La mise à l’équilibre du tampon de carbonates dans l’eau des bassins et le développement des bactéries nitrifiantes sont deux étapes fondamentales de la mise en place de la symbiose entre les poissons et les plantes. Cet équilibre au sein du système aquaponique s’établie selon la procédure suivante.

1. Remplissage des bassins

Dès la fin de l’installation de la serre, mettre en eau les bassins. Idéalement remplir avec de l'eau de faible dureté : 2/3 d'eau de pluie ou eau osmosée et 1/3 d'eau du robinet .
Il est nécessaire de respecter ces proportions pour l'équilibre bactérien et pour l'arrivée ensuite des poissons. Dans l'eau du robinet se trouvent aussi des minéraux essentiels pour le développement bactériens. L'eau du robinet apporte des carbonates dans le milieu ce qui est aussi nécessaire pour les poissons.

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Fonctionnement de la pompe

La pompe et le bulleur doivent être activés en permanence même avant l'arrivée des poissons.
En effet, le cyclage s'appuie sur l'activité microbienne à l'intérieur des tours de culture.
Lors des opérations de maintenance du filtre, la pompe pourra être coupée ponctuellement.

2. Mise à l'équilibre du tampon de carbonates

1. Mesure de la dureté de l'eau
Faire un test bandelette pour déterminer la valeur de KH (dureté de l’eau liée aux carbonates dissous).

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Fiabilité des bandelettes

Les bandelettes sont utiles pour mesurer la dureté de l'eau, les nitrates et les nitrites.
Le référentiel pour la mesure du pH est la sonde qui donnera une mesure précise du système.

2. Ajustement de la valeur du KH entre 4 et 5°

Si KH < 4-5°, alors il y a un faible pouvoir tampon dans l’eau, synonyme d’importantes variations de pH dans l’eau. Les poissons tolèrent mal ces variations et les bactéries impliquées dans la nitrification meurent. Par conséquent, le filtre biologique s’arrête. Sans réserve de carbonates dans l’eau, la gestion du pH de l’eau devrait se faire sur une base quotidienne.

Si KH > 5°, les carbonates dans l’eau agissent comme un tampon dans l’eau, de sorte que les variations de pH sont très limitées. Au-dessus de 6, l’effet tampon des carbonates est trop fort, avec pour conséquence un pH qui reste trop élevé.

Augmenter le KH
Ajout de bicarbonate de potassium dans l’eau du bassin (voir tableau pour augmenter d’une unité la valeur de KH). La poudre est à diluer au préalable dans un seau rempli avec 1l d’eau tiède.

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Attention

Il est déconseillé d’utiliser des produits alcalinisant à base d’hydroxydes (ex. hydroxyde de sodium, hydroxyde de potassium) car ils sont caustiques pour les poissons.

Baisser le KH

• Introduire 5 seaux de 10L d’eau de pluie ou osmosée pour réduire la charge en carbonates dans l’eau.
• Neutralisation des carbonates par de l’acide phosphorique (utilisation d’une solution « pH Down ») lorsque le KH est supérieur à 6° (l'action est moins efficace si la valeur du KH élevée).

En présence de poissons, on ajoute au maximum la dose journalière de 50ml de pH Down pour ne pas créer un écart de pH de plus de 0,2 point dans la journée au risque de créer des brûlures au niveau des branchies des poissons.

La descente du pH est à programmer sur plusieurs jours pour une stabilisation progressive.

Un osmoseur génère 5L d'eau purifiée / heure (selon la dureté de l'eau à l'entrée du système).

3. Déroulement du cyclage

Cette étape est réalisée en parallèle de l’ajustement du tampon carbonates.

1. Ajout du sulfate d’ammonium en poudre préalablement dilué dans un seau rempli avec 2L d’eau tiède. Puis répartir dans les deux bassins.

2. Ajout d’un flacon de bactéries nitrifiantes pour accélérer la colonisation du système aquaponique, et ainsi constater la transformation des déchets azotés en nitrates. Cette méthode est facultative, mais permet de réduire le temps de cyclage de 9 à 2 semaines (selon les conditions climatiques). C’est une méthode sans danger pour l’environnement, ni pour les animaux, ni pour la santé humaine.

