Sistemas de Cultivo

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By Milthon Lujan

La editorial Springer y la European Cooperation in Science and Technology (COST) publicaron un libro dedicado a la producción de alimentos mediante la acuaponia, resultado del proyecto “The EU Aquaponics Hub – Realising Sustainable Integrated Fish and Vegetable Production for the EU”.

Conforme la población crece, la demanda por alimentos también se incrementa, y debido a que estrés de los recursos como suelo, agua y nutrientes se hace mayor, existe una necesidad urgente para encontrar métodos alternativos, sostenibles y confiables para proveer alimentos.

La acuaponia, una tecnología que integra la acuicultura y la hidroponía, provee parte de la solución. La acuaponia ha sido identificada como un enfoque de cultivo que, a través del reciclaje de nutrientes y residuos, puede ayudar a proveer alimentos y alcanzar los objetivos de desarrollo sostenible, particularmente en regiones áridas o en áreas con suelos no cultivables. La acuaponia también es una solución para usar terrenos marginales en áreas urbanas para la producción de alimentos cerca de los mercados.

La acuaponia está creciendo rápidamente a una escala de producción industrial debido a las mejoras técnicas en el diseño y en la práctica, permitiendo un significativo incremento de las capacidades de producción y eficiencias de producción. Una de las áreas de evolución es en el campo de los sistemas acuapónicos acoplados y desacoplados.

Desafíos científicos y tecnológicos en la acuaponia

Aún cuando la acuaponia se ha desarrollado considerablemente durante las últimas décadas, hay numerosos desafíos que necesitan ser superados, incluido el desarrollo de sistemas eficientes en energía, la optimización del reciclaje de nutrientes y controles adecuados para los patógenos.

Uno de los problemas clave en los sistemas convencionales de acuaponia es que los nutrientes en el efluente producidos por los peces son diferentes que la solución óptima de nutrientes para las plantas. Los sistemas acuapónicos desacoplados pueden mejorar los diseños tradicionales mediante la introducción de componentes de mineralización y biorreactores de lodos que contienen microbios que convierten la materia orgánica en formas biodisponibles de minerales importantes.

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Tecnologías específicas para la acuaponia

El libro está dividido en cinco partes: (i) las condiciones estructurales en un mundo limitado de recursos; (ii) tecnologías específicas para la acuaponia; (iii) perspectivas para el desarrollo sustentable; (iv) gestión y comercialización; y, (v) acuaponia y educación. Cada parte del libro incluye capítulos especializados en temas específicos de los sistemas acuapónicos.

La parte número uno del libro incluye capítulos relacionados con la acuaponia y los desafíos globales de los alimentos; el ciclo cerrado en recursos limitados de agua, suelo y nutrientes; las tecnologías de recirculación en acuicultura; y las tecnologías hidropónicas.

Los conceptos básicos de la acuaponia; las relaciones bacterianas en la acuaponia; los sistemas acuapónicos acoplados y desacoplados; el ciclo de nutrientes en los sistemas acuapónicos; los tratamientos aeróbicos y anaeróbicos para la reducción y mineralización de lodos en la acuaponia; el modelamiento de los sistemas acuapónicos; tipos y enfoques alternativos para la acuaponia, son tratadas en la segunda parte del libro.

La tercera parte del libro discute sobre las dietas para los peces en sistemas acuapónicos; las estrategias para el control de patógenos en las plantas; la acuaponia integrada.

Los temas de gestión y comercialización, de la cuarta parte, desarrollan temas como los riesgos en la salud de los animales acuáticos; la acuaponia comercial; la acuaponia como el “patito feo” en la regulación orgánica; la estructura regulatoria para la acuaponia en la Unión Europea; y la acuaponia y el ambiente.

La acuaponia como herramienta educativa; oportunidades y desafíos del uso de la acuaponia entre las personas jóvenes en las escuelas; y, la acuaponia y la empresa social son temas incluidos en la quinta parte.

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Los editores y autores del libro concluyen que los siguientes desafíos científicos y tecnológicos deben ser superados:

Nutrientes: Los sistemas que utilizan digestores de lodos hacen posible optimizar el reciclaje de residuos orgánicos de los peces en nutrientes para el crecimiento de las plantas, cada diseño debe permitir la captura y el reciclaje de los nutrientes evitar las pérdidas.

Agua: El uso de agua con bajo contenido nutrientes de los invernaderos puede también ser optimizado por el reuso en el componente de los peces utilizando condensadores.

Energía: Los diseños impulsados por energía solar también mejoran los ahorros de energía, particularmente si el agua precalentada de calentadores solares en los invernaderos pueden ser recirculados a los tanques de los peces para su reuso. {mprestriction ids=»*»}

Desafíos económicos y sociales

Desde una perspectiva económica, existen numerosas limitaciones inherentes en los sistemas acuapónicos que hacen que específicos diseños comerciales sean más o menos viables. Uno de los temas claves es que los sistemas solos, hidroponia y acuicultura, son más productivos que los sistemas de acuaponia, debido a que no requieren el intercambio entre los componentes peces y plantas.

Optimizar las condiciones de crecimiento para las plantas y los peces es el mayor desafío para la rentabilidad, y los resultados actuales indican que estos pueden ser alcanzados en sistemas acuapónicos desacoplados debido a que se basan en circuitos de recirculación independientes que incluyen (1) los peces, (2) las plantas y (3) biorreactores para la digestión de los lodos y un flujo de agua unidireccional, que puede mejorar la recuperación y biodisponibilidad de los macro y micro nutrientes, además de optimizar el consumo de agua.

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Referencia (abierto):
Goddek S., A. Joyce, B. Kotsen and G. Burnell (eds). 2019. Aquaponics Food Production Systems. Combined Aquaculture and Hydroponic Production Technologies for the Future. Springer Open – European Cooperation in Science & Technology. 619 p.
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F978-3-030-15943-6.pdf {/mprestriction}

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