Acuaponia

La acuaponía representa una alternativa para la producción de alimentos, ya que permite obtener en un mismo ciclo de producción biomasa animal y vegetal (peces y hortalizas). El objetivo de este trabajo fue evaluar el crecimiento de plantas de apio (Apium graveolens) y acelga (Beta vulgaris) cultivadas en un sistema acuapónico, bajo dos densidades de cultivo. Los peces sembrados en el estanque fueron japoneses dorados (Carassius auratus). Se observó que las acelgas mostraron un mayor crecimiento en comparación al apio, así mismo el peso registrado por estas es superior al del apio, siendo la superficie de siembra un factor determinante, ya que las plantas tanto de apio como acelgas con mayor densidad de siembra, presentaron menor altura y peso comparados con las de menor densidad. Los parámetros fisicoquímicos del agua se mantuvieron dentro de los límites recomendados para el cultivo de las especies evaluadas. Abstract Aquaponics is an alternative for food production, as it allows in one cycle plant and animal biomass production (fish and vegetables). The aim of this study was to evaluate the growth of celery (Apium graveolens) and chard (Beta vulgaris) grown in an aquaponic system, under two planting densities. Fish stocked in the pond were Japanese goldfish (Carassius auratus). Chard showed a higher growth compared to celery, also the weight recorded by these was higher than the celery, being the sowing area a determining factor, since both plants celery and chard in higher density had lower height and weight compared to less dense. Water physicochemical parameters were within the recommended range for the cultivation of the tested species.

Aquaponics systems use fish waste as nutrients for various vegetables crops; these are part of the biological filter. Herbaceous like basil (Ocimum basilicum), peppermint (Mentha x piperita) and spearmint (Mentha spicata), are in demand mainly for its medicinal and culinary properties, however, very little information exists about its performance in aquaponics. The main objective of this study was to evaluate production and capability as part of a biological filter in aquaponics systems growing Nile tilapia (Oreochromis niloticus L.). Six identical and independent aquaponics systems were constructed each with a fish tank and three hydroponic beds. The study was conducted in two experimental phases, in the first one the herb’s adaptation ability, development and production were evaluated, and in the second their capability to remove metabolites as part of the biological filters was evaluated. The first phase lasted over 50 days. The first experimental day (0 day) weight, height and number of true leaves per plant were obtained. From there, each week height, number of leaves, leaf area and absolute plant growth rate were assessed. Upon completion of the experiment, complete plants were weighed, measured and the number of true leaves was counted; vegetable biomass gain for each plant species was determined. Development results of herbaceous regarding their systems adaptive response were statistically different (p=0.0000). Peppermint presented the best adaptation response developing more leaves (621.63 ± 39.38) and higher specific growth rate (SGR, 6.55 ± 0.48 g plant day-1) compared with basil and mint, therefore the most productive species taking into consideration that in the commercial sector the amount of available biomass is the characteristic which pays off in economic gains, and which will allow to maintain a competitive production on the aromatic plants market due to the add value that plants acquire being cultivated in an organic culture. In the second phase, physicochemical parameters such as unionized ammonia (NH3-N), ammonium (NH4), nitrite (NO2), nitrate (NO3), phosphate (PO4), pH, temperature, electrical conductivity, total dissolved solids and dissolved oxygen were used as water quality indicators. In addition the content of N and P in different elements of the system was determined. Results show that fish incorporate to their body to a large degree the N and P supplied to the system, while the three plant species can be used as part of the biological filters in aquaponic systems due to the efficient removal of nitrogen compounds and phosphorus; in this feature there were no differences statistically significant between herbaceous species. However, as for nutrients assimilation, peppermint was the species that showed the greatest ability to assimilate N, followed by basil and finally mint, which reinforces and complements the results reported in the first experimental phase.
Key words: herbs, aquaponics systems, Ocimum basilicum, Mentha x piperita, Mentha spicata, Oreochromis niloticus L., biological filters.

