7.7 Opciones de pescado y plantas

7.7.1 Producción pesquera

En acuapónica comercial a mayor escala, la producción de peces y plantas necesita satisfacer las demandas del mercado. La producción pesquera permite la variación de especies, según el diseño del sistema respectivo y los mercados locales. La elección de los peces también depende de su impacto en el sistema. Se puede evitar la producción problemática de peces acuapónicos debido a concentraciones inadecuadas de nutrientes, que afectan negativamente a la salud de los peces. Si los sistemas acuapónicos acoplados tienen relaciones equilibradas entre peces y plantas, los nutrientes tóxicos serán absorbidos por las plantas que están limpiando el agua. Dado que la aceptación de sustancias tóxicas depende de las especies, la elección de especies de peces tiene una influencia decisiva en el éxito económico. Por lo tanto, es importante encontrar la combinación y relación correctas entre los peces y las plantas, especialmente las especies de peces con menos actividad contaminante del agua y las plantas con alta capacidad de retención de nutrientes.

Los beneficios de tener una familia particular de peces en sistemas acuapónicos acoplados no se comprenden claramente con respecto a sus necesidades específicas en términos de calidad del agua y cargas nutritivas aceptables. Naegel (1977) encontró que no hubo un impacto negativo notable en el crecimiento de peces y peces en su uso de Tilapia (Tilapia mossambica) y carpa común (Cyprinus carpio). El bagre canal (Ictalurus punctatus) también fue utilizado por Lewis et al. (1978) y Sutton y Lewis (1982) en los Estados Unidos. Se demostró que la calidad del agua acuapónica satisfacía fácilmente las demandas de las diferentes especies de peces, especialmente a través del uso de especies de peces «fáciles de producir» como el azul Tilapia (Oreochromis aureus, anteriormente Sarotherodon aurea) en Watten y Busch (1984); tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus), que se utilizó a menudo en estudios con diferentes especies vegetales como especie modelo de peces (Rakocy 1989; Rakocy et al. 2003, 2004; Al-Hafedh et al. 2008; Rakocy 2012; Villarroel et al. 2011; Simeonidou et al. 2012; Palm et al. 2014a, 2014b; Diem et al. 2017); y también Cepa híbrido-rojo tilapia (_ Oreochromis niloticus_ x blue tilapia O. aureus híbridos), que fueron investigados en ambientes áridos desérticos (Kotzen y Appelbaum 2010; Appelbaum y Kotzen 2016).

Ha habido una expansión en los tipos de especies de peces utilizados en acuapónica, al menos en Europa, que se basa en el uso de especies de peces autóctonas, así como en aquellas que tienen una mayor aceptación de los consumidores. Esto incluye el bagre africano (Clarias gariepinus) que fue cultivado con éxito bajo condiciones acuapónicas acopladas por Palm et al. (2014b), Knaus and Palm (2017a) y Baßmann et al. (2017) en el norte de Alemania. La ventaja de C. gariepinus es una mayor aceptación de parámetros adversos del agua como el amonio y el nitrato, así como que no hay necesidad de suministro adicional de oxígeno debido a su fisiología especial de la respiración del aire. Las buenas tasas de crecimiento de C. gariepinus bajo condiciones acuapónicas acopladas fueron descritas en Italia por Pantanella (2012) y en Malasia por Endut et al. (2009). Cabe esperar una expansión de la producción de bagre africano en el marco de la acuapónica acoplada, debido a la producción y gestión sin problemas, la alta calidad de los productos y el aumento de la demanda del mercado en muchas partes del mundo.

