La vie en boucles

Débuter en aquaponie domestique : la jungle!

Pour débuter en aquaponie et tendre vers une autonomie alimentaire, voici une vingtaine de questions à se poser au démarrage d’un projet aquaponique. Elles sont tirées de l’expérience sur le système « truites aquaponiques ». Le cheminement, présenté ici de façon ordonné, a été, en réalité, beaucoup plus erratique!

Débuter en aquaponie domestique nécessite de savoir nager dans un océan de contradictions et d’incertitudes (l’aquaponie professionnelle étant quant à elle, davantage impactée par les incertitudes économiques). Ainsi sur les sites internet, e-books ou ouvrages spécialisés, nombreux sont ceux qui mettent en avant des normes et des dispositifs. Or, il y a de grands intervalles de confiance sur les normes. Si bien qu’il existe une multitude de combinaisons possibles qu’aucun ouvrage ne saurait explorer, sauf à rester sur les fondamentaux (Foucard et Tocqueville). Un seul impératif : construire quelque chose de cohérent selon les caractéristiques du poisson, des plantes et de l’eau disponible.

Une construction itérative pour débuter en aquaponie

Combien de poisson pour 3 m2 de légumes? Quelle surface de culture pour 1 m3 de bassin? Combien de poissons dans le bassin d’élevage? Quel volume pour le biofiltre? Quel débit pour la pompe à eau ou la pompe à air?… Les réponses à ces questions sont toutes liées, si bien que souvent on a l’impression de s’attaquer au paradoxe de la poule et de l’œuf.

C’est pourquoi ce qui suit ordonne les questions selon un postulat qui me semble le plus logique : « la production aquacole sert de point de départ pour débuter en aquaponie ». Mais prendre une entrée différente – les plantes plutôt que les poissons par exemple ou bien les contraintes d’espace et de moyens – est tout aussi acceptable. Ce qu’il faut comprendre, c’est que tout s’ajuste par itérations. Ainsi une modification sur le dispositif implique de revoir tous les autres choix pour s’assurer que tout reste bien en équilibre.

C’est donc une approche itérative qui s’impose pour concevoir un système aquaponique et débuter en aquaponie. Pour plus de lisibilité, les différentes questions vont être regroupées en quatre catégories : poissons, eau, déchets et plantes. Et illustrées par les réponses apportées pour construire le système « truites aquaponiques ». A chacun de trouver ses propres réponses en veillant à la cohérence avec les options de départ retenues.

Les quatre piliers de la construction itérative d'un système pour débuter en aquaponie
Les quatre piliers de la construction itérative d’un système pour débuter en aquaponie

Le choix aquacole pour débuter en aquaponie

La liste des productions aquacoles est longue et il n’y a pas de religion à avoir sur ce sujet. Simplement une approche pragmatique et argumentée. Car tout n’est pas possible en un lieu donné, du moins dans une optique de développement durable. Ce choix initial impose ultérieurement des limites au système. Rétrospectivement, voici le choix pour « truites aquaponiques ».

Quel organisme aquatique choisir ?

Ma réponse : un organisme comestible pour contribuer à nourrir une population locale. Ce sera le POISSON pour anticiper sur la raréfaction des produits issus de la pêche et la baisse de la qualité alimentaire des poissons d’élevage, soumise dans l’avenir à de fortes contraintes sur la composition de l’aliment. Les crustacés, autres candidats possibles, n’ont pas été retenus.

Quel poisson choisir ?

Pour « Truites aquaponiques », ce sera un poisson intéressant du point de vue culinaire. Pour sa facilité d’approvisionnement en juvéniles, la qualité de sa chair, l’adaptation à l’élevage, la transposition possible en aquaponie commerciale, le respect de la réglementation française métropolitaine, ce sera la TRUITE ARC EN CIEL. Exit les poissons rouges, carpe koï et le populaire tilapia difficile à trouver, hors clous réglementaires et fortement inadapté aux températures hivernales vendéennes. Le sandre aurait pu être un bon candidat, mais plus difficile à trouver.

Combien de poissons acheter ?

