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Argomenti aggiuntivi sull'acquaponica

1. Esempi di configurazioni acquaponiche su piccola scala

   Original publication 2014 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Aquaponics è stato utilizzato con successo in una vasta gamma di luoghi. Inoltre, le tecniche acquaponiche sono state rivedute per soddisfare esigenze e obiettivi diversi degli agricoltori al di là dei comuni metodi IBC o barili (descritti in questa pubblicazione). Ci sono molti esempi, ma questi sono stati scelti per evidenziare l'adattabilità e la diversità della disciplina acquaponica.

   Acquaponica per sostentamento in Myanmar

   In Myanmar è stato realizzato un sistema acquaponico su scala pilota per promuovere l'agricoltura su piccola scala durante l'attuazione di un progetto E-Women finanziato dalla Cooperazione Italiana allo Sviluppo. L'obiettivo era quello di creare un'unità produttiva in base a criteri low-tech e low cost utilizzando materiali disponibili localmente e energia solare autonoma. Il sistema ha ospitato tilapia e una vasta gamma di verdure (Figura 9.17). Il sistema è stato utilizzato per lo sviluppo di un'analisi costi-benefici, compresa l'ammortamento, per sistemi su scala familiare con l'obiettivo di raggiungere l'obiettivo di reddito giornaliero di 1,25 USD fissato dall'Obiettivo di Sviluppo del Millennio.

   Utilizzando i prezzi locali, un sistema acquaponico di 27 m2 collocato all'interno di una casa di rete di bambù e alimentato da pannelli solari costa 25 USD. Questo sistema fornisce un utile netto di USD1.6- 2.2/giorno dalle verdure, e una razione giornaliera di 400 g di tilapia per il consumo domestico. Il periodo di ammortamento è di 8,5-12 mesi a seconda delle colture. La rete evita qualsiasi necessità di controllo dei parassiti ed evita la stagionalità assicurando reddito contro condizioni climatiche avverse (pioggia). L'allattamento alla frittura, molto comune tra gli agricoltori del sud-est asiatico, potrebbe essere un'altra opzione interessante in acquaponica per aumentare ulteriormente i redditi nelle famiglie povere o senza terra.

   Questo progetto pilota ha dimostrato che l'acquaponica potrebbe svolgere un ruolo importante nel garantire cibo e sostentamento in molte aree del mondo. La produzione di pesci e piante con piccoli appezzamenti consente alle persone vulnerabili di produrre reddito, aggiunge valore al lavoro domestico e dà potere alle donne a livello comunitario.

   

   Acquaponica salina

   L'integrazione dell'acquacoltura marina o salmastra con l'agricoltura offre nuovi modi per produrre alimenti nelle zone costiere o saline in cui non è possibile sviluppare l'agricoltura tradizionale. La coltura interna degli animali acquatici, al di là dei benefici ambientali derivanti dall'inquinamento o dal ripristino del paesaggio, è vantaggiosa per un maggiore controllo dei fattori di produzione e per la riduzione dei rischi connessi a contaminanti o patogeni. Anche se l'acqua salata non è ideale per le piante, in quanto crea shock osmotici, limita la crescita e procura tossicità del sodio, è ancora possibile coltivare alcune piante utili a bassa salinità.

   

   Un'ampia gamma di piante può beneficiare dell'acqua ricca di nutrienti ottenibile dall'acquaponica o dai sistemi a ricircolo chiuso. Gli alofiti (specie tolleranti al sale) possono aumentare la produzione di cibo nelle aree aride e saline e aumentare la produttività dell'azienda. Alcune specie sono colture di specialità molto apprezzate, come Salsola spp. (Figura 9.18), finocchio di mare, Atriplex spp. o Salicornia spp., mentre altri sono raccolti per cereali, come miglio perlato, quinoa e anguilla, e altri ancora possono essere coltivati per biodiesel. Le condizioni saline ideali per gli alofiti sono nell'intervallo di salinità da un terzo a metà della forza del mare, ma alcune piante sono tolleranti alle condizioni di ipersalina.

   Adattare le piante orticole all'acqua salina è una delle maggiori sfide dell'agricoltura moderna. Tuttavia, è possibile coltivare alcune specie orticole direttamente con acqua salmastra. La maggior parte delle piante appartenenti alla famiglia delle Chenopodiaceae (barbabietole, bietole) può facilmente crescere in una salinità di un sesto o un terzo della forza del mare a causa della loro maggiore resistenza al sale (Figura 9.19). Altre specie comuni come il pomodoro e il basilico possono ottenere una produzione sostanziale fino a un decimo di forza del mare (Figura 9.20), a condizione che vengano adottate strategie agronomiche personalizzate: aumento delle concentrazioni di sostanze nutritive, biocondizionamento delle piante, innesto con portainnesti tolleranti al sale, miglioramento del controllo climatico e densità di impianto più elevate. Tuttavia, i tratti qualitativi delle colture saline sono superiori all'acqua dolce, sia per le loro caratteristiche organolettiche, il gusto e la durata di conservazione.

   

   Bumina e Yumina

   C'è una tecnica acquaponica proveniente dall'Indonesia che merita particolare attenzione. In Bahasa Indonesia, questa tecnica è chiamata bumina e yumina, tradotta letteralmente come «frutta-pesce» e «pesce vegetale». Questo nome dimostra quanto strettamente legati le piante e i pesci siano all'interno di un sistema acquaponico. Bumina e yumina sono essenzialmente una versione della tecnica del letto multimediale.

   I pesci sono ospitati all'interno di un laghetto scavato nella terra e rivestito con sacchi di sabbia o mattoni a forma cava. Questo stagno è rivestito con un telone, o meglio, un rivestimento in polietilene. Il rivestimento è necessario per prevenire reazioni biologiche e chimiche indesiderate all'interno dei sedimenti sul fondo e aiuta a mantenere pulito il sistema. In alternativa, i pesci sono ospitati all'interno di una cisterna di cemento rialzata. L'acqua viene pompata fuori da questo stagno in un serbatoio di testata, di solito costruito da un grande barile di plastica. Questo barile può contenere materiale filtrante meccanico e biologico se la densità di stoccaggio è abbastanza alta da richiederlo. Da questo barile di intestazione, l'acqua viene alimentata, per gravità, attraverso un tubo di distribuzione. L'intero stagno è rivestito con vasi satellitari, semplici vasi da fiori o altri piccoli contenitori che sono pieni di mezzi di coltivazione biologici. Il tubo di distribuzione si trova in cima a questi vasi satellitari e l'acqua viene erogata attraverso piccoli fori. L'acqua irriga e fertilizza le piante in questi vasi, quindi esce dal fondo dei vasi nel laghetto dei pesci (Figura 9.21). L'effetto acqua a cascata aiuta anche ad aerare il laghetto dei pesci.

   Bumina e yumina sono utilizzati come componente importante delle iniziative di sicurezza alimentare in tutta l'Indonesia volte ad aumentare la produzione di proteine domestiche. L'investimento iniziale di questi sistemi è inferiore a quello dei sistemi IBC delineati in questa pubblicazione, ma richiedono uno stagno in terra, quindi sono inapplicabili per alcune applicazioni urbane, interne o tettoie.

   

   *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. *

2. Integrazione dell'acquaponica con altri giardini

   Original publication 2014 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   L'acquaponica può essere utilizzata da sola, ma diventa uno strumento più forte per il piccolo agricoltore se utilizzata in combinazione con altre tecniche agricole. Si è già discusso di come si possano coltivare altre piante e insetti per integrare la dieta dei pesci, ma l'acquaponica può anche aiutare il resto del giardino. Generalmente, l'acqua ricca di nutrienti proveniente dalle unità acquaponiche può essere condivisa tra le altre aree di produzione vegetale.

   Irrigazione e fecondazione

   Le unità acquaponiche sono una fonte di acqua ricca di nutrienti per la produzione vegetale. Questa acqua può essere utilizzata anche per fertilizzare piante ornamentali, prati o alberi. L'acqua Aquaponic è un ottimo fertilizzante organico per tutte le attività produttive a base di suolo. Per le verdure che crescono in aiuole rialzate o cerotti, l'acqua acquaponica può essere periodicamente prelevata dall'unità e irrigata nello spazio di crescita, dando al terreno una spinta di nutrienti essenziali per le verdure. Se si coltivano ortaggi da frutto più grandi (cioè pomodori) utilizzando vasi satellitari in giardino o in qualsiasi spazio con un buon accesso alla luce solare, l'acqua acquaponica può essere utilizzata anche come fertilizzante ricco di nitrati durante le prime fasi di sviluppo di foglie e fusti. L'acqua acquaponica è anche buona per l'inizio dei semi.

   Irrigazione dei letti traspiranti

   I letti traspiranti sono un'altra forma di giardino letto rialzato che sono estremamente efficienti in acqua. Il letto stesso ha un serbatoio d'acqua sul fondo del contenitore pieno di ghiaia grande. Sopra questa ghiaia c'è una buona miscela di terreno che trattiene l'umidità. Queste due zone sono solitamente separate con tessuto ombra, geotessile o altro tessuto. Le piante sono piantate all'interno del terreno. Un tubo di ricarica conduce giù attraverso la zona superiore del terreno fino alla zona inferiore del serbatoio dell'acqua. L'acqua viene aspirata verso l'alto dal serbatoio nella zona della radice mediante azione capillare (Figura 9.15). Questo elimina la necessità di irrigazione in alto e molta meno acqua viene persa attraverso l'evaporazione. Le radici che crescono nel terreno umido hanno un apporto continuo di acqua, ossigeno e sostanze nutritive. I letti traspiranti possono essere innaffiati con acqua standard, ma l'uso di acqua acquaponica fornisce anche sostanze nutritive ed evita la necessità di fertilizzanti. Una valvola installata sul fondo dei contenitori del letto traspirante aiuta a sciacquare periodicamente l'acqua prevenendo l'accumulo di sali e/o zone anaerobiche.

   

   I letti traspiranti sono un ottimo metodo di coltivazione delle verdure nelle regioni aride e scarse d'acqua, poiché solo la metà dell'acqua è necessaria rispetto ai metodi standard di irrigazione top-down. I letti traspiranti possono essere realizzati con contenitori a prova di acqua o scavati nel terreno e sigillati con un polietilene

   che immagazzina l'acqua, rendendoli metodi ideali per produrre cibo in aree urbane aride e semiaride con scarso o nessun accesso al suolo (Figura 9.16).

   

   Un altro metodo è quello di posizionare un letto traspirante sulla parte superiore di un letto multimediale all'interno del sistema aquaponico corretto. Il tessuto crea essenzialmente un passaggio a senso unico, mantenendo il terreno fuori dal sistema ma permettendo all'acqua di percolare fino alla zona delle radici. Questo metodo può essere utilizzato per coltivare tuberi e ortaggi a radice come radice di taro, cipolle, barbabietole e carote. Per ulteriori informazioni sul concetto di letto traspirante, vedere le fonti elencate nella sezione «Ulteriori letture».

   *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. *

3. Fissare i livelli dell'acqua per un'unità su piccola scala

   Original publication 2014 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Uno dei disastri più comuni per le unità acquaponiche di piccole dimensioni o commerciali è un evento di perdita d'acqua in cui tutte le acque scaricano dall'unità. Questo può essere catastrofico e uccidere tutti i pesci, distruggendo il sistema. Ci sono diversi modi comuni per questo accadere, tra cui tagli di elettricità, tubi bloccati, scarichi lasciati aperti, dimenticando di aggiungere nuova acqua o interruzione del flusso d'acqua da parte degli animali. Tutti questi problemi possono essere fatali per i pesci nel giro di poche ore se i problemi non vengono affrontati immediatamente. Di seguito è riportato un elenco di metodi per prevenire alcune delle situazioni di cui sopra.

   Interruttori float

   Gli interruttori a galleggiante sono dispositivi economici utilizzati per controllare la pompa a seconda del livello dell'acqua (Figura 9.12). Se il livello dell'acqua nel serbatoio della coppa scende al di sotto di una certa altezza, l'interruttore spegne la pompa. Ciò impedisce alla pompa di pompare tutta l'acqua fuori dal serbatoio. Allo stesso modo, gli interruttori a galleggiante possono essere utilizzati per riempire il sistema aquaponico con acqua proveniente da un tubo o da una conduttura dell'acqua. Un interruttore a galleggiante simile a un rubinetto e una valvola del WC può garantire che il livello dell'acqua non scenda mai al di sotto di un certo punto. Va notato che in alcuni tipi di eventi di perdita d'acqua, come un tubo rotto, questo metodo potrebbe garantire la sopravvivenza dei pesci, ma in realtà peggiorare notevolmente le inondazioni, e potrebbe non essere appropriato per applicazioni interne.

   Il diagramma non è disponibile in questa copia migrata; consulta l’edizione originale.

   Tubi di troppopieno

   I tubi di troppopieno restituiscono l'acqua dal punto più alto dell'unità fino al pozzetto nel caso in cui i normali tubi di scarico si intasino (Figura 9.13). In questi disegni, il punto più alto è l'acquario, ma altri disegni hanno i letti di coltivazione sopra l'acquario. Indipendentemente, se i tubi si bloccano, il che può verificarsi se si accumulano foglie di piante, supporti o rifiuti di pesce, i tubi di troppopieno possono drenare in modo sicuro l'acqua nel pozzetto. Questo elimina il rischio di pompare l'acqua dalla parte superiore del sistema e drenare i serbatoi.

   Il diagramma non è disponibile in questa copia migrata; consulta l’edizione originale.

   Pipe

   

   Le tubazioni sono utilizzate in vasche di scarico dal fondo per evitare che tutta l'acqua fuoriesca, tipicamente installate in vasche per pesci. All'interno del serbatoio in questione, un tubo verticale viene inserito nello scarico (Figura 9.14). Questa tecnica definisce l'altezza della colonna d'acqua; l'acqua non diventa più profonda o meno profonda rispetto alla parte superiore del tubo. Tuttavia, questa soluzione significa anche che l'acqua dal fondo dell'acquario non viene drenata, a meno che un tubo più largo e più alto con ampie aperture sul fondo non sia posizionato in modo da circondare concentricamente il tubo di appoggio. In questo modo, l'acqua entra dal basso e scorre verso l'alto nello stretto interspazio fino a quando non fuoriesce dalla parte superiore del tubo. Questo metodo è molto sicuro, ma richiede che il tubo esterno venga spostato occasionalmente per mobilitare i rifiuti intasati nell'interspazio tra i due tubi.

   Recinzioni di animali

   Gli animali e gli uccelli opportunistici possono anche causare la perdita di acqua rimuovendo, spostando o rompendo i tubi dell'acqua nel processo di ricerca di acqua da bere o pesce e verdure da mangiare. Per evitare ciò, è possibile installare una semplice recinzione per animali.

   *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. *

4. Alternative locali sostenibili per gli input aquaponici

   Original publication 2014 · Pubblicato per la prima volta su FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Concimi vegetali organici

   Il capitolo 6 ha discusso come anche i sistemi aquaponici bilanciati possano sperimentare carenze di nutrienti. Sebbene i pellet alimentari per pesci siano un mangime intero per i pesci, non hanno necessariamente le giuste quantità di nutrienti per le piante. Generalmente, i mangimi per pesci hanno bassi valori di ferro, calcio e potassio. Le carenze vegetali possono verificarsi anche in condizioni di crescita non ottimali, come il freddo e i mesi invernali. Pertanto, possono essere necessari fertilizzanti vegetali supplementari, in particolare quando si coltivano ortaggi da fruttificazione o quelli con un elevato fabbisogno di nutrienti. I fertilizzanti sintetici sono spesso troppo duri per l'acquaponica e possono sconvolgere l'ecosistema equilibrato; invece, l'acquaponica può contare sul tè compost per qualsiasi integrazione di nutrienti.

