El sistema de acuaponía es un sistema de agricultura circular ecológico que combina orgánicamente la acuicultura (peces) y el cultivo sin suelo (verduras). En este sistema, los residuos ricos en nutrientes, como los excrementos de los peces y el alimento no consumido, son descompuestos por microorganismos y transformados en nutrientes que pueden ser absorbidos por las plantas. Estos nutrientes se transportan luego a las áreas de cultivo de plantas, proporcionando fertilizantes necesarios para el crecimiento de plantas como verduras y hierbas. Mientras tanto, las plantas absorben los nutrientes a través de sus raíces, desempeñando un papel en la purificación de la calidad del agua. El agua purificada luego fluye de regreso al área de cultivo de peces, formando un sistema ecológico de circuito cerrado.

1. Estanques de peces:Esta es el área principal de vida de los peces. El tamaño, la forma y la profundidad varían según la escala de la acuicultura y las especies de peces. Por ejemplo, para peces ornamentales pequeños, el estanque de peces puede ser relativamente pequeño y poco profundo; si se cultivan peces comestibles grandes como la perca o el salmón, el estanque de peces necesita más espacio y una profundidad adecuada, generalmente de 1 a 2 metros de profundidad, para asegurar que los peces tengan suficiente espacio para moverse. Los materiales del estanque de peces pueden ser hormigón, plástico o fibra de vidrio, etc., que deben tener buenas propiedades de impermeabilidad y durabilidad.

2. Equipos de ajuste de la calidad del agua:Para mantener la buena calidad del agua requerida para la supervivencia de los peces, se necesita una serie de equipos de ajuste de la calidad del agua. Primero, existen dispositivos de filtrado, incluidos filtros físicos y filtros biológicos. Los filtros físicos, como los microfiltros, pueden eliminar las partículas sólidas en el agua, como el alimento no consumido y las heces, evitando que se descompongan en el agua y produzcan sustancias nocivas. Los filtros biológicos utilizan microorganismos, como las bacterias nitrificantes, para convertir el nitrógeno amoniacal en el agua en nitrato, reduciendo la toxicidad del agua. Además, se requiere equipo de oxigenación, como aireadores microporosos o aireadores de rueda de paletas, para asegurar que haya suficiente oxígeno disuelto en el agua. Generalmente, el contenido de oxígeno disuelto debe mantenerse entre 5 y 8 mg/L para satisfacer las necesidades respiratorias de los peces.

3. Selección de especies de peces:Al seleccionar las especies de peces, se deben considerar múltiples factores. La tasa de crecimiento es un factor importante. Por ejemplo, la tilapia y el bagre tienen tasas de crecimiento relativamente rápidas y son adecuados para los sistemas de acuaponía comerciales, ya que pueden alcanzar tamaños comercializables en un tiempo relativamente corto. Al mismo tiempo, la adaptabilidad de los peces también es crucial. Algunos peces tienen requisitos específicos para las condiciones ambientales, como la calidad del agua, la temperatura y la salinidad. Por ejemplo, la carpa koi es más sensible a los cambios en la calidad del agua, mientras que la carpa cruciana tiene una mayor adaptabilidad. Además, los hábitos alimenticios de los peces, como herbívoros, carnívoros u omnívoros, también deben considerarse para que coincidan racionalmente los tipos de alimentación y cultivo de plantas.

1. Bancos o canales de plantación:Aquí es donde crecen las plantas. El diseño de los bancos o canales de plantación debe determinarse de acuerdo con las características de crecimiento y los métodos de plantación de las plantas. Para las verduras de hoja como la lechuga y las espinacas, los canales de plantación pueden ser relativamente poco profundos, generalmente de unos 15 a 30 cm de profundidad. Los materiales de los bancos de plantación pueden ser plástico, madera o metal, etc., lo que debe asegurar un buen rendimiento de drenaje. Dentro de los bancos de plantación, generalmente se rellenan sustratos como arcilla expandida, lana de roca o fibra de coco. Estos sustratos pueden fijar las raíces de las plantas y también proporcionar ciertas funciones de retención de agua y aireación.