Démarrer doucement pour laisser le temps au biofiltre de s’adapter. Commencer avec environ 2 à 3 kg de poissons par m3 de bassin. Puis évoluer vers une quantité qui répond aux attentes.

Une portion individuelle de truite correspond à environ 130 g de filet. Pour l’équivalent de 4 portions par semaine, il faut 27 kg de filets sur un an, soit 54 kg de truites vivantes récoltées. Sur ces bases, trois approches sont possibles:
– Un lot annuel de 60 truites de 150 g élevées pendant 12 mois dans un seul bassin. Nécessite une conservation par congélation pour étaler la consommation sur l’année.
Un lot annuel de 60 truites de 75 g élevés pendant 15 mois. Cette stratégie épouse les besoins de plantes, faibles en hiver, élevés en été et nécessite deux bassins. Permet un prélèvement en frais les 3/4 de l’année. Option retenue pour « truites aquaponiques ».
– Avec plusieurs bassins de tailles différentes, il est possible d’élever simultanément des truitelles de 4 g (100) , de100 g (60) et de 500 g (40). Ce qui permet de maintenir une masse permanente d’au moins 25 kg. Avec un croit moyen de 0.8% du poids vif par jour, le stock augmente de 27% par mois.

Filet tiré d'une truite de 1720 g
Filet tiré d’une truite de 1720 g

Combien d’aliment acheter ?

Il faut 1.0 à 1.20 kg de pellets par kg de truite produit. Il faudra donc utiliser environ 60 kg de granulés pour produire 50 kg de croît de truite. En cas d’alimentation fraîche, donc plus ou moins riche en eau (vers , insectes, poissons, viande) il faudra distribuer deux à quatre fois ce poids.

Le choix hydraulique

Quel volume de bassin d’élevage?

La biomasse maximale en poissons oriente le choix de la taille du ou des bassins. Ainsi, pour 54 kg de production nette annuelle, la biomasse maximale sera comprise entre 35 et 45 kg selon les options d’élevage retenues. Pour un chargement maximum de 20 kg par m3, il nous faut un volume total de bassin de 2 à 2.5 m3. Ce volume sera réparti sur deux bassins 1.2 m3 + 1.2 m3 (option un lot annuel élevé 15 à 18 mois). Ou sur trois bassins 1.2 m3 + 0.9 m3 + 0.3 m3 (option élevage simultané de truites , truitelles et alevins ).

Quel débit circulant ? Quelle pompe?

Un débit circulant de 2 fois le volume du bassin par heure, n’est pas absolument indispensable. Par exemple le référentiel de 2007 pour la production salmonicole en agriculture biologique donne un débit minimum :  » Le débit doit être de 7 litres / seconde / par tonne de stock de poissons au minimum et devra assurer le confort des animaux et l’élimination des effluents d’élevage ». Soit 0.42 litre par kg de truite et par minute.

Le débit de l’installation « truite aquaponiques » est de 0.66 bassin par heure et ne pose aucun problème. Soit 0.59 litre/mn/kg au plus fort du chargement (45 kg de truites dans 2400 litres de bassins). Car la très bonne oxygénation de l’eau est liée aux airlifts, non pas au débit circulant de l’eau. Ce débit minimal suffit pour l’élimination de l’ammoniac et des matières solides produites par les truites avec un chargement maximal de 20 kg par m3. Y compris en période de canicule. Il est probable que ce soit une valeur plancher, mais les truites et les légumes prospèrent avec cette valeur et cela permet de substantielles économies d’énergie. Pour bien débuter en aquaponie, retenons qu’un renouvellement par heure est un bon objectif. La pompe devra donc débiter 2000 à 2500 litres par heure, pertes de charges comprises.

Niveau constant ou marées?

Les systèmes avec substrat sont souvent présentés avec des siphons automatiques (U ou cloche). Ces systèmes ne conviennent pas pour la truite car pas assez fiables. Le système à niveau constant fonctionne lorsque le système d’aération est très performant, mais il ne permet pas un auto nettoyage des bacs de culture. Le système retenu pour « truites aquaponiques » s’appuie sur une banale prise électrique programmable mécaniquement, qui permet de conserver une évacuation permanente de l’eau par le fond du bac de culture tout en conservant une partie de l’effet marée.

