Acuaponía: sistemas multitróficos para la producción sostenible de alimentos

Resumen

La acuaponía es un sistema biointegrado que combina la acuicultura de recirculación con el cultivo hidropónico de hortalizas, flores y/o hierbas aromáticas. Los avances logrados tanto por investigadores como por productores han convertido la acuaponía en un modelo eficaz de producción alimentaria sostenible. Esta publicación presenta los sistemas de acuaponía, analiza los aspectos económicos y ofrece consejos para iniciarse en esta actividad, además de incluir una amplia lista de recursos que remite al lector a materiales educativos impresos y en línea para obtener más asistencia técnica.

Introducción

La acuaponía, también conocida como la integración de la hidroponía con la acuicultura, está ganando cada vez más atención como sistema de producción alimentaria biointegrado y multitrófico. Esta publicación, redactada originalmente en el año 2000, se ha actualizado para tener en cuenta las últimas tecnologías, tendencias y filosofías de la producción alimentaria acuapónica y el funcionamiento de los sistemas. En ella se presenta la acuaponía y se ofrecen numerosos recursos adicionales. No pretende describir los métodos de producción con todo detalle técnico, pero sí ofrece un resumen de los elementos y consideraciones clave. En la sección de Recursos se pueden encontrar referencias a detalles sobre técnicas y métodos de producción específicos, incluidos manuales e información técnica sobre sistemas concretos.

La acuaponía constituye un modelo de producción alimentaria ecológica que se rige por varios principios básicos:

• Los productos de desecho de un sistema biológico sirven de nutrientes para otro sistema biológico, gracias a la actividad microbiana.
• La integración de peces y plantas da lugar a un policultivo multitrófico que aumenta la diversidad y genera múltiples productos.
• El agua se reutiliza mediante filtración biológica y recirculación.
•  La producción local de alimentos facilita el acceso a alimentos saludables y potencia la economía local.

Los microorganismos constituyen el eslabón fundamental entre los animales y las plantas acuáticos en un sistema acuapónico. Las plantas han evolucionado en asociación con los microorganismos, y la presencia de microbios en todas las partes del sistema acuapónico establece una conexión importante entre animales y plantas que facilita la absorción de nutrientes y el vigor de las plantas. El efluente rico en nutrientes de los tanques de peces se utiliza para fertilizar los lechos de producción hidropónica. Esto es beneficioso para los peces, ya que las raíces de las plantas y las rizobacterias eliminan los nutrientes del agua. Estos nutrientes —generados a partir del estiércol de los peces, las algas y el pienso en descomposición— son contaminantes que, de otro modo, se acumularían hasta alcanzar niveles tóxicos en los tanques de peces, pero que, en cambio, sirven como fertilizante líquido para las plantas cultivadas hidropónicamente. A su vez, los lechos hidropónicos funcionan como un biofiltro —eliminando amoníaco, nitratos, nitritos y fósforo— de modo que el agua recién depurada puede recircularse de nuevo a los tanques de peces. Las bacterias nitrificantes que viven en la grava y en asociación con las raíces de las plantas desempeñan un papel fundamental en el ciclo de los nutrientes; sin estos microorganismos, todo el sistema dejaría de funcionar.

La acuaponía aprovecha un proceso natural y, a diferencia de la hidroponía, tiene el potencial de convertirse en un sistema de producción alimentaria sostenible y sin residuos. «El suelo no es el único medio biológicamente activo y diverso», señala Nick Savidov, investigador en acuaponía del Lethbridge College (2018). Al igual que el suelo, un sistema acuapónico de circuito cerrado es un ecosistema, lo que supone un cambio de paradigma para muchos productores hidropónicos. La acuaponía no es solo hidroponía más acuicultura… es hidroponía más acuicultura más una comunidad microbiana diversa que facilita el ciclo de los nutrientes.

Raíces de romero cultivadas mediante hidroponía (izquierda) y acuaponía (derecha). Foto: Nick Savidov

Del mismo modo que la incorporación de peces a los cultivos vegetales aumenta la eficiencia, la incorporación de plantas a la acuicultura de recirculación en tierra firme tiene sus propias ventajas. La acuicultura de recirculación requiere que las aguas residuales se traten para eliminar los nutrientes antes de su vertido, normalmente en una masa de agua local. La acuicultura de recirculación es costosa debido al precio del pienso para peces, el coste del tratamiento del agua y los gastos asociados a la obtención de permisos y al vertido. Además, genera un flujo de residuos que debe gestionarse (NHPR, 2018). La incorporación de plantas a un sistema de acuicultura de recirculación introduce un biofiltro natural que trata el agua, la cual puede recircularse de nuevo hacia los peces, creando así un sistema cerrado.

Aunque los sistemas acuapónicos capturan los nutrientes de los efluentes de los peces y los hacen pasar por el componente vegetal del sistema para su filtración, siguen existiendo algunas ineficiencias. Los residuos sólidos de los peces que quedan tras la biofiltración deben seguir gestionándose. Actualmente, los productores gestionan el estiércol de los peces mediante su aplicación en el campo, el compostaje y la digestión anaeróbica (Khiari et al., 2019). Estas prácticas, aunque capturan algunos nutrientes, provocan pérdidas de nutrientes a través de las emisiones de gases de efecto invernadero y la lixiviación. Reciclar los residuos sólidos de los peces y devolverlos al sistema acuapónico cerraría el ciclo y reduciría los residuos prácticamente a cero.

Investigadores del Lethbridge College, en Alberta (Canadá), están estudiando una forma de recuperar los nutrientes presentes en los residuos sólidos de la piscicultura. Mediante el uso de biorreactores aeróbicos, han desarrollado un sistema de doble circuito para el tratamiento de residuos líquidos y sólidos (Khiari et al., 2019). Desde 2005, se han utilizado biorreactores aeróbicos para descomponer y liberar nutrientes minerales que se reincorporan al sistema, con resultados notables (Savidov, 2018). Mientras que la suplementación mineral es habitual en la acuaponía convencional, el sistema de dos circuitos no la requiere. Los nutrientes de los residuos sólidos que se capturan en el proceso complementan a los nutrientes de los efluentes líquidos, lo que elimina cualquier residuo del sistema.

La tecnología relacionada con la acuaponía es compleja. Requiere la capacidad de gestionar simultáneamente la producción y la comercialización de dos productos agrícolas diferentes. Históricamente, la mayoría de los intentos de integrar la hidroponía y la acuicultura tuvieron un éxito limitado. Sin embargo, las innovaciones recientes han transformado la tecnología de la acuaponía en un sistema viable de producción alimentaria. Los sistemas acuapónicos modernos pueden tener un gran éxito, pero requieren una gestión intensiva y una atención minuciosa a la planificación empresarial y la comercialización, así como el uso de tecnología para la supervisión y el control del sistema.

Acuaponía: elementos clave y aspectos a tener en cuenta

Para que una empresa de acuaponía tenga éxito, se requiere una formación específica, ciertas habilidades y una buena gestión. Los siguientes puntos señalan los elementos y consideraciones clave que ayudarán a los futuros productores a evaluar la integración de la hidroponía con la acuicultura.

Los productores de invernadero y los agricultores están prestando atención a la acuaponía por varias razones:

• Los cultivadores hidropónicos consideran que el agua de riego enriquecida con excrementos de peces es una fuente de fertilizante orgánico que favorece el buen crecimiento de las plantas.
• Los acuicultores consideran la hidroponía como un método de biofiltración que facilita la acuicultura intensiva en recirculación.
• Los productores de invernadero consideran que la acuaponía es una forma de introducir en el mercado productos hidropónicos ecológicos, ya que el único insumo fertilizante es el pienso para peces y todos los nutrientes se obtienen a través de un proceso biológico.
• Los invernaderos destinados a la producción de alimentos —en los que se obtienen pescado y hortalizas en una misma unidad de producción— resultan naturalmente atractivos para el marketing de nicho y el etiquetado ecológico.
• La acuaponía permite producir verduras frescas y proteínas de pescado en regiones áridas y en explotaciones agrícolas con escasez de agua, ya que se trata de un sistema de reutilización del agua.
• La acuaponía es un modelo eficaz de producción alimentaria sostenible, en el que se integran la agricultura y la ganadería y se combinan el reciclaje de nutrientes y la filtración del agua.
• Además de sus aplicaciones comerciales, la acuaponía se ha convertido en un recurso didáctico muy utilizado para enseñar sobre biosistemas integrados en los programas de formación profesional agrícola y en las clases de biología de secundaria.

