8.4 Sistemas de tamaño de bucle múltiple
El dimensionamiento de un sistema acuapónico requiere equilibrar la entrada y la salida de nutrientes. Aquí, básicamente aplicamos el mismo principio que dimensionar un sistema de un bucle. Sin embargo, este enfoque es un poco más complicado, pero se ilustrará plenamente con la ayuda de un ejemplo.
Fig. 8.5 Esquema que muestra el balance de masa dentro de un sistema acuapónico de cuatro bucles; donde msubfeed/sub son los nutrientes disueltos añadidos al sistema a través de la alimentación. Añadir etiquetas: Qsubdis/sub - Qsubx/sub a destilado devuelto a HP; ’lodo’ para los nutrientes que entran en el reactor
La figura 8.5 ilustra el diagrama de balance de masas para nuestro enfoque de sistema. En la situación óptima, el sistema tiene solo una entrada y salida. Sin embargo, en la práctica, uno tendrá que agregar nutrientes adicionales a la parte hidropónica para optimizar el crecimiento de la planta. Este modelo puede utilizarse para dimensionar el sistema, por ejemplo, basado en fósforo, que es un recurso no renovable ([cap. 2](/comunidad/artículos/capter-2-aquaponics-closing-the-cycle-on-limited-water tiery-y-nutrient-resources)). La entrada al sistema (msubfeed/sub) es la fracción de un nutriente que el pez excreta en forma disuelta. El resto se acumula en los peces como biomasa o termina como lodo (ver sección anterior). La salida es la absorción de nutrientes de la planta. Determinar la absorción de nutrientes de las plantas depende de muchos factores y es muy complejo; la forma más fácil de hacer una estimación aproximada es considerar la respiración de las plantas como el principal impulsor de la absorción de nutrientes (Goddek y Körner 2019).
La tasa de evapotranspiración es altamente dependiente del clima y está directa o indirectamente influenciada por la radiación de onda corta absorbida, la humedad relativa, la temperatura y la concentración de COSub2/sub. Debido a la alta complejidad de un sistema de bucle múltiple, asumimos que las plantas están ubicadas en un invernadero controlado por el clima, y por lo tanto solo necesitamos considerar la radiación global como la variable dinámica que determina la cantidad de radiación de onda corta que se absorbe. En otras palabras, primero tenemos que determinar cuántos de los nutrientes añadidos están disponibles para las plantas, y luego determinar cuánto toman realmente las plantas.
Entrada de alimentación ## 8.4.1
La tasa de alimentación de los peces depende de la biomasa total del sistema y de la relación de conversión de piensos (RCF). Timmons y Ebeling (2013) proporcionan un enfoque sencillo para determinar las tasas de crecimiento de peces para diferentes especies de peces. Sin embargo, recomendamos tomar datos industriales para determinar la biomasa con mayor precisión. Lupatsch y Kissil (1998) (Eq. 8.10) proporcionan una fórmula general de crecimiento, para la cual Goddek y Körner (2019) determinaron los coeficientes de crecimiento por ajuste de curvas utilizando el entorno de software matemático MATLAB (función interna ‘fitnlm’) con datos empíricos para Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). Los pesos iniciales y finales adicionales, la temperatura del agua del sistema y la salida de los coeficientes de crecimiento específicos de la especie se pueden encontrar en la Tabla 8.2. La inserción de estos parámetros en la Eq. 8.10 nos da el peso en un día específico para esta especie de peces.
$W_ {t} = [W_0^ {1-\ beta w} + (1-\ beta _w)\ alpha_wexp\ {\ gamma_wt} T] ^ {\ frac {1} {1-\ beta w}} $ (8.10)
donde Wsubt/sub (g) es el peso del pez en un momento específico (días), WSub0/sub (g) es el peso inicial del pez, T es la temperatura del agua (en ˚C), αw βw y γw son coeficientes de crecimiento específicos de la especie (sin unidades), y t es el tiempo en días.
