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Hay muchas similitudes entre la agricultura basada en el suelo y la menor producción del suelo, mientras que la biología vegetal básica es siempre la misma (Figuras 6.1 y 6.2). Sin embargo, vale la pena investigar las principales diferencias entre la producción de suelo y la producción sin suelo (cuadro 6.1) para cerrar la brecha entre las prácticas tradicionales en tierra y las técnicas más nuevas sin suelo. En general, las diferencias se encuentran entre el uso de fertilizantes y el consumo de agua, la capacidad de utilizar tierras no cultivables y la productividad general. Además, la agricultura sin suelo suele ser menos intensiva en mano de obra. Por último, las técnicas sin suelo apoyan los monocultivos mejor que la agricultura en tierra.

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Fertilizante

La química del suelo, especialmente en relación con la disponibilidad de nutrientes y la dinámica de los fertilizantes, es una disciplina completa y bastante compleja. Se requiere la adición de fertilizantes para el cultivo intensivo en tierra. Sin embargo, los agricultores no pueden controlar completamente la entrega de estos nutrientes a las plantas debido a los complejos procesos que ocurren en el suelo, incluidas las interacciones bióticas y abióticas. La suma de estas interacciones determina la disponibilidad de los nutrientes a las raíces de las plantas. Por el contrario, en el cultivo sin suelo, los nutrientes se disuelven en una solución que se entrega directamente a las plantas y se puede adaptar específicamente a las necesidades de las plantas. Las plantas en cultivo sin suelo crecen en medios inertes contenidos. Estos medios no interfieren con la entrega de nutrientes, que pueden ocurrir en el suelo. Además, los medios soportan físicamente las plantas y mantienen las raíces húmedas y aireadas. Además, con la agricultura en tierra, algunos de los fertilizantes pueden perderse a causa de las malas hierbas y la escorrentía, lo que puede disminuir la eficiencia a la vez que causa problemas ambientales. El fertilizante es caro y puede representar una gran parte del presupuesto para la agricultura en tierra.

El manejo personalizado de fertilizantes en la agricultura sin suelo tiene dos ventajas principales. En primer lugar, el fertilizante mínimo se pierde en procesos químicos, biológicos o físicos. Estas pérdidas disminuyen la eficiencia y pueden aumentar el costo. En segundo lugar, las concentraciones de nutrientes pueden controlarse y ajustarse con precisión de acuerdo con las necesidades de las plantas en etapas de crecimiento específicas. Este mayor control puede mejorar la productividad y mejorar la calidad de los productos.

Uso del agua

El uso del agua en hidropónica y acuapónica es mucho menor que en la producción de suelo. El agua se pierde de la agricultura en tierra a través de la evaporación de la superficie, la transpiración a través de las hojas, la percolación en el subsuelo, la escorrentía y el crecimiento de las malas hierbas. Sin embargo, en el cultivo sin suelo, el único uso del agua es a través del crecimiento del cultivo y la transpiración a través de las hojas. El agua utilizada es el mínimo absoluto necesario para cultivar las plantas, y sólo una cantidad insignificante de agua se pierde por evaporación de los medios sin suelo. En general, la acuapónica utiliza sólo alrededor del 10 por ciento del agua necesaria para cultivar la misma planta en el suelo. Por lo tanto, el cultivo sin suelo tiene un gran potencial para permitir la producción donde el agua es escasa o costosa.

Utilización de tierras no cultivables

Debido a que no se necesita suelo, se pueden utilizar métodos de cultivo sin suelo en zonas con tierras no cultivables. Un lugar común para la acuapónica es en las zonas urbanas y periurbanas que no pueden apoyar la agricultura tradicional del suelo. La acuapónica se puede utilizar en la planta baja, en sótanos (usando luces de cultivo) o en tejados. La agricultura urbana también puede reducir la huella de producción porque las necesidades de transporte se reducen considerablemente; la agricultura urbana es la agricultura local y contribuye a la economía local y a la seguridad alimentaria local. Otra aplicación importante para la acuapónica es en otras zonas en las que no se puede emplear la agricultura tradicional, como en zonas extremadamente secas (por ejemplo, desiertos y otros climas áridos), donde el suelo tiene alta salinidad (por ejemplo, zonas costeras y estuarias o islas de arena de coral), donde la calidad del suelo ha sido degradados por el uso excesivo de fertilizantes o perdidos a causa de la erosión o la minería, o en general cuando no se dispone de tierras cultivables debido a la tenencia, los costos de compra y los derechos sobre la tierra. A nivel mundial, la tierra cultivable apta para la agricultura está disminuyendo, y la acuapónica es un método que permite a las personas cultivar intensamente alimentos donde la agricultura en tierra es difícil o imposible.

Productividad y rendimiento

El cultivo hidropónico más intensivo puede lograr un rendimiento entre un 20 y un 25 por ciento más alto que el cultivo basado en el suelo más intensivo, aunque los datos redondeados por expertos hidropónicos afirman que la productividad es de 2 a 5 veces mayor. Esto es cuando el cultivo hidropónico utiliza un manejo exhaustivo de invernadero, incluyendo insumos costosos para esterilizar y fertilizar las plantas. Incluso sin los costosos insumos, las técnicas acuapónicas descritas en esta publicación pueden igualar los rendimientos hidropónicos y ser más productivas que el suelo. La razón principal es el hecho de que el cultivo sin suelo permite al agricultor monitorear, mantener y ajustar las condiciones de cultivo de las plantas, asegurando un equilibrio óptimo de nutrientes en tiempo real, suministro de agua, pH y temperatura. Además, en el cultivo sin suelo, no hay competencia con las malas hierbas y las plantas se benefician de un mayor control de plagas y enfermedades.

