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La mayoría de los esfuerzos de investigación originales sobre sistemas acuapónicos acoplados tuvieron lugar en los Estados Unidos, con una presencia cada vez mayor en la UE iniciada en parte por COST Action FA1305, The EU Aquaponics Hub y otros centros de investigación europeos. Hoy en día, los diseños de sistemas acuapónicos totalmente recirculantes dominan casi por completo la industria acuapónica estadounidense, con estimaciones de que más del 90% de los sistemas aquapónicos existentes en los Estados Unidos son de un diseño totalmente recirculante (Lennard, pers. comm.). La primera investigación acuapónica combinada estadounidense se llevó a cabo en el Centro de Pesca y Acuicultura de Illinois (anteriormente el Laboratorio de Investigación de Pesca Cooperativa SIU) y en el Departamento de Zoología, centrándose en sistemas acuapónicos acoplados almacenados con bagre canal (Ictalurus punctatus) en combinación con tomates (Lycopersicon esculentum) (Lewis et al. 1978). Los autores señalaron que un crecimiento óptimo de la planta sólo es posible cuando todos los macro y micronutrientes esenciales están disponibles en el agua de proceso, por lo que se requiere la suplementación de nutrientes en caso de deficiencias nutritivas. Los autores también demostraron una deficiencia en hierro disponible en las plantas, lo que limitó el crecimiento de las plantas, lo que podría resolverse mediante la suplementación con ironquelato. Otros primeros estudios realizados en los Estados Unidos se centraron en analizar la funcionalidad tecnológica y la calidad de los bagres y tomates de canal recolectados (Lewis et al. 1978; Sutton y Lewis 1982). Los sistemas acuapónicos a escala de laboratorio examinaron parámetros, como la eficiencia de los recursos en relación con los materiales, los costos, el consumo de agua y energía, y examinaron el uso de otras especies de peces como Tilapia spp. en las Islas Vírgenes de los Estados Unidos (UVI) (Watten y Busch 1984). El Dr. James Rakocy de la UVI desarrolló el primer sistema acuapónico comercial acoplado, un sistema de balsa que combinó la producción de Nilo Tilapia (Oreochromis niloticus) y lechuga (Lactuca sativa), y más tarde investigó la producción de otras especies vegetales (Rakocy 1989, 2012; Rakocy et al. 2000, 2003, 2004, 2006, 2011). Esta instalación comercial a mediana escala aprovechó el clima local donde los invernaderos no eran necesarios y las condiciones del mercado de las Islas Vírgenes para generar beneficios. El sistema acuapónico UVI se adoptó posteriormente en diferentes países con respecto a las necesidades respectivas de las diferentes plantas y la idoneidad de la tecnología, por ejemplo, en Canadá por Savidov (2005) y en Arabia Saudita por Al-Hafedh y otros (2008). Este es el caso también en Europa, donde los sistemas acuapónicos acoplados han evolucionado a partir del diseño original de UVI, por ejemplo, el sistema acuapónico vertical en el Aquaponics Research Lab., Universidad de Greenwich (Khandaker y Kotzen 2018). Varios otros departamentos de investigación investigaron la viabilidad tecnológica de la producción acuapónica cerrada, o «acoplada», utilizando diversas especies de peces y plantas, así como subsistemas hidropónicos para aumentar los rendimientos y reducir los diferentes parámetros de emisión (Graber y Junge 2009). Por ejemplo, en la Universidad de Rostock (Alemania), la investigación se centró en la estabilidad de los sistemas de patio trasero (Palm et al. 2014a), combinando diferentes especies de peces, bagre africano (Clarias gariepinus) y tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus), con diferentes plantas (Palm et al. 2014b, 2015). En 2015, en el campus de la Universidad de Rostock (Palm et al. 2016) se construyó un moderno sistema acuapónico semicomercial a escala, el 'FishGlasshouse'. Sin embargo, el sistema fue diseñado para permitir operaciones acopladas y desacopladas. Otras instalaciones notables fueron construidas en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich (ZHAW) en Waedenswil (Suiza) (Graber y Junge 2009; Graber et al. 2014), ambas instalaciones de investigación acopladas y desacopladas de la empresa islandesa Svinna-Verkfraedi Ltd. (Thorarinsdottir 2014; Thorarinsdottir et al. 2015), el Sistema aquapónico de agua fría NIBIO Landvik en Grimstad (Skar et al. 2015; Thorarinsdottir et al. 2015), el sistema acuapónico PAFF Box (Plant and Fish Farming Box) de un bucle en la Universidad Gembloux Agro-Bio Tech de Lieja, en Gembloux, Bélgica (Delaide et al. 2017), la sistema aquapónico de la Universidad de Greenwich (Khandaker y Kotzen 2018), así como el sistema aquapónico acoplado investigación-doméstico (cambiado de desacoplado a acoplado en 2018, Morgenstern y Dapprich 2018, pers. comm.) en la Universidad de Ciencias Aplicadas de South Westfalia, i.Green Institute for Green Tecnología y Desarrollo Rural.


Aquaponics Food Production Systems

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