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Sujets supplémentaires sur l'aquaponie

1. Exemples d'installations aquaponiques à petite échelle

   Original publication 2014 · Publié pour la première fois sur FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Aquaponics a été utilisé avec succès dans de nombreux endroits. De plus, les techniques aquaponiques ont été révisées pour répondre à divers besoins et objectifs des agriculteurs au-delà des méthodes courantes de GRV ou de barils (décrites dans la présente publication). Il existe de nombreux exemples, mais ceux-ci ont été choisis pour souligner l'adaptabilité et la diversité de la discipline aquaponique.

   Aquaponie pour les moyens de subsistance au Myanmar

   Un système aquaponique à l'échelle pilote a été construit au Myanmar pour promouvoir la micro-agriculture lors de la mise en œuvre d'un projet e-Women financé par la Coopération italienne pour le développement. L'objectif était de créer une unité productive selon des critères de faible technologie et de faible coût en utilisant des matériaux disponibles localement et de l'énergie solaire autonome. Le système hébergeait le tilapia et un large éventail de légumes (figure 9.17). Ce système a été utilisé pour l'élaboration d'une analyse coûts-avantages, y compris l'amortissement, pour les systèmes à l'échelle des ménages, l'objectif étant d'atteindre l'objectif de recettes journalières de 1,25 dollars des États-Unis fixé dans l'objectif du Millénaire pour le développement.

   Sur la base des prix locaux, un système aquaponique de 27 m2 placé dans une maison en filet de bambou et alimenté par un panneau solaire coûte 25 USD par m2 . Ce système fournit un bénéfice net de 1,6- 2,2/jour pour les légumes, et une ration journalière de 400 g de tilapia pour la consommation domestique. La période de récupération est de 8,5-12 mois selon les cultures. La maison de filet évite tout besoin de lutte contre les ravageurs et évite la saisonnalité en assurant des revenus contre des conditions climatiques défavorables (pluie). Les soins infirmiers à frire, très répandus chez les agriculteurs d'Asie du Sud-Est, pourraient constituer une autre option intéressante en aquaponie pour accroître encore les revenus des ménages pauvres ou sans terre.

   Ce projet pilote a montré que l'aquaponie pouvait jouer un rôle important dans la sécurisation de la nourriture et des moyens de subsistance dans de nombreuses régions du monde. La production de poissons et de plantes avec de petites parcelles permet aux personnes vulnérables de produire des revenus, d'ajouter de la valeur au travail domestique et d'autonomiser les femmes au niveau communautaire.

    

   Aquaponie saline

   L'intégration de l'aquaculture en eau marine ou saumâtre à l'agriculture offre de nouvelles façons de produire de la nourriture dans les zones côtières ou sujettes à la saline où l'agriculture traditionnelle ne peut être développée. L'élevage des animaux aquatiques à l'intérieur des terres, au-delà des avantages environnementaux découlant de la pollution ou de la restauration des paysages, est bénéfique pour une meilleure maîtrise des facteurs de production et pour la réduction des risques liés aux contaminants ou aux agents pathogènes. Même si l'eau salée n'est pas idéale pour les plantes, car elle crée des chocs osmotiques, limite la croissance et procure une toxicité sodique, il est encore possible de cultiver des plantes utiles à faible salinité.

    

   Un large éventail de plantes peuvent bénéficier de l'eau riche en nutriments obtenue grâce à l'aquaponie ou à des systèmes fermés de recirculation. Les halophytes (espèces tolérantes au sel) peuvent stimuler la production alimentaire dans les zones arides et salines et augmenter la productivité agricole. Certaines espèces sont des cultures spécialisées de grande valeur, comme Salsola spp. (Figure 9.18), le fenouil marin, Atriplex spp. ou Salicornia spp., tandis que d'autres sont cultivés pour les céréales, comme le mil perle, le quinoa et le zostère, et d'autres encore peuvent être cultivés pour le biodiesel. Les conditions salines idéales pour les halophytes se situent dans la plage de salinité d'un tiers à la moitié de la force de la mer, mais certaines plantes sont tolérantes aux conditions hypersalines.

   Adapter les plantes horticoles à l'eau salée est l'un des plus grands défis de l'agriculture moderne. Cependant, il est possible de cultiver certaines espèces horticoles directement avec de l'eau saumâtre. La plupart des plantes appartenant à la famille des Chenopodiaceae (betterave, bette) peuvent facilement croître dans une salinité d'un sixième à un tiers de la force de la mer en raison de leur résistance plus élevée au sel (figure 9.19). D'autres espèces communes telles que la tomate et le basilic peuvent atteindre une production substantielle pouvant atteindre un dixième de la force de la mer (figure 9.20) à condition que des stratégies agronomiques adaptées soient adoptées : concentrations accrues de nutriments, bioconditionnement des plantes, greffage avec des porte-greffes tolérants au sel, amélioration du contrôle climatique et des densités de plantation plus élevées. Néanmoins, les caractéristiques qualitatives des cultures salines sont plus élevées que celles de l'eau douce, tant pour leurs caractéristiques organoleptiques que pour leur goût et leur durée de conservation.

    

   Bumina et Yumina

   Il existe une technique aquaponique d'Indonésie qui mérite une attention particulière. En Bahasa Indonésie, cette technique est appelée bumina et yumina, traduite littéralement par « poisson fruité » et « poisson végétal ». Ce nom montre à quel point les plantes et les poissons sont intimement liés dans un système aquaponique. Bumina et yumina sont essentiellement une version de la technique du lit médiatique.

