Producción de Forraje Hidropónico con Efluentes Piscícolas

Introducción

En el actual contexto de crisis climática global, caracterizado por eventos extremos como sequías prolongadas e inundaciones, la seguridad alimentaria enfrenta desafíos sin precedentes. La producción convencional de forrajes, base fundamental de la alimentación animal, se ve limitada por el acceso al agua, la pérdida de fertilidad del suelo y el aumento en el costo de los insumos agrícolas. Estas condiciones exigen alternativas sostenibles, eficientes y resilientes. Una de ellas es el forraje verde hidropónico (FVH), un sistema de producción que permite generar biomasa vegetal de alto valor nutricional sin suelo y con bajo consumo de agua.

Adicionalmente, el desarrollo de tecnologías integradas como la acuaponía—que combina la acuicultura con la hidroponía—representa una opción emergente para mejorar la eficiencia en el uso de recursos, particularmente en regiones como el departamento de Arauca, donde la acuicultura ha mostrado un crecimiento destacado, pero aún enfrenta limitaciones asociadas a la gestión de efluentes. Bajo esta premisa, se desarrolló un estudio en la estación experimental acuícola de Arauca para evaluar la viabilidad de utilizar subproductos piscícolas, en específico efluentes de tilapia roja, como fuente nutritiva en la producción de forraje hidropónico de maíz (Zea mays) y arroz (Oryza sativa), especies de gramíneas adaptadas al trópico y con potencial forrajero local.

Planteamiento del problema

En el departamento de Arauca, la producción piscícola genera cantidades considerables de agua residual con alta carga orgánica. Si bien estos efluentes representan un pasivo ambiental, también contienen nutrientes que podrían ser aprovechados como insumo en sistemas vegetales. Sin embargo, aún no se ha determinado con claridad su impacto sobre el crecimiento vegetal ni sobre la calidad nutricional del forraje producido. Al mismo tiempo, la escasa disponibilidad de alimentos balanceados para animales y el aumento de los costos de producción limitan el desarrollo sostenible del sector pecuario regional. En este escenario, se plantea la necesidad de generar evidencia científica sobre el uso de efluentes acuícolas como alternativa viable para producir forraje de buena calidad y bajo costo, adaptado a las condiciones agroecológicas del departamento.

Objetivo del estudio

El objetivo principal de esta investigación fue comparar el rendimiento productivo y la calidad nutricional del forraje hidropónico de maíz y arroz cultivado con agua corriente (control) y con efluentes del cultivo de tilapia roja, para determinar la factibilidad del uso de subproductos piscícolas como sustrato nutritivo en sistemas hidropónicos de producción vegetal con enfoque forrajero.

Metodología

El experimento se desarrolló en un invernadero de 2.4 x 6 m, ubicado en la estación experimental acuícola de Arauca, bajo condiciones ambientales controladas. Se evaluaron dos factores: la especie vegetal (maíz y arroz) y el tipo de fertiirrigación (agua corriente y efluente de tilapia). Para ello se instalaron 78 bandejas en total, distribuidas equitativamente por tratamiento.

Las semillas fueron sometidas a procesos de prelavado, desinfección, remojo y germinación según protocolos técnicos estandarizados. La siembra se realizó a una densidad de 4 kg/m². A partir del día tres, se inició la irrigación diferenciada: la mitad de las bandejas recibió agua como control, mientras que la otra mitad fue irrigada con efluente de tilapia en sistema de recirculación.

A los 12 días se realizó la cosecha y se evaluaron variables productivas como altura de plántulas, producción de biomasa fresca y seca, eficiencia de conversión de semilla en biomasa, y parámetros nutricionales: proteína cruda, fibra, grasa, carbohidratos totales, cenizas, materia orgánica y energía. Los datos se analizaron mediante ANOVA de dos factores con prueba Tukey para comparación de medias (p < 0.05).

Resultados principales

En cuanto al crecimiento vegetal, el maíz alcanzó mayor altura promedio (15.2 cm) en comparación con el arroz (6.1 cm), sin diferencias atribuibles al tipo de fertiirrigación. La producción de biomasa fresca fue similar entre tratamientos (11.7 kg/m²), pero al evaluar la materia seca (MS), se observó que el maíz superó significativamente al arroz (3.8 kg MS/m² vs. 3.4 kg MS/m²) y que el riego con efluentes redujo este rendimiento respecto al control con agua corriente (3.3 vs. 3.8 kg MS/m²).

La eficiencia de conversión de semilla en biomasa fresca no mostró diferencias entre especies ni tratamientos (2.9 kg FV/kg semilla), aunque estos valores fueron inferiores a lo reportado en otros estudios, lo cual podría estar asociado a la calidad de las semillas o a limitaciones nutricionales del sustrato usado.

En el análisis bromatológico, el maíz irrigado con agua corriente presentó los mejores indicadores nutricionales: mayor contenido de proteína cruda (0.44 kg/m²), mayor energía (15,996 Kcal/m²), así como mayores concentraciones de carbohidratos, lípidos y materia orgánica en comparación con el arroz y con el uso de efluentes. Por el contrario, el arroz mostró mayor cantidad de cenizas y fibra cruda, especialmente bajo fertiirrigación con efluentes, lo cual puede asociarse a su estructura y composición de cutícula.

El uso de efluentes afectó negativamente los parámetros nutricionales clave del forraje. En promedio, se observó una reducción en la cantidad de proteína, carbohidratos totales y materia orgánica, con un incremento significativo en la fibra cruda (0.78 kg/m² en arroz). Estos hallazgos sugieren una disponibilidad insuficiente de nutrientes esenciales en los efluentes o un desequilibrio que limita el desarrollo adecuado de las plantas.

Conclusión e impacto regional

Este estudio demuestra que, bajo condiciones controladas del departamento de Arauca, el maíz presenta un mejor comportamiento agronómico y mayor calidad nutricional como forraje hidropónico que el arroz. A su vez, si bien el uso de efluentes del cultivo de tilapia como fuente de nutrientes representa una alternativa ambientalmente responsable para la reutilización del agua residual, su aplicación directa sin suplementación puede afectar negativamente el rendimiento y la calidad del forraje.

Estos resultados abren una oportunidad para innovar en los sistemas integrados acuapónicos en Arauca, optimizando el uso del agua en una región que enfrenta limitaciones hídricas estacionales. La implementación futura de sistemas mixtos ajustados con suplementos nutricionales podría consolidar una alternativa sostenible, rentable y ecológica para la producción simultánea de proteína animal (piscicultura) y vegetal (forraje), mejorando la productividad agropecuaria local.

Además, el enfoque circular de este modelo contribuye a la reducción del impacto ambiental de la acuicultura, fomenta el uso eficiente de recursos y fortalece la seguridad alimentaria regional. Para ello, se recomienda profundizar en estudios sobre el perfil químico de los efluentes, su estandarización como insumo agrícola, y su impacto en otros cultivos vegetales locales, consolidando un modelo de bioeconomía rural adaptado a las condiciones del piedemonte llanero colombiano.

Autores: Proyecto Regalías SGR164 – AQUABOX “Fortalecimiento de capacidades, conocimientos y herramientas en CTeI para el mejoramiento de la productividad en cultivos acuícolas en el departamento de Arauca”