Equilibrando el ecosistema acuapónico

El término «equilibrio» se utiliza para describir todas las medidas que un agricultor acuapónico toma para asegurar que el ecosistema de peces, plantas y bacterias esté en un equilibrio dinámico. No se puede exagerar que la acuapónica exitosa consiste principalmente en mantener un ecosistema equilibrado. En pocas palabras, esto significa que hay un equilibrio entre la cantidad de peces, la cantidad de plantas y el tamaño del biofiltro, lo que realmente significa la cantidad de bacterias. Existen relaciones experimentalmente determinadas entre el tamaño del biofiltro, la densidad de plantación y la densidad de población de peces para acuapónica. Es imprudente, y muy difícil, operar más allá de estas relaciones óptimas sin arriesgar consecuencias desastrosas para el ecosistema acuapónico general. Se invita a los practicantes acuapónicos avanzados a experimentar y ajustar estas proporciones, pero se recomienda comenzar la acuapónica siguiendo estas proporciones. Esta sección proporciona una breve, pero esencial, introducción al equilibrio de un sistema. Los tamaños del biofiltro y las densidades de las medias se tratan con mucha mayor profundidad en el capítulo 8.

Balance de nitrato

El equilibrio en un sistema acuapónico se puede comparar con una escala de equilibrio donde los peces y las plantas son los pesos que se encuentran en brazos opuestos. Los brazos de la balanza están hechos de bacterias nitrificantes. Por lo tanto, es fundamental que la biofiltración sea lo suficientemente robusta como para soportar los otros dos componentes. Esto corresponde al grosor de la palanca en la Figura 2.10. Tenga en cuenta que los brazos no eran lo suficientemente fuertes como para soportar la cantidad de residuos de pescado y que el brazo se rompió. Esto significa que la biofiltración fue insuficiente.

Si la biomasa de los peces y el tamaño del biofiltro están en equilibrio, la unidad acuapónica procesará adecuadamente el amoníaco en nitrato. Sin embargo, si el componente de la planta tiene un tamaño inferior, entonces el sistema comenzará a acumular nutrientes (Figura 2.11). En términos prácticos, las concentraciones más altas de nutrientes no son perjudiciales para los peces ni para las plantas, pero son una indicación de que el sistema tiene un rendimiento deficiente en el lado de la planta.

Un error común de manejo es cuando se utilizan demasiadas plantas y muy pocos peces, como se observa en el tercer escenario mostrado en la Figura 2.12. En este caso, el amoníaco se procesa mediante bacterias nitrificantes, pero la cantidad de nitrato resultante y otros nutrientes es insuficiente para cubrir las necesidades de las plantas. Esta condición finalmente conduce a una reducción progresiva de las concentraciones de nutrientes y, en consecuencia, a los rendimientos de las plantas.

La principal lección de ambos ejemplos es que lograr la máxima producción a partir de la acuapónica requiere el mantenimiento de un equilibrio adecuado entre los residuos de pescado y la demanda de nutrientes vegetales, asegurando al mismo tiempo una superficie adecuada para cultivar una colonia bacteriana con el fin de convertir todos los residuos de peces. Este escenario equilibrado se muestra en la Figura 2.13. Este equilibrio entre peces y plantas también se conoce como la proporción de biomasa. Las unidades acuapónicas exitosas tienen una biomasa adecuada de peces en relación con el número de plantas, o más exactamente, la relación entre el alimento de los peces y la demanda de nutrientes de las plantas está equilibrada. Aunque es importante seguir las proporciones sugeridas para una buena producción de alimentos acuapónicos, hay una amplia gama de ratios viables, y los agricultores acuapónicos experimentados notarán cómo la acuapónica se convierte en un sistema de autorregulación. Además, el sistema acuapónico proporciona a un agricultor atento señales de advertencia a medida que el sistema comienza a desbalancearse, en forma de métricas de calidad del agua y la salud de los peces y las plantas, todos los cuales se discuten detalladamente a lo largo de esta publicación.

