Dusíkový cyklus v akvaponii

Dusíkový cyklus označuje sled proměn, kterými prochází odpad bohatý na dusík ve vodě. Konkrétně ryby vylučují do vody amoniak a amonný iont (NH₃/NH₄⁺) prostřednictvím svých výkalů a dýchání. Tyto dvě sloučeniny jsou však pro vodní organismy velmi toxické. Bez zásahu by se hromadily a ohrozily vaše ryby v řádu hodin či dní podle hustoty populace.

Naštěstí jsou ve vyváženém akvaponickém systému amoniak a amonný iont postupně přeměňovány na méně škodlivé látky díky působení mikroorganismů. Tento nitrifikační cyklus vede ke vzniku dusičnanů, které ryby dobře snášejí a které slouží jako hnojivo pro rostliny.

Během tohoto cyklu prochází dusík třemi hlavními chemickými formami. Nejprve amoniak a amonný iont, které pocházejí z odpadu ryb (moč, výkaly, dýchání). Amonný iont je méně toxický, ale oba jsou nebezpečné při vysokých koncentracích. Specifické bakterie pak tyto sloučeniny oxidují na dusitany, druhou stejně tak toxickou formu pro ryby.

Nakonec jiné bakterie přemění dusitany na dusičnany. Dusičnany jsou konečným produktem cyklu : nejsou škodlivé pro ryby a stávají se nezbytným zdrojem živin pro rostliny.

Tento nitrifikační proces akvaponického systému zajišťují nitrifikační bakterie přirozeně přítomné ve vodě. V akvaponii rozlišujeme především dva rody užitečných bakterií : Nitrosomonas a Nitrobacter.

Nitrosomonas oxidují amoniak a amonný iont na dusitany, zatímco Nitrobacter přeměňují dusitany na dusičnany. Osídlují nosič (média pěstebního lože, biokuličky, pucolán…) a průběžně zpracovávají vodu, která jím protéká.

Je důležité pochopit, že nitrifikační bakterie potřebují k prosperitě příznivé podmínky : rozpuštěný kyslík (protože pracují oxidací), vhodné pH (kolem neutrální hodnoty) a čas na usazení.

Tento nitrifikační cyklus (dusíku), zajišťovaný prospěšnými bakteriemi, je nezbytný pro přeměnu odpadu ryb na živiny vstřebatelné rostlinami. Pokud do nového systému zavedete ryby příliš rychle, amoniak a amonný iont se mohou nahromadit na toxické úrovně kvůli nedostatku bakterií, což vede ke stresu nebo úmrtnosti ryb.

Počkejte několik týdnů, než se kolonie bakterií rozvinou. Během této záběhové fáze sledujte parametry dusíku pomocí testů. Ryby zaveďte až ve chvíli, kdy dusitany klesají a dusičnany se začínají objevovat, což je známka, že je cyklus funkční.

I po počátečním zacyklení může dojít k nerovnováze dusíkového cyklu a ovlivnit váš akvaponický ekosystém. Je důležité rozpoznat příznaky špatně zavedeného nebo nefunkčního cyklu. U ryb buďte pozorní ke známkám stresu : ryby, které rychle dýchají u hladiny, stávají se apatickými nebo ztrácejí chuť k jídlu, to může prozradit nárůst dusitanů nebo amoniaku. U rostlin je žloutnoucí listoví nebo zakrnělé výhonky často známkou nedostatku dusičnanů (nedostatek dusíku).

Pravidlo číslo jedna je pravidelně provádět testy vody. Pořiďte si kompletní testovací sadu vody pro akvárium včetně testů na amoniak, dusitany a dusičnany. To je jediný způsob, jak tyto neviditelné parametry přesně změřit.

Ideálně testujte každý týden a zaznamenávejte výsledky. Měli byste vždy získat maximálně 1 mg/L NH₃/NH₄⁺, 2 mg/L NO₂⁻ a určitou úroveň NO₃⁻ odpovídající spotřebě vašich rostlin. Pokud amoniak nebo dusitany stoupají, nečekejte : omezte krmení ryb (překrmování je častou příčinou nárůstu amoniaku), dočasně přidejte další provzdušnění a podle potřeby proveďte částečnou výměnu vody k zředění toxinů. Kromě toho myslíte na údržbu biofiltru bez jeho sterilizace, nikdy neproplachujte filtrační média například chlorovanou vodou z kohoutku, jinak hrozí usmrcení vašich cenných bakterií.

Nakonec při spouštění nového systému nebo zavádění nových ryb buďte opatrní, abyste vznikající cyklus nepřetížili. Stejně tak lze systém „předzacyklit“ přidáním zdroje amoniaku (například bakteriálního aktivátoru pro jezírko) před přidáním ryb, což umožní dobrým bakteriím se usadit bez ohrožení života zvířat.