Optimización de agua, nutrimentos solubles y sedimentos de la piscicultura para la producción de plantas

Abstract

Indudablemente, el agua es el recurso más importante para la vida y la producción de alimentos. Por eso, se debe utilizar en forma integral y eficiente. En un sistema de producción es importante utilizar al máximo los recursos para obtener beneficios económicos adicionales. La acuaponía utiliza el agua en la que viven los peces como medio nutritivo para producir cultivos de interés. La utilización de esta agua permite reutilizar los nutrientes disponibles derivados del alimento y la descomposición microbiana de los desechos de peces. El manejo de descarga cero y libre de fertilizantes hace de la acuaponía un sistema de producción respetuoso con el medio ambiente. Aunque las concentraciones de nutrientes en acuaponía son más bajas que las usadas en sistemas hidropónicos, debido al almacenamiento de nutrientes en el agua recirculante y el suministro continúo de minerales por los peces. No obstante, a pesar de las investigaciones desarrolladas en los últimos, la calidad de las producciones vegetales de la acuaponía contra la hidroponía necesita desarrollarse ampliamente. Es posible la generación de sistemas acuapónicos de autoconsumo y comerciales a gran escala, siempre que la producción sea competitiva a los estándares y calidad de los productos que se oferten en el mercado. La investigación realizada en el módulo experimental del Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo evaluó el rendimiento y calidad de las producciones acuapónicas. El cultivo de tomate y tilapia fueron estudiados durante dos años de experimentos para determinar la concentración de nutrientes en acuaponía y su efecto en la calidad de frutos de tomate. Además de proponer alternativas para incrementar la rentabilidad de la acuaponía con el uso de materiales más económicos en la elaboración de los sistemas acuapónicos. En el caso del tomate (Solanum lycopersicon L. var. Cid) cultivado con tilapia (Oreochromis niloticus L.) se obtuvieron rendimientos muy bajos en acuaponía, acuaponía con aplicaciones foliares de Fe y con el uso del efluente piscícola como solución nutritiva en sustrato. Esto debido principalmente a los bajos niveles de nutrientes y la conductividad eléctrica. La evaluación del rendimiento demostró que disminuyó 60, 76 y 83%, la altura de planta 18, 28 y 60%; y peso seco de la parte aérea 58, 65 y 78%, respecto a lo que se produce en hidroponía convencional. La influencia del efluente acuapónico como medio nutritivo y complementado con aspersiones foliares de micronutrientes en concentraciones crecientes se estudió para determinar la calidad de los frutos maduros de tomates. Los resultados de calidad de frutos en acuaponía se compararon con un tratamiento en hidroponía convencional con la solución nutritiva Steiner. Los resultados mostraron que las aplicaciones foliares en acuaponía no afectaron los sólidos solubles totales (SST), la acidez titulable (AT), relación SST/AT y la concentración de licopeno pero si hubo una ligera diferencia en el pH del jugo de tomate. La AT, el pH, la relación SST/AT y el licopeno en los tratamientos acuapónicos no mostraron diferencias significativas y únicamente los SST disminuyeron 22.2% en ACU, 26.6% en ACUFF1 y 31.7% en ACUFF2 comparado con HID. Debido al aporte de nutrimentos del agua en acuaponía, las aplicaciones foliares de micronutrimentos no influyeron positivamente en los atributos de calidad química de frutos de tomate. La investigación proyectó la viabilidad financiera del sistema acuapónico en donde se realizaron las investigaciones, Home Food Production Systems de la empresa Nelson and Pade®. Los datos analizados fueron los costos fijos y variables, ingresos y los indicadores de viabilidad financiera que son el valor actual neto (VAN), relación beneficio-costo (RBC), la tasa interna de recuperación (TIR) y el periodo de recuperación de la inversión (PRI). Se identificó que el sistema debido al costo de la amortización de la inversión no es rentable ya que el VAN fue de -$37 962, la RBC de 0.77, la TIR de 0.16% y el PRI de 18.5 años. Las alternativas rentables serían la fabricación del sistema acuapónico e invernadero con materiales más económicos (opción 1) o el sistema acuapónico sin invernadero (opción 2). De estas formas el VAN sería de $8941 y $21 