En Europa, otras especies de peces con alto potencial de mercado y valor económico se han convertido recientemente en el foco de la producción acuapónica, con especial énfasis en especies piscívoras como la lucioperca europea (Sander lucioperca). La producción de lucioperca, una especie de peces relativamente sensible a los parámetros del agua, fue probada en Rumania en acuapónica acoplada. Blidariu et al. (2013a, b) mostraron niveles significativamente mayores de PSub2/SuboSub5/sub (pentóxido de fósforo) y nitrato en lechuga (Lactuca sativ) usando lucioperca comparado con la producción convencional, lo que sugiere que la producción de lucioperca en acuapónica acoplada es posible sin efectos negativos sobre los peces crecimiento por toxicidad de nutrientes. Los Cyprinidae (Cypriniformes) como la carpa se han utilizado comúnmente en acuapónica acoplada y generalmente han mostrado un mejor crecimiento con densidades de población reducidas y tasas mínimas de flujo de agua del proceso acuapónico (uso eficiente del agua) durante experimentos en En la India. La densidad de población óptima de carpa koi (Cyprinus carpio var. koi) fue de 1,4 kg/m (Hussain et al. 2014), y la mejor ganancia de peso y rendimiento de Beta vulgaris var. bengalensis (espinacas) se encontró con un caudal de agua de 1,5 l/min (Hussain et al. 2015). Se reportó un buen crecimiento de peces y rendimiento de plantas de espinacas acuáticas (Ipomoea aquatica) con un porcentaje máximo de eliminación de nutrientes (NoSub3/sub-N, PoSub4/sub-P y K) a un caudal mínimo de agua de 0.8 L/min con carpa koi policultivada (Cyprinus carpio var. koi) y peces de oro (Carassius auratus) por Nut Wansi et al. (2016). Es interesante observar que el crecimiento de plantas y la eliminación de nutrientes en la producción de koi (Cyprinus carpio var. koi) y peces de oro (Carassius auratus) (Hussain et al. 2014, 2015) con Beta vulgaris var. bengalensis (espinacas) y espinacas acuáticas (Ipomoea aquatica) aumentaron linealmente con una disminución en el flujo de agua del proceso entre 0,8 L/min y 1,5 L/min. Estos resultados sugieren que para el cultivo de peces ciprínidos, se recomienda un menor flujo de agua, ya que esto no tiene impactos negativos en el crecimiento de los peces. Sin embargo, Shete et al. (2016) describieron un caudal mayor de 500 L hsup-1/sup (aprox. 8 L/min) para la producción de carpa común y menta (Mentha arvensis), indicando la necesidad de diferentes caudales de agua para diferentes especies vegetales. Otro ciprínido, la tenca (Tinca tinca), fue probado con éxito por Lobillo et al. (2014) en España y mostró altas tasas de supervivencia de peces (99,32%) a bajas densidades de población de 0,68 kg msup-3/sup sin dispositivos de extracción de sólidos y buenas tasas de supervivencia de lechuga (98%). En general, los miembros de la familia Cyprinidae contribuyen en gran medida a la producción acuícola mundial (FAO 2017); lo más probable es que esto también sea cierto en condiciones acuapónicas y productividad, pero la situación económica debe ser probada para cada país por separado.

Otros organismos acuáticos como el camarón y el cangrejo de río se han introducido en la producción acuapónica acoplada. Mariscal-Lagarda et al. (2012) investigaron la influencia del agua de proceso de camarón blanco (Litopenaeus vannamei) en el crecimiento de tomates (Lycopersicon esculentum) y encontraron buenos rendimientos en acuapónica con un doble efecto ahorrador de agua bajo producción integrada. Otro estudio comparó la producción acuapónica semiintensiva combinada de langostinos de agua dulce (Macrobrachium rosenbergii — el camarón malasio) con albahaca (Ocimum basilicum) frente al cultivo tradicional de plantas hidropónicas con solución nutritiva (Ronzón-Ortega et al. 2012). Sin embargo, la producción de albahaca en acuapónica fue inicialmente menos efectiva (25% de supervivencia), pero con el aumento de la biomasa de las gambas, la biomasa vegetal también aumentó de manera que los autores llegaron a una conclusión positiva con la producción de albahaca con M. rosenbergii. Sace y Fitzsimmons (2013) reportaron un mejor crecimiento vegetal en lechuga (Lactuca sativa), col china (Brassica rapa pekinensis) y pakchoi (Brassica rapa) con M. rosenbergii en policultivo con el Nilo Tilapia (O. niloticus).). El cultivo con langostinos estabilizó el sistema en términos de parámetros químico-físicos, lo que a su vez mejoró el crecimiento de la planta, aunque debido al aumento del pH, se produjeron deficiencias nutritivas en el repollo y la lechuga china. En general, estos estudios demuestran que la producción de camarones bajo condiciones acuapónicas es posible e incluso puede ejercer un efecto estabilizador sobre el bucle cerrado o el principio acuapónico acoplado.

