Acuaponia como estrategia del desarrollo sustentable

Introducción

Hace apenas pocos años se ha presentado una crisis económica y financiera a nivel mundial que amenaza con producir grandes cambios en la estructura de la economía de cada país y de las condiciones en que se realiza el comercio internacional. En el Perú se habla de un crecimiento del 6% anual en su economía por eso es atrayente a inversionistas y gente que quiera invertir en los negocios.

Sin embargo, poco se habla de una crisis que nos acompaña desde los orígenes de la humanidad y que se refiere a las condiciones de hambre y desnutrición de las poblaciones más desvalidas, situación que se verá muy agravada con la crisis previamente señalada. Para su informe, Save the Children realizó una encuesta entre diciembre de 2011 y enero de este año en 5 países donde se encuentran 170 millones de niños con desnutrición; es decir, la mitad de los niños y niñas que tienen este problema en el mundo. Estos países son India, Bangladesh, Pakistán, Nigeria y el Perú.

Es por ello que es prioritario el desarrollo de los planes de Seguridad Alimentario que permita la buena alimentación de los niños la accesibilidad a los mismo, así como también la buena educación y la formación de técnicos capaces de buscar alternativas de solución a la problemática de escasez de agua, el aumento de zonas áridas debido al cambio climático y la perdida de los recursos originarios por la introducción de nuevas especies en cultivos agropecuarios.

En este contexto, muchas expectativas y opciones productivas se han cifrado en la acuicultura a nivel mundial en especial en los países en desarrollo, como forma de contribuir a la producción de alimentos, optimización en el uso de los recursos naturales y el alivio a la pobreza. La Acuicultura en el Perú tiene un escaso nivel de desarrollo, comparado con otros países de la región, y está orientada al cultivo de pocas especies. Solo un 24% del área otorgada para acuicultura corresponde a Acuicultura continental; ello se puede deber a la falta de tecnología en los procesos de cultivo, cosecha y post- cosecha. La Acuaponia es la solución al problema de inseguridad alimentaria, la problemática de falta de agua para el cultivo de peces y el sector agrícola y la solución para que las zonas áridas sean aprovechadas con el cultivo de especies en este tipo de Biotecnología.

El presente artículo aborda el concepto de acuaponia, los componentes, tipos de sistemas desarrollados a nivel mundial y un enfoque donde se conceptualiza la aplicación de estos tipos de biotecnología al sector educativo para el desarrollo de niños y jóvenes emprendedores, la formación de técnicos especializados en el sector acuícola en tecnologías de recirculación y aprovechamiento de efluentes acuícola que tanto requiere el Perú y la formación de empresas con dos tipos de fines : de ayuda social sobre una base de cooperativismo , la formación de pequeñas empresas para el despegue de la Acuicultura en el Perú y que sirva de modelo para países de Latinoamérica para el desarrollo de sus pueblos.

Definición de acuaponia

La Acuaponia es el cultivo combinado (ó co-cultivo) de peces y plantas en sistemas de recirculación (ó circuito cerrado) donde existe una mínima perdida de agua producto a la evaporación y transpiración de las plantas, alcanzando hasta un 10%. En un sistema cerrado de producción acuícola, durante el proceso continuo de tratamiento y rehúso del agua, diversos nutrientes (desechos tóxicos y no tóxicos, para los peces y bacterias autótrofas) y materia orgánica, se acumulan en el agua. Estos nutrientes pueden ser utilizados en la producción de plantas, ya que crecen rápidamente en respuesta a las altas concentraciones nutrimentales  (Rakocy, 2002a).

