En los últimos años, ha habido un resurgimiento hacia una forma alternativa de agricultura conocida como acuaponia. Si bien los fundamentos de estos sistemas se remontan a la antigüedad, la llegada de Internet provocó una gran comunidad de aficionados al bricolaje que han adaptado tanques y equipos excedentes en sistemas basados en el hogar.
Lo que la gente encuentra más atractivo de la acuaponía es la relación simbiótica entre plantas y animales. Si bien esto sucede a nuestro alrededor todos los días, los sistemas acuapónicos brindan una excelente manera de verlo en tiempo real. En su forma más elemental, la acuaponía consiste en criar plantas en agua rica en nutrientes provista de una fuente que alberga especies acuáticas, siendo los peces los más populares. A menudo, sin embargo, se pasa por alto el organismo más importante del sistema, las bacterias beneficiosas. Antes de profundizar en la ciencia, primero debemos examinar los dos sistemas principales que componen la acuaponía:hidroponía y acuicultura.
Terminología y métodos
“Hidroponía” es la producción de cultivos en una solución rica en nutrientes. Si bien hay una serie de métodos para cultivar cultivos hidropónicos, los más populares utilizados en acuaponia incluyen lechos de medios, cultivo en aguas profundas (DWC) y técnica de película de nutrientes (NFT). A menudo se puede emplear una combinación de dos o más métodos en un sistema. La elección de qué método usar a menudo depende del nivel de habilidad de un individuo, el tiempo disponible y los recursos financieros. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la selección de cultivos debe tenerse en cuenta al decidir el método adecuado para usted. Las consideraciones adicionales incluyen:las camas de medios deben inundarse y drenarse al menos dos veces por hora; se puede usar una grava que no sea de piedra caliza de 1/2 a 3/4 de pulgada para el medio; un sistema DWC necesita al menos 8 pulgadas de profundidad de agua y aireación para funcionar correctamente; y un sistema NFT debe ajustarse para permitir un drenaje adecuado de los canales NFT.
Los nutrientes para los sistemas hidropónicos se suministran comúnmente a través de concentrados de nutrientes comerciales. En un sistema de "acuaponia", estos nutrientes se derivan de la descomposición de los desechos de pescado y la nitrificación. Las plantas cultivadas en acuaponia requieren los mismos macronutrientes y micronutrientes que requieren sus contrapartes cultivadas en tierra.
Uno de los parámetros más importantes a monitorear es el pH. La absorción de nutrientes de las plantas en un sistema acuapónico depende en gran medida del pH adecuado. Un rango de 6,8 a 7,0 proporciona el mejor terreno común para plantas, bacterias y peces.
Un requisito que a menudo se pasa por alto cuando se cambia de cultivos cultivados en tierra a acuaponia es el oxígeno en la zona de las raíces. El método de suministro de oxígeno depende del método de cultivo y del suministro de la solución rica en nutrientes. Cuando se utilizan lechos de medios, el oxígeno es suministrado por aire, que se introduce en los medios a medida que se drena la solución. Si usa DWC, el aire se proporciona a través de piedras de aire sumergidas en la solución. NFT permite que la parte superior de la masa de raíces quede expuesta al aire, mientras que las raíces restantes se sumergen en una fina capa de nutrientes.
“Acuicultura” es el cultivo de organismos acuáticos. Los peces requieren las mismas necesidades fundamentales (oxígeno, agua, nutrición y un entorno adecuado) que las formas más típicas de ganado. El oxígeno se suministra comúnmente a través de la aireación. Proporcione agua de una fuente libre de patógenos, libre de cloración que cumpla con los requisitos de temperatura de las especies seleccionadas. Hay muchas cualidades del agua que pueden afectar la supervivencia de sus peces:oxígeno disuelto, nitrógeno amoniacal total (TAN), pH, alcalinidad, dureza y salinidad, por nombrar algunos.