7.7.2 Producción de plantas

El cultivo de muchas especies de plantas, hierbas, cultivos fructíferos y hortalizas de hoja ha sido descrito en acuapónica acoplada. En muchos casos, el contenido de nutrientes del agua del proceso acuapónico fue suficiente para un buen crecimiento de la planta. Una revisión realizada por Thorarinsdottir et al. (2015) resumió información sobre la producción de plantas bajo condiciones de producción acuapónica de diversas fuentes. La lechuga (Lactuca sativa) fue la principal planta cultivada en acuapónica y se usó a menudo en diferentes variaciones como lechuga crujiente (iceberg), lechuga de mantequilla (bibb en los Estados Unidos), lechuga romana y lechuga de hoja suelta bajo temperaturas nocturnas bajas (3—12 ˚C) y días más altas (17—28 ˚C) (Somerville et al. 2014). Muchos experimentos se llevaron a cabo con lechuga en acuapónica (por ejemplo, Rakocy 1989) o como una comparación del crecimiento de lechuga entre acuapónica, hidropónica y acuapónica complementada (Delaide et al. 2016). Lechuga romana (Lactuca sativa longifolia cv. Jericó) también fue investigado por Seawright et al. (1998) con buenos resultados de crecimiento similares a la hidropónica autónoma y una creciente acumulación de K, Mg, Mn, P, Na y Zn con el aumento de la biomasa de peces de Nilo Tilapia (Oreochromis niloticus). Las concentraciones de Fe y Cu no se vieron afectadas. El rendimiento de lechuga fue insignificante con diferentes densidades de población de peces (151 g, 377 g, 902 g, 1804 g) y biomasa vegetal entre 3040 g (151 g de peces) y 3780 g (902 g de peces). También se cultivó lechuga, por ejemplo, por Lennard y Leonard (2006) con Murray Cod (Maccullochella peelii peelii), y por Lorena et al. (2008) con el esturión ‘bester’ (híbrido de Huso huso hembra y Acipenser ruthenus macho) y por Pantanella (2012) con tilapia del Nilo (O. oticus). Como cultivo de agua caliente, la albahaca (Ocimum basilicum) fue reportada como una buena hierba para el cultivo bajo acuapónica acoplada y fue reportada como el cultivo más plantado por el 81% de los encuestados en los resultados de una encuesta internacional (Love et al. 2015). Rakocy et al. (2003) investigaron albahaca con rendimientos comparables bajo producción por lotes y escalonada (2,0; 1,8 kg/msup2/sup) en contraste con el cultivo de campo con un rendimiento comparativamente bajo (0,6 kg/msup2/sup). Somerville et al. (2014) describieron la albahaca como una de las hierbas más populares para la acuapónica, especialmente en sistemas a gran escala debido a su crecimiento relativamente rápido y buen valor económico. Diferentes cultivares de albahaca se pueden cultivar bajo temperaturas más altas entre 20 y 25 °C en los sistemas hidropónicos NFT (técnica de película nutritiva) y DWC (cultivo de aguas profundas). La albahaca cultivada en lechos de gravilla puede alcanzar un rendimiento 2.5 veces mayor combinado con juveniles de tilapia (O. niloticus, 0.30 g) en contraste con C. gariepinus (0,12 g) (Knaus y Palm 2017a).

