La acuaponía es un sistema de producción de alimentos que combina la acuicultura (cría de animales acuáticos como peces , cangrejos de río , caracoles o camarones en tanques) con la hidroponía (cultivo de plantas en agua), mediante el cual el agua de acuicultura rica en nutrientes se utiliza para alimentar plantas cultivadas hidropónicamente. [1] [2]
Las plantas se cultivan en sistemas hidropónicos, con sus raíces sumergidas en el agua efluente rica en nutrientes. Esto les permite filtrar el amoníaco, que es tóxico para los animales acuáticos, o sus metabolitos. Una vez que el agua ha pasado por el subsistema hidropónico, se limpia y se oxigena, y puede regresar a los recipientes de acuicultura. [3]
El tamaño, la complejidad y los tipos de alimentos cultivados en un sistema acuapónico pueden variar tanto como cualquier sistema que se encuentre en cualquiera de las disciplinas agrícolas. [4] Los principales peces cultivados en acuaponía son la tilapia, la carpa koi, el pez dorado, la carpa, el bagre, el barramundi y diferentes tipos de peces ornamentales. Las principales plantas producidas incluyen lechuga, pak choi, col rizada, albahaca, menta, berros, tomates, pimientos, pepinos, frijoles, guisantes, calabaza, brócoli, coliflor y repollo. [5]
Los peces, las plantas y los microbios son los tres componentes principales de la acuaponía, y los microbios desempeñan el papel de puente para convertir los desechos de los peces en nutrientes para las plantas. Los tres tipos principales de diseños acuapónicos modernos son los de aguas profundas o "balsas", la tecnología de película de nutrientes y los sistemas de lecho o reciprocantes basados en sustratos. [6]
En general, los sistemas de acuaponía se clasifican en tres tipos: lecho basado en sustrato, balsa flotante y técnica de película de nutrientes. Entre ellos, se cree que el sistema basado en sustrato es más eficiente en el uso del nitrógeno, ya que proporciona una mayor relación volumen-área superficial para los microbios que los otros dos tipos. [7]
El sistema de cultivo en aguas profundas se compone de canales importantes que contienen balsas flotantes perforadas, en las que se colocan maceteros de red. Dentro del sistema, estos maceteros suelen estar llenos de medios, como lana de roca, coco o piedra pómez, que sirven para sostener las raíces, que posteriormente se sumergen de forma continua dentro del tanque de agua. [8]
La técnica de película nutritiva consiste en canales estrechos de tubos cuadrados perforados donde las raíces se sumergen parcialmente en una fina capa de agua corriente. [8]
Un lecho de cultivo basado en sustrato es un tipo de sistema hidropónico que utiliza un canal lleno de un material inerte para ayudar a las raíces de las plantas y dar cabida a los microbios beneficiosos. El agua suele suministrarse en un ciclo de inundación y drenaje (flujo y reflujo), lo que aporta nutrientes y oxígeno a las plantas. [8]
Al utilizar grava o arena como medio de soporte para las plantas, se capturan los sólidos y el medio tiene suficiente superficie para la nitrificación de película fija. La capacidad de combinar la biofiltración y la hidroponía permite que el sistema acuapónico, en muchos casos, elimine la necesidad de un biofiltro separado y costoso. [9]
Se cree que un sistema basado en medios es más eficiente en la utilización del nitrógeno, ya que proporciona una mayor relación volumen-área de superficie para los microbios que la técnica de balsa de aguas profundas o película de nutrientes. [7]
La acuaponía tiene raíces antiguas, aunque existe cierto debate sobre su primera aparición.
