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Cos’è l’acquaponica?

Definizione di acquaponica

Che cos’è e cosa significa acquaponica?

Probabilmente hai già sentito parlare della tecnica acquaponica.

L’acquaponica è una tecnica agricola fuori suolo.

È l’integrazione simbiotica del sistema di allevamento acquacoltura e la coltivazione idroponica di piante fuori suolo in un sistema produttivo a riciclo continuo e continuo.

Comunemente per acquaponica intendiamo quindi una combinazione fra l’allevamento di pesci e la coltivazione di piante che, attraverso l’acqua, creano un ecosistema a riciclo integrato.

Ma cos’è l’acquaponica esattamente? E come funziona questa tecnica?

Cos'è l'acquaponica:
Etimologia e significato

Acquafonica? Acquatonica? Acquasonica?

Per capire cosa significhi la parola acquaponica dobbiamo iniziare dall’etimologia.

La parola deriva infatti dal latino.

Il termine “acqua” aqua,-ae è ricondotto alla radice indo-europea ak- con il significato di piegare, viene poi a questo aggiunto pόnos con l’accezione di lavoro:

AquaPonica= Piegare il lavoro con l’acqua

Nell’accezione moderna il significato della parola acquaponica è semplicemente l’unione delle parole “acquacoltura” + “idroponica“.

Cos'è l'acquaponica: La Storia

La tecnica di cui vi stimo parlando è molto antica.

Veniva utilizzata sia in medio oriente, precisamente in Cina, sia che nella valle del Messico dalla civiltà degli Aztechi.

Agli inizi degli anni ’90 con la scoperta di nuove tecnologie e con l’evidenza dell’uomo sull’impatto causato all’ambiente con l’agricoltura intensiva, furono condotti i primi studi sull’acquaponica.

Leggi l’articolo sulla storia dell’acquaponica.

Come funziona l'acquaponica?

Pesci

I pesci all’interno delle vasche riempite d’acqua, producono scarti tramite l’alimentazione.

Questo è un ottimo fertilizzante naturale per le piante, che arricchisce così l’acqua di composti minerali;

Bio-filtrazione e ciclo dell'azoto

L’acqua attraversa una filtrazione, biologica o meccanica, ospita la comunità batterica.

 Al suo interno i batteri “buoni” elaborano le sostanze nutritive che diventano così disponibili per le piante.

Le piante

L’apparato radicale della pianta assorbe i nutrimenti e le sostanze presenti nell’acqua.

Viene assorbito anche l’Azoto e i nutrimenti dall’acqua, che viene così fito-depurata.

Flusso d'acqua

L’acqua circola nell’impianto attraverso pompe elettriche o sistemi meccanici.

Ritorna così all’interno della vasca dei pesci in un riciclo chiuso e continuo.

Cos'è l'acquaponica?
Il ciclo dell'Azoto

Per capire meglio il funzionamento di questa tecnica, dobbiamo apprendere come avviene il “ciclo dell’azoto”.

Il ciclo dell’azoto è un meccanismo che troviamo anche negli ambienti naturali, ovvero: il movimento con la quale l’azoto si muove normalmente in natura fra l’atmosfera, il terreno e gli esseri viventi.

In sostanza è il modo con la quale il terreno assorbe azoto attraverso ammonio, nitriti e nitrati dagli scarti animali, trasformandoli in nutrimento per le piante.

L’azoto (N) è un elemento chimico presente in tutte le forme di vita, nonché uno dei principali nutrimenti per le piante.

All’interno degli impianti acquaponici i pesci rilasciano queste sostanze attraverso i propri scarti.

Quando questi vengono trasformati, o meglio “mineralizzati”, rilasciano azoto, soprattutto sotto forma di ammoniaca (NH3).

Di per sé però, l’ammoniaca è tossica e non è la forma più disponibile per le piante.

È qui che entra in scena un gruppo speciale di batteri nitrificanti.

I batteri nella tecnica acquaponica

I batteri nella tecnica acquaponica forniscono equilibrio e resilienza al sistema.

Appartengono ai generi Nitrosomonas Nitrobacter.

Essi formano colonie sotto forma di biofilm sulla superficie di materiali inerti nell’acqua e nel biofiltro.

Nel biofiltro infatti, vivono questi microrganismi che, grazie ai batteri decompositori, rendono possibile il processo di nitrificazione.

Questo procedimento avviene pertanto con la conversione dell’ammoniaca e dell’ammonio (contenenti azoto) in sostanze nutrienti:

  1. I batteri AOB (Ammonia Oxidizing Bacteria) convertono l’ammoniaca in nitriti (NO2-).
  2. Quindi, i batteri NOB (Nitrite Oxiding Bacteria) prendono il sopravvento e li convertono in nitrati (NO3-).
  3. Così facendo le piante possono assimilare i nitrati con facilità.

Questa volta però il procedimento avviene in acqua, attraverso l’input del sistema dato con l’alimentazione ai pesci, dopodiché:

  1. I pesci producono gli scarti;
  2. I batteri “buoni” presenti nell’impianto elaborano le sostanze nocive per i pesci, rendendole utili alle piante;
  3. Le piante assorbono i nutrimenti, purificando così l’acqua;
  4. L’acqua ossigenata ritorna così nella vasca dei pesci.

Il biofiltro in acquaponica

Il biofiltro in acquaponica aiuta a replicare la natura e crea il giusto ecosistema nell’impianto.

Le piante hanno bisogno di azoto per crescere. Mentre sono in grado di utilizzare sia l’ammoniaca che i nitrati per eseguire i loro processi di crescita in una certa misura.