2. Sistema de riego:El sistema de riego del sistema de acuaponía es diferente del riego tradicional. Se basa principalmente en la circulación del agua de acuicultura. A través de una bomba de agua, el agua del estanque de peces se bombea a la parte superior del banco o canal de plantación, y se utilizan métodos como el riego por goteo, el riego por inundación o la técnica de película de nutrientes (NFT) para proporcionar agua y nutrientes a las plantas. Por ejemplo, en el sistema NFT, se forma una fina película de solución nutritiva en la parte inferior del canal de plantación, y las raíces de las plantas se sumergen parcialmente en la película de solución nutritiva, lo que puede controlar con precisión el suministro de nutrientes y mejorar la eficiencia de utilización de nutrientes.

3. Selección de especies de plantas:Seleccionar las especies de plantas adecuadas es crucial para el funcionamiento exitoso del sistema de acuaponía. Las verduras de hoja son una opción común porque tienen un ciclo de crecimiento corto y pueden absorber rápidamente los nutrientes descompuestos de los excrementos de los peces. Como la lechuga, el pak choi y la espinaca de agua pueden prosperar en el entorno de la acuaponía. Además de las verduras de hoja, algunas plantas herbáceas, como la menta y la albahaca, también se pueden plantar en el sistema. Estas plantas no solo tienen valor comestible, sino que también pueden desempeñar un papel ecológico como repeler insectos.

1. Sistema de tuberías:Las tuberías son la parte clave que conecta la unidad de acuicultura y la unidad de plantación. Transportan el agua del estanque de peces a la unidad de plantación y luego devuelven el agua purificada por las plantas al estanque de peces. Los materiales de las tuberías son generalmente tuberías de PVC resistentes a la corrosión o tuberías PPR para asegurar un funcionamiento estable a largo plazo. El diámetro y la longitud de las tuberías deben diseñarse de acuerdo con el caudal y la altura del sistema. Por ejemplo, para un pequeño sistema de acuaponía doméstico, un diámetro de tubería principal de 2 a 3 cm puede ser suficiente; mientras que para un gran sistema comercial, el diámetro de la tubería principal puede necesitar alcanzar los 10 a 15 cm.

2. Bomba de agua:La bomba de agua es la fuente de energía del sistema de circulación. Su función principal es bombear agua del estanque de peces de bajo nivel a la unidad de plantación de alto nivel. La selección de la bomba de agua debe considerar dos parámetros clave: caudal y altura. El caudal se refiere a la cantidad de agua bombeada por la bomba de agua por unidad de tiempo, y la altura se refiere a la altura a la que la bomba de agua puede elevar el agua. Por ejemplo, en un sistema de acuaponía de tamaño mediano, si la diferencia de altura entre el estanque de peces y la unidad de plantación es de 1,5 metros y se necesitan circular 500 litros de agua por hora, se requiere una bomba de agua con un caudal de 500 L/h y una altura de al menos 1,5 metros.

3. Componentes de filtración y purificación (circulación auxiliar):Durante el proceso de circulación, para purificar aún más la calidad del agua, también se deben establecer algunos componentes de filtración y purificación en el sistema de tuberías. Estos componentes pueden incluir filtros de carbón activado para adsorber impurezas orgánicas y olores en el agua, y desinfectantes ultravioleta para matar microorganismos dañinos como bacterias, virus y algas en el agua a través de la irradiación ultravioleta, asegurando la calidad del agua circulante y proporcionando un ambiente de vida saludable para peces y plantas.

El sistema de acuaponía es un innovador sistema de cultivo compuesto que combina orgánicamente dos métodos de producción agrícola originalmente independientes, la acuicultura y el cultivo sin suelo. Tiene las siguientes muchas ventajas:

1. Reciclaje de recursos
En el sistema de acuaponía, los excrementos de los peces proporcionan ricos nutrientes para las verduras. Estas excreciones contienen nutrientes importantes como nitrógeno, fósforo y potasio necesarios para el crecimiento de las plantas. Por ejemplo, el amoníaco excretado por los peces en el agua se convierte en nitrato a través de la acción de las bacterias nitrificantes en el agua, y el nitrato es una excelente fuente de fertilizante nitrogenado para el crecimiento de las verduras. Las verduras absorben estos nutrientes para su propio crecimiento, purificando así la calidad del agua. El agua purificada luego se puede reciclar de regreso al estanque de peces para la supervivencia de los peces, formando un ciclo ecológico completo.
Este modelo de reciclaje reduce en gran medida la dependencia de fertilizantes externos y recursos hídricos. En comparación con la plantación tradicional de verduras y la acuicultura, reduce el riesgo de eutrofización de los cuerpos de agua causada por la pérdida de fertilizantes y el desperdicio de recursos hídricos.