Tabla 8.2 Parámetros de crecimiento de peces para la Eq. 8.10 para una temperatura determinada del agua (T). WSub0/Sub y WSubf/Sub se pueden ajustar a las propias necesidades
tabla tead tr class=“encabezado» Función th/th Los parámetros/th La descripción/th El Valor/th Thsource/th /tr /thead tbody tr class=“impar» td Rowspan=“4"Crecimiento de los peces/td TDWSub0/Sub/TD TDPeso inicial de los alevines Tilapia (en g) /td TDPor ejemplo, 55/td TdGodDek y Körner (2019) /td /tr tr class=“incluso» TDWSubf/Sub/TD TDPeso objetivo de la cosecha de los peces (en g) /td TDPor ejemplo, 600/td TdGodDek y Körner (2019) /td /tr tr class=“impar» TDT/TD TDTemperatura del agua del RAS (en ˚C) /td td30/td TDTimmons y Ebeling (2013) /td /tr tr class=“incluso» tdαw; βw; γw/td Coeficientes de crecimiento específicos de la especie/td td0.0261; 0.4071; 0.0827/td TdGodDek y Körner (2019) /td /tr /tbody /tabla
Basándonos en la salida de la ecuación anterior, pudimos determinar la cantidad de alimento que necesitarán los peces por etapa de crecimiento. La mayoría de las veces, el fabricante de piensos específico de la especie menciona la velocidad de alimentación (X% del peso corporal) o la RCF. Sin embargo, Timmons y Ebeling (2013) proporcionan una guía aproximada para la FCR para tilapia: 0.7—0.9 para Tilapia que pesan menos de 100 g y 1.2—1.3 para tilapia que pesan más de 100 g. Esto se hace a través de la siguiente ecuación.
$Feed\ rate\ (g) =FCR\ veces WG_t\ veces m_ {fish} $ (8.11)
donde FCR es la relación de conversión de piensos, WGSubt/Sub es la ganancia de peso (por día), y msubfish/sub es la cantidad de peces en el tanque de peces.
El aumento de peso (WG) por día se puede determinar con la Eq. 8.10 restando el peso de, por ejemplo, el día 10 del peso del día 11. Esto se puede hacer para cada tanque. La figura 8.6 muestra la entrada de alimento para peces en el sistema para Tilapia utilizando las ecuaciones anteriores. La entrada media de alimentación por día después de que el sistema esté totalmente en ciclo es de 165 kg.
Fig. 8.6 Ejemplo de balance de biomasa para Tilapia criado en 13 tanques en cohortes con un volumen total (incluyendo biofiltro y sumidero) de 482.000 L a un máximo. Biomasa total de 80 t durante un período de 2 años, incluida la fase inicial con un peso medio de los peces (a) (cada línea representa un tanque/cohorte) y la velocidad total diaria de alimentación (b) (datos obtenidos de Goddek y Körner 2019)
8.4.2 Disponibilidad de nutrientes
Neto y Ostrensky (2013) reportan una excreción de N soluble del 33% y una excreción de P soluble del 17% de la entrada de alimento al criar Nilo Tilapia (Oreochromis niloticus, L.). Estos son los nutrientes que finalmente se acumulan en el sistema RAS y pueden ser absorbidos por las plantas.
8.4.3 Captación de plantas
En el cuadro 8.3 se ofrece una visión general de las tasas de evapotranspiración específicas de los cultivos (ETsubc/sub) que están relacionadas con la radiación mundial. Un mm de ET por metro cuadrado equivale a 1 L. Para un tamaño simple, se debe tomar el promedio diario anual (ver sección siguiente).