Quelle température de l’eau ?

La réponse à cette question dépend bien évidemment du poisson choisi. Ce qui suit concerne la truite.

La température maximale supportée par les truites AEC est bien supérieure aux 18°C ressassés un peu partout. La truite tient sans problème à 22-23°C pendant quelques semaines et peut survivre quelques jours si on ne la nourrit pas jusqu’à 26-27°C, sous réserve d’avoir une eau quasi saturée en oxygène (source L’élevage de la truite fario et de la truite arc-en-ciel dans les eaux à température très élevée, G. E. CALDERON Bull. Fr. Piscic., N° 225, 1967, pages 138-141 ). La maîtrise des échanges thermiques est capitale pour élever de la truite toute l’année. C’est pourquoi bassins, filtres et bacs de culture seront enterrés ou du moins très bien isolés pour contenir le réchauffement de l’eau en été et le refroidissement en hiver. Enfin le recours ponctuel à un refroidisseur ou à de la géothermie est une bonne sécurité pour sereinement débuter en aquaponie avec de la truite.

Quelle aération ?

Les différentes espèces de poissons utilisables en aquaponie ont des exigences très variables. Maintenir en permanence 80% de saturation de l’eau en dioxygène est la clé pour un bon fonctionnement des installations aquaponiques avec des truites. L’utilisation d’airlifts installés à l’intérieur des bassins pour brasser l’eau est très efficace. J’ai opté pour 1 pompe à air de 3000 litres par heure par bassin de 1.2 m3 fonctionnant à mi temps (soit environ 1000 litres d’air par m3 et par heure). Avec la possibilité de doubler cette capacité en fonctionnant à temps plein.

Le choix végétal pour débuter en aquaponie

Le choix est immense, entre arbres, arbustes, boutures, plantes d’ornement, légumes et condimentaires… Les options personnelles sont déterminantes dans ce choix, au moment de débuter en aquaponie.

Quelles plantes ?

Pour « truites aquaponiques » la réponse est : DES LÉGUMES VARIÉS TOUT AU LONG DE L’ANNÉE. A ce stade du questionnement, les options pour la conception du système se réduisent considérablement. Les tours verticales et les NFT ne sont pas adaptées vu les exigences en température de la truite. Le DWC n’est pas adapté vu le choix de tous légumes, y compris légumes racines, et la nécessité de faire également office de biofiltre.

Quelle surface de culture?

Dépend du volume de protéines distribué aux truites par jour. Une première option vise à prélever la totalité des nitrates et phosphates solubles disponibles. Compter environ 1 m2 pour 13 g de protéines distribué journellement. Cette approche maximise l’extraction de l’azote et du phosphore mais cela nécessite de compléter avec des apports de sulfate de potasse. Une seconde option consiste à ajuster la surface pour éviter les carences en potassium. Avec 40 à 50 g de protéines distribués journellement par m2, le potassium sera moins limitant, mais le système devra accueillir davantage d’eau neuve pour diluer l’accumulation de nitrates et de phosphates non prélevés par les plantes.
« Truites aquaponiques » opte pour la première option. D’avril à octobre, 30 kg de truites nourries à 1% du poids vif par jour, avec de l’aliment à 45% de protéines = 157 g de protéines. Ce qui permet de cultiver 10 m2 de légumes avec apport complémentaires de potassium et de fer.

Laitue romaine en aquaponie : facile à réussir
Débuter en aquaponie avec des légumes faciles à réussir

Quel rendement en légumes ?

