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Además de monitorear los parámetros fisicoquímicos generales que son importantes para mantener la calidad del agua en sistemas acuapónicos, y los parámetros biológicos que indican el rendimiento del sistema y revelan posibles problemas con la calidad del agua, también es necesario realizar controles periódicos en el rendimiento de la tecnología (filtros, agua, bombas de aire, etc.).

Tecnología

Eliminación de sólidos

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: Una consideración importante en acuapónica es el tiempo de retención y la eliminación de partículas grandes. Estas partículas incluyen alimentos no consumidos, residuos de pescado, así como otras fuentes de material biológico, como partículas vegetales. Pueden tener un impacto negativo en parámetros químicos como el pH y la DO. La filtración mecánica (pantallas físicas y barreras) será el primer paso importante en la supervisión para permitir la eliminación eficiente de partículas. La inspección visual de las pantallas y filtros suele ser el mejor método para comprobar si hay partículas grandes. Es importante que las partículas se retiren rápidamente, con el fin de evitar que se descompongan en trozos más pequeños, lo que aumentaría el tiempo necesario para su eliminación y daría lugar a una mayor demanda de oxígeno debido a una mayor carga de nutrientes (Thorarinsdottir et al. 2015). Las pantallas deben limpiarse con frecuencia para asegurarse de que se eliminan los residuos.

MONITORIO: Para partículas más pequeñas, una medida útil es la claridad del agua, también conocida como turbidez, aunque puede ser una medida subjetiva, dependiendo del método utilizado. El método es una representación de qué tan bien se transfiere la luz a través del agua. La principal causa de turbidez son a menudo los sólidos suspendidos, determinados como sólidos suspendidos totales (SST). Estos pueden medirse con precisión por peso seco. En primer lugar, se extrae alrededor de 1 L de agua del sistema. El volumen de la muestra puede reducirse en el caso de agua cargada con TSS, o aumentarse si el agua es clara. A continuación, la muestra de agua se filtra a través de un papel de filtro prepesado de un tamaño de poro especificado. Los sólidos permanecerán en el papel de filtro, que puede pesarse cuando esté completamente seco (es decir, cuando el papel deja de perder peso después de secarse). El aumento del peso del papel filtrante proporciona una medida de la cantidad de partículas presentes, que puede expresarse en mg/L o kg/m3 (Arroz et al. 2012) (Tabla 2).

Tabla 2: Procedimiento para la medición de sólidos en suspensión

No. ProcedimientoObservaciones1Pesar el papel filtrante al 0,1 mg más cercanoRegistrar la masa como Masa 12Configure el aparato de filtración, inserte un filtro y aplique avacuum con una bomba de vacío para extraer el agua a través del filtro3Mojar el papel filtrante con un pequeño volumen de agua desionizada (DI)4Agitar la muestra vigorosamente y luego medir el volumen de muestra predeterminado usando un cilindro graduado. Registrar el volumen filtrado5Enjuague el cilindro graduado y filtre con tres volúmenes de 20 mL de agua DI, permitiendo el drenaje completo entre lavados6Continuar la succión con la bomba de vacío durante tres minutos después de la filtración 7Transfiera cuidadosamente el filtro a un plato de pesaje de aluminio y coloque el filtro en una hoja de galletas o dispositivo similar8Coloque los filtros en un horno a 104 ± 1° C y séquelos durante una hora de aminimum 9Retire los filtros del horno y transfiéralos a un desecador para enfriarlos a temperatura ambiente. Pesar un filtro de muestra al 0,1 mg más cercanoRegistre la masa como Masa 2 y aplique la siguiente ecuación: TSS (mg/L) = (Masa 1 — Masa 2)/Volumen de la muestra

PROCEDIMIENTO DE SOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Si se descubre que se están acumulando desechos grandes en los filtros a velocidades que exceden la capacidad de los filtros para eliminarlos, se debe implementar un programa de limpieza mejorado. Si la turbidez comienza a aumentar, esto puede ser un signo de un problema dentro del sistema de filtración. Por lo tanto, los filtros deben revisarse regularmente para asegurarse de que no hay bloqueos o, si es posible, deben reducirse los tamaños de la pantalla para capturar partículas más pequeñas.

Biofiltración

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: Se deben realizar controles diarios de la función mecánica de la unidad de biofiltro para garantizar que el sistema de aireación funcione correctamente y que las burbujas de aire sean visibles; esto garantizará que haya un suministro adecuado de aire para las colonias bacterianas. Debe excluirse la luz del biofiltro, ya que esto puede fomentar el crecimiento de las algas; por lo tanto, debe garantizarse que las superficies de agua libre, es decir, encima de los acuarios y de la unidad de la planta, estén cubiertas con cubiertas resistentes a la luz. Los lodos también pueden acumularse en los medios de biofiltro, por lo que deben realizarse controles semanales para garantizar que la acumulación esté en niveles aceptables; de lo contrario, la eficiencia del sistema podría verse comprometida.

MONITORIO: La mejor manera de controlar el funcionamiento del biofiltro es analizando el agua en busca de niveles de amoníaco, nitrito y nitrato, utilizando pruebas electrónicas especializadas o fotométricas para garantizar que la calidad del agua se mantiene dentro de los rangos óptimos para las especies objetivo, y cumplir con las normas nacionales y de la UE legislación. Estas concentraciones de amonio, nitrito y nitrato generalmente se miden utilizando sensores electrónicos especializados, ya que cantidades específicas crean firmas en la conductividad del agua. La lectura numérica se puede comparar con las cantidades deseadas. Otra forma de medir los niveles de estos nutrientes es con pruebas fotométricas.

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Hay varios pasos que deben tomarse si se detectan altos niveles de amoníaco o nitrito. En primer lugar, hay que determinar si el biofiltro tiene un suministro adecuado de oxígeno y está libre de lodos. El pH debe ser monitoreado de cerca, ya que el nitrógeno se convierte en amoníaco tóxico (NH3) a niveles de pH más altos y es especialmente perjudicial para los peces. Si el pH se mantiene neutro o ácido, el nitrógeno se presenta en forma de amonio no tóxico ( NH+) (véase el cuadro 3 del capítulo 5). Los peces deben pasar hambre durante unos días para evitar que se añada al sistema un aumento de amonio en forma de residuos de pescado. Esto disminuirá la disponibilidad de amonio, limitará el crecimiento de Nitrosomonas, * y permitirá que las colonias *Nitrobacter conviertan nitritos sobrantes en nitratos. El amoníaco y el nitrito también pueden comprometer la absorción de oxígeno en los peces, por lo que las concentraciones de DO en los acuarios deben mantenerse óptimas (Thorarinsdottir et al. 2015).

Formación de biopelículas

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: No debe subestimarse la formación de biopelículas, que pueden obstruir componentes del sistema como tuberías o salidas o provocar que los sensores automáticos tomen lecturas defectuosas. Por lo tanto, las biopelículas deben controlarse y retirarse regularmente (se recomienda limpiar semanalmente).