Tabla 8.3 Panorama general de los niveles de radiación exterior de las condiciones subárticas, marítimas templadas y áridas (basado en Goddek y Körner 2019) y sus respectivas tasas de evapotranspiración de cultivos _ (ETc, mm día-1) _ para lettuce y tomato cultivadas en un entorno de invernadero controlado de 20° C y 80% relativo Humedad. La lechuga se cultivó con siembra continua durante todo el año; el tomate se plantó en enero y se retiró en diciembre (Islas Feroe y Países Bajos) o julio y junio (Namibia)
tabla tead tr th Rowspan=“3"Mes/th th colspan=“3"Islas Feroe th colspan=“3"Los Países Bajos/th th colspan=“3"Namibia/th /tr tr class=“encabezado» La Radiación global/a Thetsubc/sub/lechuga Thetsubc/sub/tomato/th La Radiación global/a Thetsubc/sub/lechuga Thetsubc/sub/tomato/th La Radiación global/a Thetsubc/sub/lechuga Thetsubc/sub/tomato/th /tr tr class=“encabezado» thmol msup-2/sup día-1/sup/th th colspan=“2"kg msup-2/sup daysup-1/sup/th thmol msup-2/sup día-1/sup/th th colspan=“2"kg msup-2/sup daysup-1/sup/th thmol msup-2/sup día-1/sup/th th colspan=“2"kg msup-2/sup daysup-1/sup/th /tr /thead tbody tr class=“impar» TDBjanuary/B/TD td1.4/td td0.78/td td0.52/td td4.5/td td0.78/td td0.53/td td54.2/td td2.74/td td4.55/td /tr tr class=“incluso» TDBfebrero/B/TD td5.2/td td0.85/td td1.38/td td9.1/td td0.93/td td1.40/td td53.7/td td2.70/td td4.47/td /tr tr class=“impar» TDBmarzo/B/TD td13.7/td td1.20/td td2.12/td td17.0/td td1.28/td td2.14/td td51.2/td td2.42/td td3.96/td /tr tr class=“incluso» TDBabril/B/TD td30.6/td td1.90/td td3.05/td td27.9/td td1.82/td td2.90/td td40.2/td td3.05/td td5.38/td /tr tr class=“impar» TDBMAY/B/TD td39.2/td td2.29/td td3.57/td td32.2/td td2.40/td td3.74/td td30.0/td td2.70/td td4.59/td /tr tr class=“incluso» TDBjune/B/TD td39.6/td td2.33/td td3.60/td td26.6/td td2.52/td td3.91/td td30.5/td td2.28/td td3.80/td /tr tr class=“impar» TDBjulio/B/TD td34.5/td td2.17/td td3.37/td td36.4/td td2.54/td td3.51/td td37.5/td td2.61/td td3.92/td /tr tr class=“incluso» TDBaugust/B/TD td21.3/td td1.67/td td2.73/td td31.7/td td2.28/td td3.51/td td37.5/td td2.61/td td3.92/td /tr tr class=“impar» tdbseptiembre/b/td td13.2/td td1.20/td td2.04/td td23.1/td td1.75/td td2.77/td td43.2/td td2.00/td td3.02/td /tr tr class=“incluso» TDBoctober/B/TD td6.0/td td0.91/td td1.77/td td13.3/td td1.17/td td1.94/td td51.6/td td2.07/td td3.09/td /tr tr class=“impar» TDBnoviembre/B/TD td2.1/td td0.78/td td1.60/td td6.2/td td0.87/td td1.62/td td57.9/td td2.30/td td3.58/td /tr tr class=“incluso» tdbdiciembre/b/td td0.4/td td0.79/td td1.66/td td3.5/td td0.77/td td1.52/td td59.8/td td2.44/td td3.95/td /tr tr class=“impar» td Buaverage/U/B /td tdu17.3/u/td tdu1.41/u/td tdu2.28/u/td tdu20.6/u/td tdu1.59/u/td tdu2.50/u/td td3.83/td tdu2.47/u/td tdu3.83/u/td /tr /tbody /tabla
8.4.4 Equilibrio de los subsistemas