Le rendement en légumes frais par m2 dépend de la quantité de protéines distribuée en moyenne par jour aux poissons. Le rendement en légumes rapporté au rendement en poissons peut varier de 1:1 à 20:1, voire bien plus! Tout dépend de l’apport complémentaire en minéraux! Lorsque ce rapport dépasse 8:1, il y a de fortes chances que la production de légumes soit majoritairement hydroponique avec engrais de synthèse. La production de poissons devenant alors un argument commercial. Sans apport supplémentaire de nitrates et phosphates, les 10 m2 du site « truites aquaponiques » devraient produire au maximum 150 à 200 kg de légumes sous réserve d’une bonne maîtrise de la partie agronomique et d’apports complémentaires en potassium et fer. Soit un rapport de 3:1 à 4:1 . La production réelle s’établit pour l’instant à 2:1 (55 de croît de truites pour 110 kg de légumes)

Serre ou pas serre ?

En principe, qui dit truite dit absence de serre en été. Mais il est difficile de résister à l’avantage de pouvoir cultiver tôt au printemps et tard à l’automne, bien au chaud à l’abri des intempéries. Ceci oriente vers le choix d’une serre ou d’une couverture démontable en hiver. Mais l‘ajout d’une serre nécessite de prendre quelques précautions : les bassins à truites, bassin tampon et filtres seront placés à l’extérieur, enterrés ou isolés. Et la serre sera orientée et équipée pour limiter fortement la température intérieure en été. Cela a pour conséquence d’imposer le recours très ponctuel à un système de refroidissement (120 heures de fonctionnement pendant l’été caniculaire de 2019 soit 5 jours pleins; 100 heures pendant celui de 2020 soit 8 demi-journées).

La serre est conçue pour augmenter la température nocturne en hiver (accumulateur de chaleur et gravier sombres). Et aussi pour limiter la montée en température diurne en été. Ceci est possible grâce à une couverture totale des graviers par le végétal et une aération maximale de la serre. Auxquelles s’ajoute l’ombrage au blanc de Meudon. Ainsi, c’est +6° les nuits d’hiver et seulement +2° les après midis d’été, par rapport à la température de l’air extérieur. Ces amplitudes thermiques sont un bon compromis pour les truites (eau à moins de 22° en été), pour les bactéries et pour les légumes (eau entre 8 et 10° en hiver, 20 à 22° en été).

Où trouver les plants?

Le système aquaponique nécessite de planter tous les espaces disponibles au fur et à mesure des récoltes pour conserver une couverture totale du sol, surtout en été pour éviter le réchauffement des médias. Prévoir la possibilité de s’approvisionner en permanence en plants, soit par achat, soit par semis réguliers. Mais semer directement dans le médias ne convient pas à tous les légumes. Prévoir un espace dédiés aux semis.

Que faire en cas de carences ?

En aquaponie, les carences sur végétaux sont fréquentes mais pas inéluctables. Et les plus fréquentes avec un élevage de truites sont Fe et K. Que l’on peut corriger si besoin avec chélate de fer DTPA et sulfate de potasse. Une très forte densité de poisson au regard de la surface de culture limitera l’expression des carences, mais au détriment d’un système à l’équilibre pour la gestion des nitrates et des phosphates.

Le choix pour gérer les déchets

Le système produit de l’ammoniac, déchet soluble, toxique pour les poissons. Et des déchets solides venant soit des poissons, soit des racines des légumes.
Dire que l’on choisit les bactéries du système aquaponique est largement exagéré! C’est pour souligner que cet aspect doit être pensé avant le choix végétal. Car il est possible de maintenir un élevage aquacole sans plantes si la population bactérienne est correctement dimensionnée pour transformer l’ammoniac du compartiment aquacole en nitrates. Et donc un renouvellement plus prononcé en eau neuve remplace les plantes exportatrices. C’est la base des systèmes découplés. La configuration du biofiltre est donc un point très important.
En ce qui concerne les déchets solides, des organismes détritivores (vers de compost, aselles, gammares et daphnies) se chargent de détruire les restes de racines et autres déchets organiques. Et des filtres, positionnés en sortie de bassins à truites, captent les fèces des poissons.

Quel support pour les bactéries?

