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Cos’è l’acquaponica?

Cos’è l’acquaponica? Come funziona questa tecnica agricola fra pesci e piante?

Probabilmente hai già sentito parlare della tecnica acquaponica.

Ma cos’è esattamente l’acquaponica?

La teoria di base sta nel fatto che è possibile ricreare un ecosistema in equilibrio fra pesci e piante.

Definizione di acquaponica

L’acquaponica è una tecnica agricola fuori suolo.

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

In sintesi, parliamo di una combinazione fra l’allevamento di pesci e la coltivazione di piante che, attraverso il ricircolo d’acqua, creano un ecosistema integrato e biologico.

Etimologia e significato

Aquafonica? Acquatonica? Acquasonica?

Ma cos’è e cosa vuol dire esattamente “acquaponica”?

Prima di spiegare la storia dell’acquaponica, dobbiamo comprendere l’etimologia e il significato della parola.

La tecnica di cui vi stiamo parlando è molto antica.

La parola deriva dal latino. Il termine con riferimento ad “acqua” aqua,-ae è ricondotto alla radice indo-europea ak- e prende il significato di piegare, viene poi a questo aggiunto pόnos con l’accezione di lavoro:

AquaPonica= Piegare il lavoro con l’acqua

Precisamente, nel termine moderno la parola acquaponica indica l’unione delle parole “acquacoltura” + “idroponica“.

Le origini della tecnica

Prima delle innovazioni tecnologiche del ventesimo secolo, l’acquaponica era già stata utilizzata.

Veniva usata sia in medio oriente, in Cina, che nella valle del Messico, anche se con metodi differenti.

Con l’avvento del progresso tecnologico e l’impatto causato dall’uomo sull’ambiente, furono condotti i primi studi sull’acquaponica.

La storia dell’acquaponica.

Cos’è l’acquaponica?

Per riassumere, l’acquaponica unisce l’allevamento di animali acquatici e la coltivazione fuori suolo in un riciclo d’acqua chiuso e continuo.

Prima di spiegare il suo funzionamento però è necessario chiarire cosa sono le tecniche “acquacoltura” e “idroponica”.

Acquacoltura

Per acquacoltura si intende l’insieme delle tecniche di allevamento controllato per la produzione di pesci da parte dell’uomo.

Il problema dell’acquacoltura tradizionale estensiva consiste nel fatto che è effettuata in grandi spazi.

Ciò consuma enormi quantità di terra e acqua. In ogni caso, inquina molto.

Per fare fronte a questo problema, gli acquacoltori hanno messo a punto sistemi a ricircolo R.A.S. (Recirculating Aquaculture System) in vasche fuori suolo appoggiate al terreno.

Successivamente questo metodo ha permesso di realizzare sistemi più sostenibili che, ad ogni modo, hanno comunque il problema dello smaltimento delle acque reflue.

Il sistema di acquacoltura a ricircolo comprende sostanzialmente una serie di processi e trattamenti.

Brevemente, l’acqua viene opportunamente trattata e sanificata per l’igiene del pesce nelle operazioni di allevamento ittico intensivo, ad esempio mediante il filtraggio meccanico o biologico e i trattamenti ad ozono.

In questi impianti è necessario soddisfare alcuni parametri come il pH, la temperatura, l’ossigeno e l’ammoniaca.

Idroponica

L’idroponica è la coltivazione di vegetali senza l’utilizzo del suolo.

Nello specifico, è una tecnologia finalizzata alla coltivazione di piante in un riciclo chiuso di acqua.

In primo luogo, la coltura idroponica consente produzioni controllate sia dal punto di vista qualitativo sia da quello igienico-sanitario. Consente inoltre di destagionalizzare la produzione indoor.

Molti sono i vantaggi legati al non-sfruttamento del suolo e al notevole risparmio idrico. Con l’idroponica si utilizza infatti il 90% di acqua in meno.