El equilibrio de los bucles es necesario para dimensionar el sistema. La entrada debe ser igual a la salida (Fig. 8.5). En un sistema acuapónico desacoplado que incorpora una unidad de biorreactor, tenemos dos corrientes de entrada de nutrientes: (1) la fracción del alimento que se excreta al sistema RAS en forma soluble y (2) la fracción de los nutrientes en el lodo de pescado que logran mineralizar y movilizar el biorreactor. La principal corriente de salida (aparte de la eliminación periódica de lodos desmineralizados) de nutrientes es la absorción de nutrientes de las plantas. La ecuación diferencial 8.12. expresa este equilibrio:
$Mineralización\ (Eq.8.2) +m_ {feed} =\ frac {\ underline {Q_ {HP}}\ times\ rho_ {HP}} {1000} $ (8.12)
$ (\ underline {\ eta_ {feed}}\ veces 10000\ veces\ pi_ {feed}\ times\ pi_ {sludhe}\ times\ eta_ {min}) +\ underline {m_ {feed}} =\ frac {\ underline {Q_ {HP}}\ veces\ rho _ {HP}} {1000} $ (8.13)
donde $\ underline {\ eta_ {feed}} $ es el alimento promedio (en kg) que entra en el sistema RAS, πsubfeed/subes la proporción del nutriente en la formulación del pienso, πsublodo/sub es la proporción de un elemento derivado específico que termina en el lodo, y ηsubmin/sub es la eficiencia de mineralización y movilización del sistema del reactor, umsubfeed/sub/u es la cantidad media de un nutriente que el pez defeca en forma disuelta, uqsubhp/sub/u es la evapotranspiración total promedio, y ρsubHP/subes la concentración de nutrientes objetivo (es decir, óptima) para un nutriente específico en el subsistema hidropónico.
Sin embargo, para poder determinar el área requerida, hay dos variables que deben ser redefinidas para resolver esta ecuación. La ecuación 8.14 muestra cómo calcular la excreción de nutrientes solubles. En la Eq. 8.15, se muestra que la evapotranspiración total promedio es un producto del área y la tasa de evapotranspiración específica de la planta (aquí se muestra como promedio) por msup2/sup.
$\ underline {m_ {feed}} =\ underline {n_ {feed}}\ times\ pi_ {feed}\ times\ eta_ {excr} $ (8.14)
donde ηsubexcr/sub representa la fracción del nutriente excretado por los peces en forma soluble.
$\ underline {Q_ {HP}} =A\ times\ underline {et_c} $ (8.15)
donde $\ underline {Q_ {HP}} $ representa la evapotranspiración total promedio (en L), A el área, y $\ underline {ET_ {c}} $ la evapotranspiración media específica del cultivo en mm/msup2/sup (es decir, l/mSUP2/SUP).
Resolviendo la Eq. 8.13 incorporando las Eqs. 8.14 y 8.15 para encontrar A, podemos calcular el área de planta requerida con respecto a la entrada media de pienso (Eq. 8.15).
$A=\ frac {(\ underline {\ eta_ {feed}\ veces\ pi_ {feed}\ veces\ eta_ {excr}\ times 1000}) + (\ underline {\ eta_ {feed}}\ veces 1000\ veces\ pi_ {feed}\ veces\ pi_ {lodo}\ tiempos\ eta_ {min}\ veces 1000) {subrayar {et_c}\ veces\ rho_ {HP}} $ (8.16)
Ejemplo 8.2
Para este ejemplo, queremos dimensionar (es decir, equilibrar) el sistema con respecto a P. Suponemos que el componente RAS de nuestro sistema requiere una entrada media diaria de alimentación de 150 kg. El fabricante informa que el contenido de P de los piensos para peces es del 1%. Estimamos que el P que termina en el lodo es del 55% y el P que excreta los peces en forma soluble es del 17%. Los biorreactores funcionan bastante bien y mineralizan alrededor del 85% del P.