PROCEDIMIENTO DE SOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Si, por ejemplo, sólo un sensor del sistema muestra un valor demasiado bajo o demasiado alto en el caso de una alarma de oxígeno, es posible que se haya formado una biopelícula en el sensor correspondiente, lo que conduce a mediciones incorrectas. Se ha observado que a medida que aumenta el biofilm, los valores de EC y oxígeno disminuyen continuamente. En caso de alarma, se deben tomar medidas de inmediato. No se debe suponer que la medición se debe a la formación de biopelículas en el sensor.

Bombas de agua y aire

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: Los dispositivos mecánicos que proporcionan DO y flujo tienen que ser revisados con frecuencia (Tabla 3) para garantizar un correcto funcionamiento. Las bombas de agua crean un flujo en los sistemas aquapónicos que transportan nutrientes y oxígeno a su alrededor. También mueven los productos de desecho hacia los filtros para que puedan ser eliminados. El mal funcionamiento de los dispositivos dará como resultado una disminución de la producción. Sin aireación suficiente, los peces y más tarde también las plantas morirán. La comprobación de las bombas de aire a menudo se puede hacer visualmente, asegurando que hay una corriente constante de burbujas procedentes de los aireadores. Una reducción de la DO también puede ser indicativa de un problema. Si se producen problemas, se debe buscar a un ingeniero debidamente capacitado para remediar el problema.

Cuadro 3: Tareas relacionadas con un sistema acuapónico

Diario:Observar los flujos de agua en diferentes puntos del sistema en la acuicultura y en la unidad hidropónica (el agua debe circular constantemente)Verificar el intervalo de la bomba de agua; intervalo más corto = mejor flujo de aguaAsegurar que la bomba de agua se sincroniza con las válvulas a través de las cuales el agua entra en los tanques de peces y la unidad hidropónicaCompruebe que no hay desbordamientos obstruidos (por ejemplo, por purín de pescado, alimento no consumido o material vegetal, o por partes del sistema) Temporalmente:Compruebe el funcionamiento de la bomba de agua y el sistema de aireaciónLimpie la (s) bomba (s), el sistema de aireación, las tuberías y la unidad hidropónica si es necesarioCompruebe el estado de las tuberías y válvulasCompruebe y limpie regularmente el prefiltro de agua Sustitución periódica de membranas y piezas de desgaste en bombas de aire con membranas

Pantallas ###

Las pantallas crean una barrera física entre las bombas, los filtros y, en algunos casos, el entorno exterior. Los peces que escapan de los sistemas acuapónicos pueden dañar el equipo, los filtros y, en casos extremos, pueden provocar la entrada de especies no nativas en un ecosistema natural. Es importante que se identifiquen las ubicaciones adecuadas para las pantallas. Estos incluirán bombas, corrientes de entrada para filtros y tuberías donde el agua entra y sale del sistema.

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: Las pantallas deben revisarse diariamente para detectar signos de desgaste, y las pantallas dañadas o desgastadas deben reemplazarse utilizando sustituciones adecuadas.

Desacoplamiento del hidropónico del compartimento aquapónico

En caso de contaminación en una zona del sistema, es ventajoso que la parte afectada del sistema se pueda desacoplar fácilmente del resto del sistema (por ejemplo, desenchufe una bomba). Esto puede garantizarse vinculando la unidad hidropónica y acuícola mediante, por ejemplo, un sumidero de la bomba que conecta los dos bucles del sistema. Es importante que todos los componentes del sistema para el tratamiento del agua estén ubicados en la parte de acuicultura, es decir, frente al sumidero de la bomba, de modo que se pueda garantizar una calidad adecuada del agua para los peces.

PROCEDIMIENTO DE SOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: La principal aplicación importante es que los peces pueden ser salvados si se produce contaminación en la sección hidropónica, por ejemplo, debido al uso inadecuado de pesticidas. Pero también puede ser ventajoso al revés, por ejemplo, si los peces necesitan ser tratados para enfermedades con sal. Durante el período de desacoplamiento, el agua del sistema hidropónico se puede fertilizar con fertilizantes orgánicos, que ciertamente no dañan a los peces (recuerde siempre que los dos bucles del sistema deben vincularse de nuevo tan pronto como sea posible).

Calidad del agua

El término calidad del agua incluye cualquier cosa que afecte negativamente a las condiciones requeridas para mantener peces y plantas sanos. Mantener una buena calidad del agua en un sistema aquapónico es de suma importancia. El agua es el medio a través del cual todos los macro y micronutrientes esenciales son transportados a las plantas, y el medio a través del cual los peces reciben oxígeno; por lo tanto, afectará directamente a la productividad y viabilidad del sistema. Hay cinco parámetros clave de la calidad del agua que son cruciales para una vigilancia estrecha en el sistema: DO, pH, temperatura del agua, compuestos de nitrógeno (amoníaco, nitritos y nitratos) y dureza del agua. Otros parámetros también necesitan ser monitoreados para mantener un sistema equilibrado saludable, como fósforo y otros nutrientes, contaminación de algas, SAT, concentración de dióxido de carbono, etc. Sin embargo, estos parámetros pueden ser monitoreados con menos frecuencia en un sistema bien equilibrado (Somerville et al. 2014a; Thorarinsdottir et al. 2015).

Oxígeno disuelto (DO)

La DO describe la cantidad de oxígeno molecular en el agua y generalmente se mide en miligramos por litro (mg/L). Si los niveles de DO no son suficientes, los peces están bajo estrés o sufren de crecimiento lento, y podrían morir. Los requisitos de DO difieren para los peces de agua caliente y de agua fría. La lubina y el bagre, por ejemplo, que son especies de agua caliente, requieren alrededor de 5 mg/L para el crecimiento máximo, mientras que la trucha, un pez de agua fría, requiere alrededor de 6,5 mg/L de DO. Las bacterias nitrificantes del biofiltro necesitan altos niveles de DO, que son esenciales para convertir los residuos de pescado en nutrientes vegetales. Por lo tanto, la DO afecta indirectamente el crecimiento de las plantas también. Además, las plantas necesitan altos niveles de DO (> 3mg/L), lo que hace que sea más fácil para la planta transportar y asimilar nutrientes a través de sus superficies radiculares. Además, en condiciones de baja DO, pueden aparecer patógenos de raíces vegetales. Se recomienda mantener los niveles de DO a 5 mg/L o más en un sistema aquapónico.

MONITORIO: Los niveles de oxígeno deben medirse con frecuencia en un nuevo sistema, pero una vez que los procedimientos se normalizan (por ejemplo, se han alcanzado las tasas adecuadas de alimentación y alimentación, y se proporciona una aireación suficiente) no es necesario medir la DO con la misma frecuencia. La supervisión de la DO puede ser un reto porque los dispositivos de medición pueden ser muy costosos. Hay algunos kits de acuarios disponibles que incluyen reactivos para probar contenido de DO, pero el enfoque más confiable es usar sondas de DO con medidores electrónicos, o monitores en línea que miden constantemente los parámetros más significativos en el tanque de peces. En una unidad de pequeña escala, podría ser suficiente para monitorear con frecuencia el comportamiento de los peces, el agua y las bombas de aire. Si los peces llegan a la superficie en busca de agua superficial rica en oxígeno, esto indica que los niveles de DO en el sistema son demasiado bajos.