818, la RBC de 1.09 y 1.26, la TIR 14.3 y 32.3% y el PRI de 6.5 y 3.9 años para cada una de las opciones. _______________ OPTIMIZATION OF WATER, SOLUBLE NUTRIMENTS AND SEDIMENTS OF FISH FARM FOR THE PRODUCTION OF PLANTS. ABSTRACT: Undoubtedly, water is the most important resource for life and food production. Therefore, it should be used in an integral and efficient way. In a production system it is important to make the maximum use of resources to obtain additional economic benefits. Aquaponics uses water in which fish live as a nutrient medium to produce crops of interest. The use of this water makes it possible to reuse available nutrients derived from food and the microbial decomposition of fish waste. The management of zero discharge and free of fertilizers makes aquaponics a production system that respects the environment. Although the nutrient concentrations in aquaponics are lower than those used in hydroponic systems, due to the storage of nutrients in the recirculating water and the continuous supply of minerals by the fish. However, despite the research developed in the past, the quality of aquaponics plant production against hydroponics needs to be widely developed. The generation of aquaponic self-consumption and commercial systems on a large scale is possible, but it must be competitive; at least to have the standards and quality of the products that are offered in the market. The research carried out in the experimental module of the Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, evaluated the yield and quality of aquaponic productions. The tomato and tilapia culture were studied during two years of experiments to determine the concentration of nutrients in aquaponics and its effect on the quality of tomato fruit. In addition to proposing alternatives to increase the profitability of aquaponics with the use of cheaper materials in the development of aquaponic systems. In the case of tomato (Solanum lycopersicon L. var. Cid) cultivated with tilapia (Oreochromis niloticus L.) very low yields were obtained in aquaponics, aquaponics with foliar applications of Fe and with the use of fish effluent as a nutrient solution in the substrate. This is mainly due to low nutrient level and electrical conductivity. The evaluation of the yield showed that it decreased 60, 76 and 83%, plant height 18, 28 and 60%; and dry weight of aerial part 58, 65 and 78%, with respect to what is produced in conventional hydroponics. The influence of the aquaponic effluent as a nutrient medium and supplemented with foliar sprays of micronutrients in increasing concentrations was studied to determine the quality of ripe tomato fruits. The fruit quality results in aquaponics were compared with a conventional hydroponics treatment with the Steiner nutrient solution. The results showed that the foliar applications in aquaponics did not affect the total soluble solids (TSS), the titratable acidity (TA), the TSS/TA ratio and the lycopene concentration, but there was a slight difference in the pH of the tomato juice. The TA, pH, TSS/TA ratio and lycopene in the aquaponic treatments showed no significant differences and only the TSS decreased 22.2% in ACU, 26.6% in ACUFF1 and 31.7% in ACUFF2 compared to HID. Due to the contribution of water nutrients in aquaponics, foliar applications of micronutrients did not positively influence the chemical quality attributes of tomato fruit. The investigation projected the financial viability of the aquaponic system where the research was carried out, Home Food Production Systems of the company Nelson and Pade®. The analyzed data were the fixed and variable costs, income and financial viability indicators that are the net present value (NPV), benefit-cost ratio (BCR), the internal recovery rate (IRR) and the recovery period of the investment (RPI). It was identified that the system due to the cost of the amortization of the investment is not profitable since the NPV was - $ 37,962, the BCR of 0.77, the IRR of 0.16% and the RPI of 18.5 years. The profitable alternatives would be the manufacture of the aquaponic and greenhouse system with cheaper materials (option 1) or the aquaponic system without greenhouse (option 2). Of these forms the NPV would be of $ 8 941 and $ 21 818, the BCR of 1.09 and 1.26, the IRR 14.3 and 32.3% and the RPI of 6.5 and 3.9 years for each of the options.