D’altra parte la maggior produzione per metro quadrato fanno sì che questa tecnica venga sempre più utilizzata.

La configurazione dell’impianto idroponico può variare in relazione alle esigenze di progettazione o estetiche:

  • Letti di Crescita (media bed). Le piante sono all’interno di vasche o vasi che poggiano sopra substrati come lana di roccia, pietra lavica, lapillo vulcanico o argilla espansa.
  • Zattere galleggianti DWC (Deep Water Culture). Le piante sono collocate sopra zattere galleggianti all’interno di vasche piene d’acqua. Solitamente a circa 30-45 cm. Le radici della pianta sono sommerse nell’acqua.
  • Torri verticali (Vertical Towers). Le piante risiedono all’interno di canaline poste in posizione verticale. Le radici toccano poco o parzialmente l’acqua.
  • Nutrient Film technique (NFT). La pianta appoggia con dei vasetti all’interno di canaline, solitamente in PVC. Le canaline vengono attraversate da un piccolo strato (film) di acqua. Le radici toccano parzialmente l’acqua.
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Cos’è l’acquaponica: come funziona?

Come posso iniziare a realizzare un’impianto di acquaponica?

Si parla di acquaponica quando all’interno dell’impianto a ricircolo sono presenti questi tre soggetti in stretta relazione fra loro:

  • Pesci;
  • Batteri;
  • Piante;

Cos’è l’acquaponica: il Ciclo dell’Azoto

Come funziona l’acquaponica? Per capire meglio il funzionamento di questa tecnica, deve essere chiaro il funzionamento di base: il “Ciclo dell’Azoto”.

Il Ciclo dell’Azoto è un processo naturale. Consente gli scambi gassosi fra il terreno, l’aria e gli esseri viventi in natura.

Questo meccanismo porta alla trasformazione dei compost organici. I batteri poi convertono i rifiuti dei pesci in nutrimento per le piante.

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

Ciclo dell’azoto in acquaponica: come funziona

I pesci

I pesci sono solitamente collocati all’interno di grandi vasche, di acquari o piccoli laghetti.

Specificando, tramite l’alimentazione, i pesci producono gli scarti necessari a creare successivamente le giuste condizioni nell’impianto.​

All’interno degli impianti acquaponici, i pesci rilasciano queste sostanze sotto forma di ammoniaca (NH3).

Questo perché l’acqua è ancora ricca di ammoniaca e composti che non sono subito disponibili per le radici delle piante.

Quando vengono “mineralizzati”, rilasciano Azoto (N), un elemento chimico presente in tutte le forme di vita, nonché uno dei principali nutrimenti di tutte le piante.

Questi scarti infatti sono un ottimo fertilizzante naturale per le piante, ma prima devono essere trasformati.

Il flusso d’acqua

L’acqua circola nell’impianto attraverso tubi con l’uso di pompe elettriche ad immersione, oppure con l’utilizzo di sistemi meccanici.

In relazione alla tipologia di impianto, ai pesci e alle piante presenti, solitamente viene aggiunto un sistema di aereazione dell’acqua.

Questo perché pesci-piante-batteri necessitano di ossigeno per vivere. In questo modo si aumenterà la salubrità di tutti i protagonisti.

Impianto di medio-grandi dimensioni possiamo presentano altri componenti aggiuntivi, come un filtro UV e filtraggi supplementari.

I batteri

Negli impianti acquaponici vivono dei batteri “buoni” che sostanzialmente elaborano le sostanze nutritive, replicando i processi naturali del terreno.

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

Di per sé però, l’ammoniaca è tossica e non è la forma più disponibile per le piante. A tale scopo entrano in gioco un gruppo speciale di batteri detti “batteri nitrificanti“.

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

Il bio-filtro

Cos’è il bio-filtro utilizzato in acquaponica?

Il bio-filtro è essenzialmente un’estensione della superficie del sistema di acquaponica dove i batteri si possono attaccare alla superficie e prosperare con le giuste condizioni.