En el lado de la producción, se calculó la tasa media de evapotranspiración específica del cultivo para la lechuga (por ejemplo, utilizando la ecuación Penman-Monteith de la FAO). En nuestra ubicación, es alrededor de 1,3 mm/día (es decir, 1,3 l/día). Se informa que la composición óptima de P de la solución nutritiva es de 50 mg/L (Resh 2013). Encontrar el área de cultivo de plantas necesaria para absorber la P producida por el sistema se resuelve por:
$A=\ frac {(\ underline {\ eta_ {feed}\ veces\ pi_ {feed}\ veces\ eta_ {excr}\ times 1000}) + (\ underline {\ eta_ {feed}}\ veces 1000\ veces\ pi_ {feed}\ veces\ pi_ {lodo}\ tiempos\ eta_ {min}\ veces 1000)\ subrayar {et_c}\ veces\ rho_ {HP}} $
$A=\ frac {(150000\ veces 0.01\ veces 0.17\ veces 1000) + (150000\ veces 0.01\ veces 0.55\ veces 0.85\ veces 1000)} {1.3\ veces 50} $
$\\ =\ frac {255000+701250} {65} $
$\\ =14711m^2 = 1,47ha$
El ejemplo anterior muestra que la mayoría de la P en la unidad hidropónica proviene de los biorreactores. Por lo tanto, la implementación de un biorreactor dentro de un sistema desacoplado tiene un impacto muy alto en la sostenibilidad de P. Por el contrario, para dimensionar sistemas acuapónicos simples de un bucle, generalmente se aplica una regla general. Para las plantas frondosas, aproximadamente 40—50 g y para las plantas afrutadas, se requieren aproximadamente 50—80 g de pienso por superficie de cultivo msup2/sup (FAO 2014). Cuando se observa la entrada de pienso en el ejemplo anterior = 150 kg, y dividiéndolo por 45 (el promedio de la aproximación de la planta de hoja), el área de cultivo propuesta es de alrededor de 3750 msup2/sup. Dejando fuera la mineralización de lodos, nuestro ejemplo sugeriría un área de cultivo de 3333 msup2/sup al dimensionar el sistema en P.
8.4.5 Función de la Unidad de Destilación
La función de la unidad de destilación es mantener la concentración de nutrientes del sistema RAS y del sistema hidropónico en sus respectivos niveles deseados. Dado que la acumulación de nutrientes y la densidad de nutrientes específica correspondiente son dinámicas en los sistemas RAS (es decir, dependiendo de las tasas ETsubc/sub) que dependen del flujo QsubHP/sub y Qsubx/sub (Fig. 8.5), el tamaño de la unidad de destilación no puede determinarse utilizando una ecuación diferencial. Por lo tanto, se requiere un modelo de serie temporal para determinar la concentración de nutrientes en el RAS a lo largo del tiempo. La concentración de nutrientes en un momento específico es necesaria para poder ejecutar ecuaciones de balance de masas dentro del sistema (Sect. 8.3).
Fig. 8.7 Simulaciones que comparan la concentración de NO3-N en el sistema de agua RAS sobre el impacto de los flujos de destilación (sin línea sólida; 5000 L h-1, línea punteada) en hidroponía (amarillo, —-) y RAS (azul, —-) en concentraciones de solución nutritiva en ** (a) ** Namibia y ** (b) ** los Países Bajos, es decir, latitudes (Namibia 22.6˚S y los Países Bajos, 52.1˚N, respectivamente) en un período de 36 meses (incluida la fase de preparación del sistema) utilizando datos climáticos locales e invernaderos ajustados al clima como modelo de entrada
Para que el sistema sea equilibrado (es decir, entrada = salida), podemos dar una guía general sobre la capacidad requerida de dicha unidad de destilación. El objetivo es evitar la acumulación de nutrientes en el sistema RAS. La figura 8.7a, b muestra el impacto de los flujos de destilación sobre la hidroponía y la solución nutritiva RAS sin un bucle de mineralización en dos latitudes diferentes. Ambos sistemas tienen la misma entrada de alimentación (en promedio 158,6 kg días-sup-1/sup; véase la figura 8.6). Sin embargo, teniendo en cuenta las condiciones ambientales y los invernaderos ajustados al clima, la zona hidropónica necesaria y óptima difiere entre las ubicaciones geográficas (véase cap. 11). Los sistemas hidropónicos con bajas tasas de evaporación potencial, como son comunes en lugares en latitudes altas (es decir, lejos del ecuador) necesitarían áreas de cultivo más grandes que los lugares más cercanos al ecuador. Al mismo tiempo, una mayor variación anual en la irradiación y, por lo tanto, la transpiración es común en estas regiones, por lo que existe una mayor demanda de variabilidad estacional en el agua y los nutrientes (ver Fig. 8.7). Sin embargo, en el cultivo de invernadero puede ser necesaria una iluminación suplementaria, y en países como Noruega, apenas se produce el cultivo de hortalizas sin iluminación suplementaria. Además, la superficie total de la hoja del cultivo hace una diferencia; los cultivos con un área foliar alta por unidad de área terrestre (es decir, índice de área foliar) ocurren más que los cultivos con áreas foliares más pequeñas, y se puede observar una diferencia clara entre los cultivos de tomate y lechuga. Todos estos factores deben ser considerados a la hora de planificar y dimensionar el sistema aquapónico.
A continuación se ofrece una visión general del tamaño del área hidropónica optimizada para los sistemas acuapónicos descritos anteriormente: El área de cultivo de monocultivos simulada con escenarios en pasos de 250 msup2/sup para encontrar el área de ajuste de lechuga o tomates con el fin de equilibrar adecuadamente el sistema fue sin alumbrado suplementario (para lechuga o tomate, respectivamente):
17.000 msup2/sup o 11.750 msup2/sup para las Islas Feroe
15.500 msup2/sup o 11.000 msup2/sup para los Países Bajos
8750 msup2/sup o 6500 msup2/sup para Namibia
Aunque el tamaño de los sistemas difiere, la absorción media anual de nutrientes es similar. Sin embargo, al integrar un sistema digestor, tenemos que tener en cuenta la fuente adicional de nutrientes (Fig. 8.1c). El cambio de un componente conduce inevitablemente a desequilibrios del sistema, sin embargo, el sistema debe tratar de proporcionar nutrientes óptimos tanto a RAS como a HP. Por ejemplo, el NO3-N en RAS debe estar por debajo de un determinado umbral\ 200 mg L<SUP-1/SUP para, por ejemplo, tilapia, mientras que el PO4-P en HP debe estar lo más cerca posible de la concentración recomendada de 50 mg de LSUP-1/SUP para cultivos vegetales de buena calidad. Por lo tanto, los estudios de simulación ayudan a determinar el dimensionamiento de los componentes en un sistema de acuapónica multibucle cerrado desacoplado con el fin de lograr un suministro óptimo de nutrientes tanto para peces como para plantas. Para ello, Goddek y Körner (2019) crearon un simulador de acuapónica numérica.
Sin embargo, la planificación de un sistema acuapónico implica cierta comprensión básica del sistema con el fin de alcanzar un equilibrio que minimice los picos no deseados en la demanda y la oferta de nutrientes. Dado que la fuerza motriz de la dinámica de nutrientes es la evapotranspiración del cultivo (ETsubc/sub en el sistema HP), que es impulsado en gran medida por el microclima y la luz absorbida. En un sistema perfectamente equilibrado, se trataría de un entorno totalmente automatizado y controlado (véase [Sect. 8.5](/comunidad/articles/8-5-monitoreo y control) Monitoreo y Control) con iluminación de 24 horas. Las plantas necesitan un cierto período oscuro de aproximadamente 4—6 h, por lo que el sistema mejor equilibrado es realizar acuapónica en fábricas de plantas cerradas únicamente con fuentes de luz artificiales. Esto, sin embargo, exige altos costos de entrada eléctrica y de inversión, y sólo es factible con precios muy altos de los productos. Por lo tanto, recomendamos la producción de invernadero con iluminación suplementaria (si es necesario y si vale la pena) como una forma práctica y económicamente viable de construir una unidad acuapónica. La colocación de plantas y peces en la misma construcción física da como resultado sinergias adicionales, como la reducción del calentamiento y el aumento del crecimiento de las plantas a través de COSub2/sub elevado (Körner et al. 2017).
Además de estas cuestiones técnicas, los procedimientos de cultivo de plantas (la parte hortícola práctica del sistema) deben ajustarse a las necesidades de la acuapónica, de modo que exista una demanda constante de nutrientes del cultivo (asumiendo el mismo clima y la misma luz), como se muestra en el cuadro 8.3. El cultivo de lechuga y otras verduras de hoja verde se lleva a cabo continuamente (Körner et al. 2018), mientras que los cultivos más grandes, como las verduras de frutas como el tomate, el pepino o el pimiento dulce, generalmente se siembran en invierno, y la primera cosecha suele ser a finales del invierno/principios de la primavera seguida de la eliminación de plantas y otra cosecha sembrada para la cosecha en invierno de nuevo. Sin la interplantación, es decir, ya sea varios tipos de cultivos en el mismo sistema o lotes de frutales plantados durante todo el año para sostener la demanda de nutrientes, se producirán períodos de baja demanda de nutrientes y altos niveles de nutrientes. Basado en Goddek y Körner (2019), mostramos la variación de NoSub3/sub-N en RAS para tomate (a menudo no ajustado en acuapónica) y lechuga cuando no se utiliza iluminación suplementaria para tres zonas climáticas (Islas Feroe, Países Bajos y Namibia) (Fig. 8.8). El equilibrio del sistema se puede lograr mediante el aumento de la integral de luz diaria (es decir, la suma de la luz mol recibida durante un período de 24 horas) con un control de iluminación suplementario dinámico (Körner et al. 2006).
Fig. 8.8 NO3-N en RAS combinado con HP en cultivo de tomate o lechuga en tres zonas climáticas y latitudes decrecientes (Islas Feroe 62.0N, Países Bajos 52.1˚N, Namibia 22.6˚S) con área optimizada para hidroponía (ver arriba) en una simulación de 36 meses utilizando datos climáticos locales e invernaderos ajustados entrada de modelo
La aplicación de tecnologías de destilación/desalinización puede contribuir a reducir significativamente los niveles de nutrientes en el RAS, ajustando los niveles en el sistema de HP más cerca del optima, es decir, la unidad concentra nutrientes a los niveles requeridos por las plantas. La figura 8.9 ilustra el efecto de una unidad de desalación sobre la concentración RAS NoSub3/sub-N cuando se aplica entre 0 y 5000 L hsup-1/sup y systemsup-1/sup. Es obvio que con el aumento del flujo de desalinización, la concentración de NoSub3/sub-N en el sistema RAS está disminuyendo. La unidad, sin embargo, está controlada por la demanda de PoSub4/sub en el sistema HP. Es necesario evitar los picos y, como se ha dicho anteriormente, esto puede lograrse creando un entorno climático estable con controles dinámicos de la luz. Es obvio que en las regiones climáticas con menos diferencias anuales en radiación solar, hay menos variación en ETsubc/sub y el sistema completo es más estable. Instalar lámparas y mantener una integral de luz diaria de al menos 10 mol msup-2/sup puede compensar las variaciones estacionales. La interplantación y la producción de cultivos mixtos ayudan a nivelar el pico resultante del protocolo tradicional de cultivo de tomate con plantas jóvenes en invierno cuando ambos
Fig. 8.9 NO3-N en RAS combinado con HP con tomate (derecha) o lechuga (izquierda) con desalinización entre 0 y 5000 L h sup-1/sup suministro en tres zonas climáticas y latitudes decrecientes (Islas Feroe 62.0˚N, Países Bajos 52.1˚N, Namibia 22.6˚S) con área ajustada para HP (ver arriba) en una simulación de 36 meses utilizando datos climáticos locales e invernaderos ajustados al clima como insumo modelo
el clima (baja radiación) y el cultivo (plantas pequeñas, bajo potencial ETsubc/sub) contribuyen a la acumulación de nutrientes.