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Los niveles bajos de DO no suelen ser un problema con los cultivadores acuapónicos aficionados que utilizan bajas tasas de población de peces. El problema tiende a surgir más en operaciones con altas tasas de población. Si los niveles de DO en su sistema son demasiado bajos, aumente la aireación añadiendo más piedras de aire o cambiando a una bomba más grande. No hay riesgo de añadir demasiado oxígeno; cuando el agua se satura, el oxígeno adicional simplemente se dispersará en la atmósfera. Tenga en cuenta que los niveles de DO están estrechamente relacionados con la temperatura del agua. El agua fría puede contener más oxígeno que el agua tibia, por lo que en climas más cálidos, es esencial controlar la DO o aumentar preventivamente la aireación.

El consumo de oxígeno también está relacionado con el tamaño de los peces: los peces más pequeños consumen cantidades considerablemente mayores de oxígeno que los peces grandes. Este hecho debe tenerse en cuenta a la hora de configurar el sistema y de almacenar peces pequeños (Sallenave 2016; Somerville et al. 2014a). Si se detectan niveles bajos de DO en el agua de la unidad hidropónica, esto podría resolverse instalando una bomba de aire.

pH

El pH de una solución es una medida de cuán ácida o alcalina es en una escala de 1 a 14 pH 7 es neutro, pH 7 es alcalino. El pH se define como la cantidad o la actividad de los iones de hidrógeno (H+) en una solución:

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La ecuación muestra que el pH se reduce a medida que aumenta la actividad de iones de hidrógeno. Esto significa que el agua ácida tiene altos niveles de H+ y, por lo tanto, un pH bajo. El pH del agua es un parámetro especialmente importante para plantas y bacterias. Para las plantas, el pH controla la disponibilidad de nutrientes. A un pH de 5.5-6.5, todos los nutrientes son fácilmente accesibles para las plantas, pero fuera de este rango se vuelve difícil (Figura 2). Incluso una ligera desviación del pH a 7,5 o más puede conducir a deficiencias de hierro, fósforo y manganeso en las plantas (véase también la Figura 10 en Capítulo 5).

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Figura 2: El impacto del pH en la disponibilidad de nutrientes de las plantas. Por F. Moeckel\ [Dominio público], de Wikimedia Commons

Las bacterias nitrificantes no pueden convertir el amoníaco en nitrato a un pH de 6 o menos. Esto hace que la biofiltración sea menos exitosa y los niveles de amoníaco pueden comenzar a aumentar. Los peces tienen un rango de tolerancia al pH de aproximadamente 6,0 a 8,5. Para satisfacer las necesidades de los tres organismos (plantas, peces y bacterias), el pH en el sistema acuapónico debe mantenerse entre 6 y 7.

Ciertos eventos o procesos en el sistema aquapónico afectarán el pH, por lo que no permanecerá constante y tendrá que ser monitoreado regularmente. Estos procesos son la nitrificación, la densidad de la población de peces y la contaminación del fitoplancton. En el proceso de nitrificación, las bacterias producen pequeñas concentraciones de ácido nítrico y el pH del sistema aquapónico se reduce. La densidad de la población de peces también afecta el pH del sistema. Cuando los peces respiren producen CO2 que se libera en el agua. Al contacto con el agua, el CO2 se convierte en ácido carbónico (H2 CO3 ), lo que también reduce el pH del agua. Este efecto es mayor en las densidades más altas de la población de peces. El fitoplancton es generalmente siempre presente en el sistema aquapónico, aunque altas cantidades son indeseables, ya que compite con las plantas por los nutrientes. Debido a que el fitoplancton fotosintetiza, que consume el CO2 en el agua, esto aumenta el pH, especialmente durante el día cuando la fotosíntesis está al máximo. En total, el agua acuapónica generalmente se acidifica y el pH deberá ser monitoreado y ajustado regularmente (Somerville et al. 2014a; Thorarinsdottir et al. 2015).

MONITORIO: Existen varios métodos para monitorizar el pH. Lo más simple es usar tiras de prueba de pH, que es el método más barato, pero solo es moderadamente preciso. El siguiente nivel de precisión implica el uso de kits de prueba de agua; sin embargo, el método recomendado y el más preciso es utilizar medidores digitales con sondas de pH y monitores en línea para la monitorización continua. Idealmente, el nivel de pH debe controlarse de forma continua o al menos diaria y ajustarse adecuadamente.

PROCEDIMIENTO DE SOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Hay varias maneras de elevar el pH en el Los métodos más comunes incluyen:

  • Añadir NaHCo3 cuando sea necesario. Disolver NaHCo3 en un poco de agua, añadirlo gradualmente al tanque y medir el pH. Es posible que necesites hasta 20 g por 100 L. No añada demasiado a la vez, ya que esto puede matar a los peces.

  • Adición de bases fuertes, como hidróxido de calcio (Ca (OH)2) o hidróxido de potasio (KOH). Disuelva los pellets o el polvo en agua y agréguelo gradualmente al tanque de peces.

En algunos casos, el agua en el sistema puede ser dura con un pH alto, típicamente en regiones con piedra caliza o lecho de tiza. El pH también puede aumentar si existe una alta tasa de evapotranspiración, o si la densidad de la población de peces no es suficiente para producir suficientes residuos para impulsar la nitrificación. En estos casos, el pH deberá reducirse añadiendo ácido en el depósito de agua antes de la pecera. En este caso, el ácido fosfórico (H3PO4), que es un ácido relativamente suave, se puede agregar al agua del depósito (¡nunca directamente a la pecera!) (Thorarinsdottir et al. 2015).

Temperatura del agua

La temperatura del agua afecta a todos los aspectos de los sistemas acuapónicos. Cada organismo dentro del sistema tiene su propio rango óptimo de temperatura del agua, que debe tenerse en cuenta a la hora de elegir las especies de peces y el tipo de cultivo. Además, se debe elegir una combinación de peces y plantas que coincida con la temperatura ambiente de la ubicación del sistema, ya que cambiar la temperatura del agua puede requerir mucha energía. La temperatura tiene un efecto sobre la DO así como sobre la toxicidad del amoníaco; el agua contiene menos DO a altas temperaturas y más amoníaco sindicalizado (tóxico). Las altas temperaturas también pueden restringir la absorción de calcio en las plantas.

MONITORIO: La temperatura del agua se puede controlar con termómetros analógicos o digitales, o con sondas de temperatura. Si se utiliza un dispositivo de medición en línea, la monitorización de la temperatura generalmente se incluye en el sistema.

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Las superficies de agua de los tanques de peces, las unidades hidropónicas y los biofiltros deben protegerse del sol mediante estructuras de sombreado. Del mismo modo, la unidad puede protegerse térmicamente utilizando aislamiento contra temperaturas nocturnas frías dondequiera que ocurran. Alternativamente, existen métodos para calentar pasivamente unidades acuapónicas utilizando invernaderos o energía solar con mangueras negras enrolladas, que son más útiles cuando las temperaturas ambiente son inferiores a 15 °C (Somerville et al. 2014a).

