El Acuicultor

Acuaponía: un sistema eficiente de producción de alimentos

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By Milthon Lujan

Una de las principales preocupaciones en el ámbito mundial es garantizar la seguridad alimentaria para una población en crecimiento. En este contexto, se vienen realizando una serie de esfuerzos para mejorar la eficiencia de los diferentes sistemas de producción de alimentos y buscar nuevas formas de producción. La acuaponía es un sistema de producción de alimentos que viene ganando popularidad.

La acuaponía es un sistema de producción de alimentos que permite aprovechar mejor las áreas, un uso más eficiente del agua y sobre incluye enfoques de economía circular y acuicultura multitrófica. Esta forma de cultivo es considerado como uno de los más eficientes y sostenible sistemas de producción de proteína (Palm et al., 2018). Su práctica se viene difundiendo a nivel mundial debido a que se constituye en una solución sostenible para la producción de alimentos en el ámbito urbano, proveyendo nuevas oportunidades de emprendimiento (El-Essawy et al., 2019). El interés publico en la acuaponía se ha incrementado dramáticamente en los últimos años, en línea con la tendencia hacia cadenas de valor más integradas, mayor productividad y un menor impacto ambiental peligroso comparado a otros sistemas de producción (Palm et al, 2018).

La acuaponía es un método de producción de alimentos para producir plantas terrestres y organismos acuáticos, combinando dos sistemas de producción tradicional: la recirculación en acuicultura y la hidroponía (Thorarinsdottir, 2015). Los desechos (heces y comida no consumida principalmente) de los peces de la porción acuícola del sistema es degradado por las bacterias en nutrientes disueltos (fósforo y nitrógeno) que las plantas utilizan para crecer en la unidad hidropónica (Pattillo, 2017). Es importante destacar que los desechos sólidos pueden ser “capturados” y convertidos en fertilizantes orgánicos.

El principal objetivo de los sistemas acuapónicos es el cultivo de los peces y el tratamiento de los efluentes de los sistemas de recirculación, y los sistemas son diseñados y dimensionados considerando el crecimiento de las plantas, la evapotranspiración y las necesidades de nutrientes, teniendo en cuenta las lentas respuestas de la dinámica de los sistemas en recirculación en acuicultura como base (Goddek y Körner, 2019). Al respecto, existen líneas de investigación orientadas a optimizar estos procesos.

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¿Por qué usar la acuaponía en la producción de alimentos?

De acuerdo con ECOLIFE (2017) las principales ventajas de la acuaponía son:

1. Los sistemas de acuaponía operan con poco impacto ambiental para producir pescado de alta calidad y vegetales orgánicos, sin el uso de fertilizantes artificiales, pesticidas peligrosos y herbicidas peligrosos.

2. La acuaponía enfatiza la conservación del agua. Generalmente, la acuaponía emplea 90% menos de agua que los cultivos convencionales de vegetales y 97% menos agua a los métodos estándares de acuicultura.

3. La acuaponía es un método versátil y adaptable de cultivo sostenible. Los sistemas pueden ser construidos para cualquier escala y diseñados para cualquier espacio, volviendo eficiente el uso del terreno.

¿Qué plantas elegir para la acuaponía?

Muchas plantas pueden ser usados en la acuaponía, aunque la elección están limitados o guiados por la densidad de cultivo, la elección de la cama de crecimiento y otros factores ambientales. Según (Underwood y Dunn, ?) debido a la naturaleza del sistema acuapónico, muchas plantas que crecen bien en los sistemas hidropónicos, pueden crecer bien en acuaponía. Estos incluyen vegetales como los tomates, lechugas, pepinos, pimienta, albahaca, hierbas, rosas y plantas de follaje. Una guía para cultivar lechuga en hidropónico aquí.

Investigadores como Martínez et al. (2018) trabajaron con plantas acuáticas como “lenteja de agua” y la “cola de zorro”, demostrando que se pueden cultivar en sistemas acuapónicos y que pueden ser empleados como forrajes para la alimentación animal. Por su parte, Castilho et al. (2018) trabajo con la halófita salicornia obteniendo buenos resultados.

Peces y crustáceos para la acuaponía

De acuerdo con Underwood y Dun (?) existen muchos factores para considerar cuando se seleccionan el tipo de pez usado. Estos incluyen la temperatura del agua, la finalidad de la crianza de los peces (ornamental o alimento) y la disponibilidad. Los peces comúnmente usados en la acuaponía son: tilapia, trucha, bagre, lubina, goldfish, koi y pacu.

Otra especies que muestra prometedores resultados en sistemas acuapónicos es el camarón blanco marino (Castilho et al. 2018) y el camarón de río amazónico (Farias et al. 2019).