Los principales parámetros de calidad del agua a considerar en su manejo en un Sistema de Acuaponia son: el oxígeno disuelto, la temperatura, la conductividad eléctrica, los sólidos disueltos totales, los compuestos nitrogenados (el nitrógeno amoniacal total, los nitritos y los nitratos), los fosfatos, el pH, la alcalinidad, la dureza, el dióxido de carbono, el calcio y el potasio (Rakocy et al., 2004; Lieth y Oki, 2008; Rakocy, 2010). En los Sistemas Acuaponicos, los parámetros de calidad del agua juegan un papel importante, debido a que debe haber un balance entre los rangos óptimos de los parámetros calidad de agua de cada uno de los diferentes tipos de organismos cultivados (los peces, las plantas y las bacterias nitrificantes). El manejo de la calidad del agua y su disponibilidad constante son importantes, debido a que estos factores pueden ser determinantes de la producción de vegetales de consumo humano  (Borges-Gómez et al., 2010)

Componentes de un modulo acuaponico

Componentes de un modulo acuaponico

Ventajas de la acuaponia

1. Reusó del Agua. Al ser un cultivo en sistemas cerrado permite la reutilización del agua ya que el tratamiento físico, químico y biológico permite el reusó del mismo.

El agua que se pierde es del 10% anual debido a la Evaporación y durante la remoción de sólidos.

2. Espacio y Eficiencia en la Producción. La producción convencional en acuicultura ocupa de grandes espacios para su operación mientras que en Acuaponia la tecnificación del mismo permite la eficiencia del espacio y poder cultivar grandes cantidades en pequeños espacios.

En sistemas convencionales de cultivos el tiempo hasta la cosecha es de 15-18 meses mientras que en sistemas de acuaponia es de hasta 9 meses dependiendo de la variedad y la especie.

3. Bioseguridad. En las Granjas de Acuaponia se maneja en sistemas totalmente cerrados y controlados. El manejo controlado permite el no ingreso de parasito y/o bacterias que puedan dañar el cultivo de peces y plantas.

4. Ecológicamente Sustentables. Por ejemplo pueden producir la misma cantidad de lechuga y más que un cultivo tradicional además de la producción de los peces.

5. Acuaponia más Eficiente que las Granjas convencionales de Cultivos de Peces. Provee mejor calidad en sus productos finales, se tiene dos productos peces y vegetales, escalabilidad, flexible a producir con especies de la localidad.

Diferencias entre la acuaponia y los cultivos convencionales

Tipos de acuaponia

Growbed System: Cuyos componentes son  Tanques de Peces y de una o más camas de plantas que utilizan como sustrato piedras, arcilla expandida, roca volcánica o perlita. Es empleado principalmente por aficionados gracias a su fácil construcción. No obstante, tiende a saturarse de sólidos en todo el sustrato y se necesita mucha mano de obra para su limpieza.

Growing Power Model: Fue desarrollado en Milwaukee EE.UU.. y se basa en el uso de una cama como material de sustrato para las plantas con la diferencia que usan gusanos para la elaboración de Humus. Al igual que el modelo anterior, la cama de plantas tiende a acumularse de sólidos y esto requiere de mayor personal para su mantenimiento.

Raft System o Cama Flotante: Desarrollado en la Universidad de Islas Vírgenes EE.UU.., es un modelo fácil de escalar a nivel comercial, se diferencia con claridad los componentes del sistema de acuaponia y la función de cada uno de ellos. Se puede obtener mayor cantidad de peces y plantas.

NFT System o Sistema de Película Fina: Para este modelo se emplean tubos de PVC,es de fácil instalación, precios cómodos, pero el inconveniente mayor es que se tiende  acumular sólidos.

En el Perú vengo proponiendo el desarrollo de un Modelo o Diseño de Acuaponia en el que combino el Diseño de cama Flotante con el NFT system de esta manera el Alumno analiza los diferentes tipos de sustratos en el cual las plantas pueden desarrollar, y la cantidad de alimento que se requiere para el crecimiento de los vegetales, según el sistema de Hidroponía.

Acuaponia modelo de investigación integral en las escuelas

Los modelos se convierten en una herramienta fundamental para orientar la investigación educativa. Antonio Padilla Arroyo.

