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Los principales parámetros que afectan el crecimiento de bacterias que deben tenerse en cuenta al mantener un biofiltro sano son la superficie adecuada y las condiciones adecuadas del agua.

Área de superficie

Las colonias bacterianas prosperarán en cualquier material, como las raíces de las plantas, a lo largo de las paredes de los tanques de peces y dentro de cada tubería de cultivo. El área total disponible para estas bacterias determinará la cantidad de amoníaco que son capaces de metabolizar. Dependiendo de la biomasa de los peces y el diseño del sistema, las raíces de las plantas y las paredes del tanque pueden proporcionar un área adecuada. Los sistemas con alta densidad de población de peces requieren un componente de biofiltración separado donde se contiene un material con una superficie elevada, como medios de cultivo inertes: grava, toba o arcilla expandida (Figura 2.7).

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pH del agua

El pH es lo ácida o básica que es el agua. El nivel de pH del agua tiene un impacto en la actividad biológica de las bacterias nitrificantes y su capacidad para convertir amoníaco y nitrito (Figura 2.8). Los rangos para los dos grupos nitrificantes siguientes han sido identificados como ideales, sin embargo, la literatura sobre el crecimiento de bacterias también sugiere un rango de tolerancia mucho mayor (6-8,5) debido a la capacidad de las bacterias para adaptarse a su entorno.

| Bacterias nitrificantes | pH óptimo | | — | — | | Nitrosomonas spp. | 7.2-7.8 | | Nitrobacter spp. | 7.2-8.2 |

Sin embargo, para la acuapónica, un rango de pH más apropiado es 6-7 porque este rango es mejor para las plantas y los peces (el capítulo 3 discute el compromiso sobre los parámetros de calidad del agua). Además, una pérdida de eficiencia bacteriana puede compensarse con más bacterias, por lo que los biofiltros deben dimensionarse en consecuencia.

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Temperatura del agua

La temperatura del agua es un parámetro importante para las bacterias y para la acuapónica en general. El rango de temperatura ideal para el crecimiento y la productividad de las bacterias es de 17 a 34 °C. Si la temperatura del agua baja por debajo de 17 °C, la productividad de las bacterias disminuirá. Por debajo de 10 °C, la productividad puede reducirse en un 50 por ciento o más. Las bajas temperaturas tienen un impacto importante en la gestión de las unidades durante el invierno (véase el capítulo 8).

Oxígeno disuelto

Las bacterias nitrificantes necesitan un nivel adecuado de oxígeno disuelto (DO) en el agua en todo momento para mantener altos niveles de productividad.

La nitrificación es una reacción oxidativa, donde el oxígeno se usa como reactivo; sin oxígeno, la reacción se detiene. Los niveles óptimos de DO son de 4 a 8 mg/litro. La nitrificación disminuirá si las concentraciones de DO caen por debajo de 2,0 mg/ litro. Además, sin suficientes concentraciones de DO, puede crecer otro tipo de bacteria, una que convertirá los valiosos nitratos en nitrógeno molecular inutilizable en un proceso anaeróbico conocido como desnitrificación.

Luz ultravioleta

Las bacterias nitrificantes son organismos fotosensibles, lo que significa que la luz ultravioleta (UV) del sol es una amenaza. Esto es particularmente el caso durante la formación inicial de las colonias de bacterias cuando se establece un nuevo sistema aquapónico. Una vez que las bacterias han colonizado una superficie (3 -5 días), la luz UV no plantea ningún problema importante. Una forma sencilla de eliminar esta amenaza es cubrir los componentes de la pecera y filtración con material de protección UV, asegurando que no hay agua en el componente hidropónico esté expuesta al sol, al menos hasta que las colonias bacterianas estén completamente formadas.

Las bacterias nitrificantes crecerán en material con una superficie elevada (Figura 2.9), protegido con material de protección UV y bajo condiciones adecuadas de agua (Tabla 2.1).

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TABLA DE ##### 2.1

Tolerancia de calidad del agua para bacterias nitrificantes

| | Temperatura (°C) ** | **pH | *Amoníaco (mg/litro) * | *Nitrito (mg/litro) * | *Nitrato (mg/litro) * | *DO (mg/litro) * | | — | — | — | — | — | — | — | | Rango de tolerancia | 17 -34 | 6 -8,5 |\ < 3 |\ < 3 |\ < 400 | 4 -8 |

*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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