   Les poissons sont logés dans un étang creusé dans la terre et recouvert de sacs de sable ou de briques creuses. Cet étang est doublé d'une bâche, ou mieux, d'une doublure en polyéthylène. La doublure est nécessaire pour éviter les réactions biologiques et chimiques indésirables qui se produisent dans les sédiments sur le fond et aide à garder le système propre. Alternativement, les poissons sont logés dans une citerne en béton surélevée. L'eau est pompée hors de cet étang dans un réservoir collecteur, généralement construit à partir d'un grand baril en plastique. Ce canon peut contenir du matériel filtrant mécanique et biologique si la densité de stockage est suffisamment élevée pour l'exiger. À partir de ce baril, l'eau est alimentée, par gravité, par un tuyau de distribution. Tout l'étang est bordée de pots satellites, de pots de fleurs simples ou d'autres petits récipients qui sont pleins de milieux de culture biologiques. Le tuyau de distribution se pose au-dessus de ces pots satellites et l'eau est acheminée à travers de petits trous. L'eau irrigue et fertilise les plantes dans ces pots, puis sort du fond des pots dans l'étang à poissons (figure 9.21). L'effet d'eau en cascade aide également à aérer l'étang à poissons.

   La bumina et la yumina sont utilisées comme un élément important des initiatives de sécurité alimentaire en Indonésie visant à accroître la production de protéines à domicile. L'investissement initial de ces systèmes est inférieur à celui des systèmes de GRV décrits dans la présente publication, mais ils nécessitent un bassin creusé, de sorte qu'ils ne s'appliquent pas à certaines applications urbaines, intérieures ou sur les toits.

    

   *Source : Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus et Alessandro Lovatelli, production alimentaire aquaponique à petite échelle, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduit avec permission. *

2. Intégration de l'aquaponie avec d'autres jardins

   Original publication 2014 · Publié pour la première fois sur FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   L'aquaponie peut être utilisée seule, mais elle devient un outil plus puissant pour le petit agriculteur lorsqu'elle est utilisée conjointement avec d'autres techniques agricoles. On a déjà discuté de la façon dont d'autres plantes et insectes peuvent être cultivés pour compléter le régime alimentaire des poissons, mais l'aquaponie peut également aider le reste du jardin. En général, l'eau riche en éléments nutritifs provenant des unités aquaponiques peut être partagée entre d'autres zones de production végétale.

   Irrigation et fertilisation

   Les unités aquaponiques sont une source d'eau riche en nutriments pour la production végétale. Cette eau peut également être utilisée pour fertiliser des plantes ornementales, des pelouses ou des arbres. L'eau aquaponique est un excellent engrais organique pour toutes les activités de production basées sur le sol. Pour les légumes qui poussent dans des parcelles ou des parcelles surélevées, l'eau aquaponique peut être prélevée périodiquement de l'unité et irriguée dans l'espace de culture, donnant au sol un regain de nutriments essentiels pour les légumes. Si l'on cultive des légumes fruitiers plus gros (c'est-à-dire des tomates) à l'aide de pots satellites dans le jardin ou dans n'importe quel espace avec un bon accès à la lumière du soleil, l'eau aquaponique peut également être utilisée comme engrais riche en nitrates pendant les premiers stades du développement des feuilles et des tiges. L'eau aquaponique est également bonne pour le démarrage des graines.

   Irrigation des lits qui évacuent l'humidité

   Les lits absorbants sont une autre forme de jardin surélevé qui sont extrêmement économes en eau. Le lit lui-même a un réservoir d'eau au fond du récipient rempli de gros gravier. Au-dessus de ce gravier se trouve un bon mélange de sol soutenant l'humidité. Ces deux zones sont généralement séparées par un tissu ombragé, un géotextile ou un autre tissu. Les plantes sont plantées dans le sol. Un tuyau de recharge descend à travers la zone supérieure du sol jusqu'à la zone inférieure du réservoir d'eau. L'eau est tirée vers le haut du réservoir dans la zone racinaire par action capillaire (figure 9.15). Cela élimine le besoin d'arrosage aérien et beaucoup moins d'eau est perdue par évaporation. Les racines qui poussent dans le sol humide ont un apport continu d'eau, d'oxygène et de nutriments. Les lits absorbants peuvent être arrosés avec de l'eau standard, mais l'utilisation de l'eau aquaponique fournit également des nutriments et évite le besoin d'engrais. Une vanne installée au fond des contenants de lit d'évacuation permet de rincer périodiquement l'eau, empêchant ainsi l'accumulation de sels et/ou de zones anaérobies.

    

   Les lits d'évacuation sont une excellente méthode pour cultiver des légumes dans les régions arides et peu fréquentées par l'eau, car seulement la moitié de l'eau est nécessaire par rapport aux méthodes d'irrigation descendantes standard. Les lits absorbants peuvent être fabriqués à partir de récipients étanches ou creusés dans le sol et scellés avec un polyéthylène

   qui stocke l'eau, ce qui en fait des méthodes idéales pour produire de la nourriture dans les zones urbaines arides et semi-arides qui ont peu ou pas accès au sol (figure 9.16).

    

   Une autre méthode consiste à placer un lit absorbant sur le dessus d'un lit médiatique à l'intérieur du système aquaponique proprement dit. Le tissu crée essentiellement un passage à sens unique, empêchant le sol de pénétrer dans le système mais permettant à l'eau de s'infiltrer dans la zone racinaire. Cette méthode peut être utilisée pour cultiver des tubercules et des légumes-racines tels que la racine de taro, les oignons, les betteraves et les carottes. Pour plus d'informations sur le concept de lit d'évacuation de l'humidité, voir les sources énumérées dans la section « Autres lectures ».