Nitrógeno total (amoníaco, nitrito, nitrato)

El nitrógeno es un parámetro crucial para la calidad del agua. La suma de la forma tóxica no ionizada y la forma iónica no tóxica de amoníaco se llama Nitrógeno Amoníaco Total (TAN). Tan es lo que mide la mayoría de los kits de prueba de amoníaco comerciales. En una unidad aquapónica en pleno funcionamiento con biofiltración adecuada, los niveles de amoníaco y nitrito deben ser cercanos a cero, o como máximo 0,25—1,0 mg/L (véase Capítulo 5).

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: El análisis del agua de los compuestos nitrogenados (TAN, NO -, NO -) debe realizarse diariamente o al menos semanalmente para vigilar los picos de amonio y nitrito (Tabla 4).

Tabla 4: Parámetros con valores objetivo, máximo y mínimo de compuestos nitrogenados en el agua del sistema

ParámetroAbbr. UnidadValor objetivoUmbral inferiorUmbral superiorTotal Amoníaco NitrógenoTANmg/L0,0-1,0Nitrito-NO2mg/L0,0- 0.2Nitrato-NO3mg/L0.0-300

MONITORIO: Los kits de acuarios para medir amoníaco, nitrito y nitrato son bastante precisos y rentables. El análisis espectrofotométrico se puede utilizar para una medición más precisa. Hay kits de prueba espectrométricos disponibles para medir amoníaco, nitrito y nitrato.

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Si se producen picos de nitrito o amoníaco, no alimente a los peces durante varios días, pero no deje de alimentarlos por completo, ya que esto también hará morir de hambre a los microorganismos del biofiltro (Klinger-Bowen et al. 2011) (ver también la procedimientos de solución de problemas para la biofiltración en la sección 9.2.1).

Fósforo y otros nutrientes

La nutrición juega un papel crucial en la salud de las plantas, y un método para verificar este parámetro es observar la condición de los tejidos vegetales observando el estado general de la planta. Los cambios en la forma y el color de la hoja, así como el marchitamiento de la planta, pueden ser una indicación de ciertas deficiencias de nutrientes, y será necesario investigar rápidamente para garantizar la supervivencia del cultivo. A continuación se describen los signos que las plantas pueden mostrar si la presencia de sus nutrientes más importantes se reduce. Los rangos óptimos de nutrientes difieren de un cultivo a otro, por lo que es importante que el operador esté familiarizado con el rango óptimo de nutrientes para el cultivo elegido (Thorarinsdottir et al. 2015).

Fósforo (P)

Las deficiencias se caracterizan por un crecimiento deficiente de las raíces, enrojecimiento de las hojas, hojas de color verde oscuro y retraso en la madurez. Las puntas de las hojas de las plantas también pueden aparecer quemadas (Thorarinsdottir et al. 2015).

Potasio (K)

La deficiencia causará una menor absorción de agua y afectará la resistencia a las enfermedades. Las indicaciones de deficiencia de potasio incluyen manchas quemadas en hojas más viejas, marchitamiento y el fracaso de flores y frutos para desarrollarse adecuadamente (Thorarinsdottir et al. 2015).

Calcio (Ca)

Las deficiencias son bastante comunes en acuapónica, y los signos incluyen quemaduras de punta en plantas frondosas, pudrición final en plantas fructíferas y crecimiento inadecuado de tomates (Thorarinsdottir et al. 2015).

Magnesio (Mg)

Las deficiencias generalmente implican cambios en el color de las hojas viejas, con el área entre las venas se vuelve amarilla, rígida y quebradiza antes de caerse. Rara vez se encuentra en acuapónica (Thorarinsdottir et al. 2015).

Azufre (S)

Las deficiencias generalmente implican cambios en el color de las hojas nuevas, con el área entre las venas se vuelve amarilla, rígida y quebradiza antes de caerse. Es un problema que rara vez se encuentra en la acuapónica (Thorarinsdottir et al. 2015).

Hierro (Fe)

La falta de hierro en un sistema se presenta visualmente, volviendo amarillas las puntas de las plantas y las hojas enteras de las plantas jóvenes. Esto eventualmente cambiará a blanco con parches necróticos. Una deficiencia puede identificarse fácilmente observando cambios en las hojas nuevas en comparación con las hojas viejas. Las hojas nuevas crecerán y aparecerán blancas, mientras que las hojas viejas permanecerán verdes. Para facilitar la absorción de las plantas, a menudo se añade hierro en su forma quelada, en concentraciones de hasta 2 mg/L. El hierro también se puede aplicar directamente sobre las hojas, con un spray. También es importante controlar el pH cuando se sospecha deficiencia de hierro, ya que a un pH inferior a 8 el hierro puede precipitar del agua y evitar la absorción por las plantas. Una buena regla a seguir es añadir 5 mL de hierro por 1 m2 de plantas cultivadas. Una alta concentración de hierro no dañará un sistema acuapónico, aunque puede dar un ligero color rojo al agua (Roosta & Hamidpour 2011; Thorarinsdottir et al. 2015.

Zinc (Zn)

Como resultado de la deficiencia de zinc, el crecimiento de las plantas se retrasará, presentándose como entrenudos acortados y hojas más pequeñas. En términos generales, un problema importante en acuapónica es la toxicidad del zinc, porque si bien las plantas pueden tolerar un exceso, los peces no pueden y pueden causar mortalidad. El zinc se utiliza como parte del proceso de galvanización de tanques de peces, tuercas y pernos, etc., y se encuentra en los residuos de pescado. Por lo tanto, las deficiencias rara vez son un problema. Los niveles de zinc deben mantenerse entre 0,03 y 0,05 mg/L, ya que la mayoría de los peces se estresarán en 0,1 a 1 mg/L, y comenzarán a extinguirse a 4-8 mg/L. Como el zinc se introduce en el sistema principalmente a través del recubrimiento en el equipo, la mejor manera de mantener los niveles de zinc dentro del rango es usar alternativas al galvanizado , como el acero inoxidable o el plástico (Storey 2018) (para obtener información detallada, véase también el cuadro 9 del capítulo 5).

MONITORIO: Aunque el monitoreo de los tejidos vegetales da una indicación del estado nutritivo del agua, sólo se revela después de que una deficiencia ha llegado a la etapa en que un problema se ha presentado dentro del cultivo. La mejor solución es, por tanto, un seguimiento constante del agua (véase Calidad del agua en 9.2.2).

Dureza del agua

Hay dos tipos de dureza del agua, que son especialmente relevantes para la acuapónica: dureza general (GH) y dureza de carbonato (KH). GH puede describirse esencialmente como la cantidad de iones de calcio (Ca+), magnesio (Mg+) y, en menor medida, hierro (Fe+) presentes en el agua. La GH suele ocurrir de forma natural en áreas donde los cursos de agua fluyen a través y hacia áreas con altas concentraciones de depósitos de piedra caliza. GH es importante tanto para las plantas como para los peces dentro de los sistemas acuapónicos, ya que Ca+ y Mg+ son nutrientes esenciales de las plantas y, por lo tanto, son necesarios para una producción vegetal saludable. También puede ser una fuente útil de micronutrientes para los peces dentro del sistema; por ejemplo, Ca+ dentro del agua puede evitar que los peces pierdan otras sales, aumentando así la productividad general del sistema.