Sistemas acuícolas
Si bien se practican varios tipos de acuicultura en todo el mundo, los tres métodos de acuicultura en tierra más utilizados son los sistemas de canalización, el cultivo en estanques y los sistemas de acuicultura de recirculación. Los sistemas de canales aprovechan la topografía del agua que fluye continuamente para suministrar a los peces agua fresca y limpia. El cultivo en estanques utiliza con mayor frecuencia estanques hechos por el hombre para criar peces a una densidad más baja. Los sistemas acuícolas de recirculación (RAS) consisten en un tanque de crianza, seguido de una filtración sólida y luego una filtración biológica. El oxígeno se suministra por aireación para mantener niveles adecuados de oxígeno disuelto para soportar el aumento de la densidad de población. La gran mayoría de los sistemas acuapónicos utilizan RAS como base para el diseño.
Un tanque redondo con drenaje central de 3:1 de diámetro a profundidad es ideal para criar peces. El agua entrante debe dirigirse a lo largo del perímetro del tanque para facilitar la autolimpieza de los desechos. Las salidas deben estar protegidas para mantener los peces en los tanques pero permitir que salgan los desechos. Es importante mantener una densidad de población de menos de 0,5 libras de peces por galón de agua y cambiar el volumen de su pecera una vez por hora. Además, la filtración de desechos sólidos es imprescindible, junto con la utilización de una filtración de flujo por gravedad, si es posible. Ejemplos de esto son los separadores de flujo radial, los filtros de remolino y los filtros tipo calcetín.
Filtración
El componente más pasado por alto de un sistema de acuicultura es la filtración biológica, el sistema que convierte el amoníaco producido por los peces en nitritos y luego en nitratos. Un biofiltro requiere oxígeno para proporcionar un entorno aeróbico en el que puedan prosperar las bacterias nitrificantes. Hay muchos diseños disponibles para la biofiltración. Uno de los métodos más populares utiliza medios plásticos flotantes para aumentar el área de la superficie interna, lo que permite la colonización de bacterias nitrificantes.
Un reactor de biopelícula de lecho móvil (MBBR) es un ejemplo de esto. Los MBBR son eficientes una vez establecidos y requieren muy poco mantenimiento. Los biofiltros requieren de cuatro a seis semanas para establecerse correctamente. Si bien hay productos que pueden "sembrar" bacterias en su biofiltro, también puede dejar que la Madre Naturaleza haga el trabajo agregando rutinariamente amoníaco puro en pequeñas dosis, hasta que vea el establecimiento de bacterias nitrificantes. Una vez que el amoníaco y los nitritos alcanzan su punto máximo y caen, los nitratos deberían aumentar y permanecer estables mientras se produzca amoníaco. Una vez establecido, puede agregar pescado.
Cómo funciona todo junto
El ciclo del nitrógeno es el proceso más importante en un sistema acuapónico; es lo que hace que los sistemas RAS y acuapónicos funcionen, cuya eficiencia determina la salud del sistema y el potencial de producción. El alimento para peces es responsable de la mayor parte del nitrógeno en su sistema. Un porcentaje de nitrógeno se convierte en biomasa de peces, mientras que el resto se excreta en el agua de cultivo como amoníaco, un subproducto del metabolismo de las proteínas. Las bacterias autótrofas oxidan el amoníaco en nitrito y luego se oxidan en nitratos. Si bien las plantas pueden utilizar tanto el amoníaco como los nitritos, los nitratos suelen ser la forma preferida de nitrógeno para las plantas.
La bomba es sin lugar a dudas el corazón de cualquier sistema. El tamaño adecuado de su bomba es esencial para la conservación de energía y la eficiencia de filtración. Una bomba demasiado pequeña equivale a la acumulación de sólidos en el recipiente de cultivo y una mala eficiencia de filtración, mientras que una bomba demasiado grande da como resultado un desperdicio de electricidad. Por lo tanto, un gran lugar para comenzar es dimensionar el volumen de su tanque de cultivo. Dimensione su bomba para intercambiar el volumen del tanque de cultivo una vez por hora y minimice el exceso de accesorios de plomería para reducir la restricción de la bomba.
Un componente adicional que es crítico para criar peces es la aireación. El método más común utilizado en sistemas pequeños son las bombas de aire, que utilizan aire atmosférico para suministrar oxígeno al sistema a través de difusores o difusores de aire sumergidos. En general, el oxígeno disuelto (OD) debe ser de 5 miligramos por litro o más, y se puede probar con medidores o kits de titulación.
