Aquaponia, o sistema hidropónico orgânico

É possível cultivar em hidroponia utilizando nutrientes de origem orgânica sem acabar com os gotejadores obstruídos ou deteriorar a solução nutritiva? A resposta pode estar na aquaponia, um sistema que combina a aquicultura com a hidroponia para criar um circuito no qual os resíduos dos peixes se transformam em nutrientes aproveitáveis pelas plantas.

Embora muitas vezes seja apresentada como uma técnica moderna, a ideia de integrar a produção de animais aquáticos e plantas tem antecedentes muito antigos. Existem exemplos históricos de sistemas de cultivo combinado de peixes e plantas na Ásia e de técnicas agrícolas como as chinampas na Mesoamérica. No entanto, a aquaponia moderna de recirculação é muito mais recente e combina conhecimentos de aquicultura, filtração biológica e hidroponia.

O que é a aquaponia?

A aquaponia é um sistema de cultivo que une duas disciplinas:

• Aquicultura: criação de peixes e outros organismos aquáticos.
• Hidroponia: cultivo de plantas sem solo, utilizando água como meio para transportar os nutrientes.

Num sistema aquapónico, os peixes produzem resíduos ricos em compostos azotados. Estes resíduos passam por um processo biológico no qual diferentes bactérias transformam o amoníaco em nitritos e, posteriormente, em nitratos. As plantas podem utilizar estes nutrientes e, ao mesmo tempo, ajudam a retirar determinados compostos da água antes de esta voltar ao tanque dos peixes.

Por isso, mais do que falar simplesmente de “hidroponia orgânica”, é mais preciso definir a aquaponia como um sistema integrado de aquicultura e hidroponia baseado na recirculação da água e na atividade de microrganismos benéficos.

A aquaponia é uma forma de hidroponia orgânica?

A resposta depende do que entendemos por “orgânico”.

Na hidroponia convencional, os nutrientes costumam ser fornecidos através de soluções minerais formuladas especificamente para serem solúveis e facilmente disponíveis para as raízes. Isto permite controlar com precisão parâmetros como a concentração de nutrientes, o pH e a condutividade elétrica.

O problema aparece quando tentamos utilizar determinados fertilizantes orgânicos diretamente num circuito hidropónico. Muitos produtos orgânicos contêm matéria que deve decompor-se antes de libertar os seus nutrientes. Essa matéria pode favorecer a proliferação microbiana, gerar resíduos ou provocar problemas em bombas, filtros e linhas de rega.

A aquaponia apresenta uma solução diferente: os nutrientes provêm principalmente da alimentação e dos resíduos dos peixes e são processados pelo próprio ecossistema bacteriano do sistema.

Isto não significa que qualquer fertilizante orgânico possa ser adicionado a um tanque de peixes. De facto, introduzir produtos não concebidos para aquaponia pode alterar a qualidade da água e prejudicar os peixes.

Um sistema aquapónico bem concebido funciona como um circuito relativamente fechado.

1. Os peixes geram resíduos

Os peixes recebem alimento e, como consequência do seu metabolismo, geram resíduos que terminam na água.

Um dos compostos que mais atenção requer é o amoníaco, uma vez que pode resultar tóxico para os peixes quando atinge determinadas concentrações.

2. A água passa por um sistema de filtração

Antes de chegar às plantas, a água pode passar por um filtro mecânico encarregado de retirar partículas sólidas e restos de maior tamanho.

Este passo é especialmente importante para evitar que os resíduos sólidos se acumulem nas tubagens ou cheguem ao sistema de cultivo.

3. As bactérias nitrificantes transformam o amoníaco

A seguir entra em jogo um dos elementos fundamentais da aquaponia: o biofiltro.

As bactérias nitrificantes transformam o amoníaco em nitritos e, posteriormente, em nitratos. Os nitratos são uma das principais formas de azoto que as plantas podem aproveitar.

Sem estas comunidades bacterianas, o sistema não funcionaria corretamente.

4. As plantas absorvem nutrientes

A água rica em nutrientes chega finalmente ao sistema hidropónico.

As raízes das plantas absorvem parte dos nutrientes disponíveis e contribuem para reduzir a carga de determinados compostos da água.

Depois, a água pode regressar ao tanque dos peixes e começar de novo o ciclo.

5. A água volta ao tanque

Uma bomba encarrega-se de manter a circulação da água entre os diferentes elementos do sistema.

Portanto, não se trata simplesmente de “regar as plantas com água de peixes”. Para que a aquaponia funcione corretamente, há que controlar a filtração, oxigenação, temperatura, pH, amoníaco, nitritos e nitratos.

Tipos de sistemas de aquaponia

Existem diferentes configurações para montar um cultivo aquapónico. As três mais habituais são os sistemas de balsas flutuantes, os sistemas com camas de cultivo e os sistemas hidropónicos separados do tanque.

Sistema de balsas flutuantes ou cultivo em águas profundas

Neste sistema, as plantas são colocadas sobre estruturas flutuantes e as raízes permanecem em contacto com a água.

É uma configuração simples de visualizar e pode funcionar bem para determinados cultivos, especialmente plantas de folha.

