Sistemas de Cultivo

Sistemas de acuaponía a microescala para alimentar a las familias

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By Milthon Lujan

Sevilla, España – Los sistemas de acuaponia a microescala se convierten en una opción viable para brindar una dieta saludable a las familias.

Investigadores del Grupo de Investigación AGR-268 Naturación Urbana e Ingeniería de Biosistemas de la Universidad de Sevilla evaluaron un sistema de producción de acuaponia con más de 20 vegetales, frutas y hierbas, junto con una variedad de especies de peces, con propósito de autoconsumo en la ciudad de Sevilla (España), tomando en consideración las limitaciones climáticas durante el verano y el invierno.

Los sistemas acuapónicos domésticos se convierten en una opción para la producción de alimentos para el autoconsumo, contribuyendo a mejorar la seguridad alimentaria.

La acuaponía es una forma de cultivo peri-urbano para producir varios vegetales, los cuales son considerados como parte de una dieta balanceada y saludable.

Los sistemas de acuaponía pueden ser ubicados en terrenos no aptos para la agricultura cercanos a los mercados, acortando la cadena de suministro y reduciendo la huella de carbono asociada con las granjas rurales.

A continuación te brindaremos un resumen de la publicación, la misma que puedes descargar al final del artículo.

Acuaponia familiar

Aunque no hay censos oficiales por países de las instalaciones de acuaponía para uso doméstico, familiar o autoconsumo, parece ser una práctica extendida.

Una de las características que hacen de la acuaponia doméstica difícil de evaluar es que son muy heterogéneos, con una variedad de diseños adaptados a las diferentes condiciones socioeconómicas y climáticas, y el uso de diferentes especies de peces en policultivos con una variedad de vegetales.

Los sistemas de acuaponia con un tamaño de tanque de 1000 L y un espacio de crecimiento de cerca de 3.0 m2 puede ser considerado de microescala, y son adecuados para la producción doméstica para una familia, con el propósito de producir varios vegetales y hierbas para su autoconsumo.

Mientras que en los cultivos comerciales se producen una sola especie de pez y una sola especie vegetal; en los sistemas de microescala, producir una variedad de cultivos (policultivos) es más común, particularmente cuando están orientados al autoconsumo.

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Instalaciones de acuaponia a microescala

Para el estudio, los investigadores construyeron dos instalaciones de acuaponia basados en el diseño de FAO para sistemas de acuaponia de microescala, con algunos cambios para mejorar el rendimiento y la manipulación de las instalaciones.

La inversión total para la construcción de las instalaciones se estimaron en alrededor de € 1300 para cada una de las instalaciones de acuaponia a microescala (MAS).

Cada sistema de acuaponia a microescala consistió de un tanque para la producción de peces y un conjunto de tres diferentes subsistemas de hidroponía: técnica de película de nutrientes (NFT), cama de cultivo (GB) y cultivo en agua profunda (DWC).

En cada MAS, el área total de cultivo fue de 4.56 m2, de los cuales 3 m2 corresponden a NFT, 1.2 m2 a GB y 0.36 m2 a DWC. El volumen total de recirculación de agua fue de 1.8 m3.

Plantas producidas

Un total de 22 vegetales fueron cultivados durante todo un año en los sistemas de acuaponia de microescala.

Los investigadores seleccionaron un policultivo de frutas, vegetales y hierbas con el objetivo de proveer a una familia con una diversidad de productos que les permita alcanzar una dieta nutricionalmente saludable.

Las especies utilizadas fueron: Tomate Raf (Solanum lycopersicum ‘Raf’), Tomate Roma (Solanum lycopersicum ‘Roma’), Sandía (Citrullus lanatus), Berenjena (Solanum melongena), Pepino (Cucumis sativus), Fritura italiana, Lamuyo y Pimiento cuerno de cabra (Capsicum annuum) ), Albahaca (Ocimum basilicum), cebolla (Allium cepa), stevia (Stevia rebaudiana), calabaza (Cucurbita spp.), Melón (Cucumis melo), acelga (Beta vulgaris var. Cicla), brócoli (Brassica oleracea var. Italic) , Coliflor (Brassica oleracea var. Botrytis), Col (Brassica oleracea var. Capitate), Col china (Brassica rapa subsp. Pekinensis), Fresa (Fragaria × ananassa), Patata (Solanum tuberosum), Calabacín (Cucurbita pepo), Lechuga (Lactuca sativa).

