INTRODUCCIÓN

La acuaponía como tecnología productiva sostenible está ganando atención a nivel mundial, gracias a su versatilidad y capacidad de intensificación en la producción de alimentos. En Colombia encontramos la iniciativas de la autoridad nacional de pesca y acuicultura (AUNAP) en fomentar esta tecnología mediante charlas y capacitaciones  en algunas regiones del país como los Llanos orientales y el Huila, no obstante siempre hay iniciativas privadas y emprendedores, lo que ha dado como resultado modelos operantes en Antioquía, Cauca, Nariño y el Atlántico. La Región Caribe se presenta como un reto para acuaponía desde el punto de vista técnico, condiciones de vientos fuertes, altas temperaturas >38°C, Alta humedad relativa>85%,precipitaciones intensas durante horas, problemas continuos el servicio de energía y menos continuos en el servicio de abastecimiento de agua (a nivel rural), son elementos determinantes en el rendimiento de un sistema productivo;  luego es necesario abordar la tecnología desde la adaptación a las condiciones locales. El desconocimiento, el miedo a la innovación por parte de las instituciones,  inversión inicial intermedia y poco personal idóneo, ha llevado a este desarrollo tímido de la tecnología en el país, la cual requiere de estudios bajo condiciones locales, que aporten a la adaptación de la tecnología y confirmar su viabilidad financiera en el mercado local; el presente estudio aporta información relevante a las condiciones de operación y rendimientos de un sistema acuapónico a pequeña escala  adaptado a la región caribe.

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se desarrolló desde Septiembre del 2015 hasta febrero de 2016. El sistema acuapónico a pequeña escala se diseñó bajo principios científicos (Dr. James Rakocy), y adaptaciones del autor después de ensayos preliminares. El sistema piloto tiene un volumen total de 1,5 m³, con tanque para peces de 750 litros, flujo constante de agua de 17 l/min, con 3,3 m² de sistema hidropónico tipo ebb&flow con sustrato mixto pumita-piedra de rio. Consumo energético de 0,06 kw/h sin suplementación foliar  ni promotores naturales para el crecimiento de las plantas.

Alevinos – se ingresaron 120 alevinos, 55 de tilapia nilótica, 60 alevinos de tilapia roja y 5 alevinos de bocachico, los pesos promedios iniciales para la tilapia roja, nilótica y bocachico fueron 1 g, 3 g y 4 g respectivamente  provenientes de la Estación piscícola de Repelón -AUNAP.Las biometrías se realizaron cada 45 días durante 6 meses, el alimento utilizado fue obtenido de la empresa ITALCOL en sus diferentes presentaciones para cultivo de tilapia, las variables, tasa de conversión de alimento (TCA) reposición de agua, % mortalidad, parámetros fisicoquímicos (T°, NH₄⁺, NO₃, NO₂, pH, STD) y registro visual de las deficiencias en plantas, fueron monitoreados durante todo el experimento y puesto en evidencia mediante registro fotográfico del mismo.

RESULTADOS Y  DISCUSIÓN

Producción piscícola– Ganancia de peso, se presentó una ganancia neta de 22,4 Kg de biomasa de peces durante el experimento, logrando 30 Kg/m3 en 180 días. TCA (tasa de conversión de alimento), 1,6 cifra que refleja el cuidado diario y suministro del alimento de manera adecuada. La tilapia del Nilo (Oreochromisnilótica) presentó un 42% de ganancia en peso  mayor respecto a su híbrido rojo. Se realizaron 2 clasificaciones con el retiro de 1,2 y 2,4 Kg de biomasa durante las clasificaciones. Los pesos promedios finales de tilapia nilótica y roja fueron de 289,2 g y 162,9 g respectivamente. Peso máximo fue de 405 g y mínimo de 70 g en todos los datos registrados; el 45,8% de las tilapias del Nilo presentaron pesos superiores a su respectivo promedio mientras que 47% de las tilapias rojas estuvieron por encima del correspondiente peso promedio. Se evidenció la presencia de 11 hembras en los organismos de experimentación al momento del sacrificio.

Producción vegetal– 10,5 Kg de biomasa fue cosechado. Se cultivaron plantas sin fruto debido a la ubicación del sistema, las horas de incidencia solar directa por día (<2 horas) y la falta de maduración del sistema. Las plantas presentaron etiolación, deficiencias de calcio, hierro, magnesio y potasio durante la experimentación. La planta que mejor desempeño tuvo fue la albahaca genovesa. Se presentó fractura mecánica de tallos por incidencia de los fuertes vientos en los últimos meses del 2015. Las plagas observadas fueron araña roja, hormigas y minador de la hoja, todas con poca incidencia (<15% de las hojas). Insectos benéficos como mantis religiosa y mariquitas fueron observadas en el componente de plantas.