KH es importante principalmente como agente de almacenamiento en búfer. KH se puede describir como la cantidad total de carbonatos (CO 2-) y bicarbonatos (HCO -) dentro de un sistema, lo que da alcalinidad al agua. Por lo tanto, la KH tiene un impacto en los niveles de pH, y actúa como amortiguador del aumento de la acidez que puede derivarse de ciertos procesos fisiológicos. Por ejemplo, el proceso de nitrificación, que, como se mencionó anteriormente, convierte el amonio de los desechos de pescado en los nitratos utilizados por las plantas, genera ácido nítrico como subproducto. Esto puede acumularse y, en última instancia, disminuir suficientemente el pH hasta que cause estrés a los organismos. Los iones H+ del ácido añadido al agua se unirán a carbonatos (CO2- ) y bicarbonatos (HCO- ), amortiguando contra el aumento de la acidez (Sallenave 2016; Somerville et al. 2014a; Thorarinsdottir et al. 2015).

MONITORIO: A menudo no es necesario controlar constantemente la dureza del agua dentro de un sistema de flujo si se garantiza que las fuentes de entrada de agua tienen niveles adecuados de GH para promover la salud de las plantas y los peces, así como KH para neutralizar el ácido nítrico acumulado durante el proceso de nitrificación. El nivel de dureza óptimo (Tabla 5) para sistemas acuapónicos está entre 60-120 mg/L (moderadamente duro). Sin embargo, en los sistemas RAS, esto debe ser monitoreado una vez a la semana. La dureza del agua expresada en miligramos de carbonato de calcio equivalente por litro puede clasificarse como:

Tabla 5: Clasificación de la dureza del agua basada en las concentraciones correspondientes de carbonato cálcico

Concentración declasificación de dureza del agua(mg/l)suave0-60moderadamente duro60-120 Duro120-180Muy Duro>180

La dureza se puede medir con tiras de prueba simples. La dureza total se puede medir en mg/L o °dH (grado de dureza alemana). El pH también dará una medida de dureza, siendo más agua alcalina más dura.

PROCEDIMIENTO DE SOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Si se descubre que el agua no está en un nivel adecuado de dureza, a menudo es posible arreglarlo con aditivos para aumentar el nivel. También se puede añadir piedra caliza o coral triturado al agua para aumentar la dureza (Sallenave 2016; Somerville et al. 2014a; Thorarinsdottir et al. 2015.

Contaminación de algas, sólidos sedimentables

El crecimiento de algas en un sistema acuapónico puede tener efectos negativos en su rendimiento. Las algas son organismos fotosintéticos y crecerán rápida y fácilmente en el agua si se exponen a la luz. Dado que ocurren naturalmente en todas las fuentes de agua, es casi inevitable que ocurran dentro de un sistema aquapónico. La morfología de las algas va desde organismos unicelulares, conocidos como fitoplancton, y tipos multicelulares, conocidos como macroalgas El fitoplancton puede reproducirse rápidamente, volviendo verde agua, mientras que las macroalgas forman largas hebras filamentosas, que se pueden unir al fondo de los tanques. El crecimiento de algas puede afectar las características químicas del agua y puede interferir con la mecánica de los filtros y bombas. Las algas compiten con otros organismos por nutrientes. Producen oxígeno durante el día y lo consumen por la noche. En casos graves, el consumo de oxígeno de algas durante la noche puede provocar que el agua se vuelva anóxico, causando la muerte de los peces. Las algas filamentosas también pueden crecer a tamaños bastante grandes, y a menudo son difíciles de descomponer. Esto significa que una acumulación de algas puede causar daños a los filtros y bombas que pueden ser costosos de reparar y que pueden comprometer el rendimiento del sistema.

MONITORIO: El monitoreo del crecimiento de algas es en su mayoría simple, dependiendo generalmente de la inspección visual de áreas como las paredes de los tanques de peces, alrededor de bombas y filtros, y alrededor de las raíces de las plantas.

PROCEDIMIENTO DE SOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: El crecimiento de algas se puede prevenir bloqueando la luz mediante pantallas (Somerville et al. 2014a).

Los sólidos suspendidos se pueden clasificar en sólidos sedimentables y no sedimentables. Los sólidos sedimentables son aquellos que se asientan en el fondo de la pecera. El mayor contribuyente son los residuos sólidos de pescado, compuestos por heces, alimentos no consumidos y otros materiales biológicos. Se estima que 0,45 kg de piensos para peces producen 0,11-0,13 kg de residuos sólidos (Sallenave 2016). La acumulación de sólidos sedimentables en exceso tendrá un impacto negativo en un sistema acuapónico por varias razones. En primer lugar, el aumento de la carga orgánica disminuirá el DO a medida que se descompone. Esto afectará a otros organismos del sistema, como las bacterias nitrificantes que requieren oxígeno para convertir el amoníaco en nitratos. En segundo lugar, las partículas pueden adherirse a las raíces de las plantas, disminuyendo su eficiencia.

MONITORIO: Para medir sólidos sedimentables, tome 1 L de una muestra de agua bien mezclada, colóquelo en un cono Imhoff (Figura 3) y déjelo durante 1 hora para asentarse. El cono se graduó en mm, por lo que una lectura directa de mm/L se puede inferir directamente de la profundidad del material asentado (Madecivileasy 2016).

PROCEDIMIENTO DE SOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Los sólidos sedimentables se eliminan mediante filtración, por lo que es necesario garantizar que todos los filtros sean del tamaño correcto y estén en buen estado de funcionamiento.

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Figura 3: Conos Imhoff para la medición de sólidos sedimentables.

Sanidad vegetal

Las condiciones desfavorables (por ejemplo, temperatura subóptima, intensidad luminosa insuficiente, deficiencia de nutrientes o plagas y enfermedades) disminuirán el rendimiento general de los cultivos.

MONITORIO: Es muy importante asegurar que los parámetros se establezcan dentro del rango óptimo para las especies y cultivares que se cultivan.

PROCEDIMIENTO DE SOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: En tales casos, una estrecha vigilancia de la apariencia de las plantas ayudará a identificar la causa subyacente (Somerville et al. 2014b).

Enfermedad

Uno de los principales beneficios de los sistemas acuapónicos es la resistencia comparativa de las plantas a las enfermedades. La pudrición de la raíz es una enfermedad que infecta numerosas especies de plantas que crecen en sistemas hidropónicos. Sin embargo, se ha demostrado que los cultivos cultivados en sistemas acuapónicos tienen una mayor resilencia a los agentes causantes, como Pythium aphanidermatum (Stouvenakers et al. 2018).

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: Los operadores deben ser diligentes a la hora de controlar la enfermedad. La familiaridad con el sistema es crucial para poder observar cualquier cambio. Lo más importante es el control de la calidad del agua y los parámetros físicos. Debido a la naturaleza controlada de la acuapónica, es posible establecer parámetros de tal manera que se minimice la introducción y propagación de la enfermedad.