Se dice que la acuaponía evolucionó a partir de prácticas agrícolas relativamente antiguas asociadas con la integración del cultivo de peces con la producción de plantas, especialmente aquellas desarrolladas en el contexto de cultivo de arrozales inundados del sudeste asiático y las prácticas agrícolas de chinampas, islas flotantes, en América del Sur (Komives y Junge 2015). En realidad, históricamente, rara vez se añadieron peces activamente a los arrozales hasta el siglo XIX (Halwart y Gupta 2004) y estaban presentes en densidades muy bajas que no contribuían a ninguna asistencia nutritiva sustancial para las plantas. Las chinampas se construían tradicionalmente en lagos de México, donde las ventajas nutricionales pueden haber sido suministradas a través de los sedimentos eutróficos o semieutróficos del lago en lugar de directamente de cualquier sistema de producción de peces diseñado o integrado activamente (Morehart 2016; Baquedano 1993). [10]
En la zona de Kerian del Norte de Perak, en Malasia Peninsular, se viene empleando desde los años 1930 un sistema integrado de acuicultura y agricultura en el que se crían peces en arrozales. También se informa de que varios sistemas de cultivo de arroz y peces tienen una larga historia en Indonesia. [20]
En 1965, Sengbusch y sus colegas fueron los primeros en intentar criar carpas comunes, un tipo de pez, en tanques con un sistema que recirculaba el agua y utilizaba lodos activados para tratarla. Unos años más tarde, en 1971, Scherb y Braun proporcionaron estudios más detallados sobre el uso de un sistema similar para criar truchas arcoíris. En la Estación Experimental Agrícola de Carolina del Sur en Clemson, los investigadores Loyacano y Grosvenor (1973) intentaron limpiar estanques de peces con bagres de canal utilizando plantas de castañas de agua para absorber los nutrientes adicionales. [21]
En 1977, el científico alemán Ludwig CA Naegel contribuyó al campo de la acuaponía con su publicación 'Producción combinada de peces y plantas en agua recirculante'. El trabajo presentó experimentos sobre el cocultivo de tilapia y tomates, mostrando la viabilidad de un sistema de recirculación que apoya tanto la producción de peces como de plantas. [21] Esta investigación es parte de los esfuerzos de una comunidad global de investigadores para desarrollar sistemas de acuaponía modernos.
Balarin y Haller realizaron estudios sobre la dinámica térmica de los sistemas acuapónicos, examinando los efectos de las variaciones de las temperaturas del agua en las tasas de crecimiento de los peces y las plantas. [23]
En el desarrollo de técnicas de biofiltración en acuaponía, Muir, Paller y Lewis introdujeron los biofiltros reciprocantes (RBF, por sus siglas en inglés). Estos biofiltros mejoraron la eficiencia de la absorción de nutrientes por parte de las plantas y redujeron la acumulación de metabolitos nocivos en el agua [ cita requerida ] .
Watten y Busch contribuyeron a la comprensión de la dinámica de los nutrientes en los sistemas acuapónicos. Sus estudios sobre la integración de plantas vasculares en sistemas de acuicultura de recirculación (RAS) demostraron cómo las plantas podían extraer eficazmente el exceso de nutrientes del agua. [24]
Antes de los avances tecnológicos de la década de 1980, la mayoría de los intentos de integrar la hidroponía y la acuicultura tuvieron un éxito limitado. [25] Muchos de los desarrollos y descubrimientos modernos de la acuaponía se atribuyen generalmente al New Alchemy Institute y a la Universidad Estatal de Carolina del Norte. [26] [7]
En 1969, John y Nancy Todd y William McLarney fundaron el New Alchemy Institute y construyeron una réplica prototipo del sistema acuapónico de los aztecas (con algunas modificaciones) para proporcionar refugio, vegetales y peces durante todo el año. [7] En 1984, Ronald Zweig del New Alchemy Institute desarrolló un sistema al que llamó "estanque de acuicultura hidropónica", también conocido como "estanque solar hidropónico". Este sistema integró un componente hidropónico flotante dentro del estanque solar existente del instituto [20] Estos sistemas de balsas flotantes son la base de lo que más tarde se conocería como cultivo en aguas profundas.