Funcionamiento básico de un sistema acuapónico

Como se ha comentado, la acuaponía combina dos componentes de producción (peces y hortalizas) para integrar los procesos de alimentación y eliminación de residuos en un sistema cerrado. Los componentes básicos incluyen un tanque de cría de peces, donde estos consumen el pienso y se inicia el ciclo del nitrógeno. Los peces absorben el nitrógeno, lo metabolizan en proteínas y lo excretan al agua en forma de residuos. Desde allí, los nutrientes del agua (alimento y heces) pasan al tanque de decantación, donde se eliminan los sólidos y se pueden añadir al compost. A continuación viene un tanque de biofiltración, donde el amoníaco procedente del nitrógeno residual producido por el tanque de peces se convierte en nitrito y luego en nitrato gracias a las bacterias. A continuación, el nitrógeno disponible para las plantas se bombea a los lechos de cultivo, donde las plantas lo absorben y se elimina del sistema en forma de producto. Las aguas residuales de los lechos de cultivo pasan al sumidero, donde se desgasifican (se introduce oxígeno y se extrae dióxido de carbono). Finalmente, el agua se bombea de nuevo al tanque de cría de peces para comenzar el ciclo una vez más.

Tabla 2: Diagrama del UVI. Fuente: Programa de Acuaponía de la Universidad de las Islas Vírgenes

Tipos de sistemas acuapónicos

1. La técnica de película nutritiva (NFT) permite que las raíces de las plantas absorban los nutrientes de una capa de agua de 1,27 cm con una elevada exposición al oxígeno. Una pequeña cantidad de agua entra por un extremo de un canal o canaleta y fluye por gravedad hasta el otro extremo, donde se vierte en una zona de recogida común. Gracias a la elevada superficie potencial, este método permite obtener una mayor producción vegetal con menos agua.

Técnica de película nutricia. Foto: purehydroponics.com

2. El sistema de inundación y drenaje utiliza un sustrato de grava fina, perlita o arcilla expandida como medio de cultivo para las plantas. En este sistema no es necesario un biofiltro, ya que las bacterias colonizan las estructuras internas y las tuberías del sistema, lo que proporciona la nitrificación esencial de los residuos de los peces para su absorción por parte de las plantas. El agua fluye constantemente a través del sistema en un ciclo de 20 a 30 minutos para proporcionar una exposición periódica de las raíces de las plantas al agua y al aire. Los sistemas de inundación y drenaje son especialmente adecuados para plantas de gran producción, como los pimientos o los tomates.

Inundación y drenaje. Foto: Nelson and Pade, Inc.

3. Los sistemas de balsas flotantes utilizan una plataforma, normalmente de poliestireno, para sostener las plantas y permitir que las raíces accedan al agua que hay debajo. Al igual que en los sistemas de inundación y drenaje, no suele ser necesario un biofiltro. El gran volumen de agua que circula hacia las raíces proporciona estabilidad térmica y mejora la calidad del agua.

Balsa flotante. Adaptado de Burden y Pattillo, 2018. Foto: Texas AgriLife Extension

Fuente: Adaptado de Burden y Pattillo, 2018

Hidroponía: La hidroponía es el cultivo de plantas en un medio sin suelo, en el que todos los nutrientes que se suministran al cultivo se disuelven en agua. Los sistemas hidropónicos líquidos emplean la técnica de película nutritiva (NFT), plataformas flotantes y cultivos hidropónicos sin recirculación de agua. Los sistemas hidropónicos con sustrato emplean medios inertes, orgánicos y mixtos contenidos en configuraciones de bolsas, canaletas, zanjas, tuberías o bancales. Los sustratos agregados utilizados en estos sistemas incluyen perlita, vermiculita, grava, arena, arcilla expandida, turba y serrín. Normalmente, las plantas hidropónicas se fertirrigaban (fertilizantes solubles inyectados en el agua de riego) en un ciclo periódico para mantener las raíces húmedas y proporcionar un suministro constante de nutrientes. Estos nutrientes hidropónicos suelen derivarse de fertilizantes sintéticos comerciales, como el nitrato de calcio, que son altamente solubles en agua. Sin embargo, la hidroponía orgánica —basada en fertilizantes orgánicos solubles como el hidrolizado de pescado— es una práctica emergente. Las fórmulas hidropónicas se basan en formulaciones químicas que aportan concentraciones precisas de elementos minerales. El suministro controlado de nutrientes, agua y las modificaciones ambientales en condiciones de invernadero son una de las principales razones por las que la hidroponía tiene tanto éxito.

Nutrientes en los efluentes de la acuicultura: Los productores de invernadero suelen controlar el aporte de cantidades precisas de elementos minerales a las plantas hidropónicas. Sin embargo, en la acuaponía, los nutrientes se aportan a través de los efluentes de la acuicultura. Los efluentes de los peces contienen niveles suficientes de amoníaco, nitrato, nitrito, fósforo, potasio y otros nutrientes secundarios y micronutrientes para producir plantas hidropónicas. Naturalmente, algunas especies vegetales se adaptan mejor a este sistema que otras. Para obtener detalles técnicos sobre el aporte de nutrientes en la acuaponía, véase «Sistemas de producción en tanques de acuicultura de recirculación: Acuaponía — Integración del cultivo de peces y plantas» (Rakocy et al., 2006).

Plantas adaptadas a la acuaponía: La selección de especies vegetales adaptadas al cultivo hidropónico en invernaderos acuapónicos está relacionada con la densidad de población de los tanques de peces y la consiguiente concentración de nutrientes en los efluentes acuícolas. La lechuga, las hierbas aromáticas y las hortalizas de hoja especiales (espinacas, cebollino, albahaca y berros) tienen unos requisitos nutricionales bajos o medios y se adaptan bien a los sistemas acuapónicos.

Las plantas frutales (tomates, pimientos y pepinos) tienen mayores necesidades nutricionales y crecen mejor en un sistema acuapónico bien establecido y con una alta densidad de plantas. Las variedades de tomate de invernadero se adaptan mejor a las condiciones de poca luz y alta humedad de los invernaderos que las variedades de campo.

Especies de peces: Varias especies de peces de aguas cálidas y frías se adaptan a los sistemas de acuicultura de recirculación, entre ellas la tilapia, el salmón, la trucha, la perca, el salvelino ártico y la lubina. Sin embargo, la mayoría de los sistemas acuapónicos comerciales de América del Norte se basan en la tilapia. La tilapia es una especie de aguas cálidas que crece bien en un sistema de recirculación en tanques. Además, la tilapia es tolerante a las fluctuaciones en las condiciones del agua, como el pH, la temperatura, el oxígeno y los sólidos disueltos. La tilapia produce una carne de carne blanca adecuada para los mercados locales y mayoristas. La bibliografía sobre la tilapia contiene una amplia documentación técnica y procedimientos de cría. En Australia, las especies de barramundi y bacalao de Murray se crían en sistemas acuapónicos de recirculación.

Características de la calidad del agua: Los peces criados en sistemas de recirculación requieren buenas condiciones de calidad del agua. Los kits de análisis de la calidad del agua que ofrecen las empresas de suministros para la acuicultura son fundamentales. Los parámetros críticos de la calidad del agua incluyen el oxígeno disuelto, el dióxido de carbono, el amoníaco, los nitratos, los nitritos, el pH, el cloro y otras características. La densidad de población de peces, la tasa de crecimiento de los peces, la frecuencia y el volumen de alimentación, así como las fluctuaciones ambientales relacionadas, pueden provocar cambios rápidos en la calidad del agua; por lo tanto, es esencial realizar un control constante y minucioso de la calidad del agua.