   *Source : Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus et Alessandro Lovatelli, production alimentaire aquaponique à petite échelle, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduit avec permission. *

3. Fixation des niveaux d'eau pour une petite unité

   Original publication 2014 · Publié pour la première fois sur FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   L'un des désastres les plus courants pour les petites unités aquaponiques ou commerciales est un événement de perte d'eau où toute l'eau s'écoule de l'unité. Cela peut être catastrophique et tuer tous les poissons, détruisant le système. Il y a plusieurs façons courantes de le faire, y compris les coupures d'électricité, les canalisations bloquées, les drains laissés ouverts, l'oubli d'ajouter de l'eau ou la perturbation de l'écoulement de l'eau par les animaux. Tous ces problèmes peuvent être mortels pour le poisson en quelques heures si les problèmes ne sont pas réglés immédiatement. Voici une liste de méthodes pour prévenir certaines des situations ci-dessus.

   Interrupteurs à flotteur

   Les interrupteurs à flotteur sont des dispositifs peu coûteux utilisés pour contrôler la pompe en fonction du niveau d'eau (Figure 9.12). Si le niveau d'eau dans le réservoir de puisard tombe en dessous d'une certaine hauteur, l'interrupteur éteint la pompe. Cela empêche la pompe de pomper toute l'eau hors du réservoir. De même, des interrupteurs à flotteur peuvent être utilisés pour remplir le système aquaponique avec de l'eau provenant d'un tuyau ou d'une conduite d'eau. Un interrupteur à flotteur semblable à un robinet à bille et à une vanne de toilette peut garantir que le niveau d'eau ne tombe jamais en dessous d'un certain point. Il convient de noter que dans certains types d'événements de perte d'eau, comme une conduite cassée, cette méthode pourrait garantir que les poissons survivent, mais aggraver les inondations, et qu'elle ne convient peut-être pas aux applications intérieures.

    Le diagramme n’est pas disponible dans cette copie migrée ; consultez l’édition originale.

   Tuyaux de débordement

   Les tuyaux de trop-plein ramènent l'eau du point le plus élevé de l'unité vers le puisard dans le cas où les tuyaux de drainage normaux s'obstruent (figure 9.13). Dans ces conceptions, le point le plus élevé est le réservoir à poissons, mais d'autres conceptions ont les lits de croissance au-dessus du réservoir à poissons. Quoi qu'il en soit, si les tuyaux se bloquent, ce qui peut se produire si les feuilles de plantes, les milieux ou les déchets de poisson s'accumulent, les tuyaux de trop-plein peuvent évacuer l'eau en toute sécurité dans le puisard. Cela élimine le risque de pomper l'eau hors du haut du système et de vider les réservoirs.

    Le diagramme n’est pas disponible dans cette copie migrée ; consultez l’édition originale.

   Pipes

    

   Les canalisations sont utilisées dans les bassins de drainage du fond pour empêcher toute l'eau de s'écouler, généralement installés dans des bassins à poisson. À l'intérieur de la citerne en question, un tuyau vertical est inséré dans le drain (figure 9.14). Cette technique définit la hauteur de la colonne d'eau ; l'eau n'est ni plus profonde ni moins profonde que la partie supérieure du tuyau. Cependant, cette solution signifie également que l'eau provenant du fond de la cuve n'est pas drainée, à moins qu'un tuyau plus large et plus grand avec de larges ouvertures au fond ne soit positionné de manière à entourer le tuyau. Ce faisant, l'eau entre par le bas et s'écoule vers le haut dans l'espace étroit jusqu'à ce qu'elle se déverse du sommet du tuyau. Cette méthode est très sûre, mais exige que le tuyau extérieur soit parfois déplacé pour mobiliser les déchets obstrués dans l'espace entre les deux tuyaux.

   Clôtures pour animaux

   Les animaux et les oiseaux opportunistes peuvent aussi causer la perte d'eau en enlevant, en déplaçant ou en cassant les conduites d'eau dans le processus de recherche d'eau à boire ou de poisson et légumes à manger. Pour éviter cela, une simple clôture pour animaux peut être installée.

   *Source : Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus et Alessandro Lovatelli, production alimentaire aquaponique à petite échelle, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduit avec permission. *

4. Alternatives locales durables pour les intrants aquaponiques

   Original publication 2014 · Publié pour la première fois sur FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Engrais végétaux organiques

   Le chapitre 6 traite de la façon dont même les systèmes aquaponiques équilibrés peuvent présenter des carences en nutriments. Bien que les granulés d'aliments pour poissons soient un aliment entier pour les poissons, ils ne possèdent pas nécessairement les bonnes quantités de nutriments pour les plantes. En général, les aliments pour poissons ont de faibles valeurs en fer, en calcium et en potassium. Des carences végétales peuvent également survenir dans des conditions de croissance sous-optimales, telles que le froid et les mois d'hiver. Par conséquent, des engrais végétaux supplémentaires peuvent être nécessaires, en particulier lors de la culture de légumes fruitiers ou de ceux qui ont une forte demande en nutriments. Les engrais synthétiques sont souvent trop durs pour l'aquaponie et peuvent perturber l'écosystème équilibré ; au lieu de cela, l'aquaponie peut compter sur le thé de compost pour toute supplémentation en nutriments.