Mark McMurtry y otros en la Universidad Estatal de Carolina del Norte conceptualizaron el Sistema Integrado de Acuicultura y Vegetación . Este sistema, que integra la acuicultura con lechos de cultivo a base de arena, [17] representa uno de los primeros ejemplos de un sistema acuapónico de circuito cerrado. La investigación y los hallazgos de McMurtry confirmaron gran parte de la ciencia fundamental que sustenta la acuaponía, demostrando que el sistema funciona de manera eficaz. [27] La evolución de los "sistemas de inundación y drenaje" adoptados en la acuaponía de traspatio se remonta al trabajo pionero de Mark McMurtry. [28]
En 1979, James Rakocy y sus colegas de la Universidad de las Islas Vírgenes comenzaron a experimentar con lechos de cultivo en acuaponía. Inicialmente, el sistema utilizaba un lecho de grava para el crecimiento de las plantas, junto con un tanque de sedimentación con filtro cónico para recolectar desechos sólidos de mayor tamaño y un tanque separado para albergar a los peces. [29] En 1986, comenzaron a probar el uso de balsas flotantes construidas con poliestireno. [22] En 1997, la investigación de Rakocy había llevado a la adopción de lechos de cultivo hidropónico en aguas profundas en sistemas acuapónicos a gran escala. [27]
Otros institutos centraron su investigación en sistemas conocidos como "flujo y reflujo" o "inundación y drenaje". Estos sistemas utilizan medios gruesos como grava o arcilla expandida, con sifones de campana que facilitan el ciclo de riego [30]. A estos sistemas a veces se los denomina "sistemas Speraneo", ya que recibieron su nombre en honor a Tom y Paula Speraneo, quienes crearon y vendieron un manual instructivo en la década de 1990 [31] y adoptaron el sistema de la Universidad Estatal de Carolina del Norte para inventar un invernadero solar de tamaño comercial. [28]
La primera investigación en acuaponia en Canadá comenzó con un pequeño sistema integrado en la investigación de acuicultura en una estación en Lethbridge, Alberta. En la década de 1990, aumentaron las instalaciones de acuaponía comercial, centrándose en cultivos de alto valor como la trucha y la lechuga. Un avance clave ocurrió en Brooks, Alberta, donde el Dr. Nick Savidov y su equipo del Centro de Excelencia en Acuicultura (ACE) de Lethbridge College llevaron a cabo una investigación exhaustiva. Encontraron un rápido crecimiento de las raíces en los sistemas de acuaponía y métodos efectivos para cerrar el ciclo de los desechos sólidos. También descubrieron que estos sistemas podían funcionar de manera eficiente a niveles bajos de pH, lo que beneficia el crecimiento de las plantas pero generalmente es desfavorable para los peces. Esta investigación condujo a la creación del primer sistema de acuaponía totalmente automatizado sin residuos, lo que mejora la sostenibilidad y la eficiencia en las operaciones de acuaponía. [ cita requerida ]
En 2009 se instalaron en China sistemas de acuaponía flotante en estanques de peces de policultivo. Se utilizan para cultivar arroz, trigo, lirio de caña y otros cultivos, y algunas instalaciones superan las 2,5 acres (10 000 m 2 ). [32]
El término "acuaponía" combina " acuicultura " (el cultivo de organismos acuáticos) e " hidroponía " (el cultivo de plantas sin suelo).
En los años 1970 y 1980, la acuaponía se describía con diversos términos, como "producción combinada de peces y vegetales en invernaderos" o "producción combinada de peces y plantas en agua recirculada". El término "acuaponía" se empezó a utilizar más ampliamente después de que el Aquaponics Journal comenzara a publicarse en 1997, aunque también se utilizaban otros términos como "sistema integrado de cocultivo de peces y vegetales".
Las definiciones de "acuaponía" varían. Algunos expertos la limitan al cultivo de plantas mediante hidroponía, mientras que otros tienen una interpretación más amplia. El sufijo "ponics" en hidroponía y acuaponía proviene de la palabra griega "ponos", que significa "trabajo". Por lo tanto, "acuaponía" se puede traducir como "trabajo con agua", aunque esto puede no describir completamente la función y el propósito del sistema.
En los debates sobre la ecocertificación es importante contar con definiciones claras. Actualmente, la acuaponía no está incluida en el sistema de certificación de agricultura orgánica de la Unión Europea porque utiliza hidroponía. Sin embargo, otras formas de acuaponía que implican la producción de alimentos orgánicos en el suelo podrían potencialmente certificarse como orgánicas. [2]
La acuaponía consta de dos partes principales: la acuicultura, para la cría de animales acuáticos, y la hidroponía, para el cultivo de plantas. Aunque se compone principalmente de estas dos partes, los sistemas de acuaponía suelen agruparse en varios componentes o subsistemas, según el tipo de sistema. Según la sofisticación y el coste del sistema de acuaponía, las unidades de eliminación de sólidos, biofiltración y/o el subsistema de hidroponía pueden combinarse en una sola unidad o subsistema. [33]
Los tanques para criar y alimentar a los peces .
La parte del sistema donde las plantas crecen absorbiendo el exceso de nutrientes del agua.
Se utiliza para hacer circular agua.
