Equilibrar o ecossistema aquapônico

O termo “equilíbrio” é utilizado para descrever todas as medidas que um agricultor aquapónico toma para garantir que o ecossistema de peixes, plantas e bactérias se encontra num equilíbrio dinâmico. Não pode ser exagerado que a aquapônica bem sucedida é principalmente sobre a manutenção de um ecossistema equilibrado. Simplificando, isso significa que há um equilíbrio entre a quantidade de peixe, a quantidade de plantas e o tamanho do biofiltro, o que realmente significa a quantidade de bactérias. Existem razões experimentalmente determinadas entre o tamanho do biofiltro, a densidade de plantio e a densidade do estoque de peixes para a aquapônica. É imprudente, e muito difícil, operar para além destas relações óptimas sem arriscar consequências desastrosas para o ecossistema aquapónico global. Os praticantes aquapônicos avançados são convidados a experimentar e ajustar essas proporções, mas é recomendável iniciar a aquapônica seguindo essas proporções. Esta seção fornece uma breve, mas essencial, introdução ao balanceamento de um sistema. As dimensões dos biofiltros e as densidades de estocagem são cobertas em profundidade muito maior no Capítulo 8.

Balanço de nitratos

O equilíbrio em um sistema aquapônico pode ser comparado com uma balança de equilíbrio onde peixes e plantas são os pesos em pé em braços opostos. Os braços do equilíbrio são feitos de bactérias nitrificantes. Assim, é fundamental que a biofiltração seja robusta o suficiente para suportar os outros dois componentes. Isso corresponde à espessura da alavanca na figura 2.10. Note que os braços não eram fortes o suficiente para suportar a quantidade de resíduos de peixe e que o braço quebrou. Isto significa que a biofiltração foi insuficiente.

Se a biomassa dos peixes e o tamanho do biofiltro estiverem em equilíbrio, a unidade aquapônica processará adequadamente o amoníaco em nitrato. No entanto, se o componente da planta estiver subdimensionado, o sistema começará a acumular nutrientes (Figura 2.11). Em termos práticos, concentrações mais elevadas de nutrientes não são prejudiciais para peixes nem plantas, mas são uma indicação de que o sistema está com um desempenho insuficiente no lado da planta.

Um erro comum de gestão é quando são utilizadas demasiadas plantas e muito poucos peixes, como se vê no terceiro cenário apresentado na figura 2.12. Neste caso, a amônia é processada por bactérias nitrificantes, mas a quantidade de nitrato resultante e outros nutrientes é insuficiente para cobrir as necessidades das plantas. Esta condição eventualmente leva a uma redução progressiva nas concentrações de nutrientes e, consequentemente, nos rendimentos das plantas.

A principal lição de ambos os exemplos é que alcançar a produção máxima a partir da aquapônica requer a manutenção de um equilíbrio adequado entre resíduos de peixes e demanda de nutrientes vegetais, garantindo ao mesmo tempo uma superfície adequada para cultivar uma colônia bacteriana, a fim de converter todos os resíduos de peixes. Este cenário equilibrado é apresentado na figura 2.13. Este equilíbrio entre peixes e plantas é também referido como a relação biomassa. As unidades aquapônicas bem-sucedidas possuem uma biomassa adequada dos peixes em relação ao número de plantas, ou, mais precisamente, a relação entre a alimentação dos peixes e a procura de nutrientes das plantas é equilibrada. Embora seja importante seguir as razões sugeridas para uma boa produção de alimentos aquapônicos, há uma ampla gama de razões viáveis, e os agricultores aquapônicos experientes perceberão como a aquapônica se torna um sistema de auto-regulação. Além disso, o sistema aquapônico fornece a um agricultor atento sinais de alerta à medida que o sistema começa a escorregar fora de equilíbrio, sob a forma de métricas de qualidade da água e da saúde dos peixes e plantas, todos os quais são discutidos em detalhes ao longo desta publicação.

Relação da taxa de alimentação

Muitas variáveis são consideradas ao equilibrar um sistema (ver Caixa 2), mas uma pesquisa extensa simplificou o método de equilibrar uma unidade em relação a uma única razão denominada “rácio da taxa de alimentação”. A razão da taxa de alimentação é uma soma das três variáveis mais importantes, que são: a quantidade diária de alimentos para peixes em gramas por dia, o tipo de planta (vegetativo vs. frutificação) e o espaço de cultivo da planta em metros quadrados. Esta proporção sugere a quantidade

de ração diária de peixes para cada metro quadrado de espaço de crescimento. É mais útil equilibrar um sistema sobre a quantidade de alimento que entra no sistema do que calcular directamente a quantidade de peixe. Usando a quantidade de alimento, é então possível calcular quantos peixes com base no seu consumo diário médio.