   Procédé général de compostage

   Le compost est un engrais riche qui est fabriqué à partir de matières organiques décomposées, y compris les déchets alimentaires. Le compost est extrêmement utile dans le jardinage à base de sol pour reconstituer les matières organiques, retenir l'humidité et fournir des nutriments. En outre, le compost peut être utilisé pour créer un engrais liquide, appelé thé de compost, qui peut être ajouté à l'eau aquaponique pour stimuler l'approvisionnement en nutriments. Idéalement, le compost de haute qualité peut être fabriqué à partir de déchets alimentaires ménagers. Fondamentalement, les déchets alimentaires sont ajoutés à un conteneur, ci-après appelé l'unité de compost. À l'intérieur de l'unité de compost, des bactéries aérobies, des champignons et d'autres organismes décomposent la matière organique en nutriments simples que les plantes consomment. La substance finale qui est produite est appelée humus. Il est composé d'environ 65 pour cent de matière organique, est exempt d'agents pathogènes et est plein de nutriments. L'ensemble du processus, des déchets alimentaires à l'humus, peut prendre jusqu'à six mois en fonction de la température à l'intérieur de l'unité de compost et de la qualité d'aération.

   Une unité de compost est généralement un récipient en forme de tonneau de 200 à 300 litres avec un couvercle et de nombreux orifices d'aération (figure 9.1). Ils sont généralement de couleur foncée pour retenir la chaleur, ce qui accélère le processus de décomposition. De nombreux types de compost sont disponibles, et ils sont très faciles à construire avec des pièces recyclées. Les unités de compost qui coulent sont recommandées car elles nécessitent moins d'espace et restent bien aérées et homogènes. Assurez-vous d'avoir suffisamment d'espace pour faire tourner le canon correctement. Toutes les unités de compost nécessitent un débit d'air adéquat.

    

   Lors de la fabrication du compost, il est important de gérer les matériaux qui y entrent. Il est préférable de garder un bon rapport de matière organique humide et sèche en couches égales pour atteindre une teneur en humidité d'environ 60-70 pour cent. Comme les 2-3 premières semaines sont un processus aérobie thermique avec des températures allant jusqu'à 60-70 °C, il est important d'éviter une humidité excessive qui réduirait la chaleur. Le stade thermique accélère le processus de compostage et aide à pasteuriser les déchets organiques à partir de tout agent pathogène possible. La superposition est importante pour empêcher le compost d'être trop humide et pour éviter les zones anaérobies. L'aération fréquente de la pile est une tâche importante pour maintenir les bactéries dans des conditions aérobies et pour traiter les déchets de manière uniforme. L'opération consiste simplement à retourner les déchets à l'envers ou à faire tourner périodiquement le tambour ou le conteneur. Cela aide à aérer les bactéries aérobies.

   Un bon compost vert peut être obtenu à partir d'un mélange de matériaux humides, tels que les restes d'aliments végétaux, le café moulu, les fruits et légumes, et des matières sèches comme le pain, les coupures d'herbe, les feuilles sèches, la paille, les cendres et les copeaux de bois. Cependant, il est important de maintenir un équilibre optimal entre le carbone et l'azote (rapport C:N à 20-30) car cela entraîne une transformation rapide du matériau. En général, il est sage de ne pas utiliser trop de paille ou de copeaux de bois (C:N \ > 100), mais plutôt d'utiliser des déchets « verts » tels que des coupures d'herbe, de préférence légèrement séchées pour réduire leur teneur en humidité. Il n'est pas recommandé d'utiliser trop de cendres de bois pour éviter une augmentation excessive du pH et d'utiliser uniquement des cendres provenant du bois/légume, car d'autres sources (p. ex. le papier) peuvent contenir des substances toxiques. Certains matériaux ne doivent jamais être compostés, y compris les produits laitiers, la viande, les agrumes, le plastique, le verre, le métal et le nylon. Le compost est très indulgent, mais idéalement, le compost devrait avoir suffisamment d'humidité et d'azote pour nourrir tous les organismes bénéfiques. De l'eau peut être ajoutée si le compost est trop sec. L'élévation de la température du compost indique une activité microbienne intense, ce qui indique que le processus de compost est en cours. En fait, le compost devient si chaud qu'il peut être utilisé pour chauffer les serres.

    

   Le vermicompostage est une méthode spéciale de compostage qui utilise des vers de terre dans l'unité de compost (figure 9.2). Il y a plusieurs avantages à ajouter des vers. Tout d'abord, ils accélèrent le processus de décomposition à mesure qu'ils consomment des déchets organiques. Deuxièmement, leurs déchets (vers moulés) sont un engrais extrêmement efficace et complet. Des unités de vermicompost spéciales peuvent être achetées ou construites, et il y a une mine d'informations disponibles. Il est important de s'approvisionner auprès d'une source fiable et de s'assurer qu'ils n'ont jamais mangé de viande ou de déchets provenant d'animaux. Une fois compostés, les vers moulés peuvent être utilisés directement dans la pépinière pour commencer les graines, car cela introduira les nutriments dans le système aquaponique une fois les semis transplantés. Alternativement, les vers moulés peuvent être transformés en un thé de compost.

    

   Thé à compost et minéralisation secondaire Lorsque les déchets organiques se sont finalement décomposés en humus, ce qui peut prendre 4-6 mois, il est possible de faire du thé à compost. Le processus est simple. Plusieurs grandes poignées de compost sont attachées dans un sac en maille, pondérées avec quelques pierres. Ce sac est suspendu dans un seau d'eau (20 litres). Une pierre à air reliée à une petite pompe à air est placée sous le sac en maille de sorte que les bulles agitent le contenu (Figure 9.3). L'aération est très importante pour empêcher la fermentation anaérobie. Le mélange est laissé pendant plusieurs jours avec une aération constante. Le contenu doit être agité de temps en temps pour éviter toute zone anoxique. Après 2-3 jours, le thé de compost est prêt à être utilisé dans l'unité. Le thé doit être filtré à travers un chiffon fin, puis dilué 1:10 avec de l'eau. Appliquer sur les plantes soit comme aliment foliaire dans une boîte de pulvérisation, soit comme engrais liquide directement sur les racines de la plante. Si vous ajoutez le thé dilué directement dans l'unité, commencez par utiliser de petites quantités (50 ml) et documentez patiemment le changement de croissance de la plante. Appliquez de nouveau si nécessaire, mais veillez à ne pas en ajouter trop.

