Acuapónica (o piscipónica) es un método de producción de alimentos que integra la acuicultura (cría de animales acuáticos) con la hidroponía (cultivo de plantas) donde los nutrientes minerales inorgánicos y los pesticidas se eliminan casi por completo. Esta relación simbiótica facilita un sistema sostenible con poca entrada necesaria. Se acumulan buenas bacterias, que luego convierten las toxinas producidas por los desechos de los peces en nutrientes utilizados por las plantas. Al absorber estos nutrientes, las plantas filtran el agua, proporcionando a los peces un ambiente habitable. Este ciclo ayuda a mantener el tanque en buen estado tanto para los peces como para las plantas.
Producir alimentos acuapónicamente es casi completamente orgánico porque no hay necesidad de fertilizante; los desechos de los peces son todo lo necesario para que las plantas crezcan. Tampoco se necesitan herbicidas porque no se utiliza tierra para cultivar las plantas, y podrían incluso ser perjudiciales para los peces. La acuapónica es una excelente manera de cultivar de manera sostenible peces frescos y vegetales para una familia, alimentar a una aldea o generar ganancias en un volumen agrícola comercial.
Operación de los Sistemas Acuapónicos
Los sistemas acuapónicos varían desde aquellos diseñados para pasatiempo o producción de alimentos en el patio trasero hasta los diseñados para la producción a escala comercial de peces y plantas para la venta. Los sistemas acuapónicos son instalaciones de circuito cerrado que retienen y tratan el agua dentro del sistema. En la acuapónica, los peces, los microbios (bacterias beneficiosas) y las plantas prosperan juntos en una relación simbiótica y se ayudan mutuamente a crecer de manera natural y orgánica. El agua que contiene excreción de peces y alimento no consumido circula (ya sea continuamente o a intervalos de tiempo especificados usando una bomba de agua controlada por temporizador) desde el tanque de peces hasta las camas de cultivo, que están llenas de arcilla expandida u otro medio de cultivo.
Las bacterias nitrificantes en el sistema convierten los desechos de los peces en nutrientes utilizables por las plantas, que son usados por las plantas como su principal fuente de nutrientes. El agua es filtrada por las plantas y el medio (y/o filtro mecánico si está conectado) y regresa por gravedad o bomba al tanque de peces, proporcionando a los peces agua limpia para vivir. Tanto las plantas como los peces contribuyen al proceso de ciclo de la acuapónica; los peces proporcionan los nutrientes para las plantas y las plantas filtran el agua para que los peces puedan vivir.
Aditivos en los Sistemas Acuapónicos
Los productos químicos naturales y el alimento para peces son los únicos aditivos en el sistema acuapónico. Cualquier cosa agregada al sistema para estimular el crecimiento de las plantas probablemente dañará a los peces y posiblemente a la colonia de bacterias. Hay algunas excepciones a esto, incluyendo el uso de algas marinas líquidas, pequeñas cantidades de hierro quelado y algunos minerales para ajustar el pH.
Papel de los Microorganismos y las Bacterias
Los microorganismos que habitan en un sistema acuapónico pueden subdividirse en una variedad adicional de organismos como bacterias, hongos, fitoplancton, zooplancton. Las bacterias en los sistemas acuapónicos son críticas para la operación y ecología del sistema. Estas bacterias descomponen los desechos de los peces y el alimento no consumido en nutrientes para las plantas. Las bacterias realizan procesos críticos que conducen, ayudan y dirigen el equilibrio biológico del sistema. Son estas bacterias las que realizan procesos químicos en el agua que hacen que el agua sea habitable y utilizable por los peces y las plantas que deseamos cultivar.
Ventajas de la Acuapónica
- El sistema es auto-circulatorio y autosostenible: Una vez que el sistema está instalado y establecido, no hay necesidad de regar o fertilizar los cultivos.
- Mínimo esfuerzo sin problemas de jardinería cuando se usa un invernadero sellado.
- Bajo requerimiento de agua: Menos que la hidroponía y hasta una décima parte en comparación con la acuicultura y los cultivos en suelo.
- Bajo requerimiento de energía cuando se planifica para flujo por gravedad.
- Amigable con el medio ambiente.
- Sin vertido de desechos de solución o escorrentía, lo cual es común tanto en la hidroponía como en la acuicultura.
- Casi libre de químicos, pesticidas o fertilizantes.
- Peces y vegetales sabrosos y saludables.
- Lombrices, bacterias, peces resistentes, lenteja de agua, filtros simples crean cosechas sorprendentes a bajo costo.
Desventajas de la Acuapónica
- Monitoreo y control regular de la calidad del agua (pH, oxígeno, nitratos, temperatura), especialmente en un sistema nuevo.