   Processo generale di compostaggio

   Il compost è un fertilizzante ricco che è costituito da sostanze organiche degradate, compresi i rifiuti alimentari. Il compost è estremamente utile nel giardinaggio a base di suolo per reintegrare materiale organico, trattenere l'umidità e fornire nutrienti. Inoltre, il compost può essere utilizzato per creare un fertilizzante liquido, chiamato tè compost, che può essere aggiunto all'acqua acquaponica per aumentare l'apporto di nutrienti. Convenientemente, il compost di alta qualità può essere ricavato da rifiuti alimentari domestici. Fondamentalmente, i rifiuti alimentari vengono aggiunti a un contenitore, di seguito chiamato l'unità di compost. All'interno dell'unità di compost, batteri aerobici, funghi e altri organismi suddividono la materia organica in semplici nutrienti per le piante da consumare. La sostanza finale che viene prodotta è chiamata humus. Consiste di circa il 65 per cento di materia organica, è privo di agenti patogeni ed è pieno di sostanze nutritive. L'intero processo dallo spreco alimentare all'humus può richiedere fino a sei mesi a seconda della temperatura all'interno dell'unità di compost e della qualità dell'aerazione.

   Un'unità di compost è generalmente un contenitore a forma di barile da 200-300 litri con coperchio e molte prese d'aria (Figura 9.1). Di solito sono di colore scuro per trattenere il calore, che accelera il processo di decomposizione. Sono disponibili molti tipi di unità di compost e sono molto facili da costruire con parti riciclate. Le unità di compost che si abbattono sono consigliate perché richiedono meno spazio e rimangono ben aerate e omogenee. Assicurati di avere abbastanza spazio per far girare correttamente la canna. Tutte le unità di compost richiedono un adeguato flusso d'aria.

   

   Quando si produce il compost, è importante gestire i materiali che stanno entrando in esso. È meglio mantenere un buon rapporto di materiale organico umido e secco stratificato in quantità uguali per raggiungere un contenuto di umidità di circa il 60-70%. Poiché le prime 2-3 settimane sono un processo aerobico termico con temperature fino a 60-70 °C, è importante evitare un'eccessiva umidità che ridurrebbe il calore. Lo stadio termico accelera il processo di compostaggio e aiuta a pastorizzare i rifiuti organici provenienti da eventuali agenti patogeni. La stratificazione è importante per evitare che il compost sia troppo bagnato e per evitare zone anaerobiche. La frequente aerazione della pila è un compito importante per mantenere i batteri in condizioni aerobiche e per elaborare i rifiuti in modo uniforme. L'operazione consiste semplicemente nel capovolgere i rifiuti o ruotare periodicamente il tamburo o il contenitore. Questo aiuta ad aerare i batteri aerobici.

   Un buon compost verde può essere ottenuto da una miscela di materiali umidi, come avanzi di cibo vegetale, caffè macinato, frutta e verdura, e materiali secchi come pane, erba tagliata, foglie secche, paglia, frassino e trucioli di legno. Tuttavia, è importante mantenere un equilibrio ottimale tra carbonio e azoto (rapporto C:N a 20-30) in quanto si traduce in una rapida trasformazione del materiale. In generale, è consigliabile non utilizzare troppa paglia o trucioli di legno (C:N\ > 100) ma utilizzare rifiuti «verdi» come i ritagli di erba, preferibilmente leggermente essiccati per ridurre il loro contenuto di umidità. Non è consigliabile utilizzare troppa cenere di legno per evitare eccessivi aumenti di pH, e utilizzare solo ceneri di origine legno/vegetale, poiché altre fonti (ad esempio carta) possono contenere sostanze tossiche. Alcuni materiali non dovrebbero mai essere compostati, tra cui latticini, carne, agrumi, plastica, vetro, metallo e nylon. Il compost è molto indulgente, ma idealmente il compost dovrebbe avere abbastanza umidità e azoto per nutrire tutti gli organismi benefici. L'acqua può essere aggiunta se il compost è troppo asciutto. L'aumento della temperatura del compost indica un'intensa attività microbica, indicando che si sta verificando il processo di compost. Infatti, il compost diventa così caldo che può essere utilizzato per riscaldare le serre.

   

   Il vermicompostaggio è un metodo speciale di compostaggio che utilizza lombrichi nell'unità di compost (Figura 9.2). Ci sono diversi vantaggi nell'aggiunta di worm. In primo luogo, accelerano il processo di decomposizione man mano che consumano rifiuti organici. In secondo luogo, i loro rifiuti (getti di vermi) sono un fertilizzante estremamente efficace e completo. Speciali unità di vermicompost possono essere acquistate o costruite, e c'è una grande quantità di informazioni disponibili. È importante procurarsi vermi da una fonte affidabile e assicurarsi che non abbiano mai mangiato carne o rifiuti di animali. Una volta compostati, i getti di vermi possono essere utilizzati direttamente nel vivaio delle piante per iniziare i semi in quanto ciò introdurrà i nutrienti nel sistema acquaponico una volta trapiantate le piantine. In alternativa, i getti di vermi possono essere trasformati in un tè di compost.

   

   Tè compost e mineralizzazione secondaria Quando i rifiuti organici si sono definitivamente decomposti in humus, che può richiedere 4-6 mesi, è possibile preparare il tè compost. Il processo è semplice. Diverse grandi manciate di compost sono legate all'interno di un sacchetto di rete, ponderate con alcune pietre. Questa borsa è sospesa in un secchio d'acqua (20 litri). Una pietra d'aria collegata a una piccola pompa d'aria è posizionata sotto il sacchetto di rete in modo che le bolle agitino il contenuto (Figura 9.3). L'aerazione è molto importante per evitare che si verifichi la fermentazione anaerobica. La miscela viene lasciata per diversi giorni con aerazione costante. Il contenuto deve essere mescolato occasionalmente per prevenire eventuali aree anossiche. Dopo 2-3 giorni, il tè compost è pronto per essere utilizzato nell'unità. Il tè deve essere teso con un panno fine e poi diluito 1:10 con acqua. Applicare sulle piante come mangime fogliare in un contenitore di spruzzatura o come fertilizzante liquido direttamente alle radici delle piante. Se si aggiunge il tè diluito direttamente nell'unità, iniziare utilizzando piccole quantità (50 ml) e documentare pazientemente il cambiamento nella crescita delle piante. Riapplicare quando necessario, ma fare attenzione a non aggiungere troppo.