Biofiltración y sólidos en suspensión: Los efluentes de la acuicultura contienen nutrientes, sólidos disueltos y subproductos de desecho. Algunos sistemas acuapónicos están diseñados con filtros intermedios y cartuchos para recoger los sólidos en suspensión presentes en los efluentes de los peces y facilitar la conversión del amoníaco y otros productos de desecho en formas más asimilables por las plantas, antes de su suministro a los lechos de cultivo hidropónico de hortalizas. Otros sistemas suministran los efluentes de los peces directamente a los lechos de cultivo hidropónico de hortalizas cultivados sobre grava. La grava funciona como un «biorreactor de lecho fluidizado», eliminando los sólidos disueltos y proporcionando un hábitat para las bacterias nitrificantes que intervienen en la conversión de nutrientes. Los manuales de diseño y la documentación técnica a los que se accede desde la sección de Recursos pueden ayudar a los productores a decidir qué sistema es el más adecuado.

Proporción de componentes: La relación entre el volumen de agua del tanque de peces y el volumen del sustrato hidropónico se conoce como relación entre componentes. Los primeros sistemas de acuaponía se basaban en una relación de 1:1, pero actualmente es habitual la de 1:2 y se emplean relaciones entre el tanque y el lecho de hasta 1:4. La variación en el rango depende del tipo de sistema hidropónico (grava frente a balsa), la especie de pez, la densidad de peces, la frecuencia de alimentación, la especie de planta, etc. Además, en los sistemas de lechos poco profundos, en los que solo se emplean tres pulgadas de profundidad para la producción de verduras especiales como la lechuga y la albahaca, la superficie de cultivo se multiplica por cuatro. Dependiendo del diseño del sistema, la proporción de los componentes puede favorecer un mayor rendimiento, ya sea de productos hidropónicos o de proteína de pescado. Un «nodo» es una configuración que conecta un tanque de peces con un número determinado de lechos hidropónicos. Así, un invernadero puede contener múltiples tanques de peces y lechos de cultivo asociados, cada uno dispuesto en un nodo independiente.

El sistema acuapónico de la Universidad de las Islas Vírgenes

El Dr. James Rakocy y sus colaboradores de la Universidad de las Islas Vírgenes (UVI) llevan más de treinta y ocho años trabajando en el desarrollo de un sistema acuapónico a escala comercial. Rakocy, que actualmente ejerce como consultor en acuaponía, considera que los sistemas integrados de reutilización del agua constituyen una solución viable para la producción sostenible de alimentos, especialmente en los países en desarrollo y en las regiones áridas —como las islas del Caribe— donde el agua dulce es escasa.

Sistema acuapónico de la UVI. Foto: Universidad de las Islas Vírgenes

En el sistema Rakocy, se crían tilapias del Nilo y tilapias rojas en tanques de piscicultura, y los efluentes de la acuicultura se canalizan hacia un sistema hidropónico de plataformas flotantes. Se han cultivado con éxito albahaca, lechuga, okra y otros cultivos, con una calidad y unos rendimientos excepcionales.

Los componentes del sistema son los siguientes: cuatro tanques de cría de peces de 7.750 litros cada uno, clarificadores, tanques de filtrado y desgasificación, difusores de aire, sumidero, tanque de adición de sustrato, tuberías y bombas, y seis canales hidropónicos con una superficie total de 214 metros cuadrados (Aquaponic Doctors, sin fecha). El pH se controla a diario y se mantiene entre 7,0 y 7,5 añadiendo alternativamente hidróxido de calcio e hidróxido de potasio al tanque de adición de base, lo que amortigua el sistema acuático y aporta iones de calcio y potasio al mismo tiempo. El único otro nutriente suplementario necesario es el hierro, que se añade en forma quelada una vez cada tres semanas.

La tilapia del Nilo se introduce a una densidad de 77 ejemplares por metro cúbico, mientras que la tilapia roja se introduce a una densidad de 154 ejemplares por metro cúbico, y se crían durante 24 semanas. El calendario de producción está escalonado, de modo que se realiza la cosecha de un tanque cada seis semanas. Tras la cosecha, el tanque se repuebla inmediatamente. Los peces se alimentan tres veces al día con un pienso completo en forma de gránulos flotantes con un 32 % de proteína. La producción anual prevista es de 4,16 toneladas métricas de tilapia del Nilo y de 4,78 toneladas métricas de tilapia roja.

En un experimento destacado, los investigadores de la UVI compararon los rendimientos de una hierba de hoja (albahaca) y una hortaliza de fruto (okra) cultivadas en sistemas acuapónicos frente a sistemas de producción al aire libre. La albahaca y la okra se cultivaron mediante hidroponía en plataformas flotantes. Los rendimientos de la albahaca acuapónica fueron tres veces superiores a los de la cultivada al aire libre, mientras que los de la okra acuapónica fueron 18 veces superiores a los de la cultivada al aire libre. Basándose en un precio de mercado en las Islas Vírgenes de los Estados Unidos de 22 dólares por kilogramo para la albahaca fresca con tallos, los investigadores calcularon el potencial de ingresos brutos. El método acuapónico generaría 515 dólares por metro cúbico al año, o 110 210 dólares por sistema al año. Esto se compara con la albahaca producida en campo, que genera 172 dólares por metro cúbico al año, o 36 808 dólares al año, para la misma superficie de producción. Si se incluyen las ventas de pescado, el sistema acuapónico genera 134 245 dólares (Rakocy et al., 2004).

El equipo de investigación de la UVI imparte cada año un curso breve sobre acuaponía en la estación experimental agrícola de la UVI con el fin de ofrecer un apoyo técnico exhaustivo. El curso es el principal programa de formación disponible para agricultores de todo el mundo.

Programa de acuaponía y acuicultura

Véase también: Sistemas de acuaponía

Véase, en particular:

Actualización sobre la producción de tilapia y hortalizas en el sistema acuapónico de la UVI. Por James E. Rakocy, Donald S. Bailey, R. Charlie Shultz y Eric S. Thoman. Páginas 676-690. En: New Dimensions on Farmed Tilapia: Actas del VI Simposio Internacional sobre la Tilapia en la Acuicultura, celebrado del 12 al 16 de septiembre de 2004 en Manila, Filipinas.
Artículo de las actas (15 páginas)
Presentación en PDF (49 páginas)

Producción acuapónica de tilapia y albahaca: comparación entre un sistema de cultivo por lotes y uno escalonado. Por James E. Rakocy, R. Charlie Shultz, Donald S. Bailey y Eric S. Thoman. Estación Experimental Agrícola, Universidad de las Islas Vírgenes.

Aspectos económicos y planificación empresarial de la acuaponía

Se ha demostrado, en algunos estudios de investigación y aplicaciones comerciales, que un sistema acuapónico combinado de recirculación que integra peces y hortalizas ofrece beneficios tanto económicos como medioambientales. El uso compartido de recursos (es decir, agua y nutrientes) puede dar lugar a una reducción del uso de fertilizantes y del vertido de aguas residuales, así como a un menor consumo de agua en la producción de hortalizas. La producción acuapónica puede ser viable, pero requiere una gran inversión inicial y unos costes operativos anuales superiores a 100 000 dólares en los sistemas que funcionan con éxito (Holliman et al., 2008).

La acuaponía comercial es todavía relativamente nueva, y los modelos de negocio más exitosos suelen ser las explotaciones de mayor envergadura. Greenfeld et al. (2018) señalan que, además de las consideraciones de escala (donde los sistemas más grandes tienen una ventaja económica), la rentabilidad viene determinada en gran medida por los precios de venta al público y la mejora de los planes de negocio. Los productores exitosos prestan especial atención a la planificación financiera y la gestión de riesgos, comprenden la importancia de la percepción del consumidor (y la consiguiente disposición a pagar más por el valor añadido) y comunican a sus clientes los beneficios medioambientales de los sistemas acuapónicos.

Sin embargo, la acuaponía puede ser una buena opción para los agricultores principiantes de pequeña y mediana escala que planifican minuciosamente sus estrategias de comercialización y comprenden lo que se necesita para vender su producto. Las explotaciones de acuaponía exitosas son negocios complejos que requieren un alto grado de planificación, y el riesgo de fracasar es real. «Hay un patrón común entre los productores que fracasan en la acuaponía», afirma Kevin Heidemann, un antiguo estudiante de posgrado de la Universidad Estatal de Kentucky que llevó a cabo un exhaustivo estudio económico sobre la acuaponía (véase Heidemann, 2015). «Los costes iniciales pueden oscilar entre 1 y 1,5 millones de dólares… ¡para vender lechuga! [Reflexionemos sobre ello…]. La comercialización suele ser una idea de último momento, pero los productores rentables la han tenido en cuenta desde el principio» (Heidemann, 2018). Aunque los costes de terreno y maquinaria agrícola suelen ser más bajos en las explotaciones de acuaponía (no se necesita mucho terreno ni un tractor con una gran variedad de aperos), se necesitará algún equipo especializado, como tanques, tuberías y bombas de recirculación, iluminación, lechos de cultivo y tecnología de control climático, además de un invernadero si no se vive en una región subtropical.