Los tomates (Lycopersicon esculentum) fueron descritos por Somerville et al. (2014) como un «excelente vegetal fructífero de verano» en acuapónica y pueden hacer frente a la exposición total al sol y a temperaturas inferiores a 40 °C dependiendo del tipo de tomate. Sin embargo, la sostenibilidad económica de la acuapónica acoplada se cuestiona debido a la menor competitividad de la producción de tomate acuapónico en comparación con la producción hidropónica convencional de alta ingeniería en invernaderos en, por ejemplo, el Centro de Mejoramiento Neerlandés de DLV GreenQ en Bleiswijk, con un rendimiento de tomate de 100,6 kg msup-2/sup (Hortidaily 2015), o incluso superior (Heuvelink 2018). Investigaciones anteriores se centraron en el cultivo de esta planta principalmente en comparación con la producción de campo. Lewis et al. (1978) reportaron casi el doble de la cosecha de tomates bajo acuapónica en comparación con la producción de campo y la deficiencia de hierro que se produjo se fijó mediante el uso de ácido tetraacético de etileno diamina. Los tomates también se produjeron en diferentes sistemas acuapónicos durante las últimas décadas, por Sutton y Lewis (1982) con buenos rendimientos de plantas a temperaturas de agua de hasta 28 ºC combinados con bagre Channel (Ictalurus punctatus), por Watten y Busch (1984) combinados con tilapia (Sarotherodon aurea) y un rendimiento total de frutos de tomate comercializable de 9,6 kg/msup2/sup, aproximadamente el 20% de los rendimientos registrados para acuapónica desacoplada (47 kg/msup2/sup/a, Geelen 2016). McMurtry et al. (1993) combinaron tilapia híbrida (Oreochromis mossambicus x Oreochromis niloticus) con tomates en biofiltros de arena asociados que mostraron un «rendimiento vegetal/alto rendimiento total de planta» óptimo de 1:1 .5 tanque/biofiltro (lecho de filtro de arena) y McMurtry et al. (1997) con un aumento total de fruto de plantas con el aumento de la relación biofilter/tanque. Debe señalarse que la producción de tomates es posible bajo acuapónica acoplada. Siguiendo el principio de cultivo de plantas sin suelo en acuaponics sensu stricto después de Palm et al. (2018), es ventajoso fertilizar parcialmente ciertos nutrientes como el fósforo, potasio o magnesio para aumentar los rendimientos (ver desafíos a continuación).

También es posible el cultivo de otras especies vegetales y se informa continuamente de que se ensayen nuevos cultivos. En el Reino Unido, Kotzen y Khandaker han probado vegetales asiáticos exóticos, con particular éxito con calabaza amarga, también conocida como kerala o melón amargo (Momordica charantia) (Kotzen pers. comm.). Taro (Colocasia esculenta) es otra especie que se cultiva fácilmente con éxito reportado tanto por su gran ‘oreja de elefante’ como por sus raíces (Kotzen pers. comm.). Somerville et al. (2014) señalaron que cultivos como coliflor, berenjena, pimientos, frijoles, guisantes, repollo, brócoli, acelgas suizas y perejil tienen el potencial de cultivo bajo acuapónica. Pero hay muchos más (por ejemplo, apio, brócoli, colinabo, chiles, etc.) incluyendo plantas que prefieren tener condiciones de raíz húmeda, incluyendo espinacas acuáticas (Ipomoea aquatica) y menta (Menta sp.), así como algunas plantas halofíticas, como el samphire de pantano (Salimornia europaea).

Las plantas ornamentales también se pueden cultivar, solas o junto con otros cultivos (intercalados), por ejemplo, Hedera helix (hiedra común) cultivada en la Universidad de Rostock por Palm & Knaus en un sistema acuapónico acoplado. Los ensayos utilizaron un 50% menos de nutrientes que normalmente se suministrarían a las plantas en condiciones normales de vivero con una tasa de éxito del 94,3% (Fig. 7.10).

Fig. 7.10 Tres categorías de calidad de hiedra (Hedera helix), cultivadas en un sistema acuapónico acoplado que indica la calidad que requiere el comercio de viveros (a) muy buena y directamente comercializable, (b) buena y comercializable y (c) no de calidad suficientemente alta

Además de la planta y variante elegidas, existen dos grandes obstáculos que afectan a la producción de plantas acuapónicas bajo los dos estados sugeridos de producción pesquera, extensiva e intensiva. En condiciones extensas, la disponibilidad de nutrientes dentro del agua de proceso es mucho menor que en la producción comercial de plantas, nutrientes como K, P y Fe son deficientes, y la conductividad está entre 1000 y 1500 μS/cm, que es mucho menor que la aplicada bajo la producción hidropónica regular de plantas regularmente entre 3000 y 4000 μS/cm. Las plantas que son deficientes en algunos nutrientes pueden mostrar signos de necrosas foliares y tener menos clorofila en comparación con las plantas fertilizadas óptimamente. En consecuencia, la adición selectiva de algunos nutrientes aumenta la calidad de la planta necesaria para producir productos competitivos.