En este caso al estudiante: se le considera como un sujeto, que adquiere el conocimiento en contacto con la realidad; en donde la acción mediadora se reduce al permitir que los alumnos vivan y actúen como pequeños científicos, para que descubra por razonamiento inductivo los conceptos y leyes a partir de las observaciones. El docente se convierte en un coordinador del trabajo en el aula, fundamentado en el empirismo o inductivismo ingenuo; aquí, enseñar ciencias está basado en inculcar destrezas de investigación (observación, planteamiento de hipótesis, experimentación, etc.)

Este Modelo de Investigación abarca tres aspectos esenciales que mantienen entre sí una relación de interdependencia: Por un lado la investigación del alumno como proceso de aprendizaje significativo (Tonucci, 1976); por otro, la concepción del profesor como facilitador de dicho aprendizaje y, al mismo tiempo, como investigador de los acontecimientos que suceden en el aula (Gimeno, 1983; Cañal y Porlán, 1984); y por último el enfoque investigativo y evolutivo del desarrollo curricular (Stenhouse, 1981). Este último se refiere a la adaptación de este modelo de acuaponia para la pertinencia en la Educación según la necesidad que tenga cada región del país priorizando los recursos naturales que ellas tengan: por ejemplo la adaptación de especies de plantas de uso medicinal, alimenticio o cultural. Lo mismo con los organismos acuáticos que puedan adaptarse al sistema según la zona donde se desarrolla el cultivo por ejemplo trucha, tilapia, gamitana, arawuana.

En el Perú se presenta un escenario donde el alumnado sufre un alto índice de desnutrición infantil. Este Modulo Vivencial Experimental denominado “Acuaponia” puede mejorar la calidad nutricional de los estudiantes ya que produce cosechas continuas de hortalizas que sirve de alimento para los mismos alumnos.

Contenido temático de la curricula nacional peruana de educación básica que se puede trabajar con los módulos de acuaponia

Área de Matemáticas

1. Mide la masa de organismos vivos (Peces y Plantas)
2. Mide la masa del alimento de los Peces.
3. Usa el calendario en relación al tiempo de crecimiento de los Peces y Plantas.
4. Registra Datos de Crecimiento de Peces y Plantas en cuadros de doble entrada.
5. Relaciona la cantidad de alimento en relación a la producción de plantas del sistema hidropónicos.
6. Calcula Áreas  y densidad de cultivos de plantas según la cantidad de desecho de peces.
7. Calcula las velocidades de Sedimentación para el desecho de sólidos.
8. Experimentos Aleatorios de crecimiento según diferentes factores físicos, químicos y biológicos.
9. Manejos de Datos y frecuencia según el crecimiento de peces y plantas.

Área de Ciencia y Ambiente

1. Identifica y valora los recursos pecuarios y agrícolas de su zona y busca soluciones de cultivo a la problemática del agua.
2. Materia, energía y organización de los sistemas vivos.
3. Interdependencia de los Organismos.
4. Reacciones Químicas dentro del Agua
5. Valora el esfuerzo humano para el desarrollo de tecnologías amigables con el medio ambiente que sea como herramienta para un desarrollo social.
6. Ciclos Geoquímicos.
7. Indaga y Explica que las plantas fabrican sus propios alimentos( fotosíntesis)
8. Investiga y comenta los diferentes medios en que puede crecer las plantas.
9. Investiga sobre las enfermedades de peces y plantas que pueda presentar los cultivos y cuáles son los principales organismos que la afectan (Bacterias, virus. Nematodos)
10. Proyectos de gestión Ambiental, Acuaponia negocio verde y sustentable.
11. Ciencia tecnología y fases del trabajo de investigación.
12. Técnicas de cuidado y cultivo de plantas de la localidad. Normas técnicas.