Los costes operativos también pueden ser elevados, por lo que tu presupuesto deberá tener en cuenta los alevines de pescado y las plántulas de hortalizas, los costes de procesamiento, los gastos de calefacción, la mano de obra y, sobre todo, el pienso para peces. En la mayoría de las explotaciones, los productores acuapónicos obtienen rentabilidad con el componente de hortalizas, pero es más difícil lograr rentabilidad tanto con el pescado como con las hortalizas. Es de esperar que el componente de peces de una explotación acuapónica tenga los mayores costes operativos (por pienso y energía), pero también el menor potencial de ingresos. Dado que el componente de peces del sistema suele tener los costes más elevados en un sistema acuapónico, la parte de hortalizas, debido a los requisitos nutricionales de los cultivos, puede determinar el tamaño del componente de peces de la explotación. Por esta razón, la relación de costes entre peces y hortalizas es de suma importancia. Las explotaciones acuapónicas exitosas suelen mantener una buena relación de costes entre el pescado y las hortalizas y comercializan pescado y hortalizas de alto valor en mercados de gama alta para mantener una rentabilidad satisfactoria en ambos componentes. Por lo tanto, es fundamental contar con un plan de comercialización sólido, y no es de extrañar que este sea un rasgo común entre los productores acuapónicos exitosos.

Acuaponía a pequeña escala

Un sistema acuapónico a pequeña escala puede complementar un huerto doméstico y proporcionar una fuente de alimentos saludables. Si no te interesa una explotación a gran escala, pero tienes en mente un proyecto pequeño para tu finca, tu jardín o tu pequeña granja, consulta la guía «Principios de la acuaponía a pequeña escala» del Centro Regional de Acuicultura del Sur.

Dada la importancia del marketing y las ventas, así como los elevados costes iniciales y de funcionamiento que conlleva un negocio de acuaponía, tendrás que analizar en profundidad y plantearte algunas cuestiones prácticas que te ayudarán a determinar si este tipo de negocio es viable para ti. Una de las mejores formas de hacerlo es elaborar un plan empresarial y de marketing exhaustivo. Algunas preguntas que debes plantearte son:

• ¿Qué requisitos normativos debes tener en cuenta? (véase «Licencias y permisos» más abajo)
• ¿Quiénes son tus clientes potenciales y es fácil llegar a ellos?
• ¿Son tus productos únicos o de alta calidad? ¿Hay mucha demanda?
• ¿Tienes la posibilidad de vender pescado de alta calidad a un mercado de confianza a un precio razonable?
• ¿Se pueden adquirir verduras frescas actualmente en su mercado? En caso afirmativo, ¿qué tipo de verduras se cultivan en su zona? ¿En qué cantidad y a qué precio, y durante qué temporada?

Un estudio mundial reciente reveló que la mayoría de las 257 explotaciones de acuaponía encuestadas registraban pérdidas (Bosma et al., 2017). Por lo tanto, nunca está de más insistir en la importancia de comercializar productos de alto valor procedentes de los sistemas de acuaponía. Las explotaciones de acuaponía más rentables suelen encontrarse en zonas donde las hortalizas frescas son caras y donde los consumidores están acostumbrados a pagar precios más elevados (Engle, 2015). Por muchas razones, la acuaponía es una actividad arriesgada. Desarrollar una estrategia de comercialización competitiva y realista, así como establecer una relación de costes entre el pescado y las hortalizas que sea viable, son factores clave para determinar la rentabilidad de la producción acuapónica.

Sistema acuapónico. Foto: Estación Experimental de la Universidad de New Hampshire

Tu plan debe ser lo más realista posible y tener en cuenta todos los costes. La mejor manera de elaborar un plan y un presupuesto exhaustivos es fijarse en lo que han hecho otros operadores de éxito y partir de ahí. Heidemann (2015) realizó un amplio estudio sobre tres sistemas de acuaponía comercial en Texas, Florida y las Islas Vírgenes de los Estados Unidos, que puede resultar útil a la hora de elaborar un presupuesto para una nueva explotación. Contiene presupuestos detallados, que incluyen los costes de construcción y puesta en marcha, los costes de funcionamiento y las cifras de ingresos. Para más información, consulta:

• Estudio de caso n.º 1 sobre acuaponía comercial: Análisis económico de Lily Pad Farms. 2015. Por Kevin Heidemann.
• Estudio de caso n.º 2 sobre acuaponía comercial: Análisis económico de Traders Hill Farms. 2015. Por Kevin Heidemann.
• Estudio de caso n.º 3 sobre acuaponía comercial: Análisis económico del sistema de acuaponía comercial de la Universidad de las Islas Vírgenes. 2015. Por Kevin Heidemann.

«Los pocos estudios realizados hasta la fecha indican que las hortalizas producidas mediante acuaponía tienen un buen potencial de rentabilidad, aunque la parte dedicada a la piscicultura podría alcanzar el umbral de rentabilidad o incurrir en pérdidas netas. Para que las hortalizas y el pescado producidos mediante acuaponía sean rentables, será necesario aplicar precios más elevados en los mercados de gama alta. Antes de invertir en acuaponía, es necesario analizar detenidamente los costes y riesgos adicionales asociados a estos sistemas complejos» (Engle, 2015).

Licencias y permisos

Los futuros operadores de sistemas acuapónicos deben conocer los tipos de permisos o licencias que pueden ser necesarios en sus estados y municipios. «Las autoridades estatales y locales suelen regular las actividades y expedir permisos de zonificación, construcción, uso del suelo y del agua. También supervisan el vertido de residuos y las prácticas de producción acuícola, así como las especies» (Rumley, 2010). En función de las preocupaciones relacionadas con los recursos, los organismos establecen procedimientos de concesión de permisos para garantizar que se aborden las cuestiones relativas a los recursos hídricos, las especies invasoras y la salud humana.

Es muy probable que el técnico de extensión agrícola de su condado o los coordinadores estatales de acuicultura (véase la sección «Recursos» más abajo) puedan ofrecerle buenos consejos sobre por dónde empezar a la hora de tramitar los permisos para la acuaponía. Al igual que en la agricultura de valor añadido en tierra, la producción y la venta de productos acuapónicos requerirán sistemas que aborden la seguridad alimentaria, la conservación de los recursos naturales, el procesamiento en la propia explotación y la comercialización de los productos, así como la obtención de permisos para edificios y estructuras.

Evaluación de una empresa de acuaponía

La acuaponía es un sistema integrado de producción alimentaria más complejo que la hidroponía, que requiere una mayor formación y plantea mayores retos de comercialización. La transición hacia un sistema de producción más ecológico y sostenible exige un cambio de mentalidad en el sector de la hidroponía. Tal y como sugiere esta publicación, la acuaponía puede llevarse a cabo de manera eficiente porque da un paso más allá, hasta un nivel en el que los residuos se convierten en parte integral del sistema y en el que el componente microbiano resulta fundamental para proporcionar fertilidad a las plantas.

En la actualidad, el sector de la acuaponía se encuentra dividido. Por un lado, están las grandes empresas (como Superior Fresh en Wisconsin) y, por otro, las explotaciones de pequeña y mediana escala (como Cabbage Hill Farm en Nueva York), así como otras aún más pequeñas que utilizan contenedores IBC y barriles reciclados, incluyendo tecnologías de bricolaje difundidas en YouTube y otros medios. Estas escalas de operación son muy diferentes. Tanto si eres un agricultor principiante que está explorando la acuaponía como negocio como si eres un agricultor consolidado que busca ampliar su actividad, hay algunos factores importantes que debes tener en cuenta antes de incurrir en el gasto que supone montar un sistema.

