7.1 Fornire e misurare i nutrienti delle piante

I nutrienti entrano nel sistema aquaponico nel mangime per pesci. La quantità di azoto disponibile per la pianta è direttamente correlata al contenuto proteico del mangime. Maggiore è il contenuto proteico, maggiore è l'azoto disponibile per la crescita delle piante. Sfortunatamente, i mangimi ad alto contenuto proteico sono molto costosi, quindi nutrire un alimento proteico superiore a quello richiesto dalla tua specie di coltura è proibitivo. L'azoto deriva dalla degradazione delle proteine, i cui componenti strutturali sono costituiti da aminoacidi ricchi di azoto. Circa il 20% dell'azoto e il 50% del fosforo del mangime sono utilizzati dai pesci per la crescita. Gran parte delle lamelle N e P (70% e 30% rispettivamente) viene escreta come prodotto di scarto, mentre il resto (10% e 20% rispettivamente per N e P) viene escreto come rifiuti di particolato. I rifiuti di particolato, quelli che in acquaponica chiamiamo «solidi», contengono anche macro e micronutrienti non assorbiti dai pesci. Utilizzando questo prodotto di scarto può essere realizzato attraverso la mineralizzazione.

Tabella 9: Analisi dei nutrienti degli effluenti del sistema acquaponico mineralizzato dopo 14 giorni.

CategoriaGiorno 0Giorno 14%variazione pH6.546,48-1%EC0,60,7627% CAZIONI PRINCIPALI (PPM)Calcio (Ca)57,9774,2328%Magnesio (Mg)13,3117,5432%Potassio (K)27,3832,6519%Sodio (NA)33,8943,68 29%Ammonio (NH4-N)0,790-79%ANIONI MAGGIORI (PPM)Nitrato (NO~3~-N)28,4741,7447%Cloruro (CI)46,7662,6134% Fluoro (F)0 000%Solfato (SO4)53.2958,9211%Fosfato (PO~4~)7,6118,5143%Carbonati (CO3)000%Bicarbonati (HCO3) 19.8122.2112%Alcalinità (mg)16,2518,2112%TRACE (PPM)Alluminio (AL)0,010,05400%Ferro (Fe)1,950% Manganese (Mn)0,0010,03290%zinco (Zn)0,370,4214%Rame (Cu)0,020,08300%Boro (B)0,060,0833%Molibdeno (Mo) )000%

La mineralizzazione degli effluenti di pesce funziona in modo simile ai processi nel suolo. In acquaponica, gli effluenti di pesce concentrati vengono scaricati in una vasca di detenzione offline. I microbi degradano aerobicamente (o anaerobicamente) i materiali solidi organici, rilasciando sostanze nutritive inorganiche solubili nell'acqua, che sono poi disponibili per le piante da utilizzare (Delaide et al. 2018, Goddek et al. 2018). È possibile accedere all'acqua ricca di sostanze nutritive tramite la sedimentazione del particolato e il sifonamento dell'acqua dall'alto.

Esistono informazioni limitate sulle condizioni ambientali ideali necessarie per ottenere un'efficace mineralizzazione aerobica degli effluenti ittici. I risultati preliminari dei sistemi di ricerca acquaponica in loco presso la KSU mostrano che la mineralizzazione degli effluenti di pesce per 14 giorni ha comportato un aumento del 143% del fosfato (PO~4~), un aumento del 47% dei nitrati (NO~3~-N) e ≥ 20% di calcio (Ca), magnesio (Mg) e potassio (K) rispetto all'acqua del sistema (Tabella 9). I solidi di particolato hanno un rapporto NPK di 4:5:1, oltre a livelli notevoli di Ca e Mg.

I nutrienti vegetali sono quantificati attraverso test di laboratorio sull'acqua e sui tessuti vegetali. I test possono essere piuttosto costosi per gli agricoltori (in genere tra\ $20-\ $75 USD per campione) e i risultati non sono immediati. Alcune università possono fornire test gratuiti che possono accelerare il processo e ridurre i costi. Misurare la conducibilità elettrica (EC) dell'acqua è utile per determinare la concentrazione di sali nutrienti, ma non quantificare quali nutrienti sono disponibili per le piante. L'intervallo CE accettabile per l'acquaponica è compreso tra 0,5-2,0 μS/cm.

• Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Università statale del Kentucky. Manuale di produzione Aquaponics: un manuale pratico per i coltivatori. *