La serre aquaponique

La serre aquaponique de la Raffinerie

des références en terme d'aquaponie :

• A la découverte de l'aquaponie : http://aquaponie.net/decouverte_aquaponie_V02.pdf
• Introduction à l'aquaponie https://www.zhaw.ch/storage/lsfm/institute-zentren/iunr/oekotechnologie/aquavet/outcomes/R2-general-description-of-aquaponics-fr.pdf
• le guide de l'aquaponie à télécharger gratuitement sur ce lien : https://www.aquaponie.fr/formation-aquaponie/

Notre serre aquaponique comporte deux systèmes distincts, un avec des seaux hollandais pour des légumes racines / fruits à forts systèmes racinaires (tomates, concombres, aubergines...) et un autre avec les "Nutrient film technic" (NFT) pour des légumes feuille à faibles systèmes racinaires (salades, brèdes, aromatiques, fraisiers...) . La serre se caractérise par :

• Structure entièrement faite en bois de palette
• 2 systèmes de cultures distincts
• 150 m2 de surface
• durée de croissance des poissons : 6 mois
• type de poissons : tilapias
• capacité de production 40 kg par mois

Notre système se compose de :

• 6 bacs à poissons de 800 litres chacun avec 6 tailles différentes de poissons, des alevins de quelques grammes aux poissons prêts à être prélevé d'environ 500 grammes
• 1 bac de stockage d'1 m3 qui sert à stocker l'eau de remplissage pendant au moins 24h afin de la déchlorer (l'eau de ville étant chlorée)
• 1 bac tampon situé au cœur des systèmes piscicoles et végétaux (lieu où sont installées les pompes faisant circuler l'eau dans l'ensemble des circuits)
• 3 filtres permettant de filtrer la matière organique et la réduire en particules plus fines
• 1 filtre biologique constitué des bactéries qui vont procéder à la nitrification (transformation des déjections de poissons en nutriments pour les plantes)
• 1 lampe UV, afin de minimiser la formation d’algues, de bactéries et de moisissures (intéressant également si à terme on veut introduire de la nourriture à base de larves de mouches soldats)
• 1 pompe à air afin d'oxygéner l'ensemble du circuit et en particulier les bacs à poissons et le filtre biologique

Guide de gestion de la serre aquaponique de La Raffinerie

Contrôle de la population de poissons

Afin de permettre un suivi précis du système il faut avoir une bonne vision de la quantité de poissons présents dans les bacs. Pour cela il faudra établir une fiche de suivi, en commençant par compter le nombre d'alevins initiaux et ensuite décompter la quantité en fonction de la mortalité.

Protocole de contrôle de la biomasse

proposition de protocole de contrôle de la biomasse :

• peser 3 poissons au hasard
• faire la moyenne du poids
• multiplier par le nombre de poissons présents

L'alimentation des poissons

La quantité de nourriture à donner aux poissons est fonction de leur poids qui varie en fonction de leur âge (+ d'infos sur ce lien)

Voici un tableau estimatif de la quantité de nourriture à donner en fonction de l'âge des poissons et de la température de l'eau.

Ces chiffres sont théoriques, pour ajuster au mieux la quantité d'aliment il faut faire quelques contrôles réguliers :

• Avant de distribuer des aliments, vérifiez s'il n'y a pas de restes de la distribution précédente. Si il n'y a aucun reste, ajouter un peu d'aliment à la prochaine distribution. Si il y en reste beaucoup, diminuer à la prochaine distribution. Si il en reste juste un peu garder la même quantité d'aliment à la prochaine distribution
• Pendant la distribution d'aliments, observez soigneusement les poissons afin de voir s'ils se nourrissent avec appétit. Un bon appétit est signe de bonne santé et de bonne qualité de l'eau.
• Tous les 15 à 30 jours, vérifiez la nouvelle biomasse de poissons présente dans le bac (cf protocole) et ajustez la ration alimentaire journalière en conséquence.

source d'information sur le sujet :

• calcul de la quantité journalière d'aliment : http://www.fao.org/fishery/docs/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6709f/x6709f10.htm

Les tests sur l'eau

Le principe de l'aquaponie repose sur le cycle du carbone, explication. L’azote est un composant essentiel de la manière organique minérale et végétale. Dans les composés de l’azote on en retrouve quatre principaux qui peuvent être plus ou moins toxiques. Nitrates, Nitrites, ammonium et ammoniac.