MONITORIO: Por ejemplo, dado que la pudrición de la raíz solo es virulenta en rangos de temperatura entre 20-30 ºC, el control de la temperatura es, por tanto, una medida eficaz contra su propagación (Grosch & Kofoet 2003; Sirakov et al. 2016). Otra consideración importante es la flora microbiana: las bacterias beneficiosas y otros microbios juegan un papel importante en la salud vegetal, por lo que es importante que se utilicen inoculantes de estos organismos, y su presencia se verifique ocasionalmente por el uso de cultivos; sin embargo, esto no es fácil y requiere experiencia.

PROCEDIMIENTO DE SOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: La salud vegetal y el color de La forma de la hoja también puede decirnos si una planta está yendo bien. La marchitez y los signos de estrés pueden ser indicadores útiles de problemas de salud vegetal (problemas de raíz, cuello o vasculares), así como de desequilibrios de nutrientes.

Humedad relativa

La humedad relativa puede describirse como la cantidad de humedad en el aire, en relación con la capacidad total de carga del aire para el agua; por ejemplo, la humedad relativa del 75% es igual al 75% del contenido total de agua que podría estar presente en el aire. El nivel de agua que el aire puede contener depende de la temperatura, por lo que una habitación a 30 ºC podría tener significativamente más agua que la misma habitación a 25 ºC. El punto en el que la humedad relativa alcanza el 100% se conoce como punto de rocío.

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: Este parámetro es una consideración importante en acuapónica, ya que controlar la humedad en un rango deseado puede prevenir enfermedades, así como defenderse de parásitos. Al igual que la mayoría de los organismos, los parásitos tienen un umbral óptimo bajo el cual pueden operar eficientemente; por ejemplo, los ácaros pueden causar daño a las plantas al perforar las células vegetales mientras se alimentan. Como no pueden tolerar condiciones húmedas y húmedas, los señores se utilizan a menudo para aumentar la humedad y evitar que se causen tales daños. Los microorganismos como el moho y los hongos también pueden causar un problema en los sistemas acuapónicos y como son difíciles de eliminar a través de la filtración, la humedad puede utilizarse para controlar las esporas (Brown 2006; Storey 2016). Algunas especies vegetales están adaptadas para sobrevivir en condiciones húmedas, mientras que lo contrario es cierto para plantas de regiones más templadas. Por lo tanto, es importante entender qué condiciones se adaptan mejor a las plantas que se cultivan.

MONITORIO: Una vez establecida la humedad relativa óptima para un cultivo, debe ser monitoreada constantemente para garantizar que no caiga fuera de este rango durante períodos prolongados. La medición de la humedad es un procedimiento sencillo, utilizando un medidor conocido como higrómetro. Esto da la humedad relativa de un área como porcentaje.

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Si la humedad relativa cae fuera del rango deseado, la temperatura puede ser alterada, ya que la humedad relativa es una función de la temperatura y, por lo tanto, si la humedad relativa es demasiado baja, un aumento de la temperatura permitirá que el agua condensada se evapore. Por el contrario, si la humedad es demasiado alta, bajar la temperatura disminuirá la humedad en el aire. También se puede manipular el flujo de aire. La ventilación, por ejemplo, diluirá el vapor de agua en el aire, reduciendo así la humedad. También hay dispositivos conocidos como deshumidificadores que pueden activarse en un punto determinado para sacar agua del aire. Estos pueden ser especialmente útiles para automatizar el proceso, reduciendo así los costes operativos (mano de obra) (Brown 2006; Somerville et al. 2014b; Storey 2016.

Temperatura del aire

La temperatura del aire ambiente tendrá un efecto sobre cómo crecen las plantas. La mayoría de los vegetales crecen en el rango entre 18-30 ºC, aunque hay algunas especies que se adaptan a umbrales más altos o más bajos. Las acelgas y los pepinos suizos, por ejemplo, tendrán un buen rendimiento entre 8-20 °C, mientras que las especies tropicales como la okra prefieren temperaturas entre 17-30 °C. La temperatura puede afectar la capacidad de una planta para defenderse de enfermedades, causando estrés y permitiendo que las plagas y parásitos prosperen. Otra consideración es la respuesta fisiológica de la planta a la temperatura. Los verdes frondosos, por ejemplo, comienzan a florecer y sembrar a temperaturas más altas, lo que afecta su sabor, haciéndolos amargos y desagradables.

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: Es importante controlar constantemente la temperatura del aire en una unidad acuapónica, y las mediciones deben tomarse en diferentes lugares.

MONITORÍA: Se puede hacer con un termómetro digital o con un termómetro analógico. Cualquier cambio en la temperatura debe tenerse en cuenta.

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Si la temperatura cae fuera del rango deseado, puede aumentarse o disminuirse utilizando equipos especializados (por ejemplo, calentadores de aire, unidades de aire acondicionado). La mejor manera de garantizar que la temperatura óptima se mantenga durante todo el año es garantizar que el cultivo cultivado se adapte al clima local (Leaffin 2017).

Intensidad de la luz

En condiciones normales de crecimiento, las plantas reciben la luz necesaria para la fotosíntesis del sol. Al igual que otras variables en la naturaleza, esto depende de la ubicación geográfica, la hora del día y las condiciones ambientales locales. La luz es un requisito fundamental para el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, es esencial que se proporcionen los niveles adecuados para el cultivo elegido, con el fin de garantizar un rendimiento óptimo (Chen Lopez 2018). La luz puede medirse por su intensidad (lux), que es el número de fotones que alcanzan una superficie de un tamaño definido. La unidad métrica de intensidad luminosa es el lumen (lm) y el lux es igual a un lumen por metro cuadrado. En acuapónica lo que es de interés es el número de fotones que llegan a la superficie de una hoja. Los fotones son un tipo de partícula elemental, y son esencialmente paquetes de energía que conforman una corriente de luz. El número de fototones atrapados por una hoja es el factor determinante en la tasa de crecimiento de la planta (Badgery-Parker 1999).

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: Sin la intensidad de luz adecuada, las plantas no pueden crecer ni funcionar tan bien como deberían. El punto en el que la fotosíntesis es igual a la respiración se conoce como el punto de compensación. Esta es la intensidad que permitirá a las plantas sobrevivir, pero no crecer, y difiere de planta a planta. Por el contrario, el punto en el que la intensidad de la luz no aumenta la fotosíntesis y, por lo tanto, deja de limitar el crecimiento, se conoce como el punto de saturación. Generalmente, las hojas superiores estarán saturadas en torno a 32.000 lux. Debido a las sombras, las hojas inferiores no recibirán tanta luz como las hojas superiores. Para que toda la planta se sature, los niveles de luz deben ser alrededor de 100.000 lux. La radiación fotosintéticamente activa (PAR) es la parte del espectro de luz que las plantas utilizan para la fotosíntesis, e incluye longitudes de onda de 400-700 nm, que representa casi toda la luz visible (Badgery-Parker 1999; Chen López 2018.

