Por: Dr. David Celdrán Sabater*
La aplicación de técnicas simbióticas mediante la adición de fermentos activos en los tanques de los peces y en la unidad hidropónica ayuda en varios aspectos relacionados con la calidad de agua, nutrición, salud de las especies y disminución de la afección por enfermedades… Es allí donde la acuaponía simbiótica, se diferencia de la acuaponía convencional.
¿Qué es la acuaponía simbiótica?
En principio el nombre podría parecer redundante, ya que la propia “acuaponía convencional” está fundamentada en la interacción simbiótica entre peces, microorganismos y plantas, en donde los desechos generados por las especies acuícolas (heces, amonio total y alimento no consumido) son aprovechados por microorganismos que, bajo diferentes procesos biológicos, generan a su vez nutrientes que pueden ser aprovechados por las hortalizas cultivadas.
En otras palabras, en un sistema acuapónico se genera de manera natural una simbiosis que provee un beneficio mutuo entre las diferentes especies involucradas, mejorando de una u otra forma su crecimiento y desarrollo.
Sin embargo, la tecnología en acuaponía simbiótica que el grupo BAF ha desarrollado desde hace algunos años (www.bioaquafloc.com), aprovecha las bondades de la acuaponía convencional, con la diferencia de que se fundamenta en la implementación de fermentos u otros microorganismos, los cuales ayudan a potenciar y acelerar en parte la actividad microbiana dentro del sistema y, además, ayuda a resolver algunos problemas intrínsecos de la acuaponía convencional.
Fundamentos de la acuaponía simbiótica
Investigaciones recientes sobre caracterización microbiana en diversos sistemas acuapónicos convencionales, reportan que alguno de los grupos bacterianos presentes en cada uno de los componentes (tanque de peces, unidad de remoción, biofiltro e hidroponía) son: Actinobacteria sp, Proteobacteria sp, Bacteroidetes sp, Nitrospirae sp, Chloroflexi sp, Dokdonella sp, Thermomonas sp, Acidibacter sp, Flavobacterium sp, Sphingobacterium sp y Fusobacteriia sp.
Durante el ciclo productivo, estos géneros están involucrados en procesos principalmente de mineralización o descomposición de materia orgánica, nitrificación, desnitrificación, solubilización del fósforo y en el ciclo de hierro (Schmautz et al., 2017; Kasozi et al., 2021).
“No obstante, esta asociación o simbiosis entre pez-microorganismo-planta es un proceso paulatino, el cual puede durar meses para lograr un equilibrio y un establecimiento suficiente de comunidades microbianas en cada uno de los componentes del sistema.”
Así mismo, varios estudios reportan que, si la diversidad bacteriana no está equilibrada o las condiciones del sistema no son adecuadas para el metabolismo bacteriano, por un lado, puede fluctuar las condiciones de calidad de agua, creando un ambiente dañino para los peces y plantas; y, por el otro, puede proporcionar fácilmente un ambiente favorable para la multiplicación de patógenos (Mori y Smith, 2019; Stouvenakers et al., 2019).
En acuaponía convencional es relativamente común encontrar problemas en la proliferación de hongos patógenos como Pythium spp, que ocasiona pudrición radicular en las primeras etapas de crecimiento de las hortalizas (Li et al., 2014); así como, la proliferación de microalgas, como Chlorella spp, las cuales generan incremento de pH, disminución de oxígeno y competencia nutricional por la absorción de grandes cantidades de nitrógeno en forma de amonio y nitrato
(Kasozi et al., 2021).
Acuaponía convencional vs. acuaponía simbiótica
Es allí donde la acuaponía simbiótica, se diferencia de la acuaponía convencional. La aplicación de técnicas simbióticas mediante la adición de fermentos activos en los tanques de los peces y en la unidad hidropónica, ayuda en varios aspectos relacionados con calidad de agua, nutrición, salud de las especies y disminución de la afección por enfermedades.
Estos fermentos se desarrollan a base de cereales como salvado de arroz o harina de arroz y/o con melaza y microorganismos probióticos, principalmente Bacillus, Lactobacillus o Pediococcus y Saccharomyces cerevisiae, pertenecientes al grupo Firmicutes y Ascomycota.