   Autres thés nutritifs

   En plus du compost, il existe de nombreuses autres matières organiques riches en nutriments qui peuvent être brassées dans du thé nutritif de la manière expliquée ci-dessus. L'une d'entre elles est d'utiliser les déchets solides provenant de la cuve à poissons, capturés dans le filtre mécanique. Brassés de la même manière, les déchets solides sont complètement minéralisés et disponibles pour les ajouter au système aquaponique. Les autres sources comprennent les algues, les orties et la consoude. Les algues sont un excellent ajout car elles sont riches en potassium et en fer, qui manquent souvent en aquaponie, mais assurez-vous de rincer le sel résiduel des algues. De plus grandes quantités de thés d'engrais organiques peuvent également être utilisées pour maintenir temporairement le système aquaponique sans poisson. Cela peut être utile dans les mois les plus froids de l'année lorsque le métabolisme des poissons est faible et que les plantes ont besoin d'un regain de nutriments.

   Sécurité du compost

   Lorsque vous utilisez du compost, assurez-vous qu'il est complètement décomposé, ce qui le rend exempt d'agents pathogènes. N'utilisez jamais de sources organiques provenant d'animaux à sang chaud, ce qui augmente le risque d'introduction d'agents pathogènes. De plus, assurez-vous que l'eau est bien oxygénée et constamment aérée lors de la production du thé car cela aide à la minéralisation et empêche certains types de bactéries pathogènes de se développer. Évitez toujours de placer de l'eau aquaponique sur les feuilles des plantes, en particulier lorsque vous utilisez du thé à compost. Pour plus d'informations sur le brassage du thé de compost, voir la section « Autres lectures ».

   Aliments alternatifs pour poissons

   Les aliments pour poissons sont l'un des intrants les plus importants et les plus coûteux pour tout système aquaponique. Il peut être acheté ou self-made. Les auteurs recommandent fortement l'utilisation de granulés d'aliments de poisson fabriqués de qualité parce qu'ils sont un aliment entier pour le poisson, ce qui signifie que les granulés répondent à tous les besoins nutritionnels du poisson. Malgré cela, vous trouverez ci-dessous un exemple d'aliments supplémentaires pour poissons qui peuvent être facilement produits au pays, ce qui peut aider à économiser de l'argent ou à utiliser temporairement si les aliments manufacturés ne sont pas disponibles ou trop coûteux. On trouvera à l'annexe 5 de plus amples renseignements sur la création de granulés d'aliments faits maison.

   Leuve d'eau

    

   La lentilles d'eau flottante à croissance rapide est riche en protéines et peut servir de source de nourriture pour la carpe et le tilapia (figure 9.4). La lentilles d'eau peut doubler sa masse tous les 1-2 jours dans des conditions optimales, ce qui signifie qu'une moitié de la lentilles d'eau peut être récoltée tous les jours. La lentilles d'eau devrait être cultivée dans un réservoir séparé du poisson, sinon le poisson consommerait tout le stock. L'aération n'est pas nécessaire et l'eau doit s'écouler lentement dans le récipient. Le lentilles d'eau peut être cultivé dans des endroits exposés au soleil ou à moitié ombragés. Les lentilles d'eau excédentaires peuvent être conservées et congelées dans des sacs pour une utilisation ultérieure. Le lentilles d'eau est également un aliment utile pour la volaille.

   Le lentilles d'eau est un ajout utile à un système aquaponique, surtout si le récipient de culture d'herbe d'eau est situé le long de la ligne de retour entre les lits de croissance des plantes et le réservoir de poissons. Tous les nutriments qui échappent à la plante poussent des lits fertilisent la lentilles d'eau, assurant ainsi l'eau la plus propre possible de retour au poisson. La lentilles d'eau ne fixe pas l'azote atmosphérique, et toute la protéine de la lentilles d'eau provient en fin de compte de l'alimentation des poissons ou d'autres sources extérieures.

   Azolla, une fougère d'eau

    

   Azolla est un genre de fougère qui pousse à flotter à la surface de l'eau, beaucoup à la manière des lentilles d'eau (figure 9.5). La principale différence est que Azolla est capable de fixer l'azote atmosphérique, créant essentiellement des protéines provenant de l'air. Cela se produit parce que Azolla a une relation symbiotique avec une espèce de bactérie, Anabaena azolla, qui est contenue dans les feuilles. En plus de fournir une source libre de protéines, Azolla est une source d'alimentation attrayante en raison de son taux de croissance exceptionnellement élevé. Comme le lentilles d'eau, Azolla doit être cultivé dans un réservoir séparé avec un débit d'eau lent. Sa croissance est souvent limitée par le phosphore, donc si Azolla doit être cultivé intensivement, une source supplémentaire de phosphore est nécessaire comme le thé de compost.

   Insectes

   Les insectes sont considérés comme des parasites indésirables dans de nombreuses cultures. Cependant, ils ont un énorme potentiel pour soutenir les chaînes alimentaires traditionnelles grâce à des solutions plus durables. Dans de nombreux pays, les insectes font déjà partie des régimes alimentaires des gens et vendus sur les marchés. En outre, ils sont utilisés comme aliments pour animaux depuis des siècles.

