Cykl azotowy w akwaponice

Cykl azotu oznacza ciąg przemian, jakim ulegają odpady bogate w azot w wodzie. Konkretnie, ryby wydalają amoniak i jon amonowy (NH₃/NH₄⁺) do wody przez odchody i oddychanie. Oba te związki są bardzo toksyczne dla organizmów wodnych. Bez interwencji nagromadziłyby się i zagrażałyby rybom w ciągu kilku godzin lub dni w zależności od gęstości obsady.

Na szczęście w zrównoważonym systemie akwaponicznym amoniak i jon amonowy są stopniowo przekształcane w mniej szkodliwe substancje dzięki działaniu mikroorganizmów. Ten cykl nitryfikacji prowadzi do powstania azotanuów, które są dobrze tolerowane przez ryby i służą jako nawozy dla roślin.

W tym cyklu azot przechodzi przez trzy główne formy chemiczne. Amoniak i jon amonowy — pierwsze — pochodzą z odpadów ryb (mocz, odchody, oddychanie). Jon amonowy jest mniej toksyczny, ale obie formy są niebezpieczne przy wysokich stężeniach. Specyficzne bakterie utleniają te związki do azotynów, drugiej formy równie toksycznej dla ryb.

Wreszcie inne bakterie przekształcają azotyny w azotany. Azotany stanowią końcowy produkt cyklu : nie są szkodliwe dla ryb i stają się niezbędnym źródłem składników odżywczych dla roślin.

Ten proces nitryfikacji systemu akwaponicznego jest zapewniany przez bakterie nitryfikacyjne naturalnie występujące w wodzie. W akwaponice wyróżnia się głównie dwa rodzaje pożytecznych bakterii : Nitrosomonas i Nitrobacter.

Nitrosomonas utleniają amoniak i jon amonowy do azotynów, podczas gdy Nitrobacter przekształcają azotyny w azotany. Zasiedlają podłoże (media łoża uprawnego, bio-kulki, pumeks...) i nieprzerwanie przetwarzają krążącą wodę.

Ważne jest zrozumienie, że bakterie nitryfikacyjne potrzebują sprzyjających warunków do prosperowania : rozpuszczonego tlenu (gdyż pracują przez utlenianie), odpowiedniego pH (około obojętnego) i czasu na kolonizację.

Ten cykl nitryfikacji (azotu), zapewniany przez pożyteczne bakterie, jest niezbędny do przekształcenia odpadów ryb w składniki odżywcze przyswajalne przez rośliny. Jeśli zbyt szybko wprowadzisz ryby do nowego systemu, amoniak i jon amonowy mogą nagromadzić się do toksycznych poziomów z powodu niewystarczającej liczby bakterii, powodując stres lub śmiertelność ryb.

Odczekaj kilka tygodni, aż kolonie bakterii się rozwiną. Monitoruj parametry azotu za pomocą testów podczas tej fazy rozruchu. Wprowadź ryby dopiero gdy azotyny maleją i pojawiają się azotany, co oznacza, że cykl jest aktywny.

Nawet po początkowym cyklowaniu, rozrównoważenie cyklu azotu może wystąpić i wpłynąć na ekosystem akwaponiczny. Ważne jest rozpoznanie objawów źle ustanowionego lub zawieszonego cyklu. Po stronie ryb bądź czujny na oznaki stresu : ryby szybko oddychające przy powierzchni, apatyczne lub tracące apetyt — może to wskazywać na skok azotynów lub amoniaku. Po stronie roślin, żółknące liście lub słabe pędy to często oznaka niedoboru azotanuów (niedobor azotu).

Pierwsza zasada to regularne wykonywanie testów wody. Zaopatrz się w kompletny zestaw testów wody dla akwarium, obejmujący testy na amoniak, azotyny i azotany. To jedyny sposób na dokładne zmierzenie tych niewidocznych parametrów.

Idealnie testuj co tydzień i zapisuj wyniki. Powinieneś zawsze uzyskać maksymalnie 1 mg/L NH₃/NH₄⁺, 2 mg/L NO₂⁻ i pewien poziom NO₃⁻ odpowiadający zużyciu Twoich roślin. Jeśli amoniak lub azotyny rosną, nie czekaj : zmniejsz karmienie ryb (nadmierne karmienie jest częstą przyczyną skoku amoniaku), tymczasowo dodaj dodatkowe napowietrzanie i wykonaj częściową wymianę wody jeśli konieczne, aby rozcieńczyć toksyny. Ponadto pamiętaj o konserwacji biofiltru bez jego sterylizacji : nigdy nie płucz media filtracyjnych wodą chlorowaną z kranu, bo możesz zniszczyć cenne bakterie.

Wreszcie, przy uruchamianiu nowego systemu lub wprowadzaniu nowych ryb, zachowaj ostrożność, aby nie przeciążyć rodzącego się cyklu. Można również "wstępnie cyklować" system, dodając źródło amoniaku (np. aktywator bakteryjny do stawu) przed dodaniem ryb, co pozwala pożytecznym bakteriom osiedlić się bez narażania zwierząt.