En primer lugar, es importante saber que, en la acuaponía, se trabaja con dos formas de vida diferentes que deben mantenerse en óptimas condiciones de salud en medio de una variedad de condiciones que cambian constantemente (por ejemplo, el pH y la temperatura). Deberás tener en cuenta el tamaño de la explotación que puedes gestionar de forma viable y tendrás que informarte sobre el proceso de obtención de permisos. La curva de aprendizaje para poner en marcha una explotación acuapónica es muy pronunciada y larga. La mayoría de los principiantes subestiman enormemente lo difícil que puede resultar gestionar un sistema multitrófico, y los gestores deben estar siempre a la altura de las circunstancias. Es importante que no te lances a la acuaponía precipitadamente. En su lugar, considera pasar un año con un sistema más pequeño para aprender y sacar partido de todos los errores que sin duda cometerás. Cuando hayas adquirido cierta experiencia práctica, podrás redactar un plan de negocio y de marketing verdaderamente realista y estarás en una posición mucho mejor para obtener rentabilidad en la acuaponía (Filipowich, 2018).

Jonathan Van Senten, investigador científico en Economía y Comercialización de la Acuicultura en el Centro de Investigación y Extensión Agrícola de Virginia Tech, ofrece consejos útiles para quienes deseen iniciar una explotación acuapónica (2018). En primer lugar, sea prudente a la hora de estimar los costes y los precios al elaborar su plan de negocio. Tenga en cuenta los costes de la inversión inicial, como el terreno, los edificios y los invernaderos, la amortización y los impuestos. Los costes de producción (poblaciones de peces y plántulas, pienso, control de enfermedades, mano de obra, combustible) pueden variar, y además hay que añadir los costes asociados al procesamiento y la comercialización. Los estudios de caso de SARE mencionados anteriormente pueden ser de gran ayuda para estimar sus costes de puesta en marcha y de funcionamiento.

En segundo lugar, debes comprender a fondo qué es lo que vendes. Es posible que tengas una idea de en qué consiste tu negocio y de los productos que ofreces, pero no todo el mundo lo ve de la misma manera. Quizás estés demasiado involucrado con tu producto y lo veas desde tu propia perspectiva. Analiza tu negocio de forma global con una mirada nueva y hazte una idea de lo que ve el público cuando pones tus productos a la venta. Puede que vendas lechuga y tilapia, pero ¿qué hay de los aspectos menos tangibles de tu oferta que cuentan una historia y pueden conectar con tu cliente? Quizás puedas promocionar el carácter local y sostenible de tu negocio.

En tercer lugar, lleva unos estados financieros correctos y precisos. La acuaponía, como ya se ha señalado, es compleja, y comprender tu flujo de caja, tus gastos de explotación y la amortización puede ayudarte a introducir pequeños cambios para ser más eficiente y productivo.

Por último, piensa en qué esperas obtener de tu negocio. ¿Cuáles son tus objetivos? ¿Te interesa trabajar a tiempo completo para mantener a tu familia? ¿Lo más importante para ti es abordar la inseguridad alimentaria y/o la sostenibilidad sin dejar de cubrir los gastos del negocio? Sea cual sea tu objetivo, empieza poco a poco y no arriesgues demasiado hasta que comprendas el sistema y las cifras. Date uno o dos años con un sistema más pequeño para cometer errores y aprender; entonces estarás en una posición mucho mejor para ampliar la escala.

La construcción y el equipamiento de un invernadero acuapónico a escala comercial pueden superar los 30 000 dólares, dependiendo del diseño del sistema y de la elección de los componentes. Debido al carácter altamente técnico de la acuaponía y a los gastos asociados a la producción en invernadero, se recomienda a los futuros productores que estudien a fondo los métodos de producción y el potencial de mercado. A continuación se enumeran una serie de consideraciones y oportunidades de aprendizaje orientadas a la evaluación de una empresa de invernaderos acuapónicos.

1. Los invernaderos acuapónicos producen dos tipos de productos alimenticios. Para evaluar la rentabilidad del invernadero, averigua cuáles son los rendimientos habituales y los precios de mercado de las hortalizas hidropónicas y el pescado, e investiga los mercados locales y regionales, así como los puntos de venta correspondientes. La venta al por menor directamente desde tu invernadero o en un puesto al borde de la carretera podría ser la opción ideal, pero esto dependerá de tu ubicación.
2. La acuaponía es un método de cultivo hidropónico, y el cultivo hidropónico es un método de producción en invernadero. Considera alternativas más sencillas y económicas. El cultivo en bolsas de hortalizas de invernadero —el cultivo de plantas en bolsas de polietileno rellenas de sustratos a base de compost— es una forma sencilla y productiva de iniciarse en la producción de hortalizas de invernadero. Es posible que pronto descubras que tu mayor reto es la comercialización semanal de productos frescos, más que la producción exitosa de hortalizas. Esto incluye la mano de obra necesaria para cosechar las hortalizas, la clasificación y el envasado con etiquetas de marca, los métodos de manipulación poscosecha para mantener una calidad superior y la entrega rápida de productos perecederos a los mercados establecidos.
3. Lee publicaciones técnicas y divulgativas sobre la acuicultura de recirculación y la acuaponía para familiarizarte con los métodos de producción, los rendimientos y los precios de mercado del pescado fresco y las hortalizas hidropónicas. Los recursos que se enumeran a continuación te permiten acceder rápidamente a material de lectura, diagramas e imágenes, así como a información relacionada.
4. Visita un invernadero acuapónico para observar el sistema de primera mano. Haz muchas fotos para documentar los componentes del sistema y cómo se relacionan entre sí. Ten en cuenta que los productores acuapónicos son personas muy ocupadas que han invertido mucho tiempo y recursos en poner en marcha sus negocios.
5. Apúntate a un curso breve. Uno de los más destacados es el que imparte la Universidad de las Islas Vírgenes. Nelson and Pade, Inc. ofrece una lista de cursos de formación y seminarios. Además, las sociedades y asociaciones de acuicultura suelen organizar conferencias y talleres que abordan numerosos aspectos de la producción acuapónica. Para más detalles, consulta la sección «Organizaciones y revistas de acuicultura y acuaponía» en la sección «Recursos adicionales» que figura a continuación.
6. Consigue uno o dos manuales de formación sobre acuaponía que ofrezcan especificaciones técnicas detalladas. El libro *Aquaponic Food Production: raising fish and plants for food and profit*; el folleto *Desktop Aquaponics*; y el plan de estudios sobre acuaponía de Nelson and Pade, Inc. son buenos puntos de partida. Cuando estés listo para explorar un sistema comercial, la *Guía de acuaponía* de *Backyard Aquaponics* de Joel Malcolm, en Australia Occidental, contiene especificaciones técnicas detalladas e ilustraciones. Para obtener más información sobre cómo acceder a estos manuales de formación, consulta la sección «Recursos adicionales» más abajo.
7. Contrata a un asesor agrícola para obtener asesoramiento y orientación especializados, y para reducir el tiempo y los riesgos que conlleva poner en marcha el proyecto. En la sección «Recursos adicionales» que figura a continuación se incluyen algunos asesores con experiencia en acuaponía.
8. Por último, evita la «tendencia del inventor» a reinventar la rueda. Los operadores de invernaderos acuapónicos de éxito ya han definido los componentes del sistema y los métodos de producción, basándose en años de investigación y experiencia. Elige uno de los modelos existentes y réplicalo en la medida de lo posible. El viejo dicho «primero pon en marcha el motor y luego ajusta el carburador» se puede aplicar perfectamente a los invernaderos acuapónicos que están empezando.

Referencias

Aquaponic Doctors. Sin fecha. Biografía de James Rakocy.

Bosma, Roel H., Ysette Lacambra, Ynze Landstra, Chiara Perini, Joline Poulie, Marie J. Schwaner y Yi Yin. 2017. La viabilidad financiera de la producción de pescado y hortalizas mediante la acuaponía. Aquacultural Engineering. Volumen 78, Parte B. p. 146-154.

Burden, Dan, y D. Allen Pattillo. 2018. Acuaponía. Centro de Recursos de Comercialización Agrícola. Universidad Estatal de Iowa.

Engle, Carole R. 2015. La economía de la acuaponía. Centro Regional de Acuicultura del Sur.

Filipowich, Brian. Asociación de Acuaponía. Comunicación personal, 2018.