Educación productiva según las necesidades y recursos de las regiones del Perú

La educación debe ser funcional en términos económicos y en forma urgente debe ser reordenada en base de las nuevas necesidades de la población, con orientación al trabajo productivo. Esto permitiría incrementar la producción en el sector moderno, estimular la modernización del sector informal y reactivar el sector tradicional rural (Espinoza et al. 1996: 16). La falta de oportunidades de formación profesional para un importante sector de la población se ubica de modo central entre las múltiples causas de la pobreza, lo que origina una baja capacidad de transformar el medio en busca del bienestar de los sectores excluidos.

El esfuerzo central de la educación formal y no formal no debiera pretender la formación de una persona con una capacidad laboral específica, sino una formación general amplia que, sin dejar de considerar ciertas habilidades específicas, permita la comprensión de las bases de la ciencia y de la tecnología, así como las leyes generales del funcionamiento de la producción y de la naturaleza. De esta manera, las personas estarán preparadas para enfrentar más eficientemente los dinámicos cambios del mundo del trabajo y la alta velocidad de los cambios tecnológicos (Espinoza y otros 1996: 25).

La enseñanza de las habilidades tecnológicas específicas deberá basarse sobre la comprensión de los fundamentos de la ciencia, la tecnología y las leyes naturales generales. La enseñanza no puede limitarse a transferir conocimientos y habilidades que pronto pueden ser alcanzados por el progreso tecnológico. Un aprendizaje constante del desarrollo tecnológico es: investigación, aceptación, invención. Este tipo de educación enfatiza la alternancia entre la enseñanza y el trabajo práctico. Es por ello que la Acuaponia es un claro ejemplo de modelo de aprendizaje para la enseñanza en la Educacion Productiva para cada región del país, estos sistemas al ser tecnologías trabajadas en invernaderos o sistemas controlados permite un manejo y adaptación de especies de peces y plantas en los cultivos acuaponicos, para esto también se necesita de la Innovacion e Investigacion constante para desarrollar y adaptar nuevos cultivos en Acuaponia, desarrollar controladores biológicos, desarrollar técnicas de producción para los vegetales de importancia nutraceutico, alimenticio y ornamental. Un claro ejemplo de una ley aplicada a este sistema es la 1era ley de la termodinámica donde todo el sistema se fundamenta en esta ley donde “La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma” también se observa claramente la aplicación de tres Biotecnologias ; Biotecnologia aplicada a la acuicultura, Biotecnologia Microbiana, Biotecnologia Hidroponica.

Este modelo permite desarrollar el potencial de cultivos agrícolas y acuícola que en las diferentes regiones del Perú presenta, pero esto va de la mano con las investigaciones que se desarrollen aplicado a potenciar el mismo, por ello dos de mis alumnos desarrollaran como tema de tesis el cultivo Acuaponico utilizando dos plantas de uso medicinal, uno utilizado en la sierra llamada Muña y otro en la selva llamado Paico ambos en co-cultivo con Tilapias. De esta manera buscamos diversificar el cultivo de acuaponia en la sierra y selva del Perú.

Acuaponia una oportunidad de empresa con fines de ayuda social

Asociar la formación y la producción, es decir, considerar la producción como lugar pedagógico, parte de un acto de fe en el valor del trabajo, en general, y agropecuario, muy en particular. Para argumentar esta opción encontramos diversas razones y ventajas a ello, como por ejemplo la ética del trabajo y formación en valores; formación humana: responsabilidad, cooperación, honestidad y puntualidad; formación técnica: observación, práctica, precisión, capacitación, adiestramiento (en el sentido de «hacer diestro, instruir» y no en el sentido de domesticar o amaestrar), habilidad, saber-hacer y realismo.