Una unidad, también conocida como clarificador , para atrapar alimentos no consumidos y biopelículas desprendidas , y para sedimentar partículas finas.
Un lugar donde las bacterias de nitrificación pueden crecer y convertir el amoníaco en nitratos , que son utilizables por las plantas; [33] Un biofiltro es opcional. [4]
Algunos sistemas utilizan un sumidero . El sumidero está equipado con una bomba o una entrada de bomba que hace circular el agua de cultivo tratada de regreso a los tanques de crianza. [33]
Los sistemas acuapónicos se basan en una relación simbiótica entre tres componentes vivos principales: plantas, peces (u otros animales acuáticos) y bacterias. Algunos sistemas también incluyen componentes vivos adicionales, como gusanos.
Dado que las plantas en diferentes etapas de crecimiento requieren distintas cantidades de minerales y nutrientes, la cosecha de las plantas se realiza de manera escalonada, de modo que las plántulas crezcan al mismo tiempo que las plantas maduras. Esto garantiza un contenido estable de nutrientes en el agua debido a la limpieza simbiótica continua de toxinas del agua. [34]
Aunque a menudo se las considera una molestia en la acuicultura tradicional, las algas pueden ser un componente beneficioso en ciertos diseños acuapónicos. En sistemas como el Sistema Integrado de Acuicultura-Vegecultura, las algas se cultivan intencionalmente en la capa superficial del biofiltro. En estos sistemas, las algas actúan como un sumidero de nutrientes, absorbiendo el exceso de nutrientes, lo que ayuda a mantener una calidad óptima del agua y reduce el riesgo de desequilibrios de nutrientes. [35] Sin embargo, no todos los sistemas acuapónicos utilizan las algas de esta manera; en otros tipos de sistemas, las algas en el tanque de peces se consideran una molestia que debe controlarse.
Las algas pueden liberar sustancias que pueden ser perjudiciales para los peces, otros microorganismos y plantas. Por ejemplo, las algas verdeazuladas, también conocidas como cianobacterias, pueden producir toxinas que amenazan directamente la salud de los peces, y su presencia física puede dañar las branquias de los peces. [5]
Los efluentes acuáticos, resultantes de los alimentos no consumidos o de la cría de animales como los peces, se acumulan en el agua debido a la recirculación en sistema cerrado de la mayoría de los sistemas de acuicultura. El agua rica en efluentes se vuelve tóxica para los animales acuáticos en altas concentraciones, pero contiene nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. [33]
En un sistema de acuaponía, las bacterias responsables de la conversión de amoniaco en nitratos utilizables para las plantas forman una biopelícula en todas las superficies sólidas del sistema que están en contacto constante con el agua. Las raíces sumergidas de los vegetales en conjunto tienen una gran superficie donde pueden acumularse muchas bacterias. Junto con las concentraciones de amoniaco y nitritos en el agua, la superficie determina la velocidad con la que se produce la nitrificación. El cuidado de estas colonias bacterianas es importante para regular la asimilación completa de amoniaco y nitrito. Es por esto que la mayoría de los sistemas de acuaponía incluyen una unidad de biofiltración, que ayuda a facilitar el crecimiento de estos microorganismos .