I nitrati in aggiunta sono più appetibili, poiché facilmente assimilabili dalle radici “facili da usare” da tutti i tipi di piante.

Una buona biofiltrazione pertanto, è il pilastro chiave della stabilità chimica del sistema acquaponico.

I media comunemente usati nei biofiltri sono:

  • Sabbia;
  • Ghiaia;
  • Media Bed
  • Supporti plastici specializzati come le BioBalls.

Uno dei focus dell’acquaponica è pertanto creare un sistema a ciclo chiuso, che non richieda di integrare le piante con fertilizzanti.

L’acqua dal serbatoio dei pesci dovrebbe essere in grado di fornire tutti i nutrienti necessari per le tue colture idroponiche.

Per capire come funziona il flusso di nutrienti acquaponici, dobbiamo esaminare il principale pilastro chimico dell’acquaponica: il ciclo dell’azoto.

Come funziona il biofiltro?

La biofiltrazione avviene attraverso tre fasi principali:

  1. La pompa dell’aria estrae l’acqua dalla vasca dei pesci e la confluisce nel biofiltro;
  2. L’acqua attraversa il processo di nitrificazione nel filtro;
  3. L’acqua viene privata delle sostanze chimiche indesiderate, ma contiene ancora sostanze nutritive;
  4. Viene poi trasmessa alle piante.

L'impianto acquaponico

La strumentazione essenziale di cui è composto un impianto acquaponico è:

  • Vasca di allevamento dei pesci o ad esempio acquario;
  • Pompe di riciclo dell’acqua e tubi per farla circolare all’interno dell’impianto;
  • Sistemi di filtraggio, come il biofiltro;
  • Ambienti per la coltivazione fuori suolo delle piante.
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I pesci

Acquaponica con acqua dolce

Le specie di pesci allevate e testate fino ad ora sono svariate.

Per essere adatti alla coltivazione devono:

  • Prosperare in condizioni affollate;
  • Essere resistenti alle fluttuazioni dei livelli di ossigeno disciolto (DO), nonché alla saturazione dei nitrati e alle fluttuazioni del pH;
  • Resistere a eventuali malattie e parassiti.

Ad ogni modo, i pesci d’acquaponica allevabili in acqua dolce sono:

  • Tilapia;
  • Trota iridea;
  • Barramundi;
  • Gambero di fiume e d’acqua dolce;
  • Pesce gatto;
  • Anguilla europea;
  • Carpa Koi;
  • Pesci rossi;

Acquaponica in acqua salata

Si sta anche sperimentando in varie zone del mondo l’acquaponica in acqua salata. Solitamente si usa coltivare l’alofita, ovvero una pianta tollerante al sale che può quindi anche andare d’accordo con il sale e la concentrazione di nutrienti, e pertanto si possono allevare:

  • Orata;
  • Branzino;
  • Spigola;
  • Mazzancolla;
  • Gambero d’acqua salata;
 

Com'è fatto l'impianto acquaponico dei pesci

I sistemi acquaponici possono variare nella loro complessità, modalità di filtrazione e altri elementi. Unsistema acquaponico presenta principalmente cinque elementi principali:

  • Vasca dei pesci o acquario;
  • Bacino di decantazione per i rifiuti solidi;
  • Biofiltro per nitrificazione;
  • Pompe per la circolazione dell’acqua.

Com'è fatto l'impianto acquaponico delle piante

Le piante sono solitamente alloggiate in vasche o vasi con all’interno substrati minerali e substrati inerti come ad esempio Lana di roccia, Pomice, Perlite o Argilla espansa.

I progetti e i metodi di produzione più comuni utilizzati nei sistemi idroponici usati come letti di crescita sono:

  • Zattere galleggianti DWC (Deep Water Culture);
Sono vasche piene d’acqua, solitamente dell’altezza di circa 30-45 cm.
Al di sopra dell’acqua sono alloggiate le zattere (solitamente in polistirolo) con le piante collocate all’interno di vasi in plastica che sostengono la pianta.
Le radici sono sommerse nell’acqua.
  • Nutrient Film technique (NFT);
La pianta è collocata con dei vasetti in plastica all’interno di canaline, solitamente in PVC, che vengono attraversate da un piccolo strato di acqua a ricircolo.
Le radici toccano parzialmente l’acqua.
  • Torri verticali;
Le piante sono collocate all’interno di vasetti di plastica su delle braghe di 45 gradi.
Le radici toccano poco o parzialmente l’acqua
  • Letti di crescita (media bed);
 
  • Secchi olandesi;

Quali piante si possono cotivare in acquaponica?

Lattuga;
Menta;
Basilico;
Aglio;
Menta;
Timo;
Bietola;
Peperoncino;
Melanzana;
Pomodori;
Datterini;
Rucola;
Cipolla;
Piselli;
Fagiolini;
Crescione;
Broccolo;
Fagioli;
Peperoni;
Zucchine;
Salvia;
Spinaci;
Broccoli;
Verza;
Fragole;
Zafferano;

Ma anche germogli:

  • Cavolo rosso; Mungo;
  • Lenticchie;
  • Erba medica;
  • Piselli;
  • Ravanelli;
  • In generale quasi tutti i germogli

Sono comunque già state testate nel mondo anche:

  • Carote;
  • Banane;
  • Limes, limoni e arance;
  • Tabacco;
  • Cannabis,
  • E moltissime altre piante

Ovviamente sono coltivabili anche piante eduli e ornamentali, come viole, orchidee e molte altre.

Clicca l'impronta per leggere LA STORIA dell'acquaponica fino ad oggi