Sistema de producción asociada de peces y cultivos

El grupo de empresas Bofish ubicadas en Tlaquepaque, Jalisco, México, dedicadas a capacitación y producciones acuícolas, nos hizo llegar el siguiente artículo sobre las posibilidades de utilizar el agua residual de la cría de peces para regar cultivos hortícolas.

APROVECHANDO EL DIÓXIDO DE CARBONO EN LOS SISTEMAS DE ACUAPONIA

La Acuaponia es un Sistema de Recirculación Acuícola (SRA) donde la intensión es aprovechar al máximo los nutrientes generados por los peces para ser utilizados en sistemas de producción de plantas, y que éstas a su vez funcionen como biofiltro para devolver el agua nuevamente al sistema acuícola. Aunque el mayor provecho se obtiene de los residuos de nitrógeno y fósforo que los sistemas de acuacultura desechan en forma de nitrógeno amoniacal y fosfatos, también se puede obtener beneficio respecto al dióxido de carbono que los peces excretan en el agua y que posteriormente se libera al medio ambiente por medio de la aireación.

Estudios realizados en la Universidad de Cornell, E.U.A., se demuestra que por cada kilogramo de oxígeno consumido en sistema de producción de peces, 1.375 kilogramos de dióxido de carbono son liberados al medio acuático tanto por peces como por bacterias. En los sistemas de recirculación acuícola que manejan densidades altas (mayores a 40 kg/m3), el CO2 se convierte en un parámetro crítico, ya que este inhibe la asimilación del oxígeno disuelto en la sangre de los peces provocando asfixia. Además, el CO2, al entrar en contacto con el agua, forma ácido carbónico, lo que provoca que el agua se acidifique y se reduzca también el proceso de nitrificación por parte de las bacterias, las cuales generalmente trabajan en pH básico. Es por este motivo, que los SRA, requieren incorporar componentes de desgasificación o ventilación continua, lo cual representa un gasto energético adicional, y una pérdida térmica del sistema.

Por otro lado, los sistemas de cultivo intensivo de plantas, requieren de la adición de dióxido de carbono al aire a través de la combustión de gas natural para incrementar la productividad. Se sabe que la velocidad de crecimiento de la planta decrece abruptamente cuando la concentración mínima de CO2 desciende por debajo de 300 ppm y además la mayoría de los cultivos producen mucho más cuando la concentración de CO2 disponible excede de este nivel.

En el caso del tomate, se estima que la tasa de crecimiento bajo condiciones normales de luz disminuye el 80 % cuando la concentración de CO2 disponible cae por debajo de 100 ppm y aumenta el 20 % cuando la concentración alcanza 1.000 ppm. En este caso, se consumen aproximadamente 2 litros de dióxido de carbono para producir 10 gramos de materia seca por metro cuadrado por día, lo que corresponde aproximadamente a la combustión de 30 litros de gas natural. Esto pues, representa un costo extra para el agricultor que además deberá invertir en un sistema hermético para evitar pérdidas del gas.

En un proyecto que llevó 2 años de investigación desarrollado por la empresa Holandesa Priva en participación con otras instituciones, se verificó la factibilidad de utilizar el agua procedente de los peces para incorporarla a los sistemas de riego en un invernadero de producción de tomate hidropónico.

Este sistema utiliza agua de lluvia que se canaliza hacia los invernaderos y es utilizada en la producción de peces, donde estos mineralizan el agua que será utilizada como fertilizante para tomates. El agua procedente de los peces es bombeada hacia un filtro tambor donde se remueven los sólidos sedimentables, posteriormente se pasa a través de un filtro ultravioleta para eliminar bacterias y virus indeseados. La temperatura del agua es regulada por medio de un calefactor y enviada hacia un biofiltro de escurrimiento para la oxidación del amonio en nitrato. Finalmente el agua se utiliza en la producción de tomate y el dióxido de carbono es aprovechado por las plantas, reduciendo así la incorporación de fertilizantes al agua y la combustión de gas natural.

De igual forma, en Nueva Jersey, Estados Unidos, la Universidad de Rutgers conduce un sistema de producción de tomate y tilapia, donde se aprovechan los nutrientes y desechos del pez tanto para la incorporación de dióxido de carbono como para la generación de electricidad. Este complejo utiliza el metano, producto de la descomposición de los desechos generados, para la generación de electricidad por medio de microturbinas. Esta electricidad es utilizada para la iluminación y calefacción del invernadero de acuaponia, ya que en esta zona la disponibilidad de radiación solar es baja, al igual que las temperaturas en la mayor parte del año.

La búsqueda por el aprovechamiento de los recursos que se utilizan en la agricultura, sigue siendo un tema que las universidades e instituciones tienen en como objetivos primordiales. Aunque en el mundo, aún son muy pocos los sistemas de acuaponia, cada vez es mayor la incorporación de sistemas integrados que permitan reutilizar los desechos y maximizar los ingresos por medio del cultivo de subproductos que en algunas ocasiones llegan a tener mayor valor que la producción inicial. Es por ello que no debemos cerrarnos a reproducir los sistemas agropecuarios convencionales, y tomar el riesgo de incorporar sistemas que brinden un beneficio propio al mismo tiempo que a la naturaleza.