Dalam akuaponik, limbah ikan menghasilkan amonia, bakteri menguntungkan mengubahnya menjadi nitrit terlebih dahulu, kemudian menjadi nitrat yang aman bagi tanaman. Lingkaran biologis yang disebut siklus nitrogen ini adalah mesin yang membuat akuaponik mandiri.
Apa itu siklus nitrogen dalam akuaponik?
Siklus nitrogen adalah proses biologis yang mengubah limbah ikan menjadi makanan tanaman. Ikan mengeluarkan amonia melalui insang dan urin. Jika dibiarkan menumpuk, amonia bersifat mematikan bagi ikan pada konsentrasi di atas 0,5 mg/L. Siklus nitrogen memecahkan masalah ini menggunakan dua kelompok bakteri.
Kelompok pertama, bakteri Nitrosomonas, mengkoloni media tumbuh, dinding tangki, dan permukaan pipa. Mereka mengonsumsi amonia (NHβ) dan mengubahnya menjadi nitrit (NOββ»). Nitrit sebenarnya lebih beracun bagi ikan daripada amonia β bahkan 0,25 mg/L saja dapat menyebabkan stres pada sebagian besar spesies. Kelompok kedua, bakteri Nitrospira, mengubah nitrit menjadi nitrat (NOββ»). Nitrat jauh lebih tidak berbahaya bagi ikan dan merupakan nutrisi nitrogen utama yang diserap tanaman melalui akar.
Hasilnya adalah sistem siklus tertutup: ikan memberi makan bakteri, bakteri mendetoksifikasi air, tanaman mengonsumsi air yang telah didetoksifikasi sambil sekaligus memurnikan air untuk ikan.
Apa yang terjadi pada tahap amonia, nitrit, dan nitrat dalam siklus?
Memahami tiga tahap ini memungkinkan Anda menginterpretasikan hasil tes kualitas air dan mengetahui apakah sistem Anda sehat.
Tahap 1 β Lonjakan amonia. Saat pertama kali menambahkan ikan (atau sumber amonia lainnya), Anda akan melihat kadar amonia naik. Ini normal. Bakteri Nitrosomonas mulai mengkoloni dan berkembang biak. Ketika koloni bakteri cukup besar untuk mengatasinya, amonia seharusnya mencapai puncak dan kemudian turun.
Tahap 2 β Lonjakan nitrit. Saat bakteri Nitrosomonas berkembang biak dan memproses amonia secara efisien, nitrit mulai menumpuk. Ini sering menjadi tahap paling berbahaya bagi ikan. Penggantian air sebagian mungkin diperlukan selama periode ini untuk menjaga nitrit di bawah 1 mg/L.
Tahap 3 β Kehadiran nitrat. Ketika amonia mendekati nol, nitrit mendekati nol, dan ada kadar nitrat yang terukur, sistem telah bersiklus sepenuhnya. Nitrat akan terus menumpuk kecuali dikonsumsi tanaman atau sesekali diencerkan dengan penggantian air.
| Parameter | Sistem belum bersiklus | Sedang bersiklus | Bersiklus penuh |
|---|---|---|---|
| Amonia | Naik | Turun | < 0,5 mg/L |
| Nitrit | 0 | Naik lalu turun | < 0,5 mg/L |
| Nitrat | 0 | 0-5 mg/L | 5-40 mg/L |
Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menyiklus sistem akuaponik baru?
Sebagian besar sistem membutuhkan 3-6 minggu untuk bersiklus sepenuhnya, tergantung pada suhu air, sumber bakteri, dan bagaimana Anda mengelola prosesnya.
Siklus tanpa ikan adalah metode yang direkomendasikan untuk pemula. Tambahkan sumber amonia β tetes amonia murni, pakan ikan yang membusuk, atau sedikit urin β tanpa menambahkan ikan. Ini memungkinkan Anda menjalankan siklus secara aktif tanpa mempertaruhkan kesehatan ikan. Dosis amonia 2-4 mg/L setiap hari dan pantau siklus hingga amonia dan nitrit mendekati nol dalam 24 jam setelah dosis. Biasanya membutuhkan 4-6 minggu.
Siklus dengan ikan berarti memasukkan ikan ke dalam sistem sejak hari pertama. Lebih berisiko karena ikan terekspos lonjakan amonia dan nitrit. Jika memilih jalur ini, tebar pada 25-50% kepadatan akhir yang diinginkan, beri makan secukupnya, tes kualitas air setiap 1-2 hari, dan lakukan penggantian air setiap kali amonia atau nitrit melebihi 1 mg/L.
Menggunakan sumber inokulasi dapat secara signifikan mempercepat waktu siklus. Menambahkan segenggam media yang sudah mapan dari sistem akuaponik atau akuarium yang sehat memperkenalkan sejumlah besar koloni bakteri menguntungkan. Beberapa operator melaporkan menyelesaikan siklus dalam waktu kurang dari 2 minggu dengan metode ini. Media filter atau spons dari toko akuarium juga dapat digunakan sebagai sumber inokulasi.
Suhu penting: bakteri berkembang pada 25-30Β°C (77-86Β°F). Dalam kondisi dingin di bawah 18Β°C (64Β°F), siklus dapat terhenti. Jika instalasi Anda berada di lingkungan yang sejuk, pertimbangkan pemanas selam selama fase siklus.
Bagaimana cara menguji kualitas air selama siklus nitrogen?
Pengujian kualitas air yang akurat sangat penting selama siklus dan dalam operasi rutin. Ada dua metode pengujian utama.
Kit tes cairan (seperti API Freshwater Master Test Kit) lebih akurat daripada strip tes dan merupakan standar yang direkomendasikan untuk akuaponik. Menguji amonia, nitrit, nitrat, dan pH. Tes setiap hari selama siklus, setiap 2-3 hari setelah sistem mapan.
Meter digital bekerja baik untuk pH dan oksigen terlarut tetapi tidak dapat mengukur amonia atau nitrit secara andal. Gunakan meter digital sebagai pelengkap kit tes cairan, bukan pengganti.
Yang perlu dicari di setiap tahap:
- Selama siklus: perkirakan amonia tinggi (1-4 mg/L) kemudian nitrit tinggi (1-5 mg/L) sebelum keduanya mendekati nol
- Sistem mapan: amonia dan nitrit harus tetap di bawah 0,5 mg/L; nitrat 5-40 mg/L; pH 6,8-7,2
Simpan log hasil tes. Dalam sistem yang mapan, lonjakan amonia yang tiba-tiba menunjukkan kematian bakteri yang disebabkan oleh pemberian makan berlebihan, ikan mati, atau kontaminasi kimia (residu sabun pada peralatan, dll.).