A oxigenação da água é fundamental, uma vez que as raízes permanecem em contacto permanente com ela.

Sistema com tanque e cultivo integrado

Outra possibilidade consiste em situar o tanque e a área de cultivo de forma muito próxima, utilizando diferentes etapas de filtração e circulação.

O principal desafio consiste em encontrar condições de água que resultem adequadas para os peixes, as bactérias e as plantas ao mesmo tempo.

Sistema aquapónico com tanque, filtros e cultivo separados

Uma configuração mais completa separa fisicamente as diferentes etapas do circuito.

Um esquema básico seria:

Tanque de peixes → filtro mecânico → biofiltro → sistema hidropónico → depósito/sumidouro → bomba → tanque de peixes

Esta configuração facilita a manutenção e permite controlar melhor cada parte do sistema.

Além disso, separar as etapas permite retirar sólidos antes de chegarem ao cultivo e manter condições mais adequadas para peixes, bactérias e plantas.

O pH na aquaponia: um dos grandes desafios

Um dos erros habituais é pensar que as plantas e os peixes precisam exatamente das mesmas condições de água.

Não é assim.

As plantas podem aproveitar determinados nutrientes com maior facilidade em condições ligeiramente ácidas, enquanto as bactérias nitrificantes funcionam dentro de outro intervalo e os peixes também têm as suas próprias necessidades.

Por isso, na aquaponia não resulta adequado falar simplesmente de um pH de 5,5 para as plantas e 7,5 para os peixes como se fossem dois sistemas completamente independentes. Na realidade, há que procurar um intervalo de compromisso que permita funcionar simultaneamente a peixes, bactérias e plantas.

Como referência, a Oklahoma State University assinala um intervalo geral de pH de 6,5-7,5 para aquaponia e situa aproximadamente entre 6,8 e 7,2 o intervalo de compromisso utilizado habitualmente em muitos sistemas.

Temperatura e oxigénio: dois parâmetros fundamentais

A água de um sistema aquapónico não pode ser controlada apenas olhando para o pH.

Temperatura da água

A temperatura deve adaptar-se à espécie de peixe e ao cultivo escolhido. Por exemplo, a tilápia é uma espécie habitual em aquaponia e trabalha com temperaturas relativamente elevadas, enquanto outras espécies, como a truta, precisam de água muito mais fria.

Portanto, não existe uma única temperatura perfeita para todos os sistemas aquapónicos.

Oxigénio dissolvido

O oxigénio é imprescindível para os peixes, as raízes e as bactérias nitrificantes.

A Oklahoma State University indica que concentrações superiores a 5 mg/L de oxigénio dissolvido são adequadas para peixes, plantas e microrganismos em muitos sistemas aquapónicos. Além disso, quando aumenta a temperatura da água, diminui a sua capacidade para manter oxigénio dissolvido.

Por isso, a arejamento através de bombas de ar e difusores pode ser uma parte essencial da montagem.

Que peixes se podem utilizar em aquaponia?

Nem todos os peixes funcionam igualmente bem num sistema aquapónico.

Entre as espécies utilizadas encontram-se:

• Tilápia.
• Truta.
• Peixe-gato.
• Robalo e outras espécies de água doce.
• Carpas.
• Koi.
• Peixes de cores.

Cada espécie apresenta necessidades diferentes de temperatura, alimentação, oxigénio e espaço. A escolha deve ser feita tendo em conta tanto as condições ambientais como o objetivo do sistema.

A tilápia é uma das espécies mais utilizadas em sistemas aquapónicos, embora não seja a única opção.

Podem utilizar-se fertilizantes orgânicos em aquaponia?

Aqui há que fazer uma distinção importante.

O objetivo da aquaponia é que boa parte dos nutrientes necessários para as plantas provenham do próprio sistema: alimentação dos peixes → resíduos → bactérias → nutrientes disponíveis para as plantas.

Por isso, não devemos pensar em adicionar fertilizante orgânico à água dos peixes da mesma maneira que o faríamos num cultivo em terra.

Um produto orgânico pode conter matéria que altere a qualidade da água, modifique o equilíbrio microbiano ou afete os peixes.

Em alguns sistemas podem ser necessários determinados suplementos para compensar nutrientes que não chegam em quantidades suficientes, mas devem ser selecionados especificamente tendo em conta a saúde dos peixes e a química da água.

E o que acontece com os fertilizantes hidropónicos?

Os fertilizantes concebidos para hidroponia convencional estão formulados para proporcionar nutrientes solúveis e facilmente disponíveis para as plantas.

Por exemplo, na Grow Barato pode encontrar produtos específicos para sistemas hidropónicos como o Hydro Grow A+B da BAC, formulado para cultivos hidropónicos e completamente solúvel em água.

Isto é importante porque um fertilizante adequado para hidroponia não significa automaticamente que seja adequado para aquaponia. Num sistema com peixes, qualquer produto adicionado à água deve ser avaliado também pelos seus possíveis efeitos sobre os animais e sobre o equilíbrio biológico do biofiltro.