• Phase 1 les déjections des poissons se dégradent grâce à des micro-organismes et à l’oxygène. Il se transforme alors en ammoniac, si l'eau est basique (ph>7) ou en ammonium si l'eau est acide (ph<7). L’ammoniac est toxique pour les poissons d’où la nécessité d’être filtré et récupéré par les plantes.
• Phase2 Cette deuxième phase s’appelle la nitrification. Les bactéries nitrifiantes vont traiter l’ammoniac et l’ammonium en suivant deux étapes distinctes :
  • La nitrosation transforme l’ammonium et l’ammoniac en nitrites grâce à des bactéries (nitrosomonas). Les nitrites sont toxiques et ne permettent pas au sang de véhiculer correctement l’oxygène.
  • La nitratation intervient sur la transformation des nitrites en nitrates par des bactéries (nitrobacter). ils sont peu toxiques pour les poissons et assimilables comme des nutriments par les plantes.

la température optimale de croissance des bactéries se situe entre 25 et 30° C

En résumé on a le cycle : déjections de poissons => amoniac + amanium =>nitrites => nitrates assimilable par les plantes

Pour les poissons

Les nitrites

Les nitrites (NO2-) sont des sels de l’acide nitreux qui résultent de la réduction de l’ammoniaque par les nitrobactéries. Ces mêmes nitrites vont ensuite être transformés en nitrates par ces mêmes nitrobactéries.

Trop de nitrites dans l’eau et c’est l’asphyxie assurée des poissons.

Un taux de nitrite entre 0 et 0,2 mg/l est un bon taux. Le seuil à ne pas dépasser est de 0,5 mg/l

Que faire pour équilibrer les nitrites?

Dans un aquarium équilibré, le taux de nitrites est pratiquement nul car ils sont rapidement transformés en nitrates

• En changeant un volume important d’eau (1/3 voire 1/2 du volume du bassin)
• En nourrissant moins vos poissons pendant une semaine
• En oxygénant l’eau au maximum
• En ajoutant des bactéries nitrifiantes dans l’eau de votre système (nitrobactéries)

Les nitrates

trop de nitrate (taux supérieur à 800ppm) est toxique pour les poissons

Le taux de nitrates parfait est situé entre 40 et 120 ppm. Il ne faut jamais dépasser les 300 ou 400 ppm

Que faire pour équilibrer les nitrates?

• En changeant un volume important d’eau (1/3 voire 1/2 du volume du bassin)
• En nourrissant moins vos poissons pendant une semaine ou deux
• En ajoutant plus de végétaux dans votre bac de culture
• En utilisant un filtre à nitrates
• Faire baisser le taux de nitrites de votre eau en aquaponie

Le pH

• Le pH idéal pour le cycle de l’azote (transformation des déjections des poissons par des bactéries en nutriments pour les plantes est légèrement alcalin (7,0 à 9,0)
• le pH idéal pour la disponibilité des nutriments et oligo-éléments est légèrement acide (5,5 à 6,5).
• Les bactéries qui transforme les déjections des poissons en nutriment pour les plantes, ne se développent que dans une eau dont le pH est situé entre 6 et 8.5.
• les poissons préfèrent un pH élevé ou neutre. 7 à 10

Le meilleur compromis est donc de situé le pH dans une fourchette de 6,5 à 7,0 en se rapprochant le plus de la valeur moyenne de 6,8

Que faire pour équilibrer le ph?

• Si le pH est faible (<6.4), vous pouvez utiliser du bicarbonate de potassium ou de calcium pour augmenter le pH.
• Si le pH est fort (>7.0), vous pouvez utiliser de la tourbe pour bassin ( colorera le bassin d'une teinte jaunâtre mais fera baisser le pH )

La dureté de l'eau

• La dureté de l'eau influe sur la stabilité du PH

KH : Entre 60 et 140 mg/litre ou entre 4 et 5°d sur le test bandelette.

Que faire pour équilibrer la dureté?

pour augmenter le KH, il faut ajouter du bicarbonate de Potassium ou laisser mettre des coquillages dans le bassin

L'ammoniac

• l'ammoniac est toxique pour les poissons

le taux d'ammoniac doit être <1 ppm / mg/l

Que faire pour équilibrer l'ammoniac?

bien gérer l'apport en nourriture car en excès, elle va se déposer au fond des bassins et sa décomposition va produire de l'ammoniac

Afin de "cycler" (mettre en place le cycle du carbone), il faut ajouter de l'ammoniac (ou sous forme d'urine)

Le CO²

Le CO² est toxique pour les poissons, il est produit par les poissons et les éventuels algues.