Por lo general, después de que un sistema se ha estabilizado , los niveles de amoníaco varían de 0,25 a 0,50 ppm; los niveles de nitrito varían de 0,0 a 0,25 ppm y los niveles de nitrato varían de 5 a 150 ppm. [ cita requerida ] Durante el arranque del sistema, los sistemas tardan varias semanas en comenzar el proceso de nitrificación. [36] Como resultado, pueden ocurrir picos en los niveles de amoníaco (hasta 6,0 ppm) y nitrito (hasta 15 ppm) ya que las bacterias nitrosomonas y nitrobacter aún tienen que establecer poblaciones dentro del sistema. Los niveles de nitrato alcanzan su punto máximo más tarde en la fase de arranque, cuando el sistema completa los ciclos de nitrógeno y mantiene un biofiltro saludable y estas bacterias crecen hasta convertirse en una colonia madura. [37] con los niveles de nitrato alcanzando su punto máximo más tarde en la fase de arranque. [ cita requerida ] En el proceso de nitrificación, el amoníaco se oxida a nitrito, que libera iones de hidrógeno en el agua. Con el tiempo, el pH del agua bajará lentamente, por lo que se pueden utilizar bases no sódicas , como el hidróxido de potasio o el hidróxido de calcio, para neutralizar el pH del agua si no hay cantidades suficientes de sodio en el agua para proporcionar un amortiguador contra la acidificación. Además, se pueden añadir minerales o nutrientes seleccionados, como el hierro, además de los desechos de pescado que sirven como fuente principal de nutrientes para las plantas. [33]
Una buena manera de lidiar con la acumulación de sólidos en la acuaponía es el uso de lombrices, que licúan la materia orgánica sólida para que pueda ser utilizada por las plantas y/o otros animales en el sistema. Para un método de cultivo solo con lombrices, consulte Vermiponia . [ cita requerida ]
Los cinco elementos principales que se utilizan en el sistema son el agua, el oxígeno, la luz, el alimento que se les da a los animales acuáticos y la electricidad para bombear, filtrar y oxigenar el agua. Se pueden añadir huevos o alevines para reemplazar a los peces adultos que se sacan del sistema para mantener un sistema estable. En términos de resultados, un sistema de acuaponía puede producir continuamente plantas como vegetales cultivados en hidroponía y especies acuáticas comestibles criadas en una acuicultura. Las proporciones típicas de construcción son de 0,5 a 1 pie cuadrado de espacio de cultivo por cada 1 galón estadounidense (3,8 L) de agua de acuicultura en el sistema. 1 galón estadounidense (3,8 L) de agua puede soportar entre 0,5 lb (0,23 kg) y 1 lb (0,45 kg) de stock de peces, dependiendo de la aireación y la filtración. [38]
Como en la mayoría de los sistemas basados en la acuicultura, el alimento para el ganado suele consistir en harina de pescado derivada de especies de menor valor. El agotamiento continuo de las poblaciones de peces silvestres hace que esta práctica sea insostenible. Los alimentos orgánicos para peces pueden resultar una alternativa viable que alivie esta preocupación. Otras alternativas incluyen el cultivo de lenteja de agua con un sistema de acuaponía que alimente a los mismos peces cultivados en el sistema, [39] el exceso de lombrices cultivadas a partir de compost de lombricultura , utilizando restos de cocina preparados, [40] así como el cultivo de larvas de mosca soldado negra para alimentar a los peces utilizando cultivadores de larvas de compost. [41]
El crecimiento saludable de las plantas depende de diversos compuestos orgánicos presentes en el entorno de las raíces, producidos por la descomposición microbiana. Entre ellos se incluyen vitaminas, hormonas y enzimas, esenciales para el crecimiento, el rendimiento, el sabor y la resistencia a los patógenos. La materia orgánica, como el ácido húmico, ayuda a que los micronutrientes estén disponibles. Si bien los nutrientes inorgánicos son vitales, las plantas necesitan metabolitos orgánicos para un desarrollo óptimo. [33]
Los sistemas acuapónicos están diseñados para recircular y reutilizar el agua de manera eficiente, en lugar de descargarla o intercambiarla durante el funcionamiento normal. Este sistema se basa en la interacción entre animales y plantas para mantener un entorno acuático estable con fluctuaciones mínimas en los niveles de nutrientes y oxígeno. Las plantas absorben los nutrientes disueltos del agua circulante, lo que reduce la necesidad de descargar agua y minimiza la tasa de intercambio de agua. [33] Algunos autores han informado de un 90% menos de uso de agua mediante la acuaponía en comparación con los sistemas comerciales convencionales de producción de peces y cultivos. [7]
El agua se agrega al sistema solo para reemplazar las pérdidas debido a la absorción y transpiración de las plantas , la evaporación , el desbordamiento de las lluvias y la eliminación de desechos sólidos. En consecuencia, la acuaponía utiliza aproximadamente el 2% del agua requerida por los métodos de riego convencionales para la misma producción de vegetales. [42] Esta eficiencia permite el cultivo de cultivos y peces en áreas con agua limitada o tierra fértil.
