3 tips para producir en sistemas acuapónicos

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¿Has notado que las plantas en tu sistema acuapónico se ven algo marchitas?... ¿O que tus peces no crecen al ritmo que deberían?...

¡Cuidado! es probable que en poco tiempo la situación empeore y el sistema colapse, con resultados nefastos tanto para los peces y plantas como para tu bolsillo.

De hecho existen muchos factores que pueden estar interviniendo en la mala condición de tu cultivo, pero te daremos 3 tips que podrían ayudarte a mejorar la eficiencia de tu sistema acuapónico, tanto si es con fines domésticos o comerciales.

Tip # 1. Mantener una proporción adecuada de peces y plantas en el sistema acuapónico

sistema acuapónico conformado por macetas llenas de plantas sobre envase con peces

Si tus plantas muestran síntomas de deficiencia nutricional debes hacer una revisión, para determinar si la cantidad de peces en el sistema es muy baja en comparación con el número de plantas.

Ciertamente la cantidad de peces definirá la cantidad de alimento suministrado al sistema acuapónico, lo que a su vez influye en la disponibilidad de nutrientes para las plantas.

Hay que resaltar la importancia de mantener un equilibrio entre el número de peces y plantas, evitando así la suplementación con nutrientes externos (potasio, calcio y hierro) que incrementarán los costos de tu cultivo.

¿Cómo logramos esto en un sistema acuapónico?

Existen métodos como el de Rakocy que utiliza la relación de la tasa de alimentación de los peces, que no es más que la cantidad de alimento suministrado a los peces diariamente, por metro cuadrado de área de crecimiento de la planta.

En este sentido la proporción recomendada por Rakocy es de 70 a 100 g/ m2/día, entonces si los peces se alimentan con 1000 g de alimento por día, el área para la producción hidropónica debería ser de 10-14 m².

Como ejemplo, si se ha dedicado 100 m² de área para plantas se necesita suministrar a los peces unos 7-10 kg de alimento.

Es de resaltar que estas proporciones han sido utilizadas con éxito en la Universidad de la Islas Vírgenes (UVI) para la producción de tilapia, lechuga, albahaca y otras plantas en sistemas de cultivo en balsas.

Algunas recomendaciones

Sin embargo, se debe aclarar que esta proporción puede variar entre los sistemas de cultivo; por ejemplo, para un sistema NFT (Nutrient Film Technique) y de lecho de sustrato la proporción debería ser de un 25 % de la recomendada para la acuaponía en balsa.

Si deseas conocer más sobre el cálculo de la proporción peces: plantas puedes consultar el articulo ¿Cuál es la proporción óptima peces: plantas en acuaponía?

Algunas veces se necesita operar los sistemas a su máxima capacidad de producción, así la proporción peces: plantas es incrementada para utilizar el espacio de manera eficiente obteniendo ganancias.

Así en estos casos se requieren sistemas complementarios que aseguren la eliminación de la carga orgánica, y que además mantengan los nutrientes en niveles estables; lo que nos lleva al próximo tip…

Tip # 2. Asegurar la remoción de sólidos y biofiltración en el sistema acuapónico

Cuando se coloca una elevada cantidad de peces en el sistema aumenta la carga orgánica, producto de las heces de los peces y los restos de alimento sumado a otros organismos como bacterias, hongos y algas que se desarrollan en el sistema.

Por consiguiente la acumulación de esta materia orgánica en el sistema puede causar una disminución del oxígeno disuelto, con la consecuente producción de dióxido de carbono y amonio.

Adicionalmente la descomposición anaeróbica del lodo depositado en los tanques producirá metano y sulfuro de hidrogeno, convirtiendo al agua en un medio tóxico para sus propios habitantes.

Cabe destacar que las plantas también sufren ya que los sólidos suspendidos se adhieren a las raíces de las plantas, disminuyendo así su capacidad para absorber oxígeno y nutrientes.

En consecuencia escoger un buen sistema de filtración de sólidos es un aspecto muy importante en el diseño del sistema, siendo adecuado para cada proyecto en particular.

¿Cuál es el dispositivo apropiado para la eliminación de sólidos?