Calidad de agua- La calidad de agua del sistema en cuanto a parámetros físico-químicos fue regulada dentro de los estándares utilizados en acuaponía (6< _ >8 pH). Se optó por la estrategia de regulación preventiva de pH manteniendo el sistema ácido o neutro.  Los niveles de amonio alcanzaron el pico de producción al 4 mes, llegando a 4 ppm antes de ser regulado. Los nitritos y nitratos se mantuvieron estables sin llegar a niveles de riesgo para los peces. Los sólidos totales disueltos (STD) presentaron un nivel máximo de 400 ppm, concentración a la cual se le atribuye la coloración amarilla-ocre al agua.

Biofiltración – El sistema presento un volumen de sustrato mixto de 0,6 m3, con una capacidad teórica de biofiltración de 0,27 Kg amonia/día bajo condiciones ideales. Esta área superficial se incrementó en un ciento por ciento (100%) durante la primera aparición de un pico de amonio mediante la incorporación de una malla plástica y se retiró al controlar la situación.

Solidos sedimentables y suspendidos- El manejo de solidos sedimentables y suspendidos no fue óptimo al inicio de la experimentación pues se presentaron acumulaciones en los clarificadores, generando áreas anaeróbicas, situación que fue corregida a partir del segundo mes de experimentación. Los sólidos fueron mineralizados durante 72 horas en condiciones aeróbicas alcanzando un incremento promedio en la concentración de STD de 90 ppm  en la muestra mineralizada. Los sólidos suspendidos fueron acumulados en las camas hidropónicas observándose en el 3 mes de experimentación, generando problemas en el ciclo de carga y descarga del sistema ebb&flow. Se adicionaron lombriz roja californiana (Eiseniafoetida) en 60 unidades a solo una cama, situación que no alivio la problemática, agravada por el diámetro de partícula utilizado en el sustrato.

Consumo energético– El sistema acuapónico inicio su pre-operación y los primeros 60 días de operación con un consumo energético de 0,04 Kw/h, posteriormente se incrementó a 0,063 Kw/h con un flujo constante de 17 l/min y aireación constante en el tanque de peces.

Consumo hídrico – Durante los 3 primeros meses del experimento se presentó un bajo consumo de agua en el sistema ya que correspondía aun a la temporada de lluvias en el ciclo bimodal bajo el cual las precipitaciones se dan en la región. Se registraron 9 precipitaciones entre los 15 y 155 mm que corresponde a un aporte estimado de 1689 litros de agua de lluvia; de manera global el sistema requirió reposiciones diarias del 0,97% del volumen total diario. Durante la experimentación se presentaron 3 picos de amonio críticos y un accidente con los soportes de las camas hidropónicas durante los cuales fue necesario reponer cerca del 40% del agua al sistema, estas cantidades se encuentran incluidas en el cálculo presentado. La productividad del agua obtenida fue  12,44 Kg de biomasa (peces+plantas) fresca/m3 de agua utilizada, valor que puede ser incrementado al cambiar el tipo de cultivo de plantas y mejorar las instalaciones para disminuir el riesgo de accidentes. Otros autores- llegan hasta 35 Kg de peces y plantas por cada metro cúbico de agua en sistema tropical (Cálculos autor- datos entrevista de un tercero a Dr. James Rakocy), el camino por recorrer es prometedor. Dedicación tiempo – La dedicación diaria al sistema en un 50% corresponde a la alimentación de los peces, el 30% corresponde al chequeo del componente hidráulico e hidropónico. Las actividades semanales asociadas a mantenimientos y limpiezas generales correspondieron al 20% del tiempo dedicado durante toda la experimentación. El tiempo promedio diario dedicado correspondió a 27 min/día.

Insumos de control- Fueron utilizados hidróxido de potasio (KOH) al 60% de pureza y ácido fosfórico (H3PO4) al 85% de pureza para control pH  en el sistema. De manera preventiva fue fumigada el área de experimentación con extracto de neem durante los meses de experimentación.

Desempeño general – El sistema acuapónico a pequeña escala, logro la producción esperada de 30 Kg/m3. El consumo de agua estuvo acorde a la teoría y es susceptible de mejoras. El consumo energético fue bajo sin embargo las frecuentes fallas el servicio hicieron que la inversión inicial fuese más alta, al requerir un sistema de respaldo más robusto del planeado inicialmente.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Peces- Se logró el objetivo de alcanzar los 30 Kg/m3, se pueden obtener mejores resultados si la aireación es incrementada y se disminuye la cantidad de organismos para evitar la  sobrepoblación del tanque de peces.

Durante la clasificación de los peces se debe revisar el sexo del organismo para evitar las hembras en el estanque. A pesar de las clasificaciones no fue suficiente para lograr una cosecha de pesos más uniformes, posiblemente atribuido a la sobrepoblación del tanque.