Los sistemas acuapónicos también pueden imitar las condiciones controladas de los humedales , lo que los hace útiles para la biofiltración y el tratamiento de aguas residuales domésticas . [43] El agua de desbordamiento rica en nutrientes se puede recolectar en tanques de recolección y reutilizar para estimular el crecimiento de cultivos plantados en el suelo o bombearla nuevamente al sistema acuapónico para mantener los niveles de agua. [44]
En la acuicultura tradicional, el recambio regular de agua es esencial, a diferencia de la acuaponía. Producir 1 kg de carne de vacuno normalmente requiere de 5.000 a 20.000 litros de agua. La acuicultura convencional semi-intensiva y extensiva requiere de 2.500 a 375.000 litros para la misma cantidad de peces. En cambio, los sistemas de recirculación de agua (RAS) son muy eficientes, reciclan entre el 95% y el 99% del agua y utilizan menos de 100 litros por kilogramo de pescado. [8]
Los sistemas acuapónicos utilizan distintas cantidades de energía artificial, tecnología y controles ambientales para mantener la recirculación y la temperatura del agua. Sin embargo, diseñar un sistema teniendo en cuenta la eficiencia energética , como por ejemplo, utilizando fuentes de energía alternativas y minimizando la cantidad de bombas mediante el uso de la gravedad para el flujo de agua, puede hacer que el sistema sea más eficiente energéticamente. A pesar de un diseño cuidadoso, los sistemas acuapónicos pueden tener puntos críticos donde las fallas, como cortes de electricidad o bloqueos de tuberías, pueden provocar la pérdida de la población de peces. [ cita requerida ]
Para que los sistemas acuapónicos tengan éxito financiero y generen ganancias, al mismo tiempo que cubren sus gastos operativos, los componentes de la planta hidropónica y los componentes de cría de peces deben estar casi constantemente a su máxima capacidad de producción. [33] Para mantener la biomasa de peces en el sistema al máximo (sin limitar el crecimiento de los peces), hay tres métodos principales de repoblación que pueden ayudar a mantener este máximo.
Lo ideal es que la biomasa de peces en los tanques de crianza no supere las 0,5 libras por galón, para reducir el estrés causado por el hacinamiento, alimentar eficientemente a los peces y promover un crecimiento saludable. [33]
El pesticida orgánico más eficaz es el aceite de Neem , pero sólo en pequeñas cantidades para minimizar el derrame sobre el agua de los peces. [ cita requerida ] . La comercialización de la acuaponía a menudo se ve estancada por cuellos de botella en el manejo de plagas y enfermedades. El uso de métodos de control químico es muy complicado para todos los sistemas. Si bien los insecticidas y herbicidas son reemplazables por medidas de biocontrol comercial bien establecidas, los fungicidas y nematicidas siguen siendo relevantes en la acuaponía. El monitoreo y el control cultural son los primeros enfoques para contener la población de plagas. Los controles biológicos, en general, son adaptables en mayor medida. Las medidas profilácticas no químicas son muy competentes para la prevención de plagas y enfermedades en todos los diseños. [45]
Las plantas cultivadas en sistemas acuapónicos pueden tener mayor resistencia a las enfermedades en comparación con las cultivadas en sistemas hidropónicos tradicionales. Este entorno favorece la existencia de una amplia gama de microorganismos, algunos de los cuales pueden ayudar a proteger las raíces de las plantas de los patógenos. [33]
La tecnología actual ha mejorado enormemente los sistemas de acuaponía. Con el uso de sensores avanzados y dispositivos IoT , estos sistemas ahora pueden funcionar con mucha automatización . Esto hace posible gestionar de cerca factores importantes como los niveles de nutrientes, el uso del agua y la iluminación. La automatización de estos procesos no solo hace que la acuaponía sea más eficiente, sino que también puede conducir a mejores rendimientos de los cultivos y a un uso más inteligente de los recursos. [3]
Muchos han intentado crear sistemas automáticos de control y monitoreo y algunos de ellos han demostrado un cierto nivel de éxito. Por ejemplo, los investigadores pudieron introducir la automatización en un sistema acuapónico a pequeña escala para lograr un sistema agrícola rentable y sostenible. [46] [47] También ha surgido el desarrollo comercial de tecnologías de automatización. Por ejemplo, una empresa ha desarrollado un sistema capaz de automatizar las tareas repetitivas de la agricultura y cuenta con un algoritmo de aprendizaje automático que puede detectar y eliminar automáticamente las plantas enfermas o subdesarrolladas. [48] Una instalación de acuaponía de 3,75 acres que afirma ser la primera granja de salmón en interiores en los Estados Unidos también incluye una tecnología automatizada. [49] La máquina acuapónica ha logrado avances notables en la documentación y recopilación de información sobre acuaponía. [ cita requerida ]
