Sistema di ciclismo e avvio di una colonia di biofiltri
Sistema cycling è un termine che descrive il processo iniziale di costruzione di una colonia batterica al primo avvio di qualsiasi RAS, inclusa un’unità acquaponica. In circostanze normali, questo richiede 3-5 settimane; il ciclismo è un processo lento che richiede pazienza. Nel complesso, il processo prevede l’introduzione costante di una fonte di ammoniaca nell’unità acquaponica, l’alimentazione della nuova colonia batterica e la creazione di un biofiltro. Il progresso viene misurato monitorando i livelli di azoto. Generalmente, il ciclismo avviene una volta costruito un sistema aquaponico, ma è possibile dare al biofiltro un vantaggio quando si crea un nuovo sistema aquaponico. È importante capire che durante il processo ciclico ci saranno alti livelli di ammoniaca e nitrito, che potrebbero essere dannosi per i pesci. Inoltre, assicurarsi che tutti i componenti aquaponici, in particolare il biofiltro e l’acquario, siano protetti dalla luce solare diretta prima di iniziare il processo.
Una volta introdotta nell’unità, l’ammoniaca diventa una fonte alimentare iniziale per l’AOB, alcuni dei quali sono naturalmente presenti e reclutano al sistema da soli. Possono essere trovati a terra, in acqua e in aria. Entro 5-7 giorni dalla prima aggiunta di ammoniaca, l’AOB inizia a formare una colonia e inizia a ossidare l’ammoniaca in nitrito. L’ammoniaca deve essere continuamente, ma con cautela, aggiunta per garantire cibo adeguato alla colonia in via di sviluppo senza diventare tossico. Dopo altri 5-7 giorni i livelli di nitriti nell’acqua avranno iniziato a salire, il che a sua volta attira il NOB. Man mano che le popolazioni di NOB aumentano, i livelli di nitriti nell’acqua inizieranno a diminuire man mano che il nitrito viene ossidato in nitrato. L’intero processo è illustrato nella Figura 5.3, che mostra le tendenze di ammoniaca, nitriti e nitrati nell’acqua nei primi 20-25 giorni di ciclismo.
La fine del processo ciclico è definita come quando il livello di nitrati è in costante aumento, il livello di nitrito è 0 mg/l e il livello di ammoniaca è inferiore a 1 mg/l. In buone condizioni, questo richiede circa 25-40 giorni, ma se la temperatura dell’acqua è fredda, il ciclo completo può richiedere fino a due mesi per terminare. A questo punto, si è formata una colonia batterica sufficiente e sta attivamente convertendo l’ammoniaca in nitrato. Il motivo per cui questo processo è lungo è perché i batteri nitrificanti crescono relativamente lentamente, richiedendo 10-15 ore per raddoppiare la popolazione. Tuttavia, alcuni batteri eterotrofici possono raddoppiare in soli 20 minuti.
I rivenditori di acquacoltura o acquacoltura vendono vari prodotti contenenti batteri nitrificanti viventi (in bottiglia). Una volta aggiunti all’unità, colonizzano immediatamente un sistema evitando così il processo ciclistico spiegato sopra. Tuttavia, questi prodotti possono essere costosi o non disponibili e, in ultima analisi, non necessari, poiché il processo ciclistico può essere raggiunto utilizzando mezzi biologici. In alternativa, se è disponibile un altro sistema acquaponico, è estremamente utile condividere parte del biofiltro come seme di batteri per il nuovo sistema. Ciò riduce notevolmente il tempo necessario per il ciclismo del sistema. Può anche essere utile avviare separatamente un mezzo biofiltrante gocciolando continuamente una soluzione contenente 2-3 mg/litro di ammoniaca per alcune settimane di anticipo. Il supporto funzionerebbe quindi come primer semplicemente incorporandolo nel nuovo biofiltro aquaponico. Un semplice sistema di gocciolamento può essere costruito sospendendo un’ampia cassa di plastica di mezzo sopra un piccolo serbatoio contenente la soluzione di ammoniaca che viene fatta circolare da una piccola pompa per acquario.