En conclusión, la producción de plantas comerciales de acuapónica acoplada bajo producción intensiva de pescado tiene la dificultad de competir con la producción vegetal regular y la hidropónica comercial a gran escala. La composición no óptima y según Palm et al. (2019) impredecible de nutrientes causada por el proceso de producción de pescado debe competir contra las condiciones óptimas de nutrientes que se encuentran en los sistemas hidropónicos. No hay duda de que es necesario desarrollar soluciones que permitan un crecimiento óptimo de las plantas y, al mismo tiempo, proporcionar la calidad del agua necesaria para los peces.

7.7.3 Opciones de combinación de peces y plantas

Combinar peces y plantas en acuapónica cerrada puede generar un mejor crecimiento vegetal (Knaus et al. 2018b) combinado con beneficios para el bienestar de los peces (Baßmann et al. 2017). Dentro del agua de proceso, pueden producirse grandes variaciones en micronutrientes y macronutrientes con efectos negativos sobre las necesidades nutricionales de las plantas (Palm et al. 2019). Un análisis general de los sistemas acuapónicos acoplados ha demostrado que hay niveles bajos de nutrientes dentro de los sistemas (Bittsanszky et al. 2016) en comparación con las soluciones nutritivas hidropónicas (Edaroyati et al. 2017). Las plantas no toleran un suministro insuficiente o excesivo de nutrientes sin efectos sobre el crecimiento y la calidad, y la alimentación diaria del sistema aquapónico debe ajustarse a las necesidades nutritivas de la planta. Esto se puede lograr regulando la densidad de población de los peces, así como alterando la alimentación de los peces. Somerville et al. (2014) categorizaron las plantas en acuapónica según sus requerimientos nutritivos de la siguiente manera:

1. Plantas con bajos requerimientos de nutrientes (por ejemplo, albahaca, Ocimum basilicum)

2. Plantas con requerimientos nutricionales medios (p. ej. coliflor, Brassica oleracea var. Botrytis)

3. Plantas con altos requerimientos nutritivos, como especies fructíferas (por ejemplo, fresas, Fragaria spec.).

No todas las plantas pueden cultivarse en todos los subsistemas hidropónicos con el mismo rendimiento. La elección de la planta depende del subsistema hidropónico si se utilizan sistemas acuapónicos convencionales sin suelo (por ejemplo, DWC, NFT, reflujo y flujo; aquaponics sensu stricto’ — s. — en sentido estricto). Bajo la agricultura acuapónica (‘aquaponics sensu lato’ — s.l. — en un sentido más amplio, Palm et al. 2018), el uso de suelo inerte o con adición de fertilizante aplica técnicas de jardinería de la horticultura, aumentando la posible gama de especies.