   Altri tè nutrienti

   Oltre al compost, ci sono molti altri materiali organici ricchi di nutrienti che possono essere preparati in tè nutriente nel modo spiegato sopra. Uno di cui sopra è quello di utilizzare i rifiuti solidi provenienti dall'acquario, catturati dal filtro meccanico. Prodotta allo stesso modo, i rifiuti solidi sono completamente mineralizzati e disponibili per rientrare nel sistema acquaponico. Altre fonti includono alghe, ortiche e consolida. L'alga è una grande aggiunta perché è ricca di potassio e ferro, che sono spesso privi di acquaponica, ma assicurarsi di sciacquare il sale residuo dalle alghe. Grandi quantità di tè fertilizzanti organici possono anche essere utilizzati per mantenere temporaneamente il sistema acquaponico senza pesci. Questo può essere utile nei mesi più freddi dell'anno, quando il metabolismo dei pesci è basso e le piante hanno bisogno di una spinta di nutrienti.

   Sicurezza del compost

   Quando si utilizza il compost assicurarsi che sia completamente scomposto, rendendolo privo di agenti patogeni. Non utilizzare mai fonti organiche da animali a sangue caldo, il che aumenta il rischio di introdurre agenti patogeni. Inoltre, assicurarsi che l'acqua sia ben ossigenata e costantemente aerata durante la produzione del tè in quanto questo aiuta nella mineralizzazione e impedisce la crescita di alcuni tipi di batteri patogeni. Evitare sempre di mettere acqua acquaponica sulle foglie delle piante, soprattutto quando si utilizza il tè compost. Per ulteriori informazioni sulla preparazione del tè compost, vedere la sezione su Ulteriori letture.

   Mangime alternativo per pesci

   Il mangime per pesci è uno degli input più importanti e costosi per qualsiasi sistema aquaponico. Può essere acquistato o fatto da sé. Gli autori raccomandano vivamente l'uso di pellet di mangimi per pesci fabbricati di qualità perché sono un alimento intero per i pesci, il che significa che i pellet soddisfano tutte le esigenze nutrizionali del pesce. Anche così, di seguito è riportato un esempio di mangime supplementare per pesci che possono essere facilmente prodotti a livello nazionale, che può contribuire a risparmiare denaro o utilizzati temporaneamente se i mangimi fabbricati non sono disponibili o troppo costosi. Ulteriori informazioni sulla creazione di pellet di mangimi fatti in casa sono disponibili nell'appendice 5.

   Lenticchia d'acqua

   

   Lenticchia d'acqua è una pianta galleggiante a crescita rapida che è ricca di proteine e può servire come fonte di cibo per carpe e tilapia (Figura 9.4). Lenticchia d'acqua può raddoppiare la sua massa ogni 1-2 giorni in condizioni ottimali, il che significa che una metà della lenticchia d'acqua può essere raccolta ogni giorno. Lenticchia d'acqua dovrebbe essere coltivata in un serbatoio separato dal pesce perché altrimenti il pesce consumerebbe l'intero stock. L'aerazione non è necessaria e l'acqua dovrebbe fluire a una velocità lenta attraverso il contenitore. Lenticchia d'acqua può essere coltivata in luoghi esposti al sole o semi-ombreggiati. La lenticchia d'acqua in eccesso può essere conservata e congelata in sacchetti per un uso successivo. Lenticchia d'acqua è anche un mangime utile per il pollame.

   Lenticchia d'acqua è un'utile aggiunta a un sistema acquaponico, soprattutto se il contenitore di coltivazione della lenticchia d'acqua si trova lungo la linea di ritorno tra le piante coltivano aiuole e l'acquario. Eventuali sostanze nutritive che sfuggono alla pianta coltivano i letti fertilizzano la lenticchia d'acqua, garantendo così l'acqua più pulita possibile ritornare al pesce. Lenticchia d'acqua non fissa azoto atmosferico, e tutte le proteine presenti nella lenticchia d'acqua provengono in ultima analisi dal mangime per pesci o da altre fonti esterne.

   Azolla, una felce d'acqua

   

   Azolla è un genere di felce che cresce galleggiante sulla superficie dell'acqua, molto simile alla lenticchia d'acqua (Figura 9.5). La differenza principale è che Azolla è in grado di fissare azoto atmosferico, creando essenzialmente proteine dall'aria. Ciò si verifica perché Azolla ha una relazione simbiotica con una specie di batteri, Anabaena azollae, che è contenuta all'interno delle foglie. Oltre a fornire una fonte libera di proteine, Azolla è una fonte di alimentazione attraente a causa del suo tasso di crescita eccezionalmente elevato. Come la lenticchia d'acqua, Azolla dovrebbe essere coltivata in un serbatoio separato con flusso d'acqua lento. La sua crescita è spesso limitata dal fosforo, quindi se Azolla deve essere coltivata intensamente, è necessaria un'ulteriore fonte di fosforo come il tè compost.

   Insetti

   Gli insetti sono considerati parassiti indesiderabili in molte culture. Tuttavia, hanno un enorme potenziale nel sostenere le catene alimentari tradizionali con soluzioni più sostenibili. In molti paesi gli insetti fanno già parte delle diete popolari e venduti ai mercati. Inoltre sono stati utilizzati come mangime per animali da secoli.