“En acuaponía simbiótica, desde la maduración del sistema, antes de la siembra, se inicia con la aplicación de fermentos durante un período de 8 a 15 días, introduciendo de forma previa una carga microbiana de probióticos y una fuente de nutrientes orgánicos que posiblemente ayudará a establecer más rápido las demás comunidades microbianas.”
En los ensayos realizados por la compañía Bioaquafloc, el crecimiento microbiano de Bacillus y S. cerevisiae a partir del proceso de fermentación ha alcanzado 7.3 x 107 unidades formadoras de colonias (UFC) a las 48 h; 8.2 x 107 UFC a las 96 h y 2.2 x 108 UFC a las 144 h de fermentación.
Por otro lado, durante el proceso de fermentación se genera una serie de efectos positivos como la liberación de ácidos orgánicos de cadena corta (ácido acético, propiónico, butírico o fórmico); la generación de enzimas (catalasas, proteasas) y la producción de compuestos o metabolitos antimicrobianos.
“Los investigadores Verschuere et al. (2000) y Stouvenakers et al. (2019), reportan que los ácidos orgánicos generados por Bacillus sp y S. cerevisiae, el ácido acético y ácido butírico, tienen un efecto de supresión de patógenos como Pythium spp, Fusarium oxysporumf. sp y Phytophtpra que infestan en plantas.”
Por otra parte, se ha demostrado que el establecimiento de Bacillus sp en el sistema genera un beneficio a nivel nutricional, incrementando el 20% la concentración de potasio, fósforo y zinc en el tejido vegetal de la lechuga y un 30% de nitrato y fosfato en el agua frente a un sistema acuapónico convencional (Kasozi et al., 2021; Verschuere et al., 2000).
Acuaponía simbiótica como punta de lanza en innovación acuícola
Actualmente, la compañía Bioaquafloc ha comprobado la efectividad de dichos fermentos para el control de microalgas en sistemas acuapónicos para la producción de tilapia y diversas hortalizas (lechuga, cilantro, perejil).
Tradicionalmente este control de microalgas se realiza a partir de la variación de la temperatura diurna, el fotoperíodo y la intensidad de la luz. Sin embargo, estas alternativas no siempre suelen ser por completo eficientes en zonas donde el productor tiene que jugar con la temperatura para el buen desarrollo de la especie.
“Para el control de boom de algas, en Bioaquafloc ha dado resultado aplicar fermento a una dosificación 8 veces concentrada a la recomendada en el protocolo de simbiótica (500 L de fermento por hectárea o 10,000 m3 de agua). Las bondades de la acuaponía simbiótica son amplias y entre los objetivos de la empresa se encuentra seguir apoyando y contribuyendo con las investigaciones en pro de la ciencia y el avance tecnológico en esta área.”
Por el momento, en alianza con la Universidad Militar Nueva Granada, se ha avanzado en el desarrollo de sistemas acuapónicos para la producción de trucha y plantas aromáticas (limonaria, menta y romero), con la finalidad de evaluar el efecto de los fermentos en el crecimiento de las especies, la calidad del agua y la disponibilidad de nutrientes, en comparación a un sistema acuapónico convencional.
Este artículo ha sido elaborado con la colaboración de la Biol. Edna Riaño.
Las referencias y fuentes consultadas por el autor en la elaboración de este artículo están disponibles bajo petición previa a nuestra redacción.
Doctor en Ecología Marina, Máster en acuicultura y Licenciado en Ciencias Ambientales por la Universidad de Murcia.
Colaborador de investigación en laboratorios en Francia, Corea del Sur, Australia y México.
Fue investigador nacional SNI1 en México.
Consultor de Conservation International Foundation en Costa Rica y Asesor internacional de empresas productivas en tecnologías acuícolas simbióticas.
Revisor de la Revista Ingeniantes CITT.
Tutor académico de tesis de doctorado en tecnologías simbióticas.
Fundador y gerente de la web de acuicultura simbiótica www.bioaquafloc.com
