Eficiencia en el uso de nitrógeno y su modelación en un sistema acupónico con lechuga y tilapia

Abstract

Ante la creciente necesidad de incrementar la producción de alimentos de manera sostenible, se han desarrollado sistemas como la acuaponía que permiten optimizar el uso de recursos y reducir el impacto ambiental. Para tratar de explicar el comportamiento de estos sistemas complejos, en donde conviven peces, plantas y bacterias, se han desarrollado modelos dinámicos de flujo de nitrógeno con el propósito de optimizar la eficiencia global del sistema. El objetivo de este trabajo fue comparar el rendimiento y la eficiencia en el uso del nitrógeno en dos sistemas acuapónicos para la producción de lechuga y Tilapia; Asimismo, se desarrolló un modelo dinámico de balance de nitrógeno, con el fin de identificar los parámetros más importantes a fin de optimizarlo. Se registró el crecimiento de plantas y peces, así como los valores de pH, amonio y porcentaje de nitrógeno en el efluente. Los resultados mostraron diferencias significativas entre tratamientos, destacando el sistema con cama de tezontle, que alcanzó rendimientos de hasta 6.80 kg·m⁻² y una eficiencia en el uso de nitrógeno del 57.86 %, además de una producción de tilapia de 7.41 kg·m⁻³. Los datos obtenidos del sistema acuapónico se emplearon para la calibración del modelo dinámico de flujo de nitrógeno, lo que permitió ajustar sus parámetros con mayor precisión. Mediante el análisis de sensibilidad global utilizando el método SAFE, se identificaron los factores que más influyen en el comportamiento del sistema. EL modelo calibrado mostró un desempeño satisfactorio, reproduciendo de manera adecuada tanto el contenido de nitrógeno como la acumulación de materia seca en las plantas, lo que confirma su utilidad para optimizar el funcionamiento de sistemas acuapónicos sostenibles.