Todo depende de cuantos peces mantengas en tu sistema, por ejemplo si la densidad de carga es menor de 10 kg de peces/m3 de agua, el uso de dispositivos basados en la sedimentación por gravedad o filtros de malla pueden ser suficientes para eliminar partículas.

Mientras que en un sistema con una alta densidad de peces (>10 kg/m3) se requiere un mayor flujo de agua, así como una mezcla activa de la columna de agua abundando partículas menores de 100 μm, por lo que el uso exclusivo de filtros de sedimentación no es una solución.

En estos casos lo más recomendable sería colocar primero un filtro de partículas grandes, para luego instalar filtros de partículas menores como el de tambor rotativo o fraccionador de espuma, dado que eliminan compuestos orgánicos e inorgánicos como las proteínas, ácidos grasos, detritus, bacterias y metales.

 

Tambor rotatorio utilizado en los sistemas acuapónicos
Tambor rotatorio utilizado en los sistemas acuapónicos

Importancia de la biofiltración en el sistema acuapónico

Cabe recordar que la filtración biológica o biofiltración es usada para remover los compuestos amoniacales tóxicos, siendo estos producto de la descomposición del alimento y de la excreción de los peces (vía branquias, orina y heces), por tanto los convierte en elementos menos tóxicos como el nitrato que además son más aprovechables para las plantas.

El empleo de un biofiltro en un sistema acuapónico depende de la carga de peces en el sistema.

De este modo en un sistema de lecho de cultivo, con una baja carga de peces, el sustrato utilizado en la cama de cultivo puede ser suficiente para la eliminación de sólidos; por tanto se efectúa la biofiltración sin necesidad de un biofiltro adicional.

Asimismo, en un sistema de balsas las láminas de poliestireno utilizadas permiten la fijación de las bacterias nitrificantes en su parte inferior, de forma tal que elimina los costos de capital y de operación de un biofiltro separado.

persona levantando bandeja de plantas de lechuga sobre sistema acuapónico

¿Cuando se requiere instalar un biofiltro?

No obstante, al elevar la carga de peces en el sistema acuapónico se incrementan compuestos tóxicos como los nitritos afectando su salud; entonces es necesaria la instalación de un biofiltro para asegurar una superficie adecuada para las bacterias encargadas de la nitrificación.

Cuanto mayor sea el área de la superficie, mayor será la colonia bacteriana que se puede alojar y el amoníaco más rápido se convierte en nitrato.

De igual forma los sistemas de raíz flotante y en NFT requieren biofiltros independientes, ya que no poseen suficiente superficie en estas estructuras para que proliferen las bacterias.

Es importante señalar que el tipo de biofiltro más utilizado en acuaponía es el biofiltro de lecho móvil (MBBR), que consiste en pequeñas estructuras plásticas (1-2 cm) con un constante movimiento por medio de la aireación.

Así el movimiento constante del medio filtrante tiene un efecto autolimpiante evitando el crecimiento extensivo de bacterias.

Escogiendo el tamaño del biofiltro

La cantidad de biofiltración necesaria en un sistema acuapónico está determinada por la cantidad de alimento que ingresa al sistema diariamente.

De manera que a partir de esta premisa se ha podido estimar a través de fórmulas el tamaño del biofiltro, una vez conocida la cantidad de amonio producido, la tasa de remoción del amonio por las bacterias nitrificantes y el área necesaria para estas bacterias.

¿Cómo se calcula la cantidad de biofiltro requerido?

Si suministramos unos 200 g de alimento diario (32 % de proteína), el cual produce un aproximado de 7,5 g de amonio y asumimos una tasa de conversión de amonio de 0,57 g por metro cuadrado de superficie por día, entonces se requeriría una superficie de 13,3 m2.

formula de sistemas acuaponicos

Cuando tomamos como referencia a la roca volcánica cuya área específica de superficie (SSA) es de 300 m2 /m3; el volumen requerido para garantizar una superficie operativa de 13 m2 es de 0,0443 m3.

formula 2 de sistemas acuaponicos

Finalmente haciendo las conversiones respectivas el volumen de roca volcánica requerido es de 44,3 litros, por lo tanto 1 litro de roca volcánica puede convertir el amonio generado por 4,5 g de alimento.

formula 3 de sistemas acuaponicos

Aunque la mejor manera de monitorear el funcionamiento del biofiltro es analizando el agua en busca de niveles de amonio, nitrito y nitrato, para asegurar que se mantengan dentro de los rangos óptimos para la especie cultivada.

