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12.2 Aeroponía

2 years ago

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12.2.1 Fondo

La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de los Estados Unidos (NASA) describe la aeroponía como el proceso de cultivo de plantas suspendidas en el aire sin suelo o medios de producción de alimentos limpios, eficientes y rápidos_. Además, la NASA señala que los cultivos pueden ser plantados y cosechados durante todo el año sin interrupción, y sin contaminación del suelo, pesticidas y residuos, y que los sistemas aeropónicos también reducen el uso de agua en un 98%, el uso de fertilizantes en un 60% y eliminan el uso de plaguicidas por completo. Se ha demostrado que las plantas cultivadas en sistemas aeropónicos absorben más minerales y vitaminas, haciendo que las plantas sean más saludables y potencialmente más nutritivas (NASA Spinoff). Otras ventajas de la aeroponía son las siguientes:

  • El entorno de cultivo puede mantenerse limpio y estéril.

  • Esto reduce las posibilidades de enfermedades de las plantas y la propagación de la infección.

  • Las plántulas no se estiran ni se marchitan durante la formación de raíces.

  • Las plántulas se eliminan fácilmente para el trasplante sin shock de trasplante.

  • El crecimiento de las plántulas se acelera, lo que conduce a un aumento de los ciclos de cultivo y, por lo tanto, más producción anual

Para Weathers y Zobel (1992), la aeroponía se define como el cultivo de plantas enteras y/o tejidos con sus raíces o todo el tejido alimentado por una niebla aire/agua (a diferencia de la inmersión en agua, suelo, agar nutriente u otros sustratos). Para ellos, las plantas que se cultivan sólo parcialmente con sus raíces en el aire y parte en soluciones nutritivas o que se cultivan durante parte del tiempo en el aire y parte del tiempo en solución nutritiva se cultivan a través de un proceso de aerohidroponía y no areoponía.

Así, los sistemas aeropónicos funcionan pulverizando o pulverizando la zona de la raíz con solución nutritiva. Las raíces de las plantas se suspenden en el aire y se someten a una pulverización continua o intermitente/periódica de gotas de agua ricas en nutrientes, en forma de gotas o niebla muy fina, con tamaños de gotas de 5 a 50 μm (micras). Es habitual encontrar un kit «hobby/doméstico» con tamaños de gotas de pulverización de 30—80 μm. Los atomizadores ultrasónicos o de niebla seca producen un tamaño de gota\ <5 μm, pero estos requieren aire comprimido y boquillas muy finas, o puede ser posible utilizar transductores ultrasónicos para producir estas niebla.

En aeroponía, como ocurre con la hidroponía, se puede optimizar el suministro de nutrientes y, en comparación entre hidroponía y aeroponía, Hikosaka et al. (2014) señalan que no se encontró diferencia entre el crecimiento y la calidad de cosecha en lechuga utilizando aeroponía de niebla seca. Sin embargo, hubo un aumento significativo en las tasas de respiración radicular y en las tasas de fotosíntesis de las hojas. También señalan que este sistema también utiliza menos agua y que puede ser más eficiente y fácil de manejar que la hidropónica convencional (Hikosaka et al. 2014). En un documento de revisión sobre las tecnologías modernas de cultivo de plantas en la agricultura bajo ambientes controlados, Lakhiar et al. (2018) señalan que la aeroponía «se considera el mejor método de cultivo de plantas para la seguridad alimentaria y el desarrollo sostenible».

12.2.2 Origen de la aeroponía

Richard J. Stoner II es considerado el padre de la aeroponía. La revisión de la NASA sobre la acuapónica (Clawson et al. 2000) señala que el origen de la acuapónica está en gran medida en el estudio de la morfología de las raíces, pero se origina en la naturaleza, por ejemplo, con plantas, por ejemplo, orquídeas que crecen en áreas tropicales donde la niebla ocurre de forma natural. Clawson et al. (2000) señalan el desarrollo de aeroponía de B. T. Barker, quien «logró cultivar manzanos con un spray», y F. W. W. Went, quien en 1957 cultivó tomates y plantas de café en niebla y denominó al proceso «aeroponics». Con respecto al estudio de la morfología de las raíces, Carter en 1942 utilizó aeroponía como una forma de investigar las raíces de piña, y Klotz en 1944 investigó las raíces del aguacate y los cítricos, y luego muchos otros incluyendo Hubick y Robertson; Barak, Soffer y Burger; Yurgalevitch y Janes; y Dutoit, Weathers, y Briggs llevaron a cabo varios experimentos en aeroponía (véase Clawson et al. 2000 para más detalles).

12.2.3 Problemas crecientes de aeroponía

Clawson et al. (2000) informan de las pruebas realizadas por Tibbits et al. (1994) de que la nebulización continua puede «contribuir al crecimiento fúngico y bacteriano en las proximidades de o en las plantas», y además algunos investigadores han encontrado que debido a las gotas finas y a los sistemas de empañamiento continuo, puede haber dificultades en la entrega de nutrientes a todas las plantas donde hay una alta densidad de plantas». En este sentido se ha demostrado que la nebulización a intervalos proporciona un sistema más saludable y raíces más saludables en comparación con las técnicas de empañamiento continuo y hidropónicas. El uso de intervalos también hace que las plantas sean más resistentes a cualquier interrupción en la niebla, acondicionando las plantas para que prosperen más tiempo en niveles más bajos de humedad, con una probable reducción en los niveles de patógenos. Para la nebulización efectiva, 'el tamaño de las gotas y la velocidad también son parámetros aeropónicos importantes. La eficiencia de la recolección de niebla de la raíz depende de su tamaño de filamento, tamaño de gota y velocidad» (Clawson et al. 2000).

12.2.4 Combinación de acuapónica y aeroponía

Mientras que una serie de emprendedores y entusiastas aficionados están promoviendo la combinación de acuapónica con aeroponía, hay una serie de cuestiones que deben resolverse si se considera esta tecnología combinada para la agricultura futura. Una cuestión que hay que resolver es un nombre para este sistema, y aquí se sugiere que llamemos a este sistema combinado «aquaeroponics».

Aunque hay numerosos videos e hilos de discusión en la web, sobre la combinación de aeroponía y acuapónica, el campo está vacío de literatura científica. Las discusiones basadas en la web plantean los problemas de la obstrucción de los pulverizadores de niebla y la necesidad de una filtración fina de las soluciones acuapónicas. Otro problema relacionado con los acuaeroponicos es el potencial de que los patógenos crezcan en el ambiente húmedo y aireado, y será necesario realizar investigaciones para determinar esto. Una solución para resolver el problema de los señores es usar vibraciones ultrasónicas para crear las niebla, pero esto no resuelve ningún problema que pueda haber con el crecimiento de patógenos.


Aquaponics Food Production Systems

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