Trong hệ thống Aquaponics, tất cả các sinh vật cùng làm việc để tạo ra môi trường phát triển cho nhau, với điều kiện hệ thống cân bằng. 
 

1.CHU TRÌNH NITƠ

        Quá trình sinh học quan trọng nhất trong Aquaponics là quá trình nitrat hóa (một thành phần của chu trình nitơ trong tự nhiên). Nitơ (N) là một nguyên tố hóa học thiết yếu cho tất cả các dạng sự sống. 

      Nitơ hiện diện trong tất cả các axit amin, tạo nên tất cả các protein cần thiết cho nhiều quá trình sinh học quan trọng đối với động vật như điều tiết enzym, xây dựng cấu trúc tế bào. 

      Nitơ còn là chất dinh dưỡng vô cơ quan trọng nhất đối với tất cả các loại thực vật, cần thiết cho quá trình quang hợp và phát triển. 

       Mặc dù nitơ trong khí quyển rất phong phú nhưng hầu hết thực vật không thể sử dụng trực tiếp. Quá trình hóa học hoặc cố định nitơ tự nhiên rất cần thiết để chuyển đổi nitơ thành các dạng mà thực vật có thể sử dụng được.

      Nói một cách đơn giản, vi khuẩn trong hệ thống Aquaponics tham gia quá trình biến đổi amoniac NH3 có trong chất thải của cá (cây trồng không thể hấp thụ được) thành Nitrat NO3- (cây trồng có thể hấp thụ được).
 

 
2.BỘ LỌC SINH HỌC

      Vi khuẩn nitrat hóa là yếu tố quan trọng cho hoạt động Aquaponics. Hai nhóm vi khuẩn nitrat hóa chủ yếu tham gia vào quá trình nitrat hóa chuyển hóa ammonia theo thứ tự sau:

– Vi khuẩn oxy hóa amoniac (Nitrosomonas-AOB) chuyển amoniac (NH3) thành nitrit (NO2-)
– Vi khuẩn nitrit hóa (Nitrobacter-NOB) chuyển nitrit (NO2-) thành nitrat (NO3-)
 

 
       Hệ sinh thái trong Aquaponics hoàn toàn phụ thuộc vào vi khuẩn. Nếu vi khuẩn không có mặt thì nồng độ ammonia trong nước sẽ làm hại cá. Điều quan trọng là giữ và quản lý một cụm vi khuẩn khỏe mạnh trong hệ thống để giữ mức amoniac gần bằng không.

3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA VI KHUẨN

3.1. DIỆN TÍCH BỀ MẶT

      Các nhóm vi khuẩn phát triển mạnh trên bất kỳ dạng vật chất nào, chẳng hạn như: rễ cây, thành bể, trong ống nước,… Tổng diện tích này sẽ xác định lượng amoniac mà chúng có thể chuyển hóa. Hệ thống có mật độ thả cá cao đòi hỏi một bộ phận lọc vi sinh riêng. Nơi chứa vật liệu có diện tích bề mặt cao chẳng hạn như hạt lọc, hạt đất sét nung.

3.2.pH NƯỚC

      Độ pH của nước có ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của vi khuẩn nitrat hoá và khả năng chuyển đổi ammonia và nitrit. PH cho vi khuẩn phát triển là từ 6-8.5

       Tuy nhiên đối với Aquaponics, khoảng pH thích hợp là từ 6-7 vì phạm vi này tốt đối với thực vật và cá. 
 

 
3.3.NHIỆT ĐỘ NƯỚC

        Nhiệt độ nước là một yếu tố quan trọng đối với vi khuẩn và Aquaponics nói chung.
         17-34°C: Nhiệt độ lý tưởng cho vi khuẩn . 
         <17°C   : Năng suất của vi khuẩn sẽ giảm
         <10°C   : Năng suất có thể được giảm xuống 50% hoặc nhiều hơn. 

3.4.OXY HÒA TAN

      Vi khuẩn nitrat hóa cần có lượng oxy hòa tan (DO) trong nước để duy trì mức năng suất cao. Nitrat hóa là một phản ứng oxy hoá, oxy được sử dụng làm chất thử, không có oxy phản ứng dừng lại. 

      Mức tối ưu của DO là 4-8mg/lít. Nitrat hóa sẽ giảm nếu nồng độ DO giảm xuống dưới 2,0mg/lít. Hơn nữa, nếu không có oxy vi khuẩn kị khí có thể phát triển chuyển ngược nitrat thành nitơ không thể sử dụng được.

3.5.ÁNH SÁNG CỰC TÍM

        Vi khuẩn nitrat hóa là các vi sinh vật nhạy sáng, ánh sáng cực tím (UV) từ mặt trời là một mối đe dọa. Đặc biệt xảy ra trong quá trình hình thành ban đầu của vi khuẩn khi một hệ thống Aquaponics mới được thiết lập. 

       Một khi các vi khuẩn đã phát triển (3-5 ngày) tia cực tím không gây ra vấn đề lớn. Vi khuẩn nitrat hóa sẽ phát triển trên vật liệu có diện tích bề mặt cao. 

https://bigfarm.vn/