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

Appartengono ai generi Nitrosomonas Nitrobacter.

Essi formano delle colonie sotto forma di biofilm sulla superficie dei materiali inerti presenti in acqua e nel bio-filtro.

Una volta che i batteri si sono stabiliti, è necessario mantenere in salute l’ambiente acquatico e consentire loro di fare il loro lavoro; consentendoli in questo modo di agire come un sistema di filtrazione completamente naturale.

Il procedimento del Ciclo dell’Azoto avviene pertanto con la conversione dell’ammoniaca e dell’ammonio (contenenti azoto) in sostanze nutrienti:

  1. In primo luogo i batteri AOB (Ammonia Oxidizing Bacteria) convertono l’ammoniaca in nitriti (NO2-).
  2. Quindi, i batteri NOB (Nitrite Oxiding Bacteria) prendono il sopravvento e li convertono in nitrati (NO3-).
  3. Così facendo l’apparato radicale delle piante può assimilare i nitrati con facilità.

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

I media comunemente usati per consentire ai batteri di “aggrapparsi” sono:

  • Media Bed, ovvero vasi contenenti substrati inerti;
  • Sabbia;
  • Ghiaia;
  • Supporti plastici specializzati come le BioBalls.

Le piante

L’apparato radicale della pianta nell’acquaponica assorbe i micro- e macro-nutrienti, nonché le sostanze nutritive presenti nell’acqua. Viene così assorbito anche l’Azoto e infine l’acqua viene fito-depurata dalle radici.

Solitamente questi impianti vengono collocati all’interno di serre o dentro casa, grazie all’utilizzo di lampade a luce ultravioletta per una crescita rigogliosa.

Quali pesci si possono allevare in acquaponica?

Sono molte le specie di pesci che possono essere allevate in acquaponica.

Per essere adatti, i pesci devono essere compatibili all’allevamento ittico. Ogni specie ha le sue esigenze e deve essere adatto alla crescita in cattività.

I pesci in acquaponica devono:

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

Ad ogni modo, i pesci comunemente utilizzati in acquaponica sono:

  • La Tilapia. Uno dei pesci più utilizzati e testati, nonché uno dei più allevati e commercializzati al mondo. Si adatta molto bene alle temperature e cresce con molta velocità.
  • Trota iridea. Un pesce molto pregiato per il suo gusto. Predilige acque fredde e altamente ossigenate.
  • Barramundi. Detto anche “branzino asiatico” è un pesce che predilige le temperature calde.
  • Gambero di fiume e d’acqua dolce; Sono varie le specie di gambero d’acqua dolce che si possono utilizzare in acquaponica.
  • Pesce gatto;
  • Anguilla europea;
  • Carpa Koi. Un pesce da collezione molto bello e famoso. Utilizzatissima in acquaponica per la sua duttilità e adattamento. La Carpa Koi non è commestibile.
  • Pesci rossi o da acquario. I pesci rossi sono molto usati in acquaponica. Derivano dalla famiglia delle carpe. Estremamente duttili.

Quali piante si possono cotivare in acquaponica?

  • Lattuga
  • Radicchio
  • Basilico
  • Aglio
  • Menta
  • Timo
  • Bietola
  • Basilico
  • Peperoncino
  • Melanzana
  • Pomodori
  • Datterino
  • Rucola
  • Broccolo
  • Cipolla
  • Piselli
  • Fagioli
  • Peperoni
  • Zucchine
  • Salvia
  • Spinaci
  • Broccoli
  • Verza

Inoltre sono spesso utilizzati anche i germogli, in particolar modo di:

  • Cavolo rosso
  • Mungo
  • Lenticchie
  • Erba medica
  • Piselli
  • Ravanelli

Sono inoltre già stati testati:

  • Banano
  • Carote
  • Limes, limoni e arance
  • Tabacco
  • Cannabis
  • Anguria
  • Moltissime piante ornamentali, come le orchidee.

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