Los sistemas acuapónicos utilizan los desechos de los peces como nutrientes para diversos cultivos vegetales, éstos actúan como parte del filtro biológico. Las herbáceas como la albahaca (Ocimum basilicum), la menta (Mentha x piperita) y la hierbabuena (Mentha spicata), tienen gran demanda principalmente por sus propiedades medicinales y gastronómicas, sin embargo, existe poca información sobre su comportamiento en acuaponía. El objetivo del presente trabajo fue evaluar su producción y capacidad como filtro biológico, en sistemas acuapónicos para el cultivo de tilapia nilótica (Oreochromis niloticus L.). Se construyeron seis sistemas acuapónicos iguales e independientes, cada uno con tres camas hidropónicas. El estudio se llevó a cabo en dos fases.  En la primera se evaluó la capacidad de adaptación, desarrollo y producción de las herbáceas, y en la segunda, su capacidad de remoción de metabolitos como parte del filtro biológico. La primera etapa tuvo una duración de 50 días. El primer día experimental (día 0) se obtuvo el peso completo, altura y el número de hojas verdaderas por planta. Cada semana fueron evaluados altura, número de hojas, área foliar y tasa absoluta de crecimiento. Al finalizar el experimento, las plantas se pesaron completas, se midieron y se contó el número de hojas verdaderas; además se determinó la ganancia de biomasa vegetal para cada especie.Los resultados del desarrollo de las herbáceas en relación a su respuesta de adaptación a los sistemas mostraron diferencias estadísticas significativas (p=0.0000). La mejor adaptación fue observada en la hierbabuena, al presentar mayor número de hojas (621.63 ± 39.38) y tasa absoluta de crecimiento (TAC, 6.55 ± 0.48 g planta dia-1) en comparación con albahaca y menta, siendo por lo tanto, la especie más productiva en cuanto a biomasa disponible de un cultivo totalmente orgánico. En la segunda fase, fueron utilizados los parámetros fisicoquímicos de amoníaco no ionizado (NH3-N), amonio (NH4), nitrito (NO2), nitrato (NO3), fosfato (PO4), pH, temperatura, conductividad eléctrica, sólidos disueltos totales y oxígeno disuelto como indicadores de la calidad del agua. Además fue determinado el contenido de N y P en diferentes elementos del sistema. Los resultados muestran que los peces incorporan en su organismo en gran medida el N y P suministrado a los sistemas, mientras que las tres especies vegetales pueden ser utilizadas como parte de los filtros biológicos en sistemas de acuaponía debido a que remueven eficientemente compuestos con nitrógeno y fósforo; en este aspecto no se observaron diferencias estadísticas significativas entre las especies de herbáceas. Sin embargo, en cuanto a la asimilación de nutrientes, la hierbabuena fue la especie que mostró mayor capacidad de asimilación de N, seguida por albahaca y finalmente la menta, lo cual refuerza y complementa los resultados reportados en la primera etapa.
Palabras clave: Herbáceas, sistemas acuapónicos, Ocimum basilicum, Mentha x piperita, Mentha spicata, Oreochromis niloticus L., filtros biológicos.

