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Explorando la fertilización con microelementos y la espectroscopía visible-infrarroja cercana para una mayor productividad en sistemas acuapónicos

Autores: Sirakov, Ivaylo; Stoyanova, Stefka; Velichkova, Katya; Slavcheva-Sirakova, Desislava; Valkova, Elitsa; Yorgov, Dimitar; Veleva, Petya; Atanassova, Stefka

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Explorando la fertilización con microelementos y la espectroscopía visible-infrarroja cercana para una mayor productividad en sistemas acuapónicos


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Sistema acuapónico
Fertilización con microelementos
Espectroscopía VIS-NIR
Parámetros hidroquímicos
Desarrollo radicular
Estado de nutrientes

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio explora los efectos de los diferentes tiempos de exposición a la fertilización con microelementos en los parámetros hidroquímicos, el crecimiento de las plantas y el contenido de nutrientes en un sistema acuapónico que cultiva L. (pimiento) con (L.). También investiga el potencial de la espectroscopía visible-infrarroja cercana (VIS-NIR) para diferenciar entre plantas tratadas según sus características espectrales. Los hallazgos tienen como objetivo mejorar la comprensión de la dinámica de los microelementos en acuaponía y optimizar el uso de la espectroscopía VIS-NIR para la detección de nutrientes y estrés en cultivos. Se investigan los efectos de la exposición a microelementos en el crecimiento y la salud de (L.) en un sistema acuapónico, demostrando una tasa de supervivencia del 100% y un rendimiento de crecimiento óptimo. Los hallazgos sugieren que los tratamientos con microelementos, cuando se aplican dentro de límites seguros, pueden aumentar la productividad del sistema sin comprometer la salud de los peces. En cuanto a los parámetros hidroquímicos, la conductividad se mantuvo estable, con valores que oscilan entre 271.66 y 297.66 S/cm, mientras que los niveles de pH y oxígeno disuelto estaban dentro de los rangos óptimos para sistemas acuapónicos. Los niveles de nitrógeno amoniacal disminuyeron significativamente en las variantes tratadas, sugiriendo una mejora en la calidad del agua, mientras que las reducciones de nitratos y ortofosfatos indicaron una mayor absorción de nutrientes por parte de las plantas. Los hallazgos subrayan la importancia de gestionar la química del agua para mantener un sistema acuapónico equilibrado y productivo. El aumento en la longitud de las raíces observado en los tratamientos 2 y 6 sugiere que ciertos tiempos de exposición a microelementos pueden mejorar el desarrollo radicular, siendo el tratamiento 6 el que mostró las raíces más largas (58.33 cm). A pesar de esto, el tratamiento 2 tuvo una biomasa más baja (61.2 g), lo que indica que el crecimiento de las raíces no se tradujo necesariamente en un aumento del peso de la planta, posiblemente debido a que la energía se dirigió hacia el desarrollo de las raíces en lugar de la producción de frutos. En contraste, el tratamiento 6 mostró tanto la mayor longitud de raíces como el mayor peso (133.4 g), sugiriendo una correlación positiva entre el desarrollo radicular y la biomasa de los frutos. Los datos de rendimiento revelaron que el tratamiento 4 produjo el mayor rendimiento (0.144 g), sugiriendo un tiempo de exposición óptimo antes de que los desequilibrios de nutrientes afecten negativamente el crecimiento. Estos resultados destacan la complejidad de la exposición a microelementos en sistemas acuapónicos, enfatizando la importancia de ajustar los tiempos de exposición para equilibrar el crecimiento de raíces, la biomasa y el rendimiento para un desarrollo óptimo de las plantas. Las características espectrales de la región visible-infrarroja cercana de las plantas de pimiento tratadas con microelementos revelaron diferencias sutiles, particularmente en las regiones verde (534-555 nm) y borde rojo (680-750 nm). Los modelos SIMCA clasificaron con éxito las plantas de control y tratadas con una tasa de clasificación errónea de solo 1.6%, destacando la efectividad de los datos espectrales para la diferenciación de plantas. Las longitudes de onda clave para distinguir las clases de plantas fueron 468 nm, 537 nm, 687 nm, 728 nm y 969 nm, que estaban estrechamente relacionadas con el contenido de pigmentos de las plantas y el estado de nutrientes. Estos hallazgos sugieren que el análisis espectral puede ser una herramienta valiosa para la evaluación no destructiva de la salud de las plantas y el estado de nutrientes.

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