Peces producidos

La especie de pez seleccionado para el experimento por los investigadores fue la tilapia roja híbrida (Oreochromis niloticus x Oreochromis mossambicus), debido a su alta tasa de crecimiento.

Operación de MAS

La operación de los sistemas de acuaponia de microescala fue idéntica hasta que la temperatura del agua cayó por debajo de los 20 oC. En ese momento se emplearon dos estrategias diferentes:

a) En uno de los MAS1, el agua fue calentada por medio de un panel termo-solar acoplado con el sistema, con la finalidad de evitar temperaturas del agua por debajo de 13 oC.

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b) El segundo MAS2 dejo de funcionar como un sistema de acuaponia, debido a que los peces fueron removidos para evitar calentar el agua. Por consiguiente, se volvió en una instalación de hidroponía.

Producción de vegetales

Ambos sistemas de acuaponia a microescala tuvieron una producción total anual por área de cultivo: 38.96 y 38.31 kg/m2 para MAS1 y MAS2, respectivamente.

NFT fue el subsistema hidropónico más productivo, principalmente debido a la producción de lechuga. Sin embargo, GB fue el subsistema con la más alta producción por área de cultivo (60 kg/m2 en promedio), seguido por NFT (32 kg/m2) y DWC (24 kg/m2).

El subsistema NFT tuvo la más alta densidad de especies de plantas, con 20 plantas/m2. La densidad de plantas en el subsistema GB fue 11.7 plantas/m2, los valores más bajos se registraron en el DWC (8.3 plantas/m2).

El pepino y el brócoli fueron las únicas plantas cultivadas en los tres subsistemas, el GB tuvo la más alta producción para ambas especies.

Producción de tilapia

La producción total de tilapia fue de 33.5 kg en MAS1 y 29.28 kg en MAS2. El peso promedio por pez cosechado fue de 317 g para MAS1 y 302 g para MAS2.

Insumos requeridos

El costo anual para la operación y mantenimiento de los sistemas fue estimado en alrededor de 300€ por MAS, tomando en cuenta que los sistemas fueron autogestionados.

Para la operación del MAS1 fueron necesarios 11,188 L de agua, y para MAS2 se utilizó 16,221 L; la diferencia se debió al cambio del agua cuando MAS2 estuvo funcionando solo como un sistema hidropónico.

Producción de vegetales y pescado

La producción total (tilapia y vegetales) durante el período de estudio fue de cerca de 211 kg en MAS1 y 204 kg en MAS2, empleando un área de cultivo máximo de 4.56 m2 y un tanque de cultivo de peces de 0.95 m2, ocupando una superficie de 1.2 m2.

“Incluyendo los corredores y el área dedicada al clarificador y otros equipos, la superficie a ser considerada para cada MAs fue de 16 m2. En nuestro estudio, la producción total (combinando ambos MAS) fue de 415 kg en un invernadero de 45 m2” reportan los investigadores.

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Conclusiones

Las principales conclusiones del estudio son:

1) Un sistema de acuaponia de microescala puede proveer parte de los productos necesarios para una dieta saludable y balanceada. En el estudio, 62 kg de tilapia y 352 kg de 22 diferentes vegetales y frutas fueron producidas durante un año.

2) Ambas estrategias de producción acuapónica en esta investigación, que buscaba reducir los costos energéticos asociados a la regulación de la temperatura del agua en las estaciones frías, fueron efectivas, aunque cabe señalar que el uso del panel solar permitió una mayor producción utilizando menos agua y mano de obra.

3) Es necesario implementar estrategias para optimizar los sistemas, minimizando el consumo de energía y reduciendo las necesidades de mano de obra.

Referencia (acceso libre):
Gina Patricia Suárez-Cáceres, José Lobillo-Eguíbar, Víctor M. Fernández-Cabanás, Francisco Javier Quevedo-Ruiz, Luis Pérez-Urrestarazu. Polyculture production of vegetables and red hybrid tilapia for self-consumption by means of micro-scale aquaponic systems. Aquacultural Engineering, Volume 95, 2021, 102181, ISSN 0144-8609,
https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2021.102181

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