   Les insectes sont une source nutritive saine parce qu'ils sont riches en protéines et en acides gras polyinsaturés et pleins de minéraux essentiels. Leur teneur en protéines brutes varie entre 13 et 77 pour cent (en moyenne 40 pour cent) et varie selon l'espèce, le stade de croissance et le régime alimentaire d'élevage. Les insectes sont également riches en acides aminés essentiels, qui sont un facteur limitant dans de nombreux ingrédients alimentaires (annexe 5). Les insectes comestibles sont également une bonne source de lipides, car leur quantité de matières grasses peut varier entre 9 et 67 %. Chez de nombreuses espèces, la teneur en acides gras polyinsaturés essentiels est également élevée. Ces caractéristiques font ensemble des insectes une option saine et idéale pour l'alimentation humaine et l'alimentation des animaux ou des poissons.

   Compte tenu de leur grand nombre et de leurs variétés, le choix de l'insecte à élever peut être adapté à la disponibilité locale, aux conditions climatiques, à la saisonnalité et au type d'aliment disponible. La source de nourriture pour les insectes peut inclure les enveloppes de base, les feuilles de légumes, les déchets végétaux, le fumier et même les matières organiques riches en bois ou en cellulose, qui conviennent aux termites. Les insectes apportent également une grande contribution à la biodégradation des déchets, car ils décomposent la matière organique jusqu'à ce qu'elle soit consommée par les champignons et les bactéries et minéralisée en nutriments végétaux.

   La culture des insectes n'est pas aussi difficile que les autres animaux puisque le seul facteur limitant est l'alimentation et non l'espace d'élevage. Parfois, les insectes sont appelés « micro-bétail ». Les besoins en espace restreint permettent de créer des plantations d'insectes avec des superficies très limitées et des coûts d'investissement très limités. En outre, les insectes sont des créatures à sang froid, ce qui signifie que leur efficacité de conversion des aliments en viande est beaucoup plus élevée que les animaux terrestres et similaire aux poissons. Il y a beaucoup d'options possibles et des connaissances supplémentaires sur l'élevage d'insectes comme aliment dans la section sur la lecture ultérieure. Parmi les nombreuses espèces disponibles, une espèce intéressante à utiliser comme aliment pour les poissons est la mouche militaire noire (voir ci-dessous).

   Le soldat noir vole

   Les larves de mouches militaires noires, Hermetia illucens, sont extrêmement riches en protéines et constituent une source précieuse de protéines pour le bétail, y compris le poisson (figure 9.6). Le cycle de vie de cet insecte en fait un ajout pratique et attrayant à un système d'élevage intégré dans des conditions climatiques favorables. Les larves se nourrissent de fumier, d'animaux morts et de déchets alimentaires. Lorsque l'on cultive des mouches de soldats noirs, ces types de déchets sont placés dans une unité de compost dotée d'un drainage et d'un débit d'air adéquats. À mesure que les larves atteignent leur maturité, elles s'éloignent de leur source d'alimentation par une rampe installée dans l'unité de compost qui mène à un seau de collecte. Essentiellement, les larves dévorent des déchets, accumulent des protéines, puis récoltent elles-mêmes. Les deux tiers des larves peuvent être transformées en aliments pour animaux, tandis que le tiers restant devrait être laissé se développer en mouches adultes dans une zone distincte. Les mouches adultes ne sont pas un vecteur de maladie ; les mouches adultes n'ont pas de pièces buccales, ne mangent pas et ne sont pas attirées par les activités humaines. Les mouches adultes s'accouplent simplement, puis retournent à l'unité de compost pour pondre des œufs, mourant après une semaine. Il a été démontré que les mouches noires des soldats empêchent les mouches domestiques et les mouches à mouches dans les installations d'élevage et peuvent en fait réduire la charge pathogène dans le compost. Même ainsi, avant de nourrir les larves au poisson, les larves doivent être traitées pour des raisons de sécurité. La cuisson au four (170 °C pendant 1 heure) détruit tout agent pathogène, et les larves séchées qui en résultent peuvent être broyées et transformées en aliment.

    

   Moringa ou kalamungay

   Moringa oleifera est une espèce d'arbre tropical très riche en nutriments, y compris en protéines et en vitamines. Classé par certains comme un super aliment et actuellement utilisé pour lutter contre la malnutrition, il est un ajout précieux aux aliments faits maison pour poissons en raison de ces nutriments essentiels. Toutes les parties de l'arbre sont des comestibles de choix adaptés à la consommation humaine, mais pour l'aquaculture, ce sont généralement les feuilles qui sont utilisées. En fait, plusieurs projets aquaponiques à petite échelle ont été couronnés de succès en Afrique, utilisant les feuilles de cet arbre comme seule source d'alimentation pour le tilapia. Ces arbres sont à croissance rapide et résistants à la sécheresse et se propagent facilement par boutures ou graines. Cependant, ils sont intolérants au gel ou au gel et ne conviennent pas aux zones froides. Pour la production de feuilles, toutes les branches sont récoltées jusqu'au tronc principal quatre fois par année dans le cadre d'un processus appelé pollarding.

   Collecte de graines

   La collecte de semences à partir de plantes est une autre stratégie importante de réduction des coûts et de durabilité dans de nombreux types d'agriculture à petite échelle. Il est particulièrement efficace pour l'aquaponie parce que les plantes sont le principal objectif de production. La collecte de semences est un processus simple, qui est discuté ici comme deux grandes catégories, les gousses de graines sèches et les gousses de graines humides. En général, n'utilisez que des graines de plantes matures. Les jeunes graines de plantes ne germeront pas, et les vieilles plantes auront déjà dispersé leurs graines. Évitez les plantes hybrides, qui peuvent être stériles. La collecte de nombreuses plantes aide à conserver la diversité génétique et les plantes en bonne santé. En outre, considérez les groupes locaux d'échange de semences qui sont disponibles pour échanger des semences avec d'autres petits agriculteurs.