En condiciones hidropónicas, las estructuras componentes de los subsistemas tienen una influencia decisiva en los parámetros de crecimiento de las plantas. Según Love et al. (2015), la mayoría de los productores acuapónicos utilizaban sistemas de balsa y medios de comunicación y en una cantidad menor NFT y torres verticales. Lennard y Leonard (2006) estudiaron el crecimiento de lechuga de roble verde (Lactuca sativa) y registraron la relación Lecho de grava\ > Balsa flotante\ > NFT en términos de desarrollo y rendimiento de biomasa en combinación con el bacalao Murray (Maccullochella peelii peelii) en Australia. Knaus & Palm (2016—2017, datos inéditos) han probado diferentes subsistemas hidropónicos como NFT, balsa flotante y sustrato de grava sobre el crecimiento de diferentes plantas en el FishGlasshouse en un diseño experimental acuapónico desacoplado, lo que requiere pruebas posteriores en condiciones acopladas. Con la creciente densidad de producción de bagre africano (C. gariepinus, aprox. 20-168 kg/msup3/sup), la mayoría de los cultivos cultivados como pepinos (Cucumis sativus), albahaca (Ocimum basilicum) y pak choi (Brassica rapa chinensis) tendieron a crecer mejor, a diferencia de Lennard y Leonard (2006), en grava y la acuapónica NFT (GRAVEL\ > NFT\ > RAFT; Wermter 2016; Pribbernow 2016; Lorenzen 2017), y la menta marroquí ‘hierbabuena’ (Mentha spicata) mostraron el rendimiento de crecimiento opuesto (RAFT = NFT\ > GRAVEL) con mayor número de hojas en NFT (Zimmermann 2017). Esto demuestra una ventaja de las condiciones de grava y se puede utilizar figurativamente también en macetas convencionales con sustrato de suelo bajo condiciones acuapónicas acopladas. Este tipo de acuapónica fue designado como ‘horticultura — acuapónica _ (s.l.) _’ debido al uso de sustratos del sector hortícola (suelo, fibra de coco, turba, etc.) (véase Palm y otros 2018). Esto implica todas las técnicas de cultivo de plantas que permiten a las plantas crecer en macetas, por lo que el sustrato en la maceta puede considerarse equivalente a un sustrato clásico de grava para acuapónica. La investigación realizada por Knaus & Palm (datos inéditos) mostró varianza en la calidad de las verduras cultivadas comúnmente y, por lo tanto, su idoneidad para cultivar en este tipo de acuapónica con suelo (Fig. 7.11, Tabla 7.1). En este tipo de acuapónica, frijoles, corderos lechuga y rábano hicieron bien.

Fig. 7.11 Experimentos con una variedad de verduras cultivadas comúnmente, bajo condiciones invernales en invierno 2016/2017 en el FishGlasshouse (Universidad de Rostock, Alemania)

Tabla 7.1 Recomendación para el uso de plantas de jardinería en la agricultura acuapónica con el uso del 50% del fertilizante regular en macetas con suelo

tabla tead tr class=“encabezado» Tnombre/th

• Eso es. Nombre/th ThePosible para acuaponiica/th Thmark/th Régimen de nutrientes/th /tr /thead tbody tr class=“impar» Frijoles TD/TD td iPhaseolus vulgaris/i /td TDY/TD td1/td TDextensive/TD /tr tr class=“incluso» TDPees/TD td iPisum sativum/i /td TDNO/TD td2/td TDINtensivo/TD /tr tr class=“impar» Remolacha TD/TD td iBeta vulgaris/i /td TDNO/TD td2/td TDboth/TD /tr tr class=“incluso» TDtomates/TD td IsolaNum lycopersicum/i /td TDNO/TD td2.3/td TDboth/TD /tr tr class=“impar» Lechuga de TDLamb/td td iValerianella locusta/i /td TDY/TD td1/td TDboth/TD /tr tr class=“incluso» Tdradish/TD td iRaphanus sativus/i /td TDY/TD td1/td TDboth/TD /tr tr class=“impar» TDwheat/TD td iTriticum aestivum/i /td TDNO/TD td2/td TDboth/TD /tr tr class=“incluso» TDlettuce/TD td iLactuca sativa/i /td TDY/TD td1/td TDINtensivo/TD /tr /tbody /tabla

La elección de la planta (especie y cepa) y especialmente el subsistema hidropónico y/o sustrato, incluyendo turba, sustitutos de turba, fibra de coco, compost, arcilla, etc. o una mezcla de ellos (véase Somerville et al. 2014), tiene un impacto significativo en el éxito económico de la empresa. La eficiencia de algunos sustratos debe probarse en subunidades hidropónicas de lecho mediático (por ejemplo, el uso de arena (McMurtry et al. 1990, 1997), grava (Lennard y Leonard 2004) y perlita (Tyson et al. 2008). Somerville et al. (2014) ha descrito el uso de otros sustratos de lecho como gravas volcánicas o rocas (toba), grava caliza, grava del lecho del río, piedra pómez, plásticos reciclados, sustratos orgánicos como fibra de coco, serrín, musgo de turba y tronco de arroz. Sin embargo, los estudios comparativos cualitativos con recomendaciones son muy raros y son objeto de futuras investigaciones.