Os rácios da taxa alimentar proporcionarão um ecossistema equilibrado para os peixes, as plantas e as bactérias, desde que haja uma biofiltração adequada. Use essa proporção ao projetar um sistema aquapônico. É importante notar que a razão da taxa de avanço é apenas um guia para equilibrar uma unidade aquapônica, pois outras variáveis podem ter impactos maiores em diferentes estágios da estação, como mudanças sazonais na temperatura da água. A maior taxa de alimentação para frutificação de hortaliças é responsável pela maior quantidade de nutrientes necessários para que essas plantas produzam flores e frutas em comparação com vegetais verdes de folhas.

Juntamente com a taxa de alimentação, existem dois outros métodos simples e complementares para garantir um sistema equilibrado: verificação de saúde e teste de nitrogênio.

Verificação de saúde de peixes e plantas

Peixes ou plantas não saudáveis são muitas vezes um aviso de que o sistema está fora de equilíbrio. Os sintomas de deficiências nas plantas geralmente indicam que não estão sendo produzidos nutrientes suficientes provenientes de resíduos de peixes. As deficiências de nutrientes geralmente se manifestam como crescimento fraco, folhas amarelas e desenvolvimento pobre das raízes, todos os quais são discutidos no Capítulo 6. Neste caso, a densidade do estoque de peixe, a alimentação (se consumida por peixe) e o biofiltro podem ser aumentados, ou as plantas podem ser removidas. Da mesma forma, se os peixes apresentarem sinais de estresse, como ofegante na superfície, esfregando nas laterais do tanque ou mostrando áreas vermelhas ao redor das barbatanas, olhos e brânquias, ou em casos extremos morrendo, isso é muitas vezes devido ao acúmulo de níveis tóxicos de amoníaco ou nitrito. Isso geralmente acontece quando há muito desperdício dissolvido para o componente de biofiltro processar. Qualquer um desses sintomas nos peixes ou plantas indica que o agricultor precisa investigar ativamente e corrigir a causa.

Teste de nitrogênio

Este método envolve testar os níveis de azoto na água utilizando kits de ensaio de água simples e baratos (figura 2.14). Se o amoníaco ou o nitrito forem elevados (\ > 1 mg/l), indica que a biofiltração é inadequada e que a superfície disponível do biofiltro deve ser aumentada. A maioria dos peixes é intolerante a estes níveis por mais de alguns dias. Um nível crescente de nitrato é desejado, e implica níveis suficientes de outros nutrientes necessários para o crescimento das plantas. Os peixes podem tolerar níveis elevados de nitrato, mas se os níveis permanecerem elevados (\ > 150 mg/l) durante várias semanas, uma parte da água deve ser removida e utilizada para irrigar outras culturas.

Se os teores de nitratos forem baixos (\ < 10 mg/l) durante um período de várias semanas, a ração dos peixes pode ser ligeiramente aumentada para garantir que os produtos hortícolas sejam suficientes. No entanto, nunca deixe alimentos para peixes não consumidos no tanque de aquicultura, pelo que pode ser necessário aumentar a densidade do peixe. Alternativamente, as plantas podem ser removidas para que haja nutrientes suficientes para aqueles que permanecem. Vale a pena e recomenda-se testar os níveis de nitrogênio todas as semanas para garantir que o sistema esteja devidamente equilibrado. Além disso, os níveis de nitrato são um indicador do nível de outros nutrientes na água.

Mais uma vez, todos os cálculos e rácios acima mencionados, incluindo a densidade do efectivo de peixes, a capacidade de plantação e a dimensão dos biofiltros, são explicados em muito maior profundidade nos capítulos seguintes (especialmente no capítulo 8). O objetivo desta seção foi fornecer uma compreensão de como é vital equilibrar o ecossistema dentro da aquapônica e destacar os métodos e estratégias simples para fazê-lo.

*Fonte: Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, produção aquapônica de alimentos, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduzido com permissão. *