Reducción de la carga de trabajo

El cultivo sin suelo no requiere arado, labrado, acolchado o deshierbe. En las grandes explotaciones agrícolas, esto equivale a una menor dependencia de la maquinaria agrícola y el uso de combustibles fósiles. En la agricultura a pequeña escala, esto equivale a un ejercicio más fácil y menos intensivo en mano de obra para el agricultor, especialmente porque la mayoría de las unidades acuapónicas se levantan del suelo, lo que evita agacharse. La cosecha es también un procedimiento simple en comparación con la agricultura basada en el suelo, y los productos no necesitan una limpieza extensa para eliminar la contaminación del suelo. Aquaponics es adecuado para cualquier género y muchas clases de edad y niveles de habilidad de las personas.

Monocultivo sostenible

Con el cultivo sin suelo, es totalmente posible cultivar los mismos cultivos en monocultivo, año tras año. Los monocultivos en tierra son más difíciles porque el suelo se «cansa», pierde fertilidad y aumentan las plagas y enfermedades. En el cultivo sin suelo, simplemente no hay suelo para perder fertilidad o mostrar cansancio, y se controlan todos los factores bióticos y abióticos que impiden el monocultivo. Sin embargo, todos los monocultivos requieren un mayor grado de atención a las epidemias de control en comparación con el policultivo.

Mayor complicación y alta inversión inicial

La mano de obra necesaria para la puesta en marcha y la instalación iniciales, así como el coste, pueden disuadir a los agricultores de adoptar una cultura sin suelo. La acuapónica también es más costosa que la hidropónica porque las unidades de producción de la planta necesitan ser apoyadas por instalaciones acuícolas. La acuapónica es un sistema bastante complejo y requiere el manejo diario de tres grupos de organismos. Si falla alguna parte del sistema, todo el sistema puede colapsar. Además, la acuapónica requiere electricidad confiable. En general, la acuapónica es mucho más complicada que la jardinería basada en el suelo. Una vez que las personas están familiarizadas con el proceso, la acuapónica se vuelve muy simple y la gestión diaria se vuelve más fácil. Hay una curva de aprendizaje, como ocurre con muchas nuevas tecnologías, y cualquier nuevo agricultor acuapónico necesita dedicarse a aprender. La acuapónica no es apropiada para todas las situaciones, y los beneficios deben sopesarse frente a los costos antes de embarcarse en cualquier nueva empresa.

TABLA DE ##### 6.1

Tabla de resumen que compara la producción de plantas basadas en el suelo y sin suelo

Categoría Basado en el suelo Sin suelo Variablerendimientodeproducción, dependiendo de las características y manejo del suelo. Muy alto con producción de cultivos densos. Calidad de la producciónDepende de las características y manejo del suelo. Los productos pueden ser de menor calidad debido a la fertilización o tratamientos inadecuados. Control total de la entrega de nutrientes apropiados en diferentes etapas de crecimiento de la planta. Eliminación de factores ambientales, bióticos y abióticos que perjudican el crecimiento de las plantas en el suelo (estructura del suelo, química del suelo, patógenos, plagas). SaneamientoRiesgo de contaminación por uso de agua de baja calidad y/o uso de materia orgánica contaminada como fertilizante. Riesgo mínimo de contaminación para la salud humana. NutriciónEntrega de nutrientesAlta variabilidad dependiendo de las características y estructura del suelo. Difícil de controlar los niveles de nutrientes en la zona radicular. Control en tiempo real de nutrientes y pH a las plantas en la zona radicular. Suministro homogéneo y preciso de nutrientes según las etapas de crecimiento de las plantas. Necesita supervisión y conocimientos especializados. Eficiencia de uso de nutrientesFertilizantes ampliamente distribuidos con un control mínimo de nutrientes según la etapa de crecimiento. Potencialmente alta pérdida de nutrientes debido a la lixiviación y escorrentía. Cantidad mínima utilizada. Distribución uniforme y flujo ajustable de nutrientes en tiempo real. Sin lixiviación. Uso del aguaEficiencia del sistemaMuy sensible a las características del suelo, posible estrés hídrico en las plantas, alta dispersión de nutrientes. Maximizado, se puede evitar toda pérdida de agua. El suministro de agua puede ser completamente controlado por sensores. No hay costos de mano de obra para el riego, pero mayor inversión. Salinidadsusceptible a la acumulación de sal, dependiendo de las características del suelo y del agua. El enjuague de la sal utiliza grandes cantidades de agua. Depende de las características del suelo y del agua. Puede usar agua salina, pero necesita salar la sal que requiere mayores volúmenes de agua. GestiónTrabajo y equipoEstándar, pero se necesitan máquinas para el tratamiento del suelo (arado) y la cosecha que dependen de combustibles fósiles. Se necesita más mano de obra para las operaciones. Losconocimientos especializados y la supervisión diaria utilizando equipos relativamente costosos son esenciales. Altos costes de configuración inicial. Operaciones de manipulación más sencillas para la cosecha.

*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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