Greenfeld, Asael, Nir Becker, Jennifer McIlwain, Ravi Fotedar y Janet F. Bornman. 2018. ¿Es la acuaponía económicamente viable? Identificación de la brecha entre el potencial y las incertidumbres actuales. Reviews in Aquaculture, 1-15.

Heidemann, Kevin. 2015. Análisis económico de los sistemas de producción acuapónica comercial. Informe final del proyecto SARE GS13-125.

Heidemann, Kevin. Director del proyecto SARE de la Universidad de Kentucky. Comunicación personal, 2018.

Holliman, J. B., J. Adrian y J. A. Chappell. 2008. Integración de sistemas de producción hidropónica de tomate y de acuicultura en recirculación en interior: un análisis económico. Informe especial n.º 6. Estación Experimental Agrícola de Alabama. Universidad de Auburn.

Khiari, Zied, Soba Kaluthota y Nick Savidov. 2019. «Bioconversión aeróbica de residuos sólidos de la acuicultura en fertilizante líquido: efectos de los parámetros del bioproceso en la cinética de la mineralización del nitrógeno». Aquaculture. Vol. 500. pp. 492-499.

NHPR. 2018. ¿El futuro de la alimentación? Acuicultura y acuaponía. New Hampshire Public Radio, 20 de noviembre.

Rakocy, James E., Michael P. Masser y Thomas M. Losordo. 2006. Sistemas de producción acuícola en tanques de recirculación: acuaponía — Integración del cultivo de peces y plantas. Centro Regional de Acuicultura del Sur.

Rumley, Elizabeth R. 2010. La acuicultura y la Ley Lacey. Centro Nacional de Derecho Agrario, Universidad de Arkansas.

Savidov, Nick. 2016. Agroecología en la acuaponía. Ponencia para el curso de pesca de la NOA, Lethbridge College, Ontario.

Savidov, Nick. Investigador en acuaponía del Lethbridge College. Comunicación personal, 2018.

Van Senten, Jonathan. Investigador científico en economía y comercialización de la acuicultura en el Centro de Investigación y Extensión Agrícola de Virginia Tech. Comunicación personal, 2018.

Recursos adicionales

Asesores agrícolas especializados en hidroponía integrada y acuicultura

Brian Filipowich
Anacostia Aquaponics
Washington, D.C.

Dr. James Rakocy y Dr. Wilson Lennard
Los doctores de la acuaponía

Fisheries Technology Associates, Inc.
506 Wabash Street
Fort Collins, CO 80522-3245
970-225-0150

Nelson and Pade, Inc.
Apartado de correos 761
Montello, WI 53949
608-297-8708

Pentair Aquatic Eco-Systems, Inc.
400 Regency Forest Drive, Suite 300
Cary, NC 27518
407-543-1204

The Aquaponic Source
5151 Ward Rd, Unidad 3
Wheat Ridge, CO 80033
303-720-6604

Piensos alternativos para la acuicultura

Piensos para la acuicultura: abordar la sostenibilidad a largo plazo del sector. 2012. Por A.G.J. Tacon, M.R. Hasan, G. Allan, A.-F. El-Sayed, A. Jackson, S.J. Kaushik, W.-K. Ng, V. Suresh y M.T. Viana. 2012. En: R.P. Subasinghe, J.R. Arthur, D.M. Bartley, S.S. De Silva, M. Halwart, N. Hishamunda, C.V. Mohan y P. Sorgeloos, (eds.). Cultivar las aguas para las personas y la alimentación. Actas de la Conferencia Mundial sobre Acuicultura 2010, Phuket, Tailandia. FAO, Roma y NACA, Bangkok.
[Del resumen:] El debate actual sobre el uso de productos marinos como ingredientes de los piensos acuícolas se centra en los recursos de harina y aceite de pescado; sin embargo, es más probable que la sostenibilidad del sector de la acuicultura esté vinculada al suministro sostenido de proteínas animales y vegetales terrestres, aceites y fuentes de carbohidratos para los piensos acuícolas, sobre todo porque una proporción significativa de la producción acuícola corresponde a especies no carnívoras. Por lo tanto, los países productores de acuicultura deberían hacer mayor hincapié en maximizar el uso de fuentes de ingredientes de calidad alimentaria disponibles localmente y alejarse del uso de recursos alimentarios de calidad alimentaria.

Fuentes alternativas de proteínas para piensos acuícolas. 2012. Por Ferouz Y. Ayadi, Kurt A. Rosentrater y Kasiviswanathan Muthukumarappan. Journal of Aquaculture Feed Science and Nutrition. Vol. 4, n.º 1. p. 1-16.
[Del resumen:] Repasa fuentes alternativas de proteínas y analiza los problemas y ventajas de los subproductos animales, los subproductos pesqueros, las proteínas bacterianas y las proteínas vegetales, y aborda los valores nutricionales y las raciones de alimentación.

La alimentación en la acuicultura en una era de recursos limitados. 2009. Por Rosamond L. Naylor, Ronald W. Hardy, Dominique P. Bureau, Alice Chiu, Matthew Elliott, Anthony P. Farrell, Ian Forster, Delbert M. Gatlin, Rebecca J. Goldburg, Katheline Hua y Peter D. Nicholsi. Actas de la Academia Nacional de Ciencias. Vol. 106, n.º 36. p. 15103-15110.
[Del resumen:] Este artículo analiza las tendencias en el uso de harina y aceite de pescado en los piensos acuícolas industriales, mostrando una reducción en las tasas de inclusión, pero un mayor uso total asociado al aumento de la producción acuícola y a la demanda de pescado rico en aceites omega-3 de cadena larga. Con los incentivos económicos y normativos adecuados, la transición hacia materias primas alternativas podría acelerarse, allanando el camino para un consenso en el sentido de que la acuicultura está ayudando al océano, y no agotándolo.

La importancia de la alimentación: satisfacer la demanda de piensos en la acuicultura. 2015. Por Albert G.J. Tacon y Marc Metian. Reviews in Fisheries Science & Aquaculture. Vol. 23. p. 1-10.
[Del resumen:] Este artículo pretende realizar un análisis global del crecimiento de la acuicultura y su papel en la producción mundial de alimentos, así como actualizar las estimaciones de las especies de peces y crustáceos que dependen de piensos compuestos.

Pienso ecológico en la piscicultura marina: cómo comunicar los parámetros de referencia del agua a las partes interesadas. 2009. Por Therese A. M. Jansson. Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas, Departamento de Economía, Tesis de grado en Administración de Empresas.
[Del resumen:] Debe reducirse el uso de harina y aceite de pescado, que son recursos no sostenibles (escasos) y costosos. El reto consiste en identificar sustitutos más respetuosos con el medio ambiente y económicos para la harina y el aceite de pescado no sostenibles. Se han realizado varios ensayos para reducir la proporción de harina de pescado no sostenible en la acuicultura de aguas profundas, en los que, por ejemplo, el pienso se ha sustituido en cierta medida por harina de soja. No obstante, es fundamental que el sustituto de la harina y el aceite de pescado mantenga tanto la calidad como la cantidad de producción que alcanzan los productos originales.

Las microalgas en los piensos acuícolas para una industria acuícola sostenible. 2017. Por Mahfuzur Rahman Shah, et al. Journal of Applied Phycology.
[Del resumen:] Esta revisión exhaustiva resume los avances más importantes y recientes en el uso de microalgas como suplemento o aditivo alimentario para sustituir la harina y el aceite de pescado en la acuicultura.

Fuentes de aceite n-3 para su uso en la acuicultura: alternativas a la captura insostenible de peces silvestres. 2008. Por Matthew R. Miller, Peter D. Nichols y Chris G. Carter. Nutrition Research Reviews. Vol. 21, n.º 2. p. 85-96.
[Del resumen:] Se destacan los beneficios y retos que conlleva el cambio de aceite en la alimentación de la acuicultura y se comparan cuatro fuentes potenciales principales distintas del aceite de pescado. Estas fuentes de aceite contienen precursores de ácidos grasos esenciales clave e incluyen: (1) otras fuentes marinas de aceite; (2) aceites vegetales que contienen precursores biosintéticos, como el ácido estearidónico; (3) fuentes de aceite unicelulares; (4) aceites vegetales derivados de cultivos de semillas oleaginosas que han sido modificados genéticamente para contener n-3 LC-PUFA.