MONITORIO: Hay varias formas de medir la luz, e incluso hay aplicaciones que se pueden comprar para teléfonos inteligentes (aunque las revisiones de estos deben ser cuidadosamente revisadas, ya que a veces pueden ser menos que precisas). Debido a que la intensidad de la luz se basa en su potencia, la energía utilizada para alimentar las luces se puede extrapolar para dar una medida de luminiscencia en vatios, o vatios por metro cuadrado (Wm-2). Del mismo modo, podemos medir la cantidad de energía emitida desde una fuente, como una bombilla, desde una distancia. Un radiómetro es un dispositivo que mide la potencia de una fuente de luz, y un piranómetro se puede utilizar para medir la cantidad total de radiación de onda corta. La radiación de onda corta incluye luz fotosintética, así como energía de rayos UV y luz infrarroja cercana (IR). Las plantas y las personas experimentan la luz infrarroja como el calor. Estos medidores son baratos de comprar y usar, aunque sí tienen sus limitaciones, la mayor de las cuales es que su uso bajo luces eléctricas puede dar lecturas erróneas, especialmente cuando la fuente de luz tiene altos niveles en el espectro azul o rojo. Los sensores cuánticos son una forma más precisa de medir la luz; sin embargo, son más caros que los medidores de pie-vela. Por lo general, se trata de dispositivos portátiles que funcionan con pilas, que miden PAR. Ellos muestran su lectura digitalmente, y algunos vienen con capacidades de registro de datos para permitir la transferencia fácil de datos a un ordenador. En tercer lugar, los instrumentos que miden el flujo radiante, que es la cantidad de energía por unidad de tiempo, pueden utilizarse para medir la intensidad de la luz.

PROCEDIMIENTO DE SOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Dado que el crecimiento de las plantas no es uniforme, las lecturas deben tomarse de diferentes lugares (oscuros y claros) para garantizar que no haya áreas con deficiencias graves. Si, por ejemplo, las partes inferiores de las plantas están cayendo por debajo de los niveles óptimos, la productividad se reducirá (Runkle 2009; Runkle 2012). Corregir la intensidad de la luz cuando cae por debajo del rango óptimo suele ser un proceso bastante simple. Si hay problemas obvios, como bombillas sopladas, estos deben reemplazarse. Se pueden añadir más luces a las zonas más oscuras, y el posicionamiento de las luces se puede cambiar para garantizar que todas las áreas de las plantas reciban el nivel óptimo.

Salud de los peces

El seguimiento de la salud de los peces es un aspecto central del mantenimiento de un sistema aquapónico saludable.

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: Esto se logra típicamente a través de la observación del comportamiento y la apariencia física de las poblaciones, y una comprensión de lo que constituye «normal». Para ello es importante comprender los patrones de comportamiento típicos y las apariencias físicas de las especies de peces en cuestión. La calidad del agua desempeña un papel importante en la salud de los peces, y mantener una buena calidad constante permite que los peces permanezcan en condiciones libres de estrés. Mantener un sistema inmune saludable les permitirá defenderse de las complicaciones derivadas de la introducción de enfermedades y parásitos.

MONITORIO: En general, los peces deben observarse diariamente, y deben tenerse en cuenta su condición, así como cualquier cambio, los signos clínicos de estrés, enfermedad e infestación parasitaria.

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Otra consideración importante es la densidad de la La posible introducción de estrés y enfermedades en un sistema puede evitarse asegurando que los peces se mantengan a una densidad de población adecuada y que la alimentación se mantenga a niveles adecuados (Somerville et al. 2014c).

Tasas de alimentación

Es importante controlar las tasas de alimentación por varias razones. Demasiados alimentos pueden conducir a un exceso de suministro de nutrientes en el agua, lo que resulta en complicaciones en los parámetros químicos y micro (biológicos).

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: Alimentar a los peces muy poco puede causar retraso en el crecimiento, lo que lleva a una disminución de la productividad en el sistema, así como un aumento del estrés y la agresión, lo que puede causar que los peces se ataquen entre sí, lo que resulta en heridas y llagas que pueden infectarse.

MONITORIO: Por lo general, la cantidad de alimento se pesa, aunque las tasas de alimentación también se pueden medir visualmente, monitoreando a los peces hasta que disminuyan las tasas de alimentación y dejen de alimentarse; en algunos sistemas esto se hace usando cámaras submarinas. Muchas empresas de piensos para peces también darán tasas recomendadas de alimentación, lo que permitirá a los operadores estimar con precisión la cantidad de alimento que deben dar. Las tasas de alimentación deben observarse y observarse en cada alimentación para permitir la monitorización.

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Si las tasas de alimentación comienzan a reducirse, esto podría ser una señal de que algo está mal en el sistema y se deben tomar medidas apropiadas, como la investigación por parte de un veterinario. Un aumento en las tasas de alimentación podría ser una señal de que los peces no están siendo alimentados lo suficiente, en cuyo caso el alimento debería aumentarse (Masser et al. 2000).

Crecimiento

El crecimiento es una medida importante de lo bien que están haciendo los peces en un sistema, y las empresas de piensos a menudo proporcionan gráficos de crecimiento que proporcionan una estimación de la tasa de crecimiento esperada de los peces en función de las tasas de alimentación.

MONITORIO: El crecimiento se mide físicamente, pesando primero y alquitando una red de tamaño adecuado en una báscula de gancho. A continuación, los peces se capturan utilizando la red y se pesan ambos. Otra forma de pesar los peces es colocarlos en cubos de agua en una escala. Esto es especialmente práctico si los peces son pequeños, por lo que se puede pesar más de un pez al mismo tiempo. Tenga en cuenta que con este método, se debe tener cuidado ya que los peces angustiados más grandes pueden golpear con fuerza los lados del cubo, causando así daños. Para medir la longitud de los peces, generalmente es aconsejable anestesiarlos utilizando un anestésico adecuado, como el metanesulfonato de tricaína. Una cantidad adecuada de metansulfonato de tricaína se disuelve en un recipiente separado de agua, que es de un tamaño adecuado para los peces. Los peces deben colocarse en el agua hasta que se vuelvan cojeros y seguros de manejar, y luego pueden colocarse sobre una superficie plana, medirse con una regla, y liberarse. Estas mediciones deben tomarse una vez a la semana y anotarse. Cualquier cambio inesperado en el tamaño y el peso debe ser investigado.

Indicadores para evaluar las poblaciones de peces

Los indicadores más importantes de las poblaciones de peces sanas son el comportamiento y la condición física. Cualquier cosa fuera de lo común se puede clasificar como signos clínicos de enfermedad o estrés.

MONITORIO: Por lo general, los peces deben ser monitoreados durante y directamente después de la alimentación, y deben tenerse en cuenta los cambios en la cantidad de alimentos consumidos. Los peces sanos presentarán algunos de los siguientes comportamientos (OIE 2018):

  • Nadar de una manera ordinaria y decidida

  • Aletas limpias e intactas, que se extienden y utilizan adecuadamente

  • Piel clara y limpia, con escamas intactas

  • No respirar en la superficie del agua

El comportamiento anormal y los signos clínicos de problemas dentro de un stock son bastante generales, y puede ser imposible determinar la causa de un problema solo en función de éstos. Las cosas a tener en cuenta incluyen (Bruno et al. 2013):

Signos de comportamiento:

  • Cambios en las tasas de alimentación

  • Letargo y morbilidad

  • Cambios en los patrones de natación, como parpadear, espiral o no mantener la flotabilidad

  • Colgando cerca de salidas de agua

  • Colgando alrededor en los puntos de intercambio de oxígeno

  • Rompiendo la superficie y jadeando cerca de la superficie Signos clínicos:

  • Ópercula acortada o acampanada

  • Hemorragia

  • Exoftalmia (levantado, saltó los ojos)

  • Enoftalmia (ojos hundidos)

  • Agallas pálidas, zonificadas o necróticas

  • Lesiones

  • Parches blancos

  • Ventilación inflamada

Una forma ideal de medir y registrar estos signos es mediante una hoja de puntuación clínica, un ejemplo de la cual se muestra en la Tabla 5. Una hoja de puntuación clínica es una hoja en la que se pueden registrar y anotar signos clínicos y conductuales, en función de su gravedad, por ejemplo, débil, leve y grave.