Habiendo visto los principios, veamos el sistema acuapónico como un todo. Un diseño básico es muy parecido a un sistema RAS con la adición de la cama de cultivo de plantas. En la mayoría de los sistemas RAS, el 10 por ciento del agua debe reemplazarse con agua limpia y fresca todos los días debido a la acumulación de nitrato. Mediante la incorporación de plantas, que recogen los nitratos sobrantes, podemos reutilizar esta agua sin desperdiciarla. En esencia, alimentamos a los peces, que producen los nutrientes que hacen crecer las plantas, que absorben los nutrientes, lo que purifica el agua. Los lechos de cultivo deben ubicarse después del sistema de filtración. Si el agua sin filtrar ingresa a las camas de cultivo, se pueden acumular desechos, lo que resulta en condiciones anóxicas. Después de que el agua sale de los lechos de cultivo, se puede devolver a la pecera. Hay numerosas maneras de organizar un sistema. Siempre que se apliquen todos los principios básicos, tendrá un sistema acuapónico agradable y fácil de usar que puede proporcionar productos frescos y pescado durante todo el año.
Cálculos y consideraciones
Cualquier sistema acuapónico debe estar diseñado para lo que planeas cultivar. Hay un método para la locura al calcular la cantidad de pescado necesaria para la cantidad de plantas cultivadas o viceversa. Si está interesado en cultivar verduras de hoja verde y hierbas, como regla general, debe alimentar con 0.125 libras de alimento para peces por día por cada 10 pies cuadrados de espacio de cultivo de plantas. Si está interesado en cultivar plantas fructíferas o una combinación de ambos, duplique esa cantidad.
Es importante tener en cuenta que cuando se crían peces, es mucho peor sobrealimentar que subalimentar. Demasiada comida sin comer puede comprometer la filtración, así como desperdiciar dinero. Un cálculo simple para determinar las tasas de alimentación es pesar periódicamente a sus peces y multiplicar el peso promedio por la cantidad de peces individuales en su tanque, lo que se conoce como biomasa. En promedio, alimente el 3 por ciento de la biomasa en alimento para peces por día. Para operar su sistema a largo plazo, se recomienda una cosecha parcial de peces. Si cosechara todos los peces a la vez, la entrada de alimento al sistema se detendría, lo que resultaría en una falta de nutrientes para las plantas. Por lo tanto, es mejor recolectar algunos peces, a medida que los necesite, con el tiempo.
Especies de plantas y animales
Ok, entonces, ¿qué tipo de peces puedo criar? La respuesta es simple:cualquier especie de agua dulce que te guste. Sin embargo, cada especie de pez tiene sus propios requisitos para la química y la temperatura adecuadas del agua. Siempre que se cumplan estas condiciones, estarás criando peces sanos y felices en muy poco tiempo. Los peces comestibles más comúnmente cultivados para sistemas pequeños son la tilapia y el bagre de canal. Ambas especies son resistentes y pueden soportar una menor calidad de agua. Si está interesado en cultivar peces ornamentales, los koi y los peces dorados funcionan muy bien.
Finalmente, cuando se trata de plantas en un sistema acuapónico, la elección es suya. Una vez más, siempre que se proporcionen la temperatura, los nutrientes y la aireación adecuados, crecerá plantas exuberantes a un ritmo elevado. En lo que respecta al tratamiento de plagas de las plantas, recuerde usar solo productos seguros para peces y minimizar el contacto directo con el agua.
Hay muchas opiniones y pensamientos sobre las relaciones de trabajo internas entre las especies acuáticas, las bacterias beneficiosas y las plantas en un sistema acuapónico. Si bien todos trabajarán juntos en un sistema simbiótico diseñado adecuadamente, cada uno de estos tres organismos tiene ciertos requisitos que deben abordarse para garantizar un desarrollo y una coexistencia adecuados. La acuaponia no es más que una mesa de tres patas, que debe apoyarse individualmente para satisfacer las necesidades de las tres patas de apoyo:especies acuáticas, bacterias y plantas.
Como todo en la vida, la acuaponia debe diseñarse y operarse para imitar la naturaleza, en lugar de manipularla.
Los estanques de las granjas de pesca y otros hoyos de pesca con caña de agua dulce brindan fuentes de alimentos, así como horas de diversión y satisfacción.