Molte persone usano il pesce come fonte originale di ammoniaca in un nuovo serbatoio. Tuttavia, questi pesci soffrono gli effetti di alta ammoniaca e nitriti durante tutto il processo ciclico. Molti nuovi acquariofili non hanno la pazienza di permettere a un serbatoio di ciclo completo e il risultato è che il nuovo pesce muore, comunemente indicato come «sindrome del nuovo serbatoio». Se si utilizza pesce, si consiglia di utilizzare una densità di stoccaggio molto bassa (≤ 1 kg/m3). Invece di usare il pesce, ci sono altre fonti di questa ammoniaca iniziale per iniziare a nutrire la colonia di biofiltri. Alcune fonti possibili includono mangimi per pesci, rifiuti animali sterilizzati, fertilizzanti a base di nitrato di ammonio e ammoniaca pura. Ognuna di queste fonti ha positivi e negativi, e alcune fonti sono molto migliori e più sicure da usare rispetto ad altre.
La migliore fonte di ammoniaca è il cibo per pesci finemente macinato perché è un prodotto biologicamente sicuro ed è relativamente facile controllare la quantità di ammoniaca aggiunta (Figura 5.4). Assicurati di utilizzare solo mangimi per pesci freschi, incontaminati e privi di malattie. I rifiuti di pollo, pur essendo un’ottima fonte di ammoniaca, possono essere molto rischiosi e possono introdurre batteri pericolosi nel sistema aquaponico (Figura 5.5). Escherichia coli e Salmonella spp. si trovano comunemente nel pollame e in altri effluenti animali e, pertanto, qualsiasi letame deve essere sterilizzato prima dell’uso. Possono essere utilizzati prodotti a base di ammoniaca per uso domestico, ma assicurati che il prodotto sia al 100% di ammoniaca e non includa altri ingredienti come detergenti, coloranti o metalli pesanti che potrebbero rovinare l’intero sistema. Una volta selezionata la fonte di ammoniaca, è importante aggiungere l’ammoniaca lentamente e costantemente e monitorare i livelli di azoto ogni 2-3 giorni (Figura 5.6). È utile registrare i livelli su un grafico per tenere traccia del processo di ciclismo. È importante non aggiungere troppa ammoniaca, ed è meglio avere un po ’troppo poco che troppo. Il livello obiettivo è 1-2 mg/l. Se i livelli di ammoniaca superano i 3 mg/l, è necessario effettuare uno scambio d’acqua per diluire l’ammoniaca al fine di evitare che inibisca i batteri.
Aggiunta di pesci e piante durante il processo di ciclismo
Piante e pesci dovrebbero essere aggiunti solo dopo che il ciclo è completo. Le piante possono essere aggiunte un po ‘prima, ma si aspettano carenze di nutrienti in queste piante precoci durante questo periodo perché altri nutrienti richiedono tempo per raggiungere concentrazioni ottimali (Figura 5.7).
Solo una volta che i livelli di ammoniaca e nitriti sono inferiori a 1 mg/l, è sicuro iniziare a stoccare il pesce. Inizia sempre a stoccare il pesce lentamente. Una volta che i pesci sono stati riforniti, non è raro vedere un picco di ammoniaca e nitriti secondario e più piccolo. Ciò accade se l’ammoniaca creata dal pesce appena rifornito è molto maggiore delle quantità giornaliere di ammoniaca aggiunte durante il processo ciclico. Continuare a monitorare i livelli di tutti e tre i tipi di azoto ed essere pronti a effettuare scambi idrici se i livelli di ammoniaca o nitriti superano 1 mg/l mentre il sistema continua a ciclo.
*Fonte: Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, piccola produzione alimentare acquaponica, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Riprodotto con permesso. *