Tabla 5: Ejemplo de una hoja de puntuación clínica para registrar signos clínicos y conductuales en peces

Graves Suave Débil No hay señal Comportamiento Moribund Letárgico Colgando vertical Espiral Intermitente Pérdida de equilbrio Cuerpo Oscuro Abdomen distendido Anoréxica Ojos Exoftálmica Enoftálmico branquias Pálido Zonificado Necrótico Lesiones Flanco En otros lugares

Estrés

El estrés puede ser uno de los factores más perjudiciales para los peces en sistemas acuapónicos. Por sí solo, puede que no sea suficiente matar las poblaciones; sin embargo, el estrés crónico puede conducir a una serie de factores complicantes, generalmente causados por la supresión del sistema inmune. Los peces inmunocomprometidos son más propensos a ser víctimas de agentes infecciosos, como bacterias, virus y hongos, así como de infestaciones parasitarias. También puede reducir la capacidad de un pez para contrarrestar los cambios repentinos en su entorno, lo que lleva a la mortalidad.

MONITORIO: El estrés puede ser monitoreado directamente en el organismo, a través de la liberación de ciertas hormonas, como el cortisol. Sin embargo, esto requiere personal capacitado, para garantizar que no se produzca estrés adicional. Estas mediciones también entran en la categoría de experimentación con animales, y deben respetarse las leyes locales de protección animal. La mejor manera es garantizar que se eviten situaciones estresantes. Esto se puede lograr asegurando que los peces se mantengan a la densidad de población adecuada, alimentados adecuadamente, y que las características físicas del agua (temperatura, pH, DO, etc.) se mantengan en óptimos fisiológicos para la especie elegida (Rottmann et al. 1992; Somerville et al. 2014c).

Enfermedad

La enfermedad es una consideración importante en cualquier sistema donde los animales se mantienen en densidades de cría más altas que las que se encontrarían en la naturaleza, y esto también es cierto en los sistemas acuapónicos. Los problemas relacionados con la enfermedad pueden verse exacerbados por condiciones deficientes, como la baja DO, y también pueden causar patógenos oportunistas para introducir infecciones.

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: En general, los sistemas de recirculación contenidos están algo aislados de la introducción de los agentes causantes de la enfermedad. Sin embargo, esto puede ser una espada de doble filo, ya que puede ser difícil erradicar la enfermedad después de su introducción, y cuanto antes se identifiquen los problemas, más eficaces serán el tratamiento y las medidas correctivas. En los sistemas de flujo, la filtración a través de la arena, por ejemplo, o el tratamiento con luz UV pueden reducir la probabilidad de introducción de enfermedades. En cualquier caso, es necesario un seguimiento cuidadoso y coherente. Incluso con una prevención cuidadosa, es posible que se introduzcan enfermedades en el sistema, y es importante que esto se reconozca y se aborde con ayuda de asesoramiento veterinario, si es necesario.

MONITORIO: Para controlar adecuadamente las poblaciones, es importante que los operadores estén familiarizados con los signos clínicos y de comportamiento que pueden presentar los peces y que se han identificado anteriormente. En un sistema con un elevado número de animales, es probable que haya casos de peces que son deficientes, y aunque no sea indicativo de una enfermedad, se recomienda realizar controles diarios para controlar la salud general de la población y las muertes; los peces muertos deben ser retirados de el sistema y se eliminan de manera biosegura. Si la frecuencia de los signos clínicos o las mortalidades comienzan a aumentar, es importante asegurarse de que existen procedimientos para identificar primero el problema y luego tomar medidas correctivas.

PROCEDIMIENTO DE SOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Por esta razón, es importante que los operadores sepan cómo ponerse en contacto con un especialista veterinario en salud de los peces (Martins et al. 2010; Somerville et al. 2014c).

Parámetros de especial interés

A veces, los parámetros no estándar en la calidad del agua serán relevantes en un sistema acuapónico, especialmente al elegir la fuente de su agua. Puede elegir utilizar agua del medio ambiente (agua de lluvia, agua de río o lago, etc.), o agua del grifo tratada municipalmente. Dependiendo de la fuente de agua, el agua puede diferir en los niveles de DO, presencia o ausencia de metales pesados y otros microcontaminantes, productos químicos traza y desinfectantes, y puede o no estar contaminada con bacterias coliformes. El agua que se añade al sistema puede ser de una calidad muy diferente dependiendo de:

  • La ubicación del agua fuente

  • El clima reciente (si se utiliza agua del medio ambiente)

  • Tratamientos municipales de agua (si se utiliza agua del grifo)

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN: El tratamiento del agua potable a menudo incluye la adición de desinfectantes, como cloro y cloraminas. Estos deben tener un efecto residual, lo que significa que permanecen activos en el agua después de la aplicación del desinfectante. Esto puede ser problemático en un sistema acuapónico, ya que depende en gran medida de las comunidades microbianas del biofiltro. Por otro lado, el agua tomada directamente del medio ambiente puede tener otros problemas, incluyendo la contaminación con microbios indeseables, como bacterias coliformes, o la presencia de contaminantes, como productos químicos alteradores endocrinos y metales pesados (Godfrey 2018).

MONITORIO: La monitorización de estos parámetros no estándar es imposible sin acceso a técnicas analíticas como la cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC), la espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS), la espectroscopia de absorción atómica (AAS) y equipos y materiales de laboratorio de microbiología, tales como un incubadora, campana de flujo laminar, autoclave, aparato de filtración por vacío y medios de crecimiento microbiológico. Dado que este equipo es muy caro, lo mejor es consultar a un laboratorio nacional para mediciones específicas si se sospecha un problema con el agua fuente.

PROCEDIMIENTO DE RESOLUCIÓN DE PROCEDIMIENTO: Una solución más económica y práctica es evitar problemas con el agua fuente mediante la instalación de un filtro de carbón, que eliminará cualquier residuo desinfectante y contaminantes potenciales, y un filtro UV que desactivará cualquier microbio no deseado en el agua fuente.

*Copyright © Socios del Proyecto Aqu @teach. Aqu @teach es una asociación estratégica Erasmus+ en educación superior (2017-2020) dirigida por la Universidad de Greenwich, en colaboración con la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich (Suiza), la Universidad Técnica de Madrid (España), la Universidad de Liubliana y el Centro Biotécnico Naklo (Eslovenia) . *

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