   Gousses de graines sèches

    

   Cette sous-catégorie comprend le basilic, la laitue, la roquette à salade et le brocoli. Les graines de certaines de ces plantes peuvent être récoltées tout au long du cycle de croissance, par exemple le basilic (figure 9.7). D'autres graines ne peuvent être récoltées qu'une fois que la plante est complètement mature et qu'elle n'est plus utilisable comme légume, par exemple la laitue et le brocoli. Le processus général consiste à placer les tiges sèches et mûres coupées dans un grand sac en papier et à les conserver pendant 3 à 5 jours dans un endroit frais et sombre. Pendant ce temps, il est utile de secouer légèrement le sac en papier scellé pour libérer les graines. Ensuite, ouvrez le sac et secouez la tige ou la plante entière une dernière fois tout en restant à l'intérieur du sac. Ensuite, retirer les tiges et tous les débris végétaux et les passer à travers un tamis pour recueillir les graines restantes. Rassemblez ces graines et replacez-les dans le sac en papier, en veillant à ce qu'il ne reste plus que des graines et aucun débris végétal.

   Gousses de graines humides

   Cette sous-catégorie comprend les concombres, les tomates et les poivrons. Les graines se développent à l'intérieur du fruit réel, généralement enrobées dans un sac de gel, ce qui interdit la germination des graines. Lorsque les fruits sont prêts à récolter, généralement indiqués par une couleur forte et vive, retirez le fruit de la plante, coupez le fruit avec un couteau et collectez les graines à l'intérieur à l'aide d'une cuillère. Prenez les graines enrobées de gel et placez-les dans un tamis et commencez à laver le gel avec de l'eau et un chiffon lisse. Ensuite, prenez les graines et étalez-les et séchez-les à l'ombre, en les retournant de temps en temps jusqu'à ce qu'elles soient complètement sèches. Enfin, retirez tout gel ou débris végétaux restant et rangez-les dans un petit sac en papier.

   Stockage des semences

   Il est recommandé de stocker les graines dans des sacs en papier scellés ou des enveloppes dans un endroit frais, sec et sombre avec un minimum d'humidité. Un petit réfrigérateur est un endroit idéal pour stocker les graines, mieux si dans un récipient hermétique avec un sac déshydratant (c'est-à-dire du gel de silice) pour maintenir l'humidité sous les niveaux requis pour que les champignons poussent. Il est essentiel de s'assurer que seules les graines sont présentes sans autre débris de plante ou de sol pour éliminer le risque de maladie ou de germination prématurée. Les débris végétaux et l'humidité peuvent également encourager les champignons et les moisissures qui peuvent endommager les graines. Une fois placé dans les sacs, écrivez sur le sac la date et le type de plante. Pour des pourcentages élevés de germination des graines, les graines doivent être utilisées dans les 2-3 saisons de croissance.

   Récolte de l'eau de pluie

   La collecte de l'eau de pluie pour réapprovisionner les unités aquaponiques est un autre moyen efficace de réduire les coûts de fonctionnement. L'utilisation de l'eau de pluie pour l'aquaponie présente plusieurs avantages. D'abord et avant tout, la pluie est gratuite. Les systèmes aquaponiques décrits dans cette publication perdent de 1 à 3 pour cent de leur eau par jour, principalement à cause de la transpiration à travers les feuilles des plantes. L'eau est une ressource précieuse et peut être coûteuse et peu fiable dans certaines régions. Deuxièmement, la plupart des eaux de pluie sont de haute qualité. Il est peu probable que les eaux de pluie aient des toxines ou des agents pathogènes. L'eau de pluie ne contient pas de sels. L'eau de pluie a également de faibles niveaux de GH et de KH, et est généralement légèrement acide. Ceci est très utile, surtout dans les zones où l'eau a une forte alcalinité, car l'eau de pluie peut compenser la nécessité d'une correction acide de l'eau entrant pour maintenir le système aquaponique dans la plage de pH optimale de 6,0 à 7,0. Cependant, le KH inférieur de l'eau de pluie signifie que l'eau de pluie est un mauvais tampon contre les changements acides du pH. Par conséquent, si l'eau de pluie est la principale source d'eau, le carbonate de calcium doit être ajouté, comme décrit à la section 3.5.2. Soyez consciencieux au sujet de la surface de collecte de l'eau et essayez d'éviter de recueillir de l'eau autour des perches d'oiseaux ou partout où les excréments d'animaux s'accumulent. Une méthode simple pour réduire tout risque de contamination par des agents pathogènes consiste à filtrer lentement le sable, qui peut être obtenue en percolant simplement l'eau dans un filtre à sable fin de 50 à 60 cm de haut et en recueillant l'eau filtrée à l'ouverture inférieure du réservoir.

    

   La collecte de l'eau de pluie peut être facilement réalisée en connectant un grand récipient propre aux conduites de drainage d'eau entourant un bâtiment ou une maison (figure 9.8). Par exemple, un bassin versant de 36 m2 recueillera 11 900 litres d'eau avec aussi peu que 330 mm de précipitations par an. Une partie de cette eau est perdue, mais assez est prise pour être suffisante pour une petite unité aquaponique. Les unités décrites ici utilisent en moyenne 2 000 à 4 000 litres d'eau par an. La collecte de l'eau de pluie est la partie la plus facile ; le stockage de l'eau de pluie est plus important et peut être plus difficile. L'eau doit être retenue jusqu'à ce que le système en ait besoin, et l'eau doit être maintenue propre. Les contenants doivent être recouverts d'un écran pour empêcher les moustiques et les débris végétaux d'entrer. Il aide également à garder quelques petits guppies ou tilapia alevins dans l'eau de pluie pour manger des insectes, et une pierre à air unique empêche les bactéries anoxiques de se développer.

   Techniques de construction alternatives pour les unités aquaponiques

    

   L'ingéniosité humaine a fourni d'innombrables variations sur le thème de base de l'aquaponie. Au sens le plus élémentaire, l'aquaponie consiste simplement à mettre des poissons et des légumes dans différents récipients avec de l'eau oxygénée partagée. Les anciens réservoirs d'eau, les baignoires, les barils en plastique, les tables, les pièces en bois et en métal peuvent tous être utilisés lors de la construction d'une unité aquaponique (Figure 9.9). Les radeaux et les coupes de plantation pour les systèmes DWC peuvent être construits à partir de bambou ou de plastique recyclé ; et les systèmes de médias peuvent être remplis de gravier disponible localement. Assurez-vous toujours qu'aucun des composants (aquarium, lits de média, tuyaux de culture et raccords de plomberie) n'a été utilisé auparavant pour contenir des substances toxiques ou nocives pouvant nuire aux poissons, aux plantes ou aux humains. En outre, il est nécessaire de laver soigneusement tout matériau avant de l'utiliser.

   Le système aquaponique le moins cher se compose d'un grand trou dans le sol, doublé d'un revêtement de bassin en plastique polyéthylène bon marché de 0,6 mm. Cet étang est séparé par un fil ou un treillis pour séparer le poisson des plantes. Un côté de l'étang est le réservoir à poissons, qui contient une densité relativement faible de poissons, tandis que l'autre est un canal DWC recouvert de mousse de polystyrène. L'aération et le mouvement de l'eau sont toujours nécessaires, mais ils peuvent être ajoutés soit par un élévateur à faible hauteur de tête, soit par pompage à propulsion humaine. Soulever l'eau jusqu'à un réservoir collecteur et lui permettre de redescendre en cascade est une méthode pour ajouter de l'oxygène sans électricité. Cette approche peut être utilisée dans des endroits où les barils et les conteneurs de GRV sont trop coûteux pour que les agriculteurs envisagent d'utiliser, bien que la production globale soit moins élevée.

   L'appendice 8 présente les méthodes de fabrication d'unités aquaponiques à l'aide de GRV, que l'on peut facilement trouver dans le monde entier. En outre, la section sur Further Reading répertorie deux guides différents sur le bricolage aquaponique.

   Énergie alternative pour les unités aquaponiques

   Le fonctionnement des pompes électriques de l'unité, à la fois à l'air et à l'eau, nécessite une source d'énergie. Habituellement, le secteur d'alimentation normale sont utilisés, mais ce n'est pas obligatoire. Ces systèmes peuvent être entièrement exploités à l'aide d'énergies renouvelables. Il n'entre pas dans le cadre de la présente publication de préciser les plans de construction de systèmes d'énergie renouvelable, mais les ressources utiles sont énumérées dans la section « Autres lectures ».

   Électricité photovoltaïque

    

   L'énergie solaire est une énergie alternative et renouvelable qui provient de la lumière du soleil. Les panneaux photovoltaïques convertissent le rayonnement électromagnétique du soleil en énergie thermique ou en électricité (Figure 9.10). Les pompes à eau et à air pour un système aquaponique peuvent être alimentées à l'énergie solaire à l'aide de cellules solaires photovoltaïques, d'un onduleur de tension AC/DC et de grandes batteries pour assurer une alimentation électrique 24 heures la nuit ou les jours nuageux. Bien que hautement durable, l'énergie solaire implique un investissement initial important en raison du coût de l'équipement supplémentaire nécessaire pour convertir et stocker l'énergie produite par les cellules photovoltaïques. Toutefois, dans certains domaines, il existe des incitations à utiliser l'énergie solaire qui peuvent contribuer à compenser ces coûts.

   Isolation

   En hiver, il peut être nécessaire de chauffer l'eau. Il existe de nombreuses méthodes pour obtenir ce chauffage en utilisant des combustibles fossiles. Cependant, des options moins coûteuses et plus durables sont disponibles, telles que l'isolation des réservoirs et le chauffage en spirale. Isoler les bassins à poisson avec une isolation standard pendant les mois d'hiver empêche la dispersion de la chaleur de l'aquarium. L'énergie thermique importante est en fait dispersée de l'activité des pierres d'air, il est donc préférable de couvrir et d'isoler le biofiltre ou d'adopter des solutions d'aération alternatives qui évitent les bulles d'air.

   Chauffage en spirale

    

   Le chauffage en spirale est une forme de capture passive de la chaleur à partir de l'énergie solaire. L'eau du système est circulée à travers un tuyau noir, enroulé en spirale. Le plastique noir capte la chaleur du soleil et la transfère à l'eau. Pour chauffer davantage le système, la bobine chauffante en spirale peut être contenue dans une petite maison en panneau de verre qui sert de mini-serre pour augmenter encore la chaleur. Un fond noir peut également aider à retenir la chaleur. Pour les systèmes décrits ici, les dimensions recommandées sont un tuyau de 25 mm de diamètre avec une longueur de 40-80 m (figure 9.11).

   *Source : Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus et Alessandro Lovatelli, production alimentaire aquaponique à petite échelle, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduit avec permission. *