   Gli insetti sono una fonte nutriente sana perché sono ricchi di proteine e acidi grassi polinsaturi e ricchi di minerali essenziali. Il loro contenuto di proteine grezze varia tra il 13 e il 77 per cento (in media il 40 per cento) e varia a seconda della specie, dello stadio di crescita e della dieta di allevamento. Gli insetti sono anche ricchi di aminoacidi essenziali, che sono un fattore limitante in molti ingredienti per mangimi (appendice 5). Gli insetti commestibili sono anche una buona fonte di lipidi, in quanto la loro quantità di grasso può variare tra il 9 e il 67 percento. In molte specie, anche il contenuto di acidi grassi polinsaturi essenziali è elevato. Queste caratteristiche insieme rendono gli insetti un'opzione sana e ideale sia per il cibo umano che per il mangime per animali o pesci.

   Dato il loro enorme numero e varietà, la scelta dell'insetto da allevare può essere adattata alla disponibilità locale, alle condizioni climatiche/stagionalità e al tipo di mangime disponibile. La fonte di cibo per gli insetti può includere bucce di base, foglie vegetali, scarti vegetali, letame e persino materiali organici ricchi di legno o cellulosa, adatti alle termiti. Anche gli insetti danno un grande contributo alla biodegradazione dei rifiuti, poiché scompongono la materia organica fino a quando non viene consumata da funghi e batteri e mineralizzata in nutrienti vegetali.

   La coltura degli insetti non è così impegnativa come gli altri animali poiché l'unico fattore limitante è l'alimentazione e lo spazio di allevamento. A volte gli insetti sono indicati come «micro-bestiame». Il requisito di spazio ridotto significa che gli allevamenti di insetti possono essere creati con aree molto limitate e costi di investimento. Inoltre, gli insetti sono creature a sangue freddo, questo significa che la loro efficienza di conversione dei mangimi in carne è molto più alta degli animali terrestri e simile ai pesci. Ci sono molte opzioni possibili e ulteriori conoscenze sull'allevamento degli insetti come mangime nella sezione su Ulteriori letture. Tra le molte specie disponibili, una specie interessante da utilizzare come mangime per pesci è la mosca del soldato nero (vedi sotto).

   Il soldato nero vola

   Le larve di mosche di soldato nero, Hermetia illucens, sono estremamente ricche di proteine e una preziosa fonte proteica per il bestiame, compresi i pesci (Figura 9.6). Il ciclo di vita di questo insetto lo rende un'aggiunta comoda e attraente a un sistema di allevamento integrato in condizioni climatiche favorevoli. Le larve si nutrono di letame, animali morti e rifiuti alimentari. Quando si coltivano mosche soldato nero, questi tipi di rifiuti sono collocati in un'unità di compost che ha un adeguato drenaggio e flusso d'aria. Quando le larve raggiungono la maturità, si allontanano dalla fonte di alimentazione attraverso una rampa installata nell'unità di compost che conduce a un secchio di raccolta. Essenzialmente, le larve divorano i rifiuti, accumulano proteine e poi si raccolgono. Due terzi delle larve possono essere trasformati in mangimi, mentre il restante terzo dovrebbe essere permesso di trasformarsi in mosche adulte in un'area separata. Le mosche adulte non sono un vettore di malattia; le mosche adulte non hanno la bocca, non mangiano e non sono attratte da alcuna attività umana. Le mosche adulte semplicemente si accoppiano e poi ritornano all'unità di compost per deporre le uova, morendo dopo una settimana. È stato dimostrato che le mosche del soldato nero impediscono le mosche di casa e le mosche di soffiaggio negli impianti di allevamento e possono effettivamente diminuire il carico patogeno nel compost. Anche così, prima di alimentare le larve al pesce, le larve dovrebbero essere lavorate per sicurezza. La cottura in forno (170 °C per 1 ora) distrugge tutti gli agenti patogeni e le larve essiccate risultanti possono essere macinate e trasformate in mangime.

   

   Moringa o kalamungay

   Moringa oleifera è una specie di albero tropicale molto ricca di sostanze nutritive, incluse proteine e vitamine. Classificato da alcuni come super alimento e attualmente utilizzato per combattere la malnutrizione, è una preziosa aggiunta ai mangimi per pesci fatti in casa a causa di questi nutrienti essenziali. Tutte le parti dell'albero sono commestibili adatti al consumo umano, ma per l'acquacoltura sono tipicamente le foglie che vengono utilizzate. In realtà, ci sono stati successi in diversi progetti acquaponici su piccola scala in Africa utilizzando foglie di questo albero come unica fonte di mangimi per la tilapia. Questi alberi sono a crescita rapida e resistenti alla siccità e si propagano facilmente attraverso talee o semi. Tuttavia, sono intolleranti al gelo o al congelamento e non appropriati per le aree fredde. Per la produzione di foglie, tutti i rami vengono raccolti fino al tronco principale quattro volte all'anno in un processo chiamato pollarding.

   Collezione di semi

   La raccolta di semi dalla coltivazione delle piante è un'altra importante strategia di risparmio dei costi e sostenibilità in molti tipi di agricoltura su piccola scala. È particolarmente efficace per l'acquaponica perché le piante sono l'obiettivo primario di produzione. La raccolta dei semi è un processo semplice, che viene discusso qui come due categorie principali, baccelli di semi secchi e baccelli di semi umidi. In generale, utilizzare solo semi di piante mature. I semi delle piante giovani non germoglieranno e le vecchie piante avranno già disperso i loro semi. Evitare piante ibride, che possono essere sterili. Raccogliere da molte piante aiuta a mantenere la diversità genetica e piante sane. Inoltre, prendere in considerazione i gruppi locali di scambio di sementi disponibili per commercializzare le sementi con altri piccoli agricoltori.