Un biofiltre dédié avec supports plastiques et aérateur aurait pu être inséré dans la boucle. Pour des raisons de simplifications, de réduction des coûts et d’économie d’énergie, ce dispositif n’a pas été retenu. En conséquence c’est le substrat du compartiment végétal qui va assurer le support bactérien. Le système sera donc couplé.
Il faut également s’intéresser aux mauvaises bactéries. Un filtre UV permet de les éliminer (les bonnes aussi d’ailleurs). Pour les mêmes raisons de réduction des coûts, simplification et économies d’énergie, il n’y a pas de filtre UV dans l’installation « truites aquaponiques ». Et cela fonctionne bien depuis trois ans.

Quels médias choisir?

Les billes d’argile sont largement utilisées. Car elles sont légères, douces au toucher, neutre chimiquement. Mais elles sont chères. Lorsque le poids n’est pas un critère majeur, on peut s’orienter vers d’autres médias. C’est ainsi que des GRAVIERS de carrière de micro-diorite (graviers pour bétons) constituent le lit de culture dans « truites aquaponiques » pour 4 centimes d’euros du litre.

Pour bien débuter en aquaponie, insérer des vers de compost dans le média
Pour bien débuter en aquaponie, insérer des vers de compost dans le média

Quelle méthode de cyclage?

Le cyclage est l’apprentissage de la patience. L’ajout d’ammoniaque dans un système neuf et la surveillance de la dynamique des nitrites et des nitrates permet le développement naturel des bactéries nitrobacter et nitrosomonas, d’autant plus rapidement que l’eau est au dessus de 16° C et le pH de l’eau basique. C’est le seul moment ou la capacité de mesure est utile (au minimum avec des bandelettes) . Ces mesures sont inutiles une fois le système cyclé et équilibré.

Quels filtres utiliser?

Un système de filtration entre le bassin à truites et le bac de légumes est nécessaire. Les filtres sous pressions peuvent convenir mais ils consomment de l’énergie. Les filtres à tourbillons ne fonctionnent pas pour les fèces des truites. Le choix s’est donc porté sur un filtre à filets suivi d’un filtre à graviers, fonctionnant par gravité.

Quelle fréquence de nettoyage du biofiltre?

Le nettoyage des médias n’est pas une fatalité. Des filtres efficaces, un décompactage systématique sous chaque légume récolté, l’extraction d’un maximum de racines, la présence de vers de compost et autres détritivores, un courant d’eau permanent au fond du bac assurant une évacuation naturelle des boues doit permettre de s’affranchir définitivement du nettoyage (déjà 3 années de culture sans nettoyage et sans signes de colmatage).

Echanger des idées ou des conseils pour progresser (des deux côtés)

Si vous souhaitez une aide ou un avis sur votre projet, je serai heureux de pouvoir y contribuer (gratuitement). Soit via les commentaires ci-dessous, soit par mail à l’adresse accueil@truitesaquaponiques.com.

6 Comments

  1. Jean-Luc BLAUWBLOMME

    Bonjour M. Goudeau,
    Encore une fois merci pour la qualités de vos article et celui-ci est un véritable « bréviaire » pour celui qui veut se lancer dans l’aquaponie et tendre vers l’autosuffisance alimentaire de qualité.
    Pour la température, une serre Walipini ne pourrait-elle pas résoudre une partie du problème, aussi bien pour les légumes que pour la T° de l’eau ?
    Avez-vous essayer la culture en raft (avec une valeur « idéale » de 70 g. d’aliment/m2/jour) ?
    Pour le poisson, ma préférence penche pour la perche, un peu moins exigeante que la truite, mais avec une prise de poids plus longue … mais je n’ai pas encore pris de décision.
    Au plaisir de lire vos prochains articles,
    Bien à vous,

    Jean-Luc B.

