9.5 Conclusions
9.5.1 Inconvénients actuels du cycle des éléments nutritifs en aquaponie
En hydroponique, la solution nutritive est déterminée avec précision et l’apport nutritif dans le système est bien compris et contrôlé. Il est donc relativement facile d’adapter la solution nutritive pour chaque espèce végétale et pour chaque stade de croissance. En aquaponie, selon la définition (Palm et al. 2018), les nutriments doivent provenir d’au moins 50 % des aliments non consommés, des matières fécales solides et des excrétions solubles du poisson, ce qui rend plus difficile la surveillance des concentrations d’éléments nutritifs disponibles pour l’absorption des plantes. Un deuxième inconvénient est la perte de nutriments par plusieurs voies comme l’élimination des boues, le renouvellement de l’eau ou la dénitrification. L’élimination des boues entraîne une perte de nutriments car plusieurs éléments nutritifs clés comme le phosphore précipitent souvent et sont ensuite piégés dans les boues solides évacuées. Le renouvellement de l’eau, qui doit avoir lieu même dans de petites proportions, ajoute également à la perte de nutriments du circuit aquaponique. Enfin, la dénitrification est due à la présence de bactéries dénitrifiantes et à des conditions favorables à leurs métabolismes.
9.5.2 Comment améliorer le cycle des nutriments ?
En conclusion, le cycle des nutriments doit encore être amélioré afin d’optimiser la croissance des plantes en aquaponie. Plusieurs options sont donc actuellement étudiées dans Chap. 8. Afin d’éviter de perdre les nutriments capturés dans les boues, des unités de reminéralisation des boues ont été développées ([Chap. 10](/community/articles/chapter-10-traitements-aérobique-et-anaérobique-pour-réduction-et-minéralisation des boues aquaponiques)). L’objectif de ces unités est d’extraire les nutriments capturés sous forme solide dans les boues et de les réinjecter dans le système sous une forme que les plantes peuvent absorber (Delaide 2017). Une autre technique pour réduire la perte d’éléments nutritifs consisterait à favoriser l’absorption des plantes par la concentration de la solution aquaponique (c.-à-d. l’élimination d’une fraction de l’eau pour conserver la même quantité de nutriments, mais dans un volume d’eau moindre). Une telle concentration pourrait être obtenue par l’ajout d’une unité de dessalement dans le cadre du système aquaponique (Goddek et Körner 2019 ; Goddek et Keesman 2018). Enfin, l’utilisation de systèmes découplés/multi-boucles permet des conditions de vie et de croissance optimales pour tous les poissons, plantes et micro-organismes. Bien que certaines recherches aient été entreprises dans ce domaine, d’autres recherches devraient être menées pour mieux comprendre le cycle des nutriments en aquaponie. En effet, plus d’informations sur les cycles exacts de chaque macronutriments (quelle forme, comment il peut être transformé ou non par des micro-organismes, comment il est absorbé par les plantes en aquaponie) ou sur l’influence des espèces de plantes et de poissons et des paramètres de l’eau sur les cycles nutritifs pourraient grandement aider à comprendre les systèmes aquaponiques.