   Baccelli secchi

   

   Questa sottocategoria comprende basilico, lattuga, rucola da insalata e broccoli. I semi di alcune di queste piante possono essere raccolti durante tutto il ciclo di coltivazione, ad esempio il basilico (Figura 9.7). Altri semi possono essere raccolti solo dopo che la pianta è completamente matura e non più utilizzabile come ortaggio, ad esempio lattuga e broccoli. Il processo generale consiste nel posizionare gli steli tagliati asciutti e maturi in un grande sacchetto di carta e conservare per 3-5 giorni in un luogo fresco e buio. Durante questo periodo, è utile scuotere leggermente il sacchetto di carta sigillato per rilasciare i semi. Quindi, aprire la borsa e scuotere lo stelo o l'intera pianta un'ultima volta mentre è ancora all'interno della borsa. Quindi, rimuovere gli steli e tutti i detriti delle piante e passarli attraverso un setaccio per raccogliere i semi rimanenti. Raccogli questi semi e rimettili nel sacchetto di carta, assicurandoti che rimangano solo semi e residui di piante.

   Baccelli di semi bagnati

   Questa sottocategoria comprende cetrioli, pomodori e peperoni. I semi si sviluppano all'interno del frutto reale, solitamente rivestito in un sacco di gel, che proibisce la germinazione dei semi. Quando i frutti sono pronti per la raccolta, solitamente indicati da un colore forte e vibrante, togliere il frutto dalla pianta, affettare il frutto con un coltello e raccogliere i semi all'interno con un cucchiaio. Prendere i semi rivestiti di gel e metterli in un setaccio e iniziare a lavare via il gel con acqua e un panno liscio. Quindi, prendere i semi e stenderli e asciugarli all'ombra, capovolgerli di tanto in tanto fino a quando non sono completamente asciutti. Infine, rimuovere eventuali residui di gel o piante e conservarli in un piccolo sacchetto di carta.

   Archiviazione dei semi

   Si consiglia di conservare i semi all'interno di sacchetti di carta sigillati o buste in un luogo fresco, asciutto e buio con un minimo di umidità. Un piccolo frigorifero è il luogo ideale per conservare i semi, meglio se in un contenitore ermetico con un sacchetto essiccante (ad esempio gel di silice) per mantenere l'umidità al di sotto dei livelli richiesti per la crescita dei funghi. È fondamentale assicurarsi che solo i semi siano presenti senza altre piante o detriti del suolo per eliminare il rischio di malattie o germinazione prematura. I detriti vegetali e l'umidità possono anche incoraggiare funghi e muffe che possono danneggiare i semi. Una volta inseriti nei sacchetti, scrivere sul sacchetto la data e il tipo di pianta. Per alte percentuali di germinazione dei semi, i semi devono essere utilizzati entro 2-3 stagioni di crescita.

   Raccolta dell'acqua piovana

   La raccolta dell'acqua piovana per rifornire le unità acquaponiche è un altro modo efficace per ridurre i costi di esercizio. Ci sono diversi vantaggi nell'uso dell'acqua piovana per l'acquaponica. Prima di tutto, la pioggia è libera. I sistemi aquaponici descritti in questa pubblicazione perdono 1-3 per cento della loro acqua al giorno, principalmente dalla traspirazione attraverso le foglie delle piante. L'acqua è una risorsa preziosa e può essere costosa e inaffidabile in alcune aree. Secondo, la maggior parte dell'acqua piovana è di alta qualità È improbabile che l'acqua piovana abbia tossine o agenti patogeni. L'acqua piovana non contiene sali. L'acqua piovana ha anche bassi livelli di GH e KH, ed è tipicamente leggermente acida. Questo è molto utile, soprattutto nelle zone in cui l'acqua ha una forte alcalinità, perché l'acqua piovana può compensare la necessità di correzione acida dell'acqua in entrata per mantenere il sistema aquaponico entro l'intervallo ottimale di pH 6,0-7,0. Tuttavia, il KH inferiore dell'acqua piovana significa che l'acqua piovana è uno scarso cuscinetto contro i cambiamenti acidi del pH. Pertanto, se si utilizza l'acqua piovana come fonte principale di acqua, si deve aggiungere carbonato di calcio, come descritto al punto 3.5.2. Siate coscienziosi riguardo alla superficie di raccolta dell'acqua e cercate di evitare di raccogliere acqua dai polli di uccelli o ovunque si accumulino feci animali. Un metodo semplice per ridurre qualsiasi rischio di contaminazione patogena è attraverso una lenta filtrazione della sabbia, ottenibile semplicemente percolando l'acqua in un filtro a sabbia fine alto 50-60 cm e raccogliendo l'acqua filtrata nell'apertura inferiore del serbatoio.

   

   La raccolta dell'acqua piovana può essere facilmente ottenuta collegando un grande contenitore pulito ai tubi di drenaggio dell'acqua che circondano un edificio o una casa (Figura 9.8). Ad esempio, un bacino idrografico di 36m2 raccoglierà 11 900 litri di acqua con appena 330 mm di pioggia all'anno. Parte di quest'acqua è persa, ma abbastanza è catturato per essere sufficiente per una piccola unità acquaponica. Le unità qui descritte utilizzano, in media, 2 000-4 000 litri di acqua all'anno. La raccolta dell'acqua piovana è la parte più semplice; lo stoccaggio dell'acqua piovana è più importante e può essere più impegnativo. L'acqua deve essere trattenuta fino a quando il sistema ne ha bisogno, e l'acqua deve essere mantenuta pulita. I contenitori devono essere coperti con uno schermo per evitare l'ingresso di zanzare e detriti vegetali. Aiuta anche a mantenere alcuni piccoli guppy o tilapia friggere nell'acqua piovana per mangiare insetti, e una singola pietra d'aria impedisce lo sviluppo di batteri anossici.