Aprovechamiento de los residuos de un sistema de piscicultura marina en recirculación como fuente de alimento para el gusano poliqueto Nereis virens. 2011. Por Nicholas Brown, Stephen Eddy y Stefanie Plaud. Aquaculture. Volúmenes 322–323, n.º 21. p. 177-183.
[Del resumen:] El gusano poliqueto fue alimentado con residuos procedentes de un sistema de piscicultura y creció bien con estos residuos, recuperándose proteínas y lípidos valiosos. Los resultados demuestran que la producción de N. virens utilizando residuos de pescado es altamente eficiente. Esta especie es una excelente candidata para la acuicultura integrada y el reciclaje de residuos, y puede ofrecer beneficios económicos y medioambientales.

Vídeos sobre acuaponía y acuicultura

Vídeos sobre acuaponía. Por Ben Boothe.
Incluye más de 80 vídeos sobre todos los aspectos de la acuaponía y el cultivo de hortalizas y la cría de peces.

Lista de reproducción de YouTube sobre acuaponía. Universidad Estatal de Iowa.
Vídeos instructivos sobre nutrientes, biofiltración, aireación, esterilización con luz ultravioleta, producción de hortalizas, cría de peces, gestión de estanques y cómo empezar.

Serie de seminarios web de la Sociedad Estadounidense de Acuicultura
Desarrollados por la Asociación Nacional de Acuicultura y el Centro Regional de Acuicultura del Centro-Norte, con el apoyo de la Junta Nacional de la Soja, estos seminarios web ofrecen información sobre todo tipo de temas, desde cómo iniciar una explotación de acuaponía hasta la salud y la bioseguridad, pasando por la planificación empresarial.

Bibliotecas y listas de recursos sobre acuicultura y acuaponía

Acuaponía. Centro de Información sobre Sistemas Agrícolas Alternativos, Biblioteca Nacional Agrícola del Departamento de Agricultura delos Estados Unidos (USDA)
La Biblioteca Nacional Agrícola es una de las cuatro bibliotecas nacionales de los Estados Unidos y alberga una de las colecciones más grandes del mundo dedicada a la agricultura. La sección sobre acuaponía contiene numerosos enlaces a recursos para la puesta en marcha y la gestión de sistemas acuapónicos.

Biblioteca de acuicultura. Programa de Acuicultura de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA).
Biblioteca en línea con material relacionado con la acuicultura, como políticas, boletines informativos y fichas informativas.

Biblioteca digital sobre acuicultura respetuosa con el medio ambiente
Biblioteca Nacional Sea Grant
La Biblioteca Nacional Sea Grant (NSGL) contiene una colección completa de trabajos financiados por Sea Grant. La NSGL mantiene una base de datos bibliográfica con más de 36 000 registros que se pueden consultar por autor o palabra clave, o explorar por tema. Entre los elementos seleccionados se incluyen actas de conferencias sobre acuicultura en recirculación y documentos relacionados. La Biblioteca Digital de Acuicultura Respetuosa con el Medio Ambiente es un portal temático de la NSGL, organizado por categorías temáticas.

Explotaciones acuícolas y acuapónicas

Todo sobre la acuaponía
Una de las listas más completas de granjas y organizaciones dedicadas a proporcionar alimentos a las comunidades mediante la acuaponía. Incluye enlaces a vídeos educativos, socios comunitarios y servicios de diseño y asesoramiento.

Superior Fresh
Superior Fresh produce anualmente 160 000 libras de salmón del Atlántico y 1,8 millones de libras de hortalizas de hoja, en unas instalaciones de 40 000 pies cuadrados dedicadas a la piscicultura y 123 000 pies cuadrados de invernaderos, sin verter ningún residuo del agua de producción.

Apéndice I: Acuicultura ecológica/acuaponía

La producción ecológica de cultivos y ganado en Estados Unidos está regulada por el Programa Nacional Ecológico (NOP) del Departamento de Agricultura. El NOP es un programa de certificación y comercialización de productos ecológicos que garantiza que los alimentos y productos alimenticios etiquetados como «ecológicos» cumplan con las normas y directrices universales para la producción ecológica. Los insumos utilizados en la producción ecológica —como piensos y fertilizantes— deben ser de origen natural y estar libres de materiales sintéticos. Para obtener la certificación ecológica, se requiere un plan de explotación, documentación sobre los insumos y los métodos de producción, y una inspección de la explotación. Este proceso permite que los productos agrícolas se etiqueten y vendan como ecológicos.

En Europa, Australia e Israel se crían truchas, tilapias, salmones y otras especies de peces ecológicos siguiendo normas de producción elaboradas por organismos internacionales de certificación ecológica (para más información, véanse las Normas de la IFOAM para la Producción y el Procesamiento Ecológicos, versión de 2014). Sin embargo, la acuicultura ecológica no estaba claramente definida en la normativa del Programa Nacional de Productos Ecológicos (NOP), y la falta de directrices en este ámbito ha frenado el crecimiento de una industria nacional de acuicultura ecológica en Estados Unidos.

Para abordar la cuestión de la acuicultura ecológica, la Junta Nacional de Normas Ecológicas (NOSB) creó un Grupo de Trabajo sobre Animales Acuáticos en junio de 2000. En 2003, se formó un segundo grupo, el Grupo de Trabajo Nacional sobre Acuicultura Ecológica (NOAWG), con el fin de proporcionar orientación y aclaraciones adicionales a la NOSB. El informe publicado por el NOAWG presentó a la NOSB una serie de recomendaciones sobre las normas de acuicultura ecológica (véase Lockwood et al., 2005).

Sin embargo, la hidroponía, la acuaponía y la aeroponía han podido obtener la certificación en el marco del Programa Orgánico Nacional. Ha habido cierta controversia en torno a estos sistemas de producción sin suelo, y algunos defensores de la agricultura ecológica han pedido su prohibición. En 2010, la NOSB envió una recomendación al Programa Orgánico Nacional (NOP) en la que se afirmaba que «los sustratos de cultivo deberán contener suficiente materia orgánica capaz de sustentar una ecología del suelo natural y diversa. Por esta razón, los sistemas hidropónicos y aeropónicos están [deberían estar] prohibidos». En 2015, al detectar algunos puntos ambiguos en el informe, el Programa Nacional Orgánico autorizó a un grupo de trabajo a estudiar en qué medida las prácticas de producción hidropónica y acuapónica se ajustaban a la normativa orgánica del USDA (USDA, 2016). La NOSB formuló recomendaciones finales al NOP tras una reunión de 2017 llena de controversia en la que se sometió a votación la inclusión de los sistemas hidropónicos, acuapónicos y aeropónicos en la certificación orgánica. La moción para prohibir la producción hidropónica y acuapónica fue rechazada, pero la moción para prohibir la producción aeropónica en la certificación orgánica fue aprobada y se remitió al NOP para su aplicación (USDA, 2018).

Al igual que la hidroponía, la aeroponía es un sistema de cultivo sin tierra que suministra agua y nutrientes directamente a las raíces de las plantas. Los sistemas aeropónicos se diferencian en que utilizan un pulverizador atomizado para rociar las raíces de las plantas, en lugar de hacer circular el agua a través del lecho de cultivo o del canal.

En el momento de redactar este artículo, aún no existen directrices claras para la certificación de las explotaciones acuícolas en la normativa del NOP. Sin embargo, la certificación de las explotaciones acuapónicas se lleva a cabo con arreglo a las normas generales que rigen las explotaciones ecológicas. Mientras la NOSB, los productores, los representantes del sector y, ahora, el NOP debaten y analizan las ventajas y las preocupaciones que plantean la acuicultura ecológica, la hidroponía y la acuaponía, el número de explotaciones acuapónicas certificadas no ha dejado de aumentar. Una encuesta del USDA de 2010 dirigida a los organismos de certificación señaló que, en Estados Unidos, ocho organismos certificaban la hidroponía, con 39 operaciones hidropónicas certificadas. Cuando se volvió a realizar la encuesta en 2016, había 17 organismos de certificación que certificaban explotaciones hidropónicas y acuapónicas, mientras que 30 certificaban explotaciones hidropónicas, 22 certificaban explotaciones acuapónicas y un total de 69 certificaban explotaciones en contenedores (McEvoy, 2016).

Apéndice I: Bibliografía

Lockwood, George, Richard Nelson y Gary Jensen (eds.). 2005. Libro Blanco del Grupo de Trabajo Nacional sobre Acuicultura Ecológica: Propuesta de normas nacionales ecológicas para animales y plantas acuáticos de cría (acuicultura). Grupo de Trabajo Nacional sobre Acuicultura Ecológica.

McEvoy, Miles V. 2016. Ponencia presentada en la reunión de la Junta Nacional de Normas Ecológicas, 25 de abril. Servicio de Comercialización Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), Programa Nacional Ecológico.

USDA. 2016. Informe del Grupo de Trabajo sobre Hidroponía y Acuaponía, Memorándum dirigido al NOSB. USDA AMS NOP.

USDA. 2018. Situación actual de la hidroponía, la acuaponía y la aeroponía ecológicas; Actualizaciones de otoño de 2017 de la Junta Nacional de Normas Ecológicas. Servicio de Comercialización Agrícola del USDA, Programa Nacional Ecológico.

Apéndice II: Piensos acuáticos y sus alternativas

La acuaponía tiene la capacidad de producir grandes cantidades de alimentos cultivados de forma sostenible y de origen local. Con la tecnología y el seguimiento adecuados, puede convertirse en un sistema sin residuos que recicle los nutrientes en un circuito cerrado, reduciendo así la necesidad de utilizar nutrientes solubles que agotan los recursos para fertilizar los cultivos. Queda mucho trabajo por hacer para cerrar el ciclo, y si los productores acuapónicos pueden adoptar tecnologías como los biorreactores anaeróbicos para reciclar los residuos sólidos de los peces (Khiari et al., 2019) y utilizar piensos de origen sostenible (NOAA, 2012), la industria se acercará verdaderamente al sistema de cero residuos al que aspira.

Si bien en el sistema acuapónico se ha eliminado el uso de fertilizantes para el componente vegetal y se ha sustituido por los nutrientes procedentes de los peces, el componente piscícola sigue dependiendo de los piensos, lo que supone un gasto significativo, tanto desde el punto de vista económico como en lo que respecta a la sostenibilidad. La obtención de piensos adecuados para los peces ha sido un problema para la industria acuícola durante décadas. Históricamente, la harina y el aceite de pescado han sido la principal fuente de proteínas para los peces de piscifactoría, dado su perfil de aminoácidos (ácidos grasos omega 3 y 6). El coste de la harina y el aceite de pescado ha aumentado principalmente debido a la competencia con la industria de piensos para ganado, lo que ha dado lugar a una menor utilización de harina y aceite de pescado en el sector de la acuicultura (El-Sayed, 1999). La reducción de las poblaciones de peces (es decir, pequeños peces forrajeros como la menhaden, las anchoas y las sardinas) para la fabricación de harina y aceite de pescado también es motivo de gran preocupación (Naylor et al., 2000; Rubicon Resources, 2018; y Allsopp et al., 2008), y los investigadores y profesionales están estudiando piensos alternativos que incluyen soja, cebada, arroz, guisantes y otros cultivos, junto con colza, altramuz, gluten de trigo, gluten de maíz, diversas proteínas vegetales, algas y coproductos del procesamiento de mariscos (NOAA, 2012). Estos productos son prometedores, especialmente cuando se utilizan en una dieta mixta, para satisfacer las necesidades nutricionales de los peces producidos mediante acuicultura y acuaponía.

La producción de pescado a partir de proteínas de origen vegetal parece, a primera vista, una solución, especialmente para especies omnívoras como la carpa y la tilapia. Los peces carnívoros, como el salmón, pueden utilizar algunos piensos a base de plantas y algas, pero necesitan ácidos grasos de cadena larga que provienen de proteínas de origen animal marino y terrestre. Las limitaciones de las fuentes vegetales incluyen una baja digestibilidad, un bajo contenido en ácidos grasos omega 3 y 6, y factores antinutricionales en las proteínas vegetales (véase Naylor et al., 2000). Por esta razón, la harina y el aceite de pescado seguirán desempeñando un papel menor en la fabricación de piensos para peces (especialmente para el salmón), pero cuando se combinan con materias primas alternativas como la harina de aves de corral (Yones y Metwalli, 2016), las algas (Hemaiswarya et al., 2011) y proteínas de insectos (Newton et al., 2013), se puede reducir la presión sobre la pesca de captura silvestre, especialmente si los residuos de pescado y las capturas accidentales se pueden utilizar para satisfacer parte de las necesidades proteicas de los peces producidos en acuicultura (véase Hardy et al., 1983 y de Arruda et al., 2007).

La elección de piensos alternativos para la acuicultura puede resultar un proceso abrumador para los productores de acuaponía que aspiran a adoptar prácticas sostenibles. Reducir el uso de harina y aceite de pescado es importante para la salud y el bienestar de las pesquerías mundiales, y aunque existen muchas alternativas, es necesario seguir investigando para garantizar que las especies de criadero reciban una nutrición adecuada (Krogdahl, 2016).

Apéndice II: Bibliografía

Allan, Geoff. 2015. Piensos para la acuicultura sostenible. Industry & Investment NSW, Instituto de Pesca de Port Stephens, Australia.

Allsopp, Michelle, Paul Johnston y David Santillo. 2008. Desafiando a la industria en materia de sostenibilidad. Greenpeace Internacional.

de Arruda, Lia Ferraz, Ricardo Borghesi y Marilia Oetterer. 2007. El uso de residuos de pescado como ensilado: una revisión. Archivos Brasileños de Biología y Tecnología, vol. 50, n.º 5.

El-Sayed, Abdel-Fattah, M. 1999. Fuentes proteicas alternativas en la alimentación de la tilapia de criadero, Oreochromis spp. Aquaculture 179, 149–168.

Hardy, Ronald W., Karl D. Shearer, Fred E. Stone y Dave H. Wieg. 1983. «El ensilado de pescado en las dietas acuícolas». Revista de la Sociedad Mundial de Acuicultura, volumen 14, números 1-4.

Hemaiswarya, S., R. Raja, R. Ravi Kumar, V. Ganesan y C. Anbazhagan. 2011. «Microalgas: una fuente sostenible de alimento para la acuicultura». World J Microbiol Biotechnol, 27:1737–1746.

Khiari, Zied, Soba Kaluthota y Nick Savidov. 2019. «Bioconversión aeróbica de residuos sólidos de la acuicultura en fertilizante líquido: efectos de los parámetros del bioproceso en la cinética de la mineralización del nitrógeno». Aquaculture. Vol. 500. pp. 492-499.

Krogdahl, Ashild. 2016. El dilema de la harina de pescado: ¿qué alternativas hay? Foro Mundial de Nutrición de 2016, Vancouver, Canadá.

Naylor, Rosamond L., Rebecca J. Goldburg, Jurgenne H. Primavera, Nils Kautsky, Malcolm C. M. Beveridge, Jason Clay, Carl Folke, Jane Lubchenco, Harold Mooney y Max Troel. 2000. Efecto de la acuicultura sobre las reservas mundiales de pescado. Nature, vol. 405.

Newton, G. L., D. C. Sheppard y G. J. Burtle. 2013. Resumen de investigación: Prepupas de la mosca soldado negra: una alternativa convincente a la harina y el aceite de pescado. eXtension.

NOAA. 2012. El futuro de los piensos acuáticos.

Rubicon Resources. 2018. Tres piensos alternativos prometedores para la acuicultura. Medium.

Yones AMM, Metwalli AA. 2016. Efectos de la sustitución de la harina de pescado por harina de subproductos avícolas sobre el rendimiento del crecimiento, la utilización de nutrientes y los parámetros sanguíneos de la tilapia del Nilo juvenil (Oreochromis niloticus). J Aquac Res Development 7:389.

Acuaponía: sistemas multitróficos para la producción sostenible de alimentos
Por Lee Rinehart, especialista en agricultura del NCAT
Publicado en marzo de 2019
© NCAT 2019
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Ruta 54
Versión 032019

Esta publicación ha sido elaborada por el Centro Nacional de Tecnología Apropiada a través del programa de Agricultura Sostenible de ATTRA, en el marco de un acuerdo de cooperación con el Departamento de Desarrollo Rural del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). ATTRA.NCAT.ORG.