    • jcgoudeau

      Merci Jean-Luc.
      1 – Non je n’ai pas testé la culture sur raft et je n’envisage pas de le faire. J’ai opté une fois pour toute pour la culture sur substrat.
      2 – la norme de 70 g d’aliment/m2/jour illustre parfaitement l’impression de jungle!
      – De quel aliment parle-t’on? aliment tilapia à 30% de protéines ou aliment truite à 45% de protéines?
      – Avec quel taux d’ouverture du système? J’apporte 100 litres d’eau neuve par kg d’aliment distribué quand d’autres apportent 1000 litres.
      – Avec quelle cible d’équilibre? il faut 13 g d’aliment/m2/j ( à 42% protéines et 500 l d’eau neuve par kg d’aliment distribué) pour un équilibre sur N; 24 g d’aliment/m2/j ( à 42% protéines et 500 l d’eau neuve par kg d’aliment distribué)pour un équilibre sur P et 66 g d’aliment/m2/j ( à 42% protéines et 500 l d’eau neuve par kg d’aliment distribué)pour un équilibre sur K.
      Donc les 70 g d’aliment 43% protéines/jour/m2 sont corrects si l’on vise l’absence totale de complément potassique et sous réserve d’ouvrir le système à 500 litres d’eau neuve par kg d’aliment distribué.
      3 – Je ne connais pas le comportement des serres walipinis en été (en hiver : OK pour truites et légumes). Si le sol contribue à modérer la hausse de la température de l’air en été , alors c’est une piste intéressante.
      Bien cordialement

  2. Erroltrout

    Bonjour,

    La perche n’est elle pas la meilleure candidate en terme de tolérances au différentes températures et de valeur culinaire (réputée meilleure que le brochet ou le sandre) ? Peut etre plus difficile a trouver en pisciculture ?

    Erroltrout

    • jcgoudeau

      La perche a de bons atouts : poisson local, tolérant aux fortes température , aux qualités culinaires excellentes.
      Mais aussi des points négatifs : quasiment impossible à trouver en pisciculture, chapelets d’oeufs gênants en avril mai, nécessite des lots homogènes en taille de poissons pour limiter le canibalisme, croissance lente.
      Une étude récente : https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01777177/document

  3. Ricardo Lages Martins

    Bonjour JEAN-CLAUDE GOUDEAU,
    Encore un grand merci pour « l’alimentation » de cette source d’information ci précieuse qui est devenue une passion « je pense ». Je ne m’en lasse pas de vous lire et parcourir l’immensité d’informations présentes sur TRUITES AQUAPONIQUES.
    Il est vraie que certain (termes) utilisés, parfois, me donnent du fil à retordre (niveau compréhension). Mais, aujourd’hui avec internet, tout finit par être décrypté.
    Sur L’article en question, au point (Quel poisson choisir) je pense que, un point pas négligeable à mettre en évidence est aussi celui des valeurs Nutritives de ladite Truite arc-en-ciel (élevage).
    Car c’est par exemple un poisson: avec une teneur très importante en omega3 ((la plupart de la population mondiale en manque)) mais aussi en protéines et en vitamine B, D. Particularité très intéressante aussi et le (Sélénium pas facile à trouver dans d’autres poissons). Comparé à d’autres poissons (invoqués dans le site TRUITES AQUAPONIQUES)
    Ici une petite comparaison simplement a titre informative :
    https://comparatif.monalimentation.org/?aliments=3187,6071,N17,N11,3032
    Toujours un plaisir de vous lire et d’en apprendre d’avantage.
    Excellente journée et au plaisir de continuer de vous lire.
    PS : Je me demandais si une visite personnelle serait possible ? Après la levée des restrictions notamment en France ?
    Cordialement
    Ricardo Lages Martins

    • jcgoudeau

      Bonjour Ricardo,
      Je partage votre remarque sur l’importance de prendre en compte la qualité alimentaire des poissons. Et les salmonidés ont ce grand avantage d’apporter des oméga 3 essentiels (EPA et DHA ). Mais… la raréfaction de la ressource en « poisson fourrage » conduit les fabricants d’aliments piscicoles à substituer une partie des protéines et huiles de poissons par des protéines et des corps gras issus des végétaux. Ce qui provoque une chute spectaculaire de la teneur en EPA et DHA. C’est une problématique qui m’intéresse https://www.truitesaquaponiques.com/2019/09/05/produire-aliment-truite-aquaponie/
      PS : Je vous accueillerai avec plaisir pour une visite.
      Bien cordialement Jean-Claude

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