La acuaponía, una relación simbiótica entre la acuicultura y la hidroponía, ha surgido como un método sostenible de producción de alimentos, con el potencial de abordar diversos desafíos ambientales y económicos. Al combinar la piscicultura con el cultivo de plantas en un sistema de circuito cerrado, la acuaponía puede reducir el consumo de agua, minimizar los desechos y producir alimentos de alta calidad y ricos en nutrientes.
Un estudio publicado por investigadores de la University of Thessaly (Grecia) y de Aristotle University of Thessaloniki (Grecia) en la revista Scientia Horticulturae, tuvo como objetivo llenar los vacíos de conocimiento en la ampliación de los sistemas a escala de laboratorio a la acuaponía desacoplada de mayor escala, ofreciendo una comprensión integral de la productividad del sistema y la eficiencia del uso de agua y fertilizantes.
Acuaponía: una alternativa sostenible
La acuaponía ofrece una solución prometedora a los desafíos ambientales asociados con la hidroponía al integrar los sistemas de acuicultura de recirculación (RAS) con la hidroponía en un entorno simbiótico. En este sistema, los desechos de los peces proporcionan nutrientes orgánicos para las plantas, lo que reduce la necesidad de fertilizantes sintéticos. Las plantas, a su vez, ayudan a filtrar y purificar el agua, que se recircula de regreso a los tanques de peces. Este sistema de circuito cerrado no solo conserva el agua, sino que también recicla los nutrientes, en línea con los principios de una economía circular.
La mayoría de los nutrientes en la acuaponía son orgánicos, derivados de los desechos de los peces, lo que contrasta con los nutrientes inorgánicos que se utilizan típicamente en la hidroponía convencional. Algunos investigadores sostienen que los nutrientes orgánicos son superiores para el crecimiento de las plantas y que la acuaponía ofrece beneficios adicionales, como el ahorro en fertilizantes. La necesidad reducida o eliminada de fertilizantes químicos en la acuaponía no solo mejora su sostenibilidad ambiental, sino que también respalda la producción de cultivos más saludables y de crecimiento más natural.
La evolución de los sistemas acuapónicos: de CAP a DCAP
Los sistemas acuapónicos tradicionales, conocidos como sistemas acuapónicos acoplados (CAP), cuentan con un solo circuito de circulación de agua donde los nutrientes de los desechos de los peces fluyen directamente al medio de crecimiento hidropónico. Si bien los sistemas CAP son efectivos para reciclar nutrientes, han enfrentado críticas por producir rendimientos menores en comparación con la hidroponía convencional. La menor concentración de nutrientes en las soluciones acuapónicas y los altos niveles de pH en los sistemas CAP son factores clave que contribuyen al rendimiento reducido de las plantas.
Para abordar estos desafíos, la industria de la acuaponía ha evolucionado hacia los sistemas acuapónicos desacoplados (DCAP), donde las concentraciones de nutrientes y los parámetros de calidad del agua se pueden ajustar de forma independiente. Esto permite una producción de peces y plantas más intensiva, comparable a la acuicultura convencional y los sistemas hidropónicos. Aunque el DCAP es un enfoque relativamente nuevo, los resultados iniciales son prometedores, en particular en términos de rendimiento de los cultivos.
Los estudios han demostrado que los sistemas DCAP pueden lograr rendimientos similares o incluso mejores que los de la hidroponía tradicional para varios cultivos. Por ejemplo, la investigación sobre plantas de tomate ha demostrado rendimientos comparables en sistemas DCAP a los de la hidroponía, y algunos estudios informan resultados incluso mejores para lechuga, albahaca y mizuna. Además, las plantas DCAP han mostrado una mayor capacidad fotosintética, lo que indica un uso más eficiente de los recursos y un potencial de mayor productividad.
Comparación de acuaponía acoplada, desacoplada e hidroponía
La investigación actual se centra en comparar el rendimiento de la hidroponía, la acuaponía acoplada y la acuaponía desacoplada en las mismas condiciones ambientales. Realizado en las instalaciones del Parque de Invernaderos Piloto de la Universidad de Tesalia en Grecia, este estudio es el primer examen exhaustivo de estos sistemas a gran escala utilizando perlita como sustrato para el crecimiento de las plantas.
El estudio implicó el cultivo de dos cultivos de hojas (albahaca y perejil) y dos cultivos de frutos (tomate y pepino) en tres tratamientos diferentes: acuaponía acoplada, acuaponía desacoplada e hidroponía convencional. Los investigadores midieron el rendimiento (tanto de peces como de plantas), el uso de agua y fertilizantes y la eficiencia de los nutrientes para evaluar la productividad y la sostenibilidad de cada sistema.
Acuaponía desacoplada: un sistema de rendimiento superior
Los resultados del experimento demostraron la superioridad de la acuaponía desacoplada en términos de rendimiento del cultivo. Las plantas cultivadas en DCAP superaron consistentemente a las de CAP y HP, con aumentos de rendimiento que oscilaron entre el 8% y el 72%. Esto sugiere que el sistema desacoplado proporciona un entorno más óptimo para el crecimiento y el desarrollo de las plantas.
Eficiencia del agua y los fertilizantes
En términos de eficiencia en el uso del agua y los fertilizantes, el tratamiento CAP que no recibió fertilizantes adicionales mostró la mayor eficiencia. Sin embargo, el DCAP aún superó al HP en términos de uso de agua y fertilizantes. Esto indica que la acuaponía desacoplada puede ser una opción más sostenible, reduciendo la necesidad de insumos externos y manteniendo una alta productividad.
El futuro de la acuaponía: sistemas desacoplados
Los hallazgos de este estudio destacan las importantes ventajas de la acuaponía desacoplada sobre los sistemas acoplados. La capacidad de controlar de forma independiente las unidades de acuicultura e hidroponía proporciona una mayor flexibilidad y adaptabilidad, lo que facilita la ampliación y la optimización del sistema para cultivos específicos y condiciones ambientales. A medida que la demanda de producción de alimentos sostenibles continúa creciendo, la acuaponía desacoplada está preparada para desempeñar un papel crucial en la configuración del futuro de la agricultura.
Contacto
N Katsoulas
University of Thessaly, Department of Agriculture Crop Production and Rural Environment
Fytokou Str., 38446 Volos, Greece
Email: nkatsoul@uth.gr
Referencia
Aslanidou, M., Elvanidi, A., Mourantian, A., Levizou, E., Mente, E., & Katsoulas, N. (2024). Evaluation of productivity and efficiency of a large-scale coupled or decoupled aquaponic system. Scientia Horticulturae, 337, 113552. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2024.113552