Portanto, este tipo de fertilizantes pode ser uma referência para entender a diferença entre nutrição hidropónica convencional e aquaponia, mas não deve ser interpretado como uma recomendação para o adicionar diretamente ao tanque de peixes.

Controlo de pragas em aquaponia

Este é outro dos pontos onde a aquaponia obriga a mudar a forma de trabalhar.

Num cultivo convencional podemos recorrer a diferentes produtos fitossanitários, mas em aquaponia há que extremar as precauções porque qualquer substância que chegue à água pode afetar os peixes e os microrganismos do sistema.

A Oklahoma State University recomenda priorizar estratégias de manejo integrado de pragas, incluindo métodos físicos e biológicos. Também adverte que os pesticidas podem representar um risco para os peixes.

Métodos de controlo recomendáveis

Entre as estratégias que podem ser utilizadas estão:

• Armadilhas adesivas para monitorizar insetos.
• Barreiras físicas.
• Retirada manual de pragas.
• Controlo biológico através de organismos benéficos.
• Higiene e eliminação de restos vegetais.
• Vigilância frequente de folhas e caules.

O princípio básico é simples: antes de introduzir qualquer produto num sistema aquapónico há que verificar se é compatível com peixes, bactérias e plantas.

O que acontece com os fungos das raízes?

Os problemas radiculares podem aparecer quando as condições da água não são adequadas.

Em vez de tentar solucionar o problema apenas através de produtos, é fundamental rever primeiro:

• Temperatura da água.
• Oxigénio dissolvido.
• Estado das raízes.
• Circulação da água.
• Acumulação de matéria orgânica.
• Funcionamento do biofiltro.
• Qualidade geral da água.

A prevenção é especialmente importante porque um problema nas raízes pode afetar rapidamente o resto do sistema.

Por isso, não é correto estabelecer simplesmente que baixar a água abaixo de uma temperatura concreta solucionará qualquer doença fúngica. A temperatura adequada depende da espécie de peixe e do cultivo, e reduzi-la demasiado poderia provocar problemas nos próprios peixes.

Vantagens da aquaponia

Quando está corretamente concebida, a aquaponia apresenta várias vantagens interessantes:

Aproveitamento da água

A água é recirculada entre o sistema de peixes e o sistema de cultivo, reduzindo a necessidade de realizar aportes constantes de água face a determinados sistemas agrícolas convencionais.

Aproveitamento dos nutrientes

Os resíduos gerados pelos peixes não são considerados simplesmente um desperdício, mas fazem parte do ciclo de nutrientes do sistema.

Cultivo sem solo

As plantas podem desenvolver-se através de diferentes sistemas hidropónicos sem necessidade de utilizar terra.

Integração de produção animal e vegetal

O mesmo sistema permite produzir organismos aquáticos e plantas, desde que ambos os componentes estejam corretamente equilibrados.

Desvantagens e dificuldades da aquaponia

Nem tudo são vantagens.

Montar um sistema aquapónico requer controlar muitos parâmetros simultaneamente. Uma alteração no tanque de peixes pode terminar por afetar as plantas e vice-versa.

Entre as principais dificuldades estão:

• Controlar o amoníaco e os nitritos.
• Manter uma população estável de bactérias nitrificantes.
• Controlar o pH.
• Manter oxigénio dissolvido suficiente.
• Controlar a temperatura.
• Evitar a acumulação de sólidos.
• Escolher espécies compatíveis.
• Evitar produtos que possam resultar tóxicos para os peixes.
• Manter bombas, filtros e tubagens em bom estado.

Por outras palavras, a aquaponia não elimina a necessidade de controlar a nutrição: muda a forma de a gerir.

É realmente possível fazer hidroponia orgânica através de aquaponia?

Sim, embora convenha utilizar o termo com certa precisão.

A aquaponia permite cultivar plantas num sistema sem solo no qual uma parte importante dos nutrientes provém de um processo biológico baseado nos peixes, nos seus resíduos e nas bactérias nitrificantes.

Isto pode reduzir a dependência de soluções minerais preparadas especificamente para hidroponia. No entanto, aquaponia e hidroponia orgânica não são exatamente sinónimos, e um sistema aquapónico não deve ser tratado como uma hidroponia convencional à qual simplesmente adicionámos peixes.

A chave está em manter um equilíbrio entre peixes + alimentação + bactérias + filtração + água + plantas.

Conclusão: aquaponia, um circuito de nutrientes baseado na natureza

A aquaponia demonstra que é possível combinar aquicultura e hidroponia para criar um sistema no qual os resíduos dos peixes se convertem, através da ação de microrganismos, em nutrientes aproveitáveis pelas plantas.

Embora a ideia de integrar peixes e cultivos tenha antecedentes históricos muito antigos, a aquaponia moderna utiliza filtros, bombas, biofiltros e sistemas de controlo que permitem tornar este processo muito mais eficiente e previsível.

Por isso, se o que procuramos é uma forma de cultivar em água aproveitando nutrientes de origem biológica, a aquaponia é uma das alternativas mais interessantes. Isso sim: não se trata simplesmente de substituir um fertilizante mineral por um orgânico, mas de construir e manter todo um ecossistema em equilíbrio.