   Tecniche di costruzione alternative per unità acquaponiche

   

   L'ingegnosità umana ha fornito innumerevoli variazioni sul tema fondamentale dell'acquaponica. Nel suo senso più basilare, l'acquaponica sta semplicemente mettendo pesce e verdure in contenitori diversi con acqua ossigenata condivisa. Vecchi serbatoi d'acqua, vasche da bagno, barili di plastica, tavoli, parti in legno e metallo possono essere utilizzati quando si costruisce un'unità acquaponica (Figura 9.9). Le zattere e le tazze di piantagione per i sistemi DWC possono essere costruite in bambù o plastica riciclata; e i sistemi multimediali potrebbero essere riempiti con ghiaia disponibile localmente. Assicurarsi sempre che nessuno dei componenti (acquario, supporti, tubi di coltivazione e raccordi idraulici) sia stato precedentemente utilizzato per contenere sostanze tossiche o nocive che possono danneggiare i pesci, le piante o gli esseri umani. Inoltre, è necessario lavare accuratamente qualsiasi materiale prima di utilizzarlo.

   Il sistema acquaponico meno costoso è costituito da un grande foro nel terreno, rivestito con un rivestimento in plastica di polietilene da 0,6 mm a basso costo. Questo stagno è separato con filo o rete per separare il pesce dalle piante. Un lato dello stagno è l'acquario, rifornito con una densità relativamente bassa di pesce, mentre l'altro è un canale DWC ricoperto di polistirolo espanso. L'aerazione e il movimento dell'acqua sono sempre necessari, ma possono essere aggiunti sia tramite un sollevatore aereo con altezza bassa della testa che tramite pompaggio umano. Sollevare l'acqua fino a un serbatoio di intestazione e consentirgli di tornare a cascata è un metodo per aggiungere ossigeno senza elettricità. Questo approccio può essere utilizzato in luoghi in cui i barili e i contenitori IBC sono troppo costosi per gli agricoltori, anche se la produzione complessiva sarebbe inferiore.

   L'appendice 8 mostra i metodi per realizzare unità acquaponiche utilizzando IBC, che possono essere facilmente reperibili in tutto il mondo. Inoltre, la sezione «Ulteriori letture» elenca due diverse guide sull'acquaponica fai-da-te.

   Energia alternativa per le unità acquaponiche

   Il funzionamento delle pompe elettriche dell'unità, sia ad aria che ad acqua, richiede una fonte di energia. Di solito, vengono utilizzate le normali prese di corrente, ma non è obbligatorio. Questi sistemi possono essere azionati completamente utilizzando energia rinnovabile. È fuori dall'ambito di questa pubblicazione specificare i piani per la costruzione di sistemi di energia rinnovabile, ma le risorse utili sono elencate nella sezione «Ulteriori letture».

   Elettricità fotovoltaica

   

   L'energia solare è un'energia alternativa e rinnovabile che proviene dalla luce solare. I pannelli fotovoltaici convertono la radiazione elettromagnetica dal sole in energia termica o elettrica (Figura 9.10). Le pompe acqua e aria per un impianto aquaponico possono essere alimentate con energia solare utilizzando celle solari fotovoltaiche, un inverter di tensione AC/DC e batterie di grandi dimensioni per garantire 24 ore di alimentazione notturna o nelle giornate nuvolose. Sebbene altamente sostenibile, l'energia solare comporta un grande investimento iniziale a causa dei costi delle attrezzature supplementari necessarie per convertire e immagazzinare l'energia dalle celle fotovoltaiche. Tuttavia, in alcuni settori vi sono incentivi all'uso dell'energia solare che possono contribuire a compensare questi costi.

   Isolamento

   In inverno, potrebbe essere necessario riscaldare l'acqua. Ci sono molti metodi per ottenere questo riscaldamento utilizzando combustibili fossili. Tuttavia, sono disponibili opzioni più economiche e più sostenibili come l'isolamento del serbatoio e il riscaldamento a spirale. L'isolamento delle vasche con isolamento standard durante i mesi invernali impedisce la dispersione del calore dall'acquario. Significativa energia termica è effettivamente dispersa dall'attività delle pietre dell'aria, quindi è meglio coprire e isolare il biofiltro o adottare soluzioni di aerazione alternative che evitino il gorgogliamento dell'aria.

   Riscaldamento a spirale

   

   Il riscaldamento a spirale è una forma di cattura passiva del calore dall'energia solare. L'acqua del sistema viene fatta circolare attraverso un tubo nero, avvolto in una spirale. La plastica nera cattura il calore del sole e lo trasferisce in acqua. Per riscaldare ulteriormente il sistema, la bobina di riscaldamento a spirale può essere contenuta all'interno di una piccola casa di pannelli di vetro che funge da mini-serra per aumentare ulteriormente il calore. Uno sfondo nero può anche aiutare a trattenere il calore. Per i sistemi descritti qui, le dimensioni consigliate sono un tubo di 25 mm di diametro con una lunghezza di 40-80 m (Figura 9.11).

   *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. *