1. La producción integra al joven en la sociedad. Un campesino se comprende y realiza como productor, pues la producción es su manera de contribuir a la construcción del país, que lleve su producción al mercado o que la limite a alimentar a su familia. Esta dimensión no es obvia en el Perú que margina o excluye al campesino, pero hay que subrayar en la formación del joven esta dimensión y valorarla. Debe sentirse orgulloso de ser un productor y de haber nacido campesino. Y que el cultivo que llevo durante años por cultura de sus ancestros se ve modernizado con la aplicación de las nuevas tecnologías sin perder la cosmovisión de los Andes o Selva correspondientemente.
2. Lo que se enseña parte de una experiencia, del manejo de un sistema de producción tecnificado sin perder la esencia de sus cultivos milenarios. El joven aprende haciendo y también enseña y transmite lo que sabe y sabe hacer. Ejerce su actividad con una finalidad explícita, dentro de una rica tradición cultural.
3. Permite ir dominando y descubriendo aspectos de gestión y administración, y manejándolos cada vez mejor, con todo realismo.

Lo productivo debe abordarse desde diferentes puntos de vista convergentes y si se privilegia un solo punto de vista –necesaria especialización para la eficacia–, nunca debe perderse la visión del conjunto. Este módulo de Acuaponia al ser integrador de disciplinas como el quehacer productivo del campesino: Agricultura, acuicultura, ecología, economía y educación.

El método permite llevar al campesino a una decisión razonada porque él mismo habrá medido los efectos probables, el impacto y las consecuencias de una innovación tecnológica sobre el equilibrio general de su unidad de producción. Esta consideración es importante para los campesinos –que no se niegan al cambio ni al progreso–, pero que tienen una conocida y respetable aversión al riesgo, así como también es importante para aquel que se entusiasma fácilmente pero superficialmente, pues no ha estudiado bien el conjunto de su sistema y arriesga habiendo mal calculado los efectos de la innovación que pueden llevarlo a comprometer el futuro.

Acuaponia modelo de un programa de seguridad alimentaria

Disponibilidad de alimentos: al ser un sistema conjunto de producción de peces y vegetales permite que la producción de ambas sea de manera constante. Permite el abastecimiento constante de los recursos sembrados y cosechados que la produzcan siendo en este caso un cultivo modelo para personas de escasos recursos.

Acceso a los alimentos: el autoabastecimiento del sistema permite la accesibilidad de los alimentos permitiendo tener una dieta balanceada de los mismos con proteínas ricas como la de los peces.

Utilización: la utilización biológica de los alimentos a través de una alimentación adecuada balanceada siendo los productos finales del cultivo de acuaponia los recursos necesarios para el balance alimenticio de los que más lo necesite.

Estabilidad: la reutilización del agua y la constante disponibilidad de nutrientes del estanque de cultivos producto de los desechos de los peces permiten mantener la estabilidad constante de producción de los alimentos que se cultivan en los módulos de Acuaponia

Es por ello que en el Perú vengo desarrollando el cultivo de acuaponia dentro de varios programas Integrales de Educación con Experimentos Científicos Transversales e Innovadores con programas de Bioemprendimiento y Seguridad Alimentaria para las escuelas del país , siendo ideal para zonas de escasez de agua, programas de ayuda social convirtiéndose en un modelo ideal de Aprendizaje para las Escuelas, Institutos, CETPRO, Universidades y la Implementación de Comedores Populares y Centros de Ayuda a los mas Necesitados. La acuaponia al ser un sistema donde se rehúsa el agua puede cultivarse en zonas áridas, asimismo el hecho que puedan cosecharse vegetales y peces hace que el campesino o el poblador no tenga un cambio brusco en su aprendizaje ya que es una oportunidad más de poder obtener productos adicionales al de los vegetales pudiéndole aperturar un nuevo ingreso económico. La Acuaponia puede ser un instrumento de desarrollo de un País, sobretodo a países de Latinoamérica, en el Perú puede ser de gran importancia para combatir: la Inseguridad Alimentaria, la falta de herramientas educativas para las escuelas, la pobreza en zonas rurales, y que este permita el desarrollo de todo un país.

Bibliografía

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