7.7.4 Poliponía

La combinación de diferentes organismos acuáticos en un único sistema acuapónico puede aumentar el rendimiento total. Aplicado por primera vez por Naegel (1977), este principio de producción multiespecie fue acuñado a partir del término policultivo combinado con acuapónica en sistemas acoplados como «polipónico» (policultivo + acuapónica) por Knaus y Palm (2017b). Al igual que IMTA (acuicultura multitrófica integrada), la polipónica expande la diversidad de los sistemas de producción. El uso de múltiples especies en un sistema tiene ventajas y desventajas, ya que: a) la diversificación permite al productor responder a las demandas del mercado local, pero b) por otro lado, se concentra en una serie de productos, lo que requiere una mayor competencia y una mejor gestión. La información publicada sobre polipónica es escasa. Sin embargo, Sace y Fitzsimmons (2013) reportaron un mejor crecimiento vegetal de lechuga, repollo chino y pakchoi en policultivo con camarones de agua dulce (Macrobrachium rosenbergii) y tilapia del Nilo (O. niloticus) en acuapónica acoplada. Alberts-Hubatsch et al. (2017) describieron el cultivo de cangrejos nobles (Astacus astacus), lubina híbrida (Morone saxatilis x M. chrysops), microalgas (Nannochloropsis limnetica) y berros (Nasturtium officinale), donde el crecimiento de cangrejos fue superior al esperado sobre raíces de berros, heces de pescado y una dieta diseñada para lucioperca.

Las investigaciones iniciales en la Universidad de Rostock mostraron diferencias en el crecimiento de plantas en dos unidades acuapónicas acopladas a 25msup2/sup con la producción de bagre africano (Clarias gariepinus) y Nilo Tilapia (Oreochromis niloticus, Palm et al. 2014b). Los rendimientos vegetales de lechuga (Lactuca sativa) y pepino (Cucumis sativus) fueron significativamente mejores en combinación con O. niloticus. Este efecto también fue observado por Knaus y Palm (2017a) con un rendimiento 2.5 veces mayor en albahaca (Ocimum basilicum) y dos veces más biomasa de perejil (Petroselinum crispum) combinada con O. niloticus. Otra comparación entre O. niloticus y carpa común (Cyprinus carpio) mostró una biomasa bruta doble superior por planta (g plantsup-1/sup) de tomates (Solanum lycopersicum) con tilapia y un ligero aumento de la biomasa bruta de pepinos (Cucumis sativus) con carpa, sin embargo, con fruto de pepino mayor peso en la unidad acuapónica O. niloticus (Knaus y Palm 2017b). El rendimiento de menta (Mentha x piperita) fue aproximadamente 1,8 veces mayor en la unidad de tilapia, pero el perejil fue 2,4 veces mayor combinado con la carpa (Knaus et al. 2018a). Los resultados de estos experimentos siguieron el orden de crecimiento de la planta: O. niloticus\ > C. carpio\ > C. gariepinus, mientras que el crecimiento de los peces mostró un orden inverso con: C. gariepinus\ > O. niloticus\ > C. carpio.

De acuerdo con estos resultados, la elección de los peces influye en el rendimiento de la planta y una combinación de diferentes especies de peces y su respectivo rendimiento de crecimiento permite ajustar una acuapónica acoplada a los rendimientos óptimos de peces y plantas. Durante experimentos consecutivos (sólo O. niloticus, sólo C. gariepinus), se observó un mayor rendimiento de biomasa de albahaca (O. basilicum) de 20.44% (Diferencia de Crecimiento de Planta — PGD) para O. niloticus en contraste con el rendimiento de albahaca con C. gariepinus (Knau_ (Knaus et al. 2018b). Por lo tanto, O. niloticus se puede utilizar para aumentar el rendimiento de la planta en un sistema general C. gariepinus. Este llamado efecto de impulso de Tilapia mejora la producción general del sistema y compensa el crecimiento de las plantas con un crecimiento elevado de los peces de C. gariepinus y ii) más pobre de los peces en O. niloticus con un aumento en el rendimiento de la planta. Se ha abierto una primera granja polipónica comercial en Bali, Indonesia, que produce tilapia combinada con bagre asiático (Clarias batrachus) y productos agrícolas convencionales.