La acuicultura a nivel mundial ha mantenido desde 1970 una tasa de crecimiento anual continua. El agua es el principal recurso que se utiliza en éste tipo de producciones. El impacto ambiental asociado, sobre todo, en descargas residuales es importante, debido a la contaminación de agua y suelo alrededor de las granjas acuícolas. Es necesario implementar tecnologías alternas como estrategias para reducir en gran medida los impactos generados en el ambiente por este tipo de actividad. La acuaponía es un sistema de recirculación acuícola (SRA) y puede ser definida como un cultivo acuícola donde se integran la producción hidropónica de plantas y se visualiza como una alternativa de producción agropecuaria dirigida al desarrollo sostenible, sin embargo, los estudios sobre este método mixto de cultivo son escasos. En particular, el uso de diversos sustratos en los filtros biológicos. El objetivo del presente estudio, fue evaluar la capacidad de remoción de compuestos nitrogenados y fosfatos utilizando diferentes sustratos en los filtros biológicos de sistemas acuapónicos. El experimento tuvo una duración de 77 días y se utilizaron 6 sistemas acuapónicos iguales e individuales. Los filtros biológicos fueron diseñados en dos partes: A. un filtro tipo torre y B. una cama hidropónica. Fueron utilizadas bioesferas, taparroscas de desecho o poliducto de alta densidad (A) y piedra de río o grava (B), dando como resultado seis combinaciones. Los tratamientos evaluados fueron: Bioesferas-Piedra (BPi), Bioesferas-Grava (BGr), Poliducto-Piedra (PPi), Poliducto-Grava (PGr), Tapas-Piedra (TPi) y Tapas-Grava (TGr). Diariamente fueron determinados temperatura, pH, oxígeno disuelto y conductividad eléctrica. Para la evaluación de la eficiencia de los sustratos en los filtros biológicos, se registraron la concentración de amonio, amoniaco, nitritos, nitratos y fosfatos del agua (días 40, 50 y 60 del experimento, y hora 0, 1, 2 y 3 de muestreo), a la entrada y salida de los filtros, y se calculó el porcentaje de remoción. Fueron utilizados 450 tilapias (Oreochromis niloticus L.),  75 por estanque y 20 plántulas de albahaca variedad genovesa (Ocimum basilicumL.). En los peces, fueron determinados: tasa específica de crecimiento, ganancia diaria de peso, ganancia de biomasa animal total por estanque, producción en g por m3 de agua, peso final pez, el porcentaje de sobrevivencia, consumo de alimento por estanque, materia seca, índice de conversión alimenticia, índice de conversión alimenticia en materia seca y tasa de producción de desechos. En las plantas, fueron evaluados: tasa relativa de crecimiento, producción de biomasa por m2 y porcentaje de sobrevivencia. Los datos de remoción de nutrientes fueron analizados mediante un ANOVA factorial (A: Tratamiento, B: Hora). Las demás variables se analizaron por medio de un ANOVA de una vía. La comparación de medias se realizó por medio de la prueba de Duncan. Fue utilizado el paquete estadístico Statgraphics Centurión. Todos los sistemas presentaron la concentración máxima de fosfatos, amonio, amoniaco, nitratos y nitritos a las 2 horas después de la alimentación, lo que demuestra que la hora tiene un efecto significativo en la producción de estos compuestos. El porcentaje de remoción de amoniaco y amonio presentaron diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos (P˂0.05), siendo en ambos la combinación PPi con las más altas tasas de remoción, 44.88 ± 2.19 y 45.00 ± 2.16, respectivamente, y la combinación TGr con los valores más bajos, 10.66 ± 1.19 y 10.86 ± 1.20, respectivamente. Por otro lado, en la remoción de fosfatos, también se observó una diferencia significativa, donde el tratamiento BPi refleja la mayor tasa de remoción (%), mientras que el tratamiento TGr la menor, 39.68 ± 1.90 y 10.18 ± 0.08, respectivamente. No se observaron diferencias significativas en la producción de nitritos y nitratos. El mayor porcentaje de sobrevivencia de peces se presentó en el tratamiento PPi, mientras que el menor en TPi (98.7 y 92.0, respectivamente). El peso final pez (g) entre los tratamientos, presentó una diferencia estadística altamente significativa, los tratamientos PGr y TPi se comportaron de manera similar para esta variable y obtuvieron los mayores pesos, 122.72 ± 4.45 y 120.71 ± 4.49, respectivamente, seguidos de la combinación TGr, 116.16 ± 4.10, y el menor peso se obtuvo en el tratamiento BGr con 101.96 ± 4.00. La ganancia de biomasa total (g) y producción de biomasa animal (g por m3 de agua), resultaron en la combinación PGr las más altas, 5,962.60 y 3,968.40, respectivamente, mientras que las más bajas se obtuvieron en BGr, 4,501.10 y 3,000.73, respectivamente. La tasa específica de crecimiento no presentó diferencias. La ganancia diaria de peso presentó una diferencia altamente significativa, el valor mayor se observó en el tratamiento PPi, 1.05 ± 0.01 y el más bajo en BGr, 0.80 ± 0.01. Se obtuvo un 25.5 ± 0.5% de materia seca. El mayor índice de conversión alimenticia se obtuvo en el tratamiento BGr, y el menor índice en PGr, 1.68 y 1.21, respectivamente. El índice de materia tuvo el mismo comportamiento, BGr el mayor (5.80) y PGr el menor (4.18). En cuanto a la producción de desechos, la tasa más alta de producción se presentó en la combinación BGr, y la tasa más baja en el tratamiento PGr,  1.22 y 0.81, respectivamente. La sobrevivencia en las plantas se presentó por arriba del 90%. El tratamiento PGr fue el que alcanzó el mayor porcentaje de MS con 13.11 ± 0.5 y BPi el menor con 9.48 ± 0.2. En el número de hojas por planta, se presentó una diferencia significativa, resultando la combinación TPi con el mayor valor (8.54 ± 0.26) y PGr con el menor (5.38 ± 0.27). Por su parte, la tasa relativa de crecimiento mostró diferencias significativas, la combinación PPi obtuvo el valor más alto y PGr el más bajo, 0.0418 ± 0.0002 y 0.0209 ± 0.0002, respectivamente. La producción más alta se presentó en el tratamiento PPi (2,718.63 ± 107.7 g), seguido de TPi y la menor producción en BGr (444.46 ± 55.6 g). La producción acumulada de albahaca en MS, también presentó diferencias, la producción más alta se observó en PPi, seguida por TPi (266.23 ± 4.4  y 233.29 ± 37.9, respectivamente) y la más baja en BGr (48.81 ± 10.1 g). En las producciones acumuladas en BH y MS ambas por m2 de superficie de siembra, los tratamientos se comportaron de manera similar a las variables anteriores. La altura fue aumentando gradualmente a lo largo de 42 días, donde las plantas en los tres tratamientos donde se utilizó como sustrato la piedra río en las camas hidropónicas mostraron los más altos valores. El tipo y combinación de sustratos utilizados en los filtros biológicos de sistemas acuapónicos afecta la eficiencia de remoción de nutrientes, en particular amoníaco, amonio y fosfatos. El crecimiento de peces y plantas fue afectado por los sustratos utilizados en filtros biológicos de los sistemas acuapónicos y la producción de biomasa animal y vegetal, fue mayor o similar a la reportada en otros sistemas de cultivo tradicionales. Los sistemas de recirculación acuícola, y en particular la acuaponía es una alternativa altamente viable y atractiva para el manejo de los desechos producidos en el cultivo acuícola.