Un ajout d’une deuxième dose de sulfate d’ammonium est généralement requis au bout de 2 semaines.

Dès le départ, il faut ajouter 3 cuillères à café de fer dans les bassins (dose family) afin de limiter l’apparition d’algues aux dépens des bactéries. En effet, les algues profitent de l’azote disponible pour se développer tant que la population de bactéries nitrifiantes n’est pas suffisamment grande.

3. Au bout d’une semaine, vérifier la présence de nitrates (NO3-) à l’aide d’un test de bandelette. Le cyclage est abouti si les nitrites (NO2-) n’apparaissent plus sur les bandelettes. La présence unique des nitrates signifie la fin du cyclage car les bactéries nitrifiantes sont en nombre suffisant pour produire des nitrates. Ces nitrates sont prélevés par les plantes. Le cyclage est terminé.

4. Ajout de compléments de potassium, magnésium, calcium et de fer dans l’eau pour couvrir les besoins nutritifs des plantes (voir fiche de dosage des compléments nutritifs).

5. Dès lors, les cultures peuvent être installées immédiatement.

6. Les poissons peuvent être introduits dans les jours qui suivent et sont nourris 3 jours après leur introduction dans les bassins. La quantité de poissons à atteindre est de 40 poissons au départ pour les deux bassins. La biomasse pourra augmenter jusqu’à 12kg de poissons pour produire suffisamment de déjection dans l’eau et ainsi nourrir les plantes.

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Avant d'introduire les poissons, le pH et le taux de nitrates doivent être vérifiés

Le pH idéal de l’eau se situe à 6,8 et la concentration en nitrates (NO3-) se situe entre 100 et 150mg/L.

Au delà de ce taux de nitrate, il y a un risque d'intoxication pour les poissons.

Pour diminuer les nitrates, ajouter plus de végétaux dans les tours.
En hiver, les cultures captent cependant moins les nitrates. Une partie de l'eau peut être remplacée (préférablement eau de pluie ou eau osmosée).

Ce que l’on mesure et l’on voit lors du cyclage – Zoom sur les bandelettes

4. Saturation des nitrites et des nitrates

Pendant le cyclage sous certaines conditions de température, une partie du sulfate d'ammonium peut rester quelques semaines sous une forme latente. Lorsque les populations de bactéries se renforcent, les concentrations de nitrites et de nitrates peuvent arriver à saturation.

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Introduction des poissons

Il ne faudra pas introduire les poissons avec ce niveau de nitrite et de nitrate. Une dilution est nécessaire pour compléter l'opération de cyclage.

Pour diminuer les concentrations de nitrite et de nitrate dans l'eau, nous conseillons de vider la moitié des bassins et compléter le système avec une source d'eau disponible (idéalement eau osmosée, de pluie ou du réseau sinon). L'eau évacuée peut être utilisée pour les buttes ou pour le jardin.

Une fois le niveau de l'eau effectué, vous pouvez vérifier de nouveau les niveaux de nitrite et nitrate sur un test bandelette.

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Attendre plusieurs jours avant de réaliser un nouveau test

La dilution va aider les bactéries à continuer le travail mais le cyclage n'est pas terminé.

5. Différentes bactéries en action

Sur cette photo, les deux types de bactéries impliquées dans le processus biologique de nitrification (= transformation ammonium / ammoniac) sont visibles.

Au cours du cyclage, les deux populations se développent progressivement dans le système.

5. Expérimentation avec deux modalités

En présence de la même quantité d’eau et de la même quantité de sulfate d’ammoniac dans chaque dispositif, les bactéries nitrifiantes en flacon ont marqué la différence.

A gauche, on constate que les plantes de tomates sont plus petites que dans les deux tours de droite qui ont reçu des bactéries nitrifiantes au début de la mise en culture.

La taille moyenne des plantes témoins est de 5,4cm, alors que les plantes test mesurent 7,2cm en moyenne.

Deux semaines après le début de l’essai, les nitrates sont présents en concentration plus importante dans le circuit test que dans l’eau sans ajout de bactéries nitrifiantes.

Conclusion : le cyclage de l’eau des bassins est accéléré avec l’ajout de bactéries nitrifiantes dès la mise en eau et l’apport de la dose de sulfate d’ammoniac.