Relación de velocidad de avance

Muchas variables se tienen en cuenta al equilibrar un sistema (véase el recuadro 2), pero una investigación exhaustiva ha simplificado el método de equilibrar una unidad en una sola proporción denominada relación de velocidad de alimentación. La relación de velocidad de alimentación es una suma de las tres variables más importantes, que son: la cantidad diaria de alimento para peces en gramos por día, el tipo de planta (vegetativa frente a fructificación) y el espacio de cultivo de la planta en metros cuadrados. Esta proporción sugiere la cantidad

de alimento diario para peces por cada metro cuadrado de espacio de cultivo. Es más útil equilibrar un sistema sobre la cantidad de alimento que entra en el sistema que calcular la cantidad de pescado directamente. Utilizando la cantidad de alimento, entonces es posible calcular cuántos peces en función de su consumo diario promedio.

Las relaciones de velocidad de alimentación proporcionarán un ecosistema equilibrado para los peces, las plantas y las bacterias, siempre que exista una biofiltración adecuada. Use esta relación cuando diseñe un sistema aquapónico. Es importante tener en cuenta que la relación de velocidad de alimentación es sólo una guía para equilibrar una unidad acuapónica, ya que otras variables pueden tener mayores impactos en diferentes etapas de la temporada, como cambios estacionales en la temperatura del agua. La mayor proporción de alimento para la fructificación de hortalizas explica la mayor cantidad de nutrientes necesarios para que estas plantas produzcan flores y frutas en comparación con las verduras verdes de hoja.

Junto con la relación de velocidad de alimentación, existen otros dos métodos sencillos y complementarios para garantizar un sistema equilibrado: control de estado y pruebas de nitrógeno.

Verificación de la salud de peces y plantas

Los peces o las plantas poco saludables suelen ser una advertencia de que el sistema está desequilibrado. Los síntomas de deficiencias en las plantas generalmente indican que no se están produciendo suficientes nutrientes a partir de residuos de pescado. Las deficiencias de nutrientes a menudo se manifiestan como un crecimiento deficiente, hojas amarillas y un mal desarrollo de raíces, todos los cuales se discuten en el Capítulo 6. En este caso, se puede aumentar la densidad de la población de peces, el alimento (si se come por los peces) y el biofiltro, o se pueden eliminar las plantas. Del mismo modo, si los peces presentan signos de estrés, como jadeos en la superficie, frotar en los lados del tanque, o mostrar áreas rojas alrededor de las aletas, los ojos y las branquias, o en casos extremos morir, a menudo se debe a una acumulación de amoníaco tóxico o nitrito. Esto ocurre a menudo cuando hay demasiados residuos disueltos para que el componente del biofiltro los procese. Cualquiera de estos síntomas en los peces o plantas indica que el agricultor necesita investigar activamente y rectificar la causa.

Pruebas de nitrógeno

Este método consiste en probar los niveles de nitrógeno en el agua utilizando kits de prueba de agua simples y de bajo costo (Figura 2.14). Si el amoníaco o el nitrito son altos (\ > 1 mg/litro), indica que la biofiltración es inadecuada y que debe aumentarse la superficie de biofiltro disponible. La mayoría de los peces son intolerantes a estos niveles durante más de unos pocos días. Se desea aumentar el nivel de nitrato e implica niveles suficientes de los demás nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas. Los peces pueden tolerar niveles elevados de nitrato, pero si los niveles permanecen altos (\ > 150 mg/l) durante varias semanas, parte del agua debe eliminarse y utilizarse para regar otros cultivos.

Si los niveles de nitrato son bajos (\ < 10 mg/l) durante un período de varias semanas, el alimento para peces puede aumentarse ligeramente para asegurarse de que hay suficientes nutrientes para las verduras. Sin embargo, nunca deje alimentos para peces sin comer en el tanque de acuicultura, por lo que puede ser necesario aumentar la densidad de población de los peces. Alternativamente, las plantas se pueden eliminar para que haya suficientes nutrientes para aquellos que quedan. Vale la pena y se recomienda probar los niveles de nitrógeno cada semana para asegurarse de que el sistema está adecuadamente equilibrado. Además, los niveles de nitrato son un indicador del nivel de otros nutrientes en el agua.

De nuevo, todos los cálculos y proporciones mencionados anteriormente, incluyendo la densidad de la población de peces, la capacidad de siembra y el tamaño del biofiltro, se explican con mayor profundidad en los capítulos siguientes (especialmente en el capítulo 8). El objetivo de esta sección fue proporcionar una comprensión de lo vital que es equilibrar el ecosistema dentro de la acuapónica y destacar los métodos y estrategias simples para hacerlo.

*Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus y Alessandro Lovatelli, Small scale aquaponic food production, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproducido con permiso. *