Palabras clave: Acuaponía, manejo de desechos, sustratos, filtros biológicos, tilapia,  albahaca, impacto ambiental.

The aim of this study was to characterize nutritionally fodder Salvinia auriculata grown
in aquaponics systems as alternative forage for rabbit feeding. The control diet was
Medicago sativa, and both fodders were fed as hay (85 and 89% dry matter,
respectively). Voluntary feed intake and apparent digestibility of dry matter (DM) were
evaluated. For the study 24 specimens of Oryctolagus cuniculus Californian breed were
used (48 to 53 days old, 1079 ± 73 g, 50% males and 50 % females) which were
obtained from females in the Centro Nacional de Cunicultura (CNC, México) animal
nucleus and reproduced in controlled conditions. Study was carried out in the CNC
premises. The animals were individually kept in galvanized cages (60 x 90 x 40 cm),
with basket for forage feeders and automatic water dispensers. The experiment lasted 11
days, 7 for forage adaptation and the last 4 for sampling. Every day at 9 am fodder (S.
auriculata and M. sativa, 60 and 90 g, respectively) was offered, 24 h later refusals and
􀁉􀁈􀁆􀁈􀁖􀀃 􀁚􀁈􀁕􀁈􀀃 􀁆􀁒􀁏􀁏􀁈􀁆􀁗􀁈􀁇􀀑􀀃 􀀧􀁄􀁗􀁄􀀃 􀁚􀁈􀁕􀁈􀀃 􀁄􀁑􀁄􀁏􀁜􀁝􀁈􀁇􀀃 􀁘􀁖􀁌􀁑􀁊􀀃 􀀶􀁗􀁘􀁇􀁈􀁑􀁗􀂶􀁖􀀃 􀀷-test. Preliminary results
indicate that S. auriculata hay has a lower DM intake compared to M. sativa, 24.94 ±
2.8 and 48.72 ± 2.9 g day-1 , respectively (mean ± SE). DM digestibility was lower for
S. auriculata than M. sativa, however, the possibility of using this fodder cannot be
ruled out completely, because DM digestibility values of 45.35 and 70.33 % for S.
auriculata and M. sativa respectively were observed.
Keywords: Alternative fodder, aquaponic, feed intake, dry matter digestibility.

Uno de los grandes retos a los que se enfrentan las diversas instituciones educativas del país de nivel medio superior y superior, es acercar a los jóvenes a la ciencia, buscando fomentar y permitir la oportunidad de obtener conocimientos vivenciales a través de la experimentación y la experiencia. En la actualidad, es necesario contar con herramientas de bajo costo, que permitan a los alumnos la aplicación de conocimientos y el desarrollo de habilidades, actitudes y valores. El presente trabajo, tiene como objetivo plantear el sistema de acuaponía como una herramienta didáctica alternativa para el desarrollo de competencias genéricas para la formación integral del estudiante de educación media superior y superior. La acuaponía puede definirse como la integración de la producción de plantas de forma hidropónica a un sistema de recirculación en acuicultura. Por medio de esta tecnología, es factible que el alumno desarrolle competencias matemáticas, competencias en el conocimiento y la interacción con el mundo físico y químico, competencias instrumentales, tratamiento de la información y competencias digitales, competencias en comunicación, competencias sociales y competencia para aprender a aprender. Los sistemas acuapónicos presentan muchas ventajas como herramientas didácticas para favorecer el desarrollo de diversas competencias genéricas en la educación media superior y superior.