Tip # 3. Proporcionar una adecuada aireación en el sistema acuapónico

Si el oxígeno disuelto (OD) en el agua de un sistema acuapónico es deficiente no solo se ven afectados los peces, sino que la respiración de las plantas a través de sus raíces también disminuye, es por ello que se reduce la captación de los nutrientes provocando una reducción del crecimiento de las plantas.

peces colo rosado en la superficie del agua

Además, los niveles bajos de OD se asocian con altas concentraciones de dióxido de carbono, siendo una condición que promueve el desarrollo de patógenos de las raíces de las plantas.

Las poblaciones bacterianas nitrificantes necesitan un nivel adecuado de oxígeno disuelto (OD) en el agua en todo momento, así se mantienen altos niveles de productividad dado que la nitrificación es una reacción oxidativa, donde el oxígeno se utiliza como reactivo; sin oxígeno la reacción se detiene.

Por otro lado, si el oxígeno no es suficiente en un sistema acuapónico puede crecer otro tipo de bacteria, una que convertirá los valiosos nitratos de nuevo en nitrógeno no utilizable en un proceso anaeróbico conocido como desnitrificación.

Niveles de oxígeno recomendados en el sistema

La mayoría de los peces requieren niveles superiores a los 5 mg/L de oxigeno, en lo que respecta a la nitrificación esta disminuirá si las concentraciones de OD caen por debajo de 2 mg/L.

De tal manera que existen muchas formas de proporcionar aireación al sistema acuapónico incluyendo el uso de bombas, rociadores de agua, ruedas de paletas, rotores, sopladores y compresores.

Básicamente se recomienda que para unidades de pequeña escala, como por ejemplo de 1000 litros de agua, en los tanques de peces se coloquen al menos dos líneas, denominadas inyectores, con piedras de aireación en el tanque y un inyector en el biofiltro.

Sin embargo, para airear sistemas más grandes las bombas de aire no suelen ser lo suficientemente grandes, por lo que es recomendable utilizar un soplador o un generador de oxígeno, como el tubo en U o el cono de oxigenación.

Diferentes sistemas de aireación usados en los sistemas acuapónicos
Diferentes sistemas de aireación empleados en acuicultura: A. Bombas de agua, B. Blowers o compresores, C. Conos de inyección de oxígeno puro.

En conclusión, existen muchos otros factores que deben ser considerados en un sistema acuapónico, dependiendo en gran manera del enfoque que se le dé bien sea doméstico, pequeña o gran escala; siguiendo estos tips se pueden minimizar los riesgos de fracaso por ser factores claves en cualquier sistema de acuaponía.

Referencias consultadas

Rakocy, J. E.; Masser M. P. and Losordo, T. M., 2006. Recirculating aquaculture tank production systems: Aquaponics – Integrating fish and plant culture. Southerm Regional Aquaculture Center (SRAC). Publication Nº 454. URL: http://www2.ca.uky.edu/wkrec/454fs.PDF

Rakocy, J. 2007. Ten guidelines for acuaponic systems. Acuaponics Journal 46: 14-17.

Somerville, C., Cohen, M., Pantanella, E., Stankus, A. & Lovatelli, A. 2014. Small-scale aquaponic food production. Integrated fish and plant farming. FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper No. 589. Rome, FAO. 262 pp.

NOTA: Agropedia es una herramienta de Agrotendencia TV para la producción y difusión de conocimiento técnico-agrícola especializado enfocado a optimizar el uso de los recursos y mejorar significativamente el manejo de los sistemas de producción en América Latina. Puedes acceder a la información más actualizada sobre la agricultura en el mundo a través de nuestro portal web: Agrotendencia.tv

plantas en sistema acuaponico
peces en estanque
mano echándole alimento a peces
sistema acuaponico de plantas sembradas encima de estanque con peces
estanque con peces entre agua turbia
mano tomando una planta de sistema acuaponico
plantas en sistema acuaponico
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plantas de lechugas en sistemas acuapónicos
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