魚を育てながらハイドロカルチャーで植物を育てるアクアポニックスってご存知ですか？魚の水槽の水とハイドロカルチャーの水を循環させることで、植物に必要な養分を魚のフンや老廃物で補う仕組みです。市販のキットも販売されていますが、単に売っているものを組み立てるだけではノウハウを習得できないので、自作してみました。今回は魚と植物が共存する仕組みを解説します。
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アクアポニックスで魚と植物が共存する仕組み
植物を育てるならハイドロカルチャーで行えばいいのに、わざわざ魚と一緒に育てるアクアポニックスをやるメリットは、植物と魚が作り出す環境サイクルに魅力を感じるからですよね？その仕組みを整理しておきましょう。
魚の排泄物（アンモニア）をバクテリアが分解
まず、魚はエサを食べるとフンや尿をします。尿の主成分としてアンモニアが含まれていますが、これは有害な物質です。アンモニアが水中に貯まりすぎると、魚は死んでしまいますし、ハイドロカルチャーで根腐れする原因もアンモニアが関係していたりします。
そこで活躍するのがバクテリアです。バクテリアはアンモニアを分解することができます。アンモニア→亜硝酸→硝酸（硝酸塩）といった流れで分解されます。そして、硝酸（硝酸塩）は植物の生育に欠かせない３大栄養素である窒素の酸化物として植物に吸収されます。
バクテリアはどこからくるのか？
バクテリアはどこからくるのか？バクテリアを買う必要はありません。バクテリアは環境を整えれば、大気中や水道水に含まれているものが繁殖してくれます。
条件1：適切な環境
バクテリアは目に見えない微生物です。なので魚よりも生命力は弱いと考えてください。魚は熱湯や冷たい水では生きていけないですよね？また、カルキ抜きをしていない水道水でも生きることができません。バクテリアも同様に、水の温度差が激しかったり、カルキ抜きしていない水道水では繁殖しません。
条件２：バクテリアの餌があること
バクテリアの餌はアンモニアと亜硝酸です。次の２種類のバクテリアの餌になります。つまり、アンモニアがない環境ではバクテリアは発生しません。
■アンモニア酸化バクテリア
アンモニアを分解するバクテリア。 酸素を使用して亜硝酸を生成します。
■亜硝酸酸化バクテリア
亜硝酸をを分解するバクテリア。 酸素を使用して硝酸を生成する。
条件３：酸素があること
条件２で解説したように、バクテリアはアンモニア、亜硝酸を分解するのに酸素を必要とします。容器に水を入れておくだけでは、酸素が不足します。バクテリアを繁殖させるには、水中に酸素を送り込むためにエアレーションや水を循環させる必要があります。
バクテリアはどこで繁殖するのか？
バクテリアは水中に繁殖するのではなく、どこかに着生しなければなりません。そして最高の住処といえるのがレカトン（ハイドロボール）などの多孔質の物質です。ハイドロカルチャーで使用する植え付け材は、アクアポニックで必要なバクテリアの恰好の住処となります。
アクアポニックスでは水を循環させることが大切
アクアポニックでは、魚を飼育する水とハイドロカルチャーの水を循環させます。水を循環させることは、魚と植物にとってイイコト尽くめです。
ハイドロカルチャーで根腐れするのは、根が呼吸できないから。
ハイドロカルチャーの難しい点は根腐れしやすいこと。根腐れ主に根が呼吸できないことによって発生します。水を底から四分の１程度入れて、水がなくなったら２～３日放置するのは、水中に浸かった根に呼吸をさせるためです。
ハイドロカルチャーにて、容器中央部分で根腐れを起こしている様子。
一方で、アクアポニックスでは水が循環しています。魚の水槽とハイドロカルチャーの間を循環する過程で、水を空気に触れさせれば、水中に酸素が取り込まれ水中に浸かった根も呼吸をすることができ、根腐れを防ぐことが可能です。
水が循環することで栄養分が根に運ばれる
植物の根は養分を根の周りから吸収します。そして根は動くことができないので、随時、養分を根に送り込む必要があります。土に植えた植物は水やりで水の流れが生まれて根の周りに新鮮な養分が運ばれます。
アクアポニックスでは、水の循環による流れがあるので、常時、根に新鮮な栄養が補給されるので、植物を元気に育てることができます。