- No ciclar adecuadamente un sistema nuevo (hasta un mes en temperatura cálida, más tiempo cuando hace frío) resulta en mala calidad del agua, shock en los peces y peces muertos.
- Difícil mantener la condición óptima para las tres formas de vida (peces, plantas y bacterias).
- La sobrealimentación de los peces y muy pocas plantas en el sistema matarían a los peces.
- Cortes de energía sin sistema de respaldo: alta mortalidad de peces (falta de oxígeno, demasiado amoníaco).
Operación de la Acuapónica
El funcionamiento de un sistema acuapónico generalmente gira en torno al ciclo de entrada-proceso-salida. Las entradas se dan desde el exterior, son procesadas por los diversos componentes y formas de vida en el sistema y finalmente la salida es en forma de plantas comestibles u ornamentales y animales acuáticos.
Entrada
- Las principales entradas al sistema son agua, alimento para peces para animales acuáticos y oxígeno.
- Además, se pueden agregar minerales o nutrientes seleccionados como hierro para las plantas.
- Oxígeno disuelto.
- Aumento o disminución de pH.
Proceso
Las unidades de procesamiento son:
- Peces: Liberan continuamente desechos que son la principal fuente de nutrientes para las plantas.
- Filtros: Se usan para filtrar alimento no consumido y desechos de peces. También es el hogar de bacterias beneficiosas.
- Aireación/Oxigenación.
- Medio: Hogar para bacterias beneficiosas y lombrices. También proporciona soporte para las plantas.
- Calentador de acuario: Mantiene la temperatura del agua en el tanque de peces.
- Bacterias beneficiosas: Responsables de convertir los desechos de los peces en nutrientes para las plantas (amoníaco a nitrito y nitrito a nitrato).
- Raíces de las plantas: Absorben nutrientes y limpian el agua para los peces.
Salida
Las principales salidas son vegetales o frutas y especies acuáticas comestibles.
Componentes Principales de un Sistema Acuapónico
El sistema acuapónico puede construirse de varias maneras diferentes. A pesar de esta diversidad, existen tres subsistemas en cualquier instalación acuapónica: tanque de crianza o tanque de peces, colonia de bacterias en la cama de cultivo o filtros o en una unidad de mineralización separada, y el subsistema hidropónico. Cada subsistema contribuye al funcionamiento de todo el sistema acuapónico. La entrada al tanque de crianza se proporciona desde el exterior en forma de alimento para peces, agua y oxígeno. La salida de este subsistema, es decir, los desechos de los peces y el alimento no consumido, son las principales fuentes de entrada para la colonia de bacterias, donde las bacterias convierten el amoníaco liberado por los desechos de los peces en nitratos. Las plantas en el subsistema hidropónico absorben los nitratos y limpian el agua para los peces. Esta agua luego se envía al tanque de crianza para los peces. Varios otros componentes o subsistemas también son responsables del funcionamiento efectivo del sistema acuapónico. Típicamente, un sistema acuapónico contiene algunos o todos los siguientes componentes:
Tanque de Crianza o Tanque de Peces
Estos son tanques para criar y alimentar a los peces. El tanque de peces es el componente principal de todo el sistema acuapónico y puede ser un acuario de vidrio o fibra, o cualquier otro recipiente limpio (por ejemplo, una tina plástica, cubeta o barril) que pueda contener suficiente agua para que los peces prosperen. El tanque de peces debe estar hecho de materiales que aseguren una exposición mínima de los peces a la toxicidad potencial. Los dos materiales más seguros para fabricar tanques de peces son la fibra de vidrio y el polietileno (PE). Otros materiales que pueden usarse incluyen acero inoxidable o PE como revestimiento. El tanque de peces puede ser una configuración de tanque único (como se usa a menudo en sistemas acuapónicos a escala de pasatiempo) o una configuración de múltiples tanques (como se usa comúnmente en sistemas acuapónicos a escala comercial). El control de la temperatura del agua sería más fácil y económico si el tanque de peces se entierra en el suelo.
Grava para el Fondo del Tanque
La grava en el tanque de peces sirve como hogar para las bacterias nitrificantes que convierten el amoníaco en nitrito y luego en nitrato, que puede ser utilizado por las plantas. Estas gravas pueden ser de diferentes colores y proporcionar un aspecto atractivo al acuario. Estas gravas deben lavarse a fondo antes de agregarlas al tanque, ya que suelen estar polvorientas y la grava sin lavar enturbiará el agua del tanque.
Camas de Cultivo (Subsistema Hidropónico)
La parte del sistema donde las plantas crecen al absorber los nutrientes en exceso del agua. También es el hogar de bacterias beneficiosas. Existen muchos tipos de medios que pueden usarse en las camas de cultivo basadas en medios. Cada medio tiene sus ventajas y desventajas.