La acuaponía ofrece un sistema de policultivo estable y diverso que permite a los agricultores cultivar verduras y criar peces al mismo tiempo. Al tener dos fuentes de ganancias, los agricultores pueden seguir ganando dinero incluso si el mercado de peces o plantas pasa por un ciclo bajo. [50] La flexibilidad de un sistema acuapónico le permite cultivar una gran variedad de cultivos, incluidas verduras comunes, hierbas, flores y plantas acuáticas para atender a un amplio espectro de consumidores. [50] Algunas plantas rentables para los sistemas acuapónicos incluyen repollo chino , lechuga , albahaca , rosas , tomates , okra , melón y pimientos morrones . [51]
Para los consumidores conscientes del medio ambiente, los productos acuapónicos son atractivos porque son orgánicos y no contienen pesticidas, y los sistemas tienen una huella ambiental relativamente pequeña. Los sistemas acuapónicos también son económicamente eficientes debido a su bajo consumo de agua, el ciclo eficaz de los nutrientes y los requisitos mínimos de tierra. Estos sistemas se pueden establecer en áreas con mala calidad del suelo o agua contaminada y requieren solo una pequeña cantidad de agua. Además, los sistemas acuapónicos suelen estar libres de malezas, plagas y enfermedades transmitidas por el suelo, lo que permite la producción constante y rápida de cultivos de alta calidad. [50]
La investigación sobre la acuaponía se ha centrado principalmente en los aspectos técnicos, con un número limitado de estudios que abordan su viabilidad económica, en particular en contextos comerciales. Si bien la acuaponía se considera generalmente rentable y sostenible, el cálculo de los costos y la comparación de los sistemas se vuelven complejos debido a las diversas condiciones del sitio, las variaciones climáticas y los precios fluctuantes del mercado. Los gastos de energía constituyen un factor significativo y muestran una variación considerable entre países, lo que complica las evaluaciones de la rentabilidad. Algunos investigadores proponen que la acuaponía alcanza el equilibrio financiero después de un período de dos años, mientras que otros sostienen que la rentabilidad debe medirse sobre una base por metro cuadrado. [28]
El conjunto de investigaciones existentes sobre los sistemas acuapónicos y su sostenibilidad económica sigue siendo considerablemente menor que el de los sistemas hidropónicos convencionales. Con base en las investigaciones disponibles en la actualidad, la viabilidad económica de las empresas acuapónicas debe evaluarse de forma individual. Numerosas variables (entre ellas, el diseño del sistema, las condiciones climáticas estacionales y los costos locales de energía o de la tierra) desempeñan un papel fundamental a la hora de determinar la rentabilidad de las empresas acuapónicas. [52]
Investigaciones adicionales muestran que los sistemas acuapónicos pueden utilizar un 14% menos de fertilizantes que los sistemas hidropónicos. [53] A pesar de esta reducción, un cultivador debe determinar si el costo de mantener la acuicultura es más barato que el uso de fertilizantes adicionales en la hidroponía.
Otras barreras no basadas en el sistema para el éxito económico de los sistemas acuapónicos podrían incluir que estos sistemas requieren un alto grado de conocimiento en múltiples disciplinas, una falta de oportunidades de financiamiento para la acuaponía y el hecho de que el público en general no entiende qué es la acuaponía. [8] Un negocio de acuaponía puede requerir estrategias de marca adicionales en comparación con la hidroponía, que es una tecnología relativamente conocida en este momento en los Estados Unidos.
Una de las limitaciones del desarrollo de la acuaponía es la falta de viabilidad financiera comercial, considerando que las empresas privadas no comparten sus estudios con el público. [28]
Los jardineros acuapónicos de todo el mundo se están reuniendo en sitios comunitarios y foros en línea para compartir sus experiencias y promover el desarrollo de esta forma de jardinería, [66] así como para crear amplios recursos sobre cómo construir sistemas domésticos.
Existen varios sistemas modulares diseñados para el público que utilizan sistemas acuapónicos para producir verduras y hierbas orgánicas y, al mismo tiempo, proporcionar decoración para interiores. [67] Estos sistemas pueden servir como fuente de hierbas y verduras en interiores. Las universidades están promoviendo la investigación sobre estos sistemas modulares a medida que se vuelven más populares entre los habitantes de las ciudades. [68]