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Limitaciones de la acuaponía

Aún cuando la acuaponía tiene una serie de fortalezas; también tiene limitaciones que el productor debe considerar para mejorar la gestión de sus sistemas acuapónicos y garantizar el éxito de los mismos. Al respecto, Nozzi et al (2015) cita varias investigaciones en donde destaca que los efluentes de la acuicultura no pueden proveer los niveles suficientes de potasio, calcio o hierro para el apropiado desarrollo de las plantas; por consiguiente, se necesita agregar como suplementos al sistema para asegurar el rendimiento óptimo de las plantas. No obstante, agregar estos suplementos al sistema requiere de una gestión cercana al sistema y conduce a mayores costos.

Otras de las limitaciones para la implementación de los sistemas acuapónicos están orientados a la inversión inicial y los costos de producción. Al respecto, Alberto et al. (2018) destaca que el consumo de energía es el principal costo en que incurren los productores, y que este representa un punto crítico para alcanzar la sostenibilidad del sistema acuapónico.

Referencias:

Alberto A., V. Gennotte, S. Maiolo, D. Brigolin, C. Mélard, R. Pastres. 2018. Eco-designing Aquaponics: a case study of an experimental production system in Belgium. 25th CIRP Life Cycle Engineering (LCE) Conference, 30 April ± 2 May 2018, Copenhagen, Denmark. Procedia CIRP 69 ( 2018 ) 546 – 550 https://orbi.uliege.be/bitstream/2268/222918/1/Procedia%20CIRP_CIRP%20LCE%202018_Forchino.pdf 

Castilho L., F. Almeida, M. Henriques, W. Seiffert. 2018. Economic evaluation of the commercial production between Brazilian samphire and whiteleg shrimp in an aquaponics system. Aquacult Int (2018) 26: 1187. https://doi.org/10.1007/s10499-018-0277-8 https://link.springer.com/article/10.1007/s10499-018-0277-8 

ECOLIFE. 2017. Introduction to aquaponics. 24 p. https://www.ecolifeconservation.org/wp-content/uploads/2017/06/Introduction-to-Aquaponics-Manual-1.pdf 

El-Essawy, H., Nasr, P. & Sewilam, Aquaponics: a sustainable alternative to conventional agriculture in Egypt – a pilot scale investigation. H. Environ Sci Pollut Res (2019). https://doi.org/10.1007/s11356-019-04970-0 https://link.springer.com/article/10.1007/s11356-019-04970-0 

Farias J., S. Silva, A. Midonés and T. Carvalho. 2019. Performance of an aquaponics system using constructed semi-dry wetland with lettuce (Lactuca sativa L.) on treating wastewater of culture of Amazon River shrimp (Macrobrachium amazonicum). Environmental Science and Pollution Research https://doi.org/10.1007/s11356-019-04496-5 

Goddek S. and O. Körner. 2019. A fully integrated simulation model of multi-loop aquaponics: A case study for system sizing in different environments. Agricultural Systems, Volume 171, May 2019, Pages 143-154. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2019.01.010 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308521X18304669 

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Martínez R., P. Albertos, R. Guzmán, L. Robaina, A. Álvarez, D. Díaz. 2018. Production and composition of aquaponic hydrophytes. Ecosist. Recur. Agropec. 5(14):247-257.

Nozzi V., A. Graber, Z. Schmautz, A. Mathis and R. Junge. 2018. Nutrient Management in Aquaponics: Comparison of Three Approaches for Cultivating Lettuce, Mint and Mushroom Herb. Agronomy. doi:10.3390/agronomy8030027 

Palm H., U. Knaus, S. Appelbaum, S. Goddek, S. Strauch, T. Vermeulen, M. Haïssam y B. Kotzen. 2018. Towards commercial aquaponics: a review of systems, designs, scales and nomenclature. Aquacult Int (2018) 26: 813. https://doi.org/10.1007/s10499-018-0249-z https://link.springer.com/article/10.1007/s10499-018-0249-z 

Pattillo A. 2017. An Overview of Aquaponic Systems: Hydroponic Components. North Central Regional Aquaculture Center. Technical Bulletin Series. 10 p. https://www.ncrac.org/files/publication/hyroponic_components.pdf 

Thorarinsdottir R. 2015. Aquaponics Guidelines. Lifelong Learning Programme.
https://www.researchgate.net/publication/282732809_Aquaponics_Guidelines 

Underwood J. y B. Dunn. ?. Aquaponics. Oklahoma Cooperative Extension Service. HLA-6721. 8 p. http://pods.dasnr.okstate.edu/docushare/dsweb/Get/Document-10035/HLA-6721web.pdf 

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