzano un terreno di coltura senza suolo sono ulteriormente definiti dal modo in cui forniscono l'acqua, con un flusso costante o con un'inondazione periodica (flusso e riflusso).

La tecnica del film nutritivo, utilizzata da molti coltivatori idroponici, incanala l'acqua attraverso dei tubi in cui sono inseriti dei bicchieri di coltivazione. Questo tipo di sistema è adatto a molti tipi di ortaggi da giardino (lattuga) ma non ad altri.

Il metodo di coltura in acque profonde fa galleggiare le piante sull'acqua, lasciando penzolare le radici. L'acqua delle vasche dei pesci viene fatta circolare costantemente nei letti di coltura. Alcuni coltivatori hanno sperimentato la coltivazione di piante in questo stile direttamente sopra la vasca dei pesci. Questi metodi possono richiedere un drenaggio o passaggi aggiuntivi per convertire i rifiuti dei pesci.

Piante consigliate

Non tutte le piante si adattano bene a questo tipo di coltivazione. In generale, gli stessi ortaggi che si adattano bene ai sistemi idroponici possono essere coltivati in impianti acquaponici: lattuga e altre verdure a foglia, pomodori, cetrioli, fragole ed erbe aromatiche come basilico, menta, crescione ed erba cipollina.

Gli ortaggi a radice, tra cui carote e rape, possono essere coltivati se il substrato di coltivazione è sufficientemente profondo. Sono difficili da coltivare in impianti a zattera galleggiante, dove spesso producono radici dalla forma strana e contorta.

Ecco alcuni consigli pratici su cosa coltivare nel vostro sistema.

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Quali sono i pesci migliori per l'acquaponica?

I giardinieri acquaponici, vegetariani e non, spesso non allevano pesci per il consumo: l'unico ruolo dei pesci è quello di fornire fertilizzante. Quando si allevano pesci per il consumo, bisogna considerare la loro resistenza, il tasso di crescita, le esigenze di temperatura dell'acqua (rispetto alle esigenze di temperatura degli ortaggi che si vogliono coltivare, il consumo di mangime e la facilità di preparazione (pesci come il pesce persico e la carpa sono ben costruiti suI pesci spesso allevati in acquaponica, sia a scopo alimentare che non:

Tilapia. Le tilapie sono attualmente i pesci da pasto più popolari e facili da allevare. Raggiungono rapidamente le dimensioni del raccolto e tollerano una gamma più ampia di livelli di pH e di temperatura dell'acqua (da 60 a 75 gradi e oltre) rispetto alla maggior parte dei pesci. Le tilapie sono onnivore e di solito non molestano o si nutrono dei loro fratelli più piccoli. La consistenza delle loro carni e il loro gusto delicato le hanno rese popolari tra gli chef. Sono soprattuttoAlcuni Stati vietano alcuni tipi di tilapia nel tentativo di tenerli lontani dai laghi e dai corsi d'acqua dolce.

Pesce gatto I pesci gatto sono i principali pesci d'acqua dolce allevati in commercio. Sono resistenti, adatti a condizioni di acqua calda fino a 80 gradi e resistenti a molte malattie e parassiti che possono comparire in vasche autonome. Poiché i pesci gatto affollano il fondo delle vasche, di solito vengono allevati a livelli di densità inferiori a quelli raccomandati di seguito.

Trota Le trote di mare sono uno dei pesci preferiti, ma sono più difficili da allevare. Richiedono temperature dell'acqua relativamente fredde (55 gradi o meno). L'acqua così fredda influisce sulla crescita degli ortaggi. La lattuga e altre colture fredde crescono lentamente con l'acqua a questa temperatura. Pomodori, cetrioli, zucche e altre colture di stagione calda non sono adatte agli impianti che allevano trote o altre specie d'acqua fredda.

Carpa Sono resistenti e si adattano a un'ampia gamma di condizioni, il che le rende una buona scelta per i principianti. Non sempre tra i pesci preferiti, le carpe coltivate in acqua acquaponica pulita non hanno il sapore fangoso delle carpe prelevate da fiumi e laghi. Se sfilettate correttamente, le carpe sono ottime per tacos e panini.

Pesce rosso I pesci rossi, cugini delle carpe, sono una scelta popolare e non raccoglibile per gli impianti domestici. Durevoli e facili da ottenere, i pesci rossi e il loro parente più grande Koi Entrambi sono una buona scelta per i principianti.

Altri pesci utilizzati in acquaponica sono il pesce persico, il branzino, le spigole (a volte coltivate insieme al pesce gatto) e vari tipi di pesci d'acquario non schizzinosi come i guppy.

È importante calcolare la densità dei pesci rispetto all'acqua delle vostre vasche. Troppi pochi pesci significano meno nutrimento per le piante, mentre troppi possono far mancare l'ossigeno ai pesci e stressarli in altro modo. La regola generale suggerisce un quarto di chilo di pesci o meno per gallone d'acqua. Densità più elevate - mezzo chilo di pesci per gallone d'acqua - dovrebbero essere tentate solo da coltivatori esperti.

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Suggerimenti e tecniche

  1. Quando si aggiungono nuovi pesci al sistema, è bene metterli in quarantena per almeno tre-cinque giorni per assicurarsi che non introducano malattie nelle vasche.
  2. Non utilizzare tubi o tubature in rame nell'impianto. Il rame è tossico per i pesci.
  3. I pesci sono sensibili ai rapidi cambiamenti di temperatura. Mantenete la temperatura dell'acqua nelle vasche dei pesci il più possibile costante.
  4. Non esponete le vasche dei pesci all'aperto al sole, che può causare rapide fluttuazioni della temperatura dell'acqua.
  5. Fornire ombra o copertura per evitare che le alghe crescano nelle vasche.
  6. Il riscaldamento dell'acqua nell'acquario per mantenerla alla giusta temperatura può essere l'aspetto più dispendioso del sistema acquaponico. Isolate il più possibile. I sistemi esterni posizionati contro la casa o altri edifici aiutano a rallentare la perdita di calore.

Altre risorse

Ecco un buon video introduttivo, con un taglio un po' commerciale, realizzato dalla Purdue University Extension, dalla National Oceanic and Atmospheric Administration e dal Sea Grant College Illinois-Indiana. Il sito della Texas A&M, Growing Fish and Plants Together (PDF), è orientato alle attività domestiche più piccole.

Il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti ha una lunga lista di link informativi che coprono vari aspetti dell'acquacoltura e dell'agricoltura senza suolo.

Cercate idee su come progettare il vostro sistema? Provate qui.

La risorsa definitiva per i coltivatori continua ad essere il libro di Sylvia Bernstein Guida passo-passo all'allevamento di ortaggi e pesci insieme.

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Emily Baldwin è un'appassionata di natura con una passione per il giardinaggio. Orticoltrice di formazione, ha diversi anni di esperienza nella lavorazione delle piante e del verde in vari contesti, inclusi parchi pubblici e giardini privati. Con un occhio attento ai dettagli e un talento naturale per il design, Emily è in grado di creare splendidi spazi esterni esteticamente gradevoli e funzionali. Il suo blog, Garden Blog, è una piattaforma in cui condivide le sue conoscenze e competenze su tutto ciò che riguarda il giardinaggio, inclusi suggerimenti, trucchi e progetti fai-da-te. Che tu sia un giardiniere esperto o un principiante che cerca di iniziare il tuo primo giardino, il blog di Emily fornisce preziose informazioni e ispirazione per aiutarti a raggiungere i tuoi obiettivi di giardinaggio.