Medio de Cultivo (para sistemas basados en medios)
Es un material inerte y poroso que se utiliza para sostener las raíces de las plantas y mantener la humedad. Algunos ejemplos son: perlita, bolitas de arcilla expandida, turba, grava de guisante y fibra de coco. Los medios de grava o roca sin calcio son los más baratos; la arcilla horneada es ligera pero costosa. El tamaño pequeño aumenta el área superficial para el crecimiento de bacterias beneficiosas.
Sump (Depósito Inferior)
El punto más bajo del sistema donde fluye el agua y desde donde se bombea de regreso a los tanques de crianza. El sump es el único lugar donde se bombea el agua en el sistema. Este es un buen lugar para agregar agua si el sistema ha perdido algo.
Auto-sifones
Los auto-sifones pueden usarse en el sistema para asegurar que los niveles de agua nunca bajen demasiado para que los peces y las plantas puedan sobrevivir y prosperar. Los auto-sifones funcionan tomando el agua de escorrentía de las plantas y llevándola de regreso al tanque.
Lombrices Rojas
Las lombrices rojas no solo manejan la acumulación de sólidos en los sistemas basados en medios, sino que también ayudan a controlar enfermedades de las plantas e insectos y nematodos dañinos.
Bomba de Agua y Tuberías
La bomba de agua se usa para hacer circular el agua en el sistema, generalmente desde el tanque de peces hasta la cama de cultivo. La bomba puede ser simple, funcionando de manera continua o controlada por temporizador. En una acuapónica simple, después de que el agua se bombea a la cama de cultivo, se deja drenar de regreso al tanque de peces por gravedad. Puede necesitarse suficiente tubería para hacer circular el agua desde la salida de la bomba hasta la parte superior de la cama de cultivo y permitir que drene de regreso desde la salida de la cama al tanque de peces.
Bomba de Aire, Piedras de Aire y Tuberías
Sopla aire en el agua del tanque tanto para los peces como para las plantas. La tubería conecta la bomba de aire con una piedra difusora en el fondo del tanque. La piedra de aire rompe la corriente de burbujas proveniente de la bomba en microburbujas y aumenta la oxigenación en el agua.
Tanque de Mineralización
Si los sólidos se eliminan del sistema utilizando filtros de eliminación de sólidos sofisticados, la mineralización se realiza por separado en unidades separadas. En tales sistemas, hay poca o ninguna competencia por el oxígeno disuelto en los tanques de peces o en las camas de cultivo, y el desarrollo de zonas anaeróbicas es muy raro.
Calentador de Acuario y Cubierta de Tela de Sombra para Acuario
Aunque en los sistemas acuapónicos pequeños se pueden usar un calentador de acuario y una cubierta de tela de sombra para acuario para evitar que ocurran cambios bruscos de temperatura, un invernadero hará lo mismo para sistemas más grandes. Además, un volumen de agua mayor de 1,000 litros o más ofrecerá estabilidad y moderará las fluctuaciones de temperatura repentinas en el sistema.
Luces de Cultivo
La luz es necesaria para el desarrollo general de las plantas porque las plantas usan dióxido de carbono, agua y luz junto con muchos minerales para producir su propio alimento. No hay necesidad de instalar luces de cultivo artificiales para un sistema hidropónico al aire libre o incluso para un sistema hidropónico interior si se mantiene en un lugar donde haya suficiente luz solar disponible. Si el sistema hidropónico no recibe suficiente luz solar, se pueden usar luces de cultivo. La elección de las luces de cultivo para el sistema hidropónico depende del tipo de planta (variedad), tamaño de la planta, etapa de la planta (floración y fructificación), tipo y tamaño del sistema hidropónico que se usa, lugar (interior o exterior) y estación del año (como verano o invierno). Existen muchos tipos de luces de cultivo que están específicamente diseñadas para sistemas hidropónicos interiores. Algunas de ellas son luces de cultivo hidropónicas fluorescentes, luces de cultivo hidropónicas de haluro metálico, luces de sodio de alta presión y luces LED especiales de cultivo.
Luz para el Tanque de Peces
Se usa generalmente en sistemas interiores (acuarios o tanques de peces acuapónicos con peces ornamentales). La mayoría de los acuarios tienen una luz fluorescente para ver a los peces y monitorear su salud. Estas luces también añaden belleza adicional a los acuarios. Peces y plantas (o semillas): Los peces producen desechos (fuente de nutrientes para las plantas) y las plantas purifican el agua al consumir los nutrientes.
Agua
Debe usarse agua de buena calidad, limpia, desclorada y libre de plagas y enfermedades.