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Introdução à aquaponia

1. Uma breve história da tecnologia aquapônica moderna

   Original publication 2014 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   O conceito de uso de resíduos fecais e excrementos globais de peixes para fertilizar plantas existe há milênios, com civilizações precoces tanto na Ásia quanto na América do Sul aplicando este método. Através do trabalho pioneiro do New Alchemy Institute e de outras instituições acadêmicas norte-americanas e europeias no final da década de 1970, e mais pesquisas nas décadas seguintes, esta forma básica de aquapônica evoluiu para os modernos sistemas de produção de alimentos de hoje. Antes dos avanços tecnológicos da década de 1980, a maioria das tentativas de integração da hidropônica e da aquicultura teve sucesso limitado. Nas décadas de 1980 e 1990, houve avanços no projeto de sistemas, biofiltração e na identificação das relações ideais entre peixe e planta que levaram à criação de sistemas fechados que permitem a reciclagem de água e acúmulo de nutrientes para o crescimento das plantas. Em seus primeiros sistemas aquapônicos, a Universidade Estadual da Carolina do Norte (Estados Unidos da América) demonstrou que o consumo de água em sistemas integrados era de apenas 5% do usado na cultura de lagoas para o cultivo de tilápias. Este desenvolvimento, entre outras iniciativas fundamentais, apontou para a adequação de sistemas integrados de aquicultura e hidropônicos para a criação de peixes e culturas hortícolas, particularmente em regiões áridas e pobres em água.

   Embora em uso desde a década de 1980, a aquapônica ainda é um método relativamente novo de produção de alimentos, com apenas um pequeno número de centros de pesquisa e praticantes em todo o mundo com experiência aquapônica abrangente. James Rakocy tem sido um líder da indústria em pesquisa e desenvolvimento através de seu trabalho na Universidade das Ilhas Virgens (Estados Unidos da América). Ele desenvolveu proporções vitais e cálculos para maximizar a produção de peixes e vegetais, mