Kvävecykeln i akvaponi

Kvävecykeln betecknar den kedja av omvandlingar som kväverika avfallsprodukter genomgår i vattnet. Konkret utsöndrar fiskarna ammoniak och ammonium (NH₃/NH₄⁺) i vattnet via sina exkrementer och sin andning. Dessa två föreningar är mycket giftiga för vattenlevande organismer. Utan ingripande skulle de ansamlas och äventyra dina fiskar inom några timmar eller dagar beroende på populationstätheten.

I ett balanserat akvaponisystem omvandlas ammoniak och ammonium successivt till mindre skadliga ämnen tack vare mikroorganismers aktivitet. Denna nitrifikationsprocess leder till bildning av nitrat, som tolereras väl av fiskarna och fungerar som gödsel för växterna.

Under denna cykel passerar kvävet genom tre huvudsakliga kemiska former. Ammoniak och ammonium kommer först från fiskarnas avfall (urin, exkrementer, andning). Ammonium är mindre giftigt, men bägge är farliga i höga koncentrationer. Specifika bakterier oxiderar sedan dessa föreningar till nitrit, en andra form som är lika giftig för fiskarna.

Slutligen omvandlar andra bakterier nitriten till nitrat. Nitratet utgör slutprodukten av cykeln : det är inte skadligt för fiskarna och blir en oumbärlig näringskälla för växterna.

Denna nitrifikationsprocess i akvaponisystemet sköts av nitrifierande bakterier som naturligt förekommer i vattnet. Inom akvaponin skiljer man huvudsakligen på två nyttiga bakteriesläkten : Nitrosomonas och Nitrobacter.

Nitrosomonas oxiderar ammoniak och ammonium till nitrit, medan Nitrobacter omvandlar nitriten till nitrat. De koloniserar substratet (odlingsbäddens media, bio-bollar, pimpsten…) och behandlar kontinuerligt det vatten som cirkulerar igenom.

Det är viktigt att förstå att nitrifierande bakterier behöver gynnsamma förhållanden för att trivas : löst syre (eftersom de arbetar genom oxidation), ett lämpligt pH (nära neutralt) och tid för att etablera sig.

Denna nitrifikationscykel (kväve), som sköts av gynnsamma bakterier, är oumbärlig för att omvandla fiskarnas avfall till närsalter som växterna kan ta upp. Om du introducerar fiskar alltför snabbt i ett nytt system kan ammoniak och ammonium ansamlas till giftiga nivåer i brist på tillräckligt med bakterier, vilket leder till stress eller dödlighet hos fiskarna.

Vänta några veckor för att bakteriekolonierna ska hinna utvecklas. Övervaka kvävevärdena med tester under denna inkörningsperiod. Introducera fiskarna först när nitriten minskar och nitraten börjar uppträda, ett tecken på att cykeln är i drift.

Även efter den initiala inkörningen kan en obalans i kvävecykeln uppstå och påverka ditt akvaponiekosystem. Det är viktigt att känna igen symptomen på en dåligt etablerad eller icke-fungerande cykel. På fiskarsidan, var uppmärksam på stressignaler : fiskar som andas snabbt vid ytan, som blir apatiska eller tappar matlusten, kan avslöja en topp i nitrit eller ammoniak. På växtsidan är gulnande bladverk eller klena skott ofta ett tecken på brist på nitrat (kvävebrist).

Grundregel nummer ett är att regelbundet utföra vattentester. Skaffa ett komplett vattentestkit för akvarium, som inkluderar tester för ammoniak, nitrit och nitrat. Det är det enda sättet att exakt mäta dessa osynliga parametrar.

Testa helst varje vecka och notera resultaten. Du bör alltid hålla högst 1 mg/L NH₃/NH₄⁺, 2 mg/L NO₂⁻ och en viss nivå av NO₃⁻ motsvarande dina växters förbrukning. Om ammoniaken eller nitriten stiger, vänta inte : minska fiskarnas utfodring (överutfodring är en vanlig orsak till ammoniakpikar), lägg tillfälligt till extra luftning och gör ett partiellt vattenbyte vid behov för att späda ut gifterna. Tänk dessutom på att sköta biofiltret utan att sterilisera det — skölj till exempel aldrig filtermedierna med klorerat kranvatten, eftersom du då riskerar att döda dina värdefulla bakterier.

Slutligen, när du startar ett nytt system eller introducerar nya fiskar, vidta försiktighetsåtgärder för att inte överbelasta den begynnande cykeln. Man kan också "förcykla" ett system genom att tillsätta en ammoniakkälla (till exempel ett bakterieaktivatorpreparat för dammar) innan fiskarna tillsätts, vilket låter de goda bakterierna etablera sig utan att riskera djurens liv.