2. Reducción en el uso de productos químicos
Dado que las verduras pueden crecer naturalmente con los nutrientes de los excrementos de los peces, generalmente, no es necesario utilizar grandes cantidades de fertilizantes químicos. Al mismo tiempo, los peces crecen en un entorno ecológico relativamente estable, lo que también reduce la necesidad de utilizar medicamentos para la prevención y el tratamiento de enfermedades. Por ejemplo, en un buen entorno de acuaponía, los microorganismos beneficiosos en el agua pueden ayudar a mantener la salud de los peces e inhibir el crecimiento de bacterias dañinas. Esto permite que todo el sistema funcione normalmente con menos intervención química y produzca productos agrícolas más saludables y ecológicos.

3. Mejora de la diversidad ecológica
El sistema de acuaponía puede proporcionar hábitats para una variedad de organismos. Además de los peces y las verduras, las comunidades microbianas en el agua (como las bacterias nitrificantes, las bacterias desnitrificantes, etc.) también juegan un papel clave en el ecosistema. Estos microorganismos forman complejas relaciones ecológicas en el proceso de descomposición de los excrementos de los peces y purificación de la calidad del agua.
Los insectos, anfibios, etc. también pueden ser atraídos alrededor del sistema, aumentando la biodiversidad y ayudando a construir un entorno ecológico pequeño más estable y saludable.

1. Aumento de la producción por unidad de área
El sistema de acuaponía permite la producción simultánea de dos productos, peces y verduras, en el mismo espacio. Por ejemplo, en un pequeño dispositivo de acuaponía interior, las verduras plantadas verticalmente pueden aprovechar al máximo el espacio, mientras que los peces en el estanque de peces también crecen normalmente en el área de agua inferior. Este método de producción tridimensional puede obtener una mayor producción por unidad de área que la acuicultura o la plantación de verduras por sí solas, mejorando así la eficiencia del uso de la tierra.

2. Reducción de los costos de producción
Debido a la reducción en el uso de fertilizantes y algunos medicamentos, así como al reciclaje de los recursos hídricos, el sistema de acuaponía puede reducir los costos de producción en la operación a largo plazo. Por ejemplo, en algunas granjas de acuaponía a gran escala, a través de un diseño de sistema razonable, el reciclaje y la purificación del agua pueden ahorrar una gran cantidad de costos de agua y reducir el gasto en la compra de fertilizantes químicos, haciendo que los productos sean más competitivos en precio en el mercado.

3. Ventas de productos diversificadas
Este sistema puede producir tanto peces como verduras al mismo tiempo, proporcionando a los productores opciones de productos diversificadas para la venta. Ya sean peces frescos, como la lubina, la tilapia, etc., o verduras orgánicas, como la lechuga, las espinacas, etc., pueden satisfacer las necesidades de diferentes consumidores, ampliar los canales de venta y aumentar las fuentes de ingresos.

1. Producción de alimentos saludables
Las verduras producidas en el sistema de acuaponía crecen en agua reciclada rica en nutrientes y no están contaminadas por fertilizantes químicos y pesticidas en la agricultura tradicional. Además, los peces crecen en un ambiente de agua limpia, y su carne es más deliciosa y saludable. Por ejemplo, la lechuga producida por el sistema de acuaponía tiene hojas tiernas, buen sabor y es rica en nutrientes, y los peces tampoco tienen residuos de medicamentos, que son alimentos seguros y tranquilizadores.

2. Logro de la producción orgánica
Siempre que el sistema de acuaponía se gestione de acuerdo con los estándares de producción orgánica, es fácil obtener la certificación orgánica. Debido a que su proceso de producción cumple con los principios básicos de la agricultura orgánica, es decir, no se utilizan fertilizantes sintéticos químicos, pesticidas ni tecnologías genéticamente modificadas, lo que proporciona a los consumidores opciones de alimentos orgánicos genuinos.