7.1 Fornire e misurare i nutrienti delle piante

I nutrienti entrano nel sistema aquaponico nel mangime per pesci. La quantità di azoto disponibile per la pianta è direttamente correlata al contenuto proteico del mangime. Maggiore è il contenuto proteico, maggiore è l’azoto disponibile per la crescita delle piante. Sfortunatamente, i mangimi ad alto contenuto proteico sono molto costosi, quindi nutrire un alimento proteico superiore a quello richiesto dalla tua specie di coltura è proibitivo. L’azoto deriva dalla degradazione delle proteine, i cui componenti strutturali sono costituiti da aminoacidi ricchi di azoto. Circa il 20% dell’azoto e il 50% del fosforo del mangime sono utilizzati dai pesci per la crescita. Gran parte delle lamelle N e P (70% e 30% rispettivamente) viene escreta come prodotto di scarto, mentre il resto (10% e 20% rispettivamente per N e P) viene escreto come rifiuti di particolato. I rifiuti di particolato, quelli che in acquaponica chiamiamo «solidi», contengono anche macro e micronutrienti non assorbiti dai pesci. Utilizzando questo prodotto di scarto può essere realizzato attraverso la mineralizzazione.

Tabella 9: Analisi dei nutrienti degli effluenti del sistema acquaponico mineralizzato dopo 14 giorni.

La mineralizzazione degli effluenti di pesce funziona in modo simile ai processi nel suolo. In acquaponica, gli effluenti di pesce concentrati vengono scaricati in una vasca di detenzione offline. I microbi degradano aerobicamente (o anaerobicamente) i materiali solidi organici, rilasciando sostanze nutritive inorganiche solubili nell’acqua, che sono poi disponibili per le piante da utilizzare (Delaide et al. 2018, Goddek et al. 2018). È possibile accedere all’acqua ricca di sostanze nutritive tramite la sedimentazione del particolato e il sifonamento dell’acqua dall’alto.

Esistono informazioni limitate sulle condizioni ambientali ideali necessarie per ottenere un’efficace mineralizzazione aerobica degli effluenti ittici. I risultati preliminari dei sistemi di ricerca acquaponica in loco presso la KSU mostrano che la mineralizzazione degli effluenti di pesce per 14 giorni ha comportato un aumento del 143% del fosfato (PO~4~), un aumento del 47% dei nitrati (NO~3~-N) e ≥ 20% di calcio (Ca), magnesio (Mg) e potassio (K) rispetto all’acqua del sistema (Tabella 9). I solidi di particolato hanno un rapporto NPK di 4:5:1, oltre a livelli notevoli di Ca e Mg.

I nutrienti vegetali sono quantificati attraverso test di laboratorio sull’acqua e sui tessuti vegetali. I test possono essere piuttosto costosi per gli agricoltori (in genere tra\ $20-\ $75 USD per campione) e i risultati non sono immediati. Alcune università possono fornire test gratuiti che possono accelerare il processo e ridurre i costi. Misurare la conducibilità elettrica (EC) dell’acqua è utile per determinare la concentrazione di sali nutrienti, ma non quantificare quali nutrienti sono disponibili per le piante. L’intervallo CE accettabile per l’acquaponica è compreso tra 0,5-2,0 μS/cm.

• Fonte: Janelle Hager, Leigh Ann Bright, Josh Dusci, James Tidwell. 2021. Università statale del Kentucky. Manuale di produzione Aquaponics: un manuale pratico per i coltivatori. *