Que faire pour équilibrer le Co²?

bien oxygéner les bassin en n'obturant pas la surface des bassins et en vérifiant que les bulleurs fonctionnent bien

Pour les Plantes

Le Magnésium

Le magnésium (Mg) est un des principaux composants de la chlorophylle produite par le règne végétal. Il est donc utile d’apporter des engrais contenant du magnésium aux plantes pour augmenter leur croissance et leur production.

Que faire pour équilibrer le magnésium

• pour augmenter le magnésium on utilise du Sel d'Epsom ou sulfate de magnésium

Le Potassium

En aquaponie, le potassium a une influence positive sur la croissance des plantes, et plus particulièrement sur la formation de fruits. Le signe le plus révélateur de carence en potassium, dans de nombreux systèmes d'aquaponies, est le retard de croissance des racines. Cela signifie que les plantes présentent une croissance ralentie ou rabougrie et peuvent être facilement retirées des médias. Le système racinaire des plantes tirées sera petit, souvent bruni, et manquera beaucoup de résistance.

Que faire pour équilibrer le potassium

• pour augmenter le potassium on utilise du Carbonate de potassium

Le Calcium

Le calcium est très important dans le cycle de croissance des plantes dans un système d'aquaponie. C’est un élément nutritif courant qui n’est généralement pas en carence si le pH est stable.

Que faire pour équilibrer le Calcium

• Pour augmenter le calcium on utilise du Carbonate de Calcium

Le taux de calcium conseillé dans l’eau du système est de l’ordre de 65mg/L mais vous pourrez très bien avoir un taux compris entre 40 et 140mg/L

Le Fer

Quel est l'influence du fer sur le système?

Le fer intervient dans le processus de la photosynthèse et a donc une influence visible sur la croissance des végétaux. Le fer chélate DTPA peut être immédiatement absorbé par la plante.

Que faire pour équilibrer le fer?

• on utilise du Fer DTPA 11 %

indications :

• L’ajout de ce produit dans votre système ne change pas la valeur du pH et n’est pas toxique pour les poissons.
• Le fer DTPA est photodégradable, il faut donc éteindre votre lampe UV durant les heures suivant l’application dans l’eau.
• Ne pas mélanger directement sans dilution avec des produits à base de cuivre ou de zinc.

Protocole de mise en service

• pendant plusieurs semaines on fait tourné le système sans poisson et avec quelques plantes d'eau afin de vérifier qu'il n'y ait pas de problème de fuite et pour que le cycle du carbone se lance
• les bactéries colonisent d'elles-mêmes le milieu, naturellement sans avoir à les ajouter car elles sont présentes partout. Tester le taux de nitrites, lorsqu'il apparaissent c'est signe que le travail des bactéries nitrificatrices commence à porter ses fruits.
• Vérifiez à l'aide d'un test que les valeurs du pH et de de dureté sont compatibles avec le système en aquaponie
• Lorsque les nitrates apparaissent dans le milieu à leur tour en quantité conséquente (5 à 10 ppm), et que les nitrites affichent 0 ppm, vous pouvez mettre en place les plants de légumes dans le bac de culture. Ils vont commencer à épurer l'eau en nitrates.
• laisser tourner le système 48h et introduisez les alevins dans le premier bac
• 1 fois par mois ajouter les alevins bacs à bacs, au bout de 6 mois tous les bacs sont colonisés
• Ces 6 premiers mois sont importants car c'est sur cette période que le système est le plus sujet aux variations
• Pendant cette période, faire des tests journaliers et compenser progressivement, si besoin les indicateurs qui dépassent les seuils

Questions qu'on se pose pour compléter la documentation et notre connaissance du système

• comment se passe le renouvellement d'eau? quelle quantité?, est ce qu'il y a un système automatique possible ?
• est ce que c'est possible de renvoyer les eaux de renouvellement dans un cu-bitainer via une pompe pour l'arrosage du potager?
• comment et quand on récupère les boues
• voir quel système on adopte en cas de panne elec
• travailler sur un protocole d'introduction des larves de mouches soldats
• pourrions nous faire un élevage d'alevin?

Travaux / achat à prévoir

• balance et épuisette pour peser les poissons
• faire fiches de suivi
• un poste désinfection des mains avant d'entrer