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Como se describe en el Capítulo 1, la acuapónica es una forma de agricultura integrada que combina dos técnicas principales, la acuicultura y la hidropónica. En una unidad de recirculación continua, el agua de cultivo sale de la pecera que contiene los desechos metabólicos de los peces. El agua pasa primero a través de un filtro mecánico que captura desechos sólidos, y luego pasa a través de un biofiltro que oxida el amoníaco al nitrato. El agua luego viaja a través de los lechos de cultivo de plantas donde las plantas absorben los nutrientes, y finalmente el agua regresa, purificada, a la pecera (Figura 2.1). El biofiltro proporciona un hábitat para que las bacterias conviertan residuos de peces en nutrientes accesibles para las plantas. Estos nutrientes, que se disuelven en el agua, son entonces absorbidos por las plantas. Este proceso de eliminación de nutrientes limpia el agua, evitando que el agua se vuelva tóxica con formas nocivas de nitrógeno (amoníaco y nitrito), y permite que los peces, las plantas y las bacterias prosperen simbióticamente. Por lo tanto, todos los organismos trabajan juntos para crear un entorno de crecimiento saludable para los demás, siempre que el sistema esté adecuadamente equilibrado.

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El ciclo del nitrógeno

El proceso biológico más importante en acuapónica es el proceso de nitrificación, que es un componente esencial del ciclo global del nitrógeno visto en la naturaleza. El nitrógeno (N) es un elemento químico y un componente esencial para todas las formas de vida. Está presente en todos los aminoácidos, que componen todas las proteínas que son esenciales para muchos

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procesos biológicos para los animales, como la regulación enzimática, la señalización celular y la construcción de estructuras. El nitrógeno es el nutriente inorgánico más importante para todas las plantas. El nitrógeno, en forma de gas, es en realidad el elemento más abundante presente en la atmósfera de la Tierra que representa alrededor del 78 por ciento de ella, y el oxígeno sólo representa el 21 por ciento. Sin embargo, a pesar de que el nitrógeno es tan abundante, sólo está presente en la atmósfera como el nitrógeno molecular (N2), que es un triple enlace muy estable de átomos de nitrógeno y es inaccesible para las plantas. Por lo tanto, el nitrógeno en su forma N2 debe cambiarse antes de que las plantas lo utilicen para el crecimiento. Este proceso se llama fijación de nitrógeno. Forma parte del ciclo del nitrógeno (Figura 2.2), visto en toda la naturaleza (Figura 2.3). La fijación del nitrógeno se ve facilitada por bacterias que alteran químicamente el N2 mediante la adición de otros elementos como hidrógeno u oxígeno, creando así nuevos compuestos químicos como el amoníaco (NH3 ) y el nitrato (NO3 -) que las plantas pueden utilizar fácilmente. Además, el nitrógeno atmosférico puede fijarse a través de un proceso de fabricación de uso intensivo de energía conocido como el Proceso Haber, utilizado para producir fertilizantes sintéticos.

El animal representado en la figura 2.3 produce desechos (heces y orina) que están hechos en gran parte de amoníaco (NH3). Otra materia orgánica en descomposición que se encuentra en la naturaleza, como plantas o animales muertos, se descompone por hongos y diferentes grupos de bacterias en amoníaco. Este amoníaco es metabolizado por un grupo específico de bacterias, que es muy importante para la acuapónica, llamadas bacterias nitrificantes. Estas bacterias primero convierten el amoníaco en compuestos de nitrito (NO2-) y luego finalmente en compuestos de nitrato (NO3-). Las plantas pueden usar amoníaco y nitratos para realizar sus procesos de crecimiento, pero los nitratos son más fácilmente asimilados por sus raíces.

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Las bacterias nitrificantes, que viven en entornos diversos como el suelo, la arena, el agua y el aire, son un componente esencial del proceso de nitrificación que convierte los residuos vegetales y animales en nutrientes accesibles para las plantas. La Figura 2.4 muestra el mismo proceso que el ilustrado en la Figura 2.3, pero incluye un diagrama de flujo más complejo que muestra todas las etapas del ciclo del nitrógeno.

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Este proceso natural de nitrificación por bacterias que ocurre en el suelo también se lleva a cabo en el agua de la misma manera. Para la acuapónica, los desechos animales son los excrementos de peces liberados en los tanques de cultivo. Las mismas bacterias nitrificantes que viven en tierra también se establecerán naturalmente en el agua o en todas las superficies húmedas, convirtiendo el amoníaco de los residuos de peces en el nitrato fácilmente asimilable para que las plantas las utilicen. La nitrificación en sistemas acuapónicos proporciona nutrientes para las plantas y elimina el amoníaco y el nitrito que son tóxicos (Figura 2.5).

*Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus y Alessandro Lovatelli, Small scale aquaponic food production, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproducido con permiso. *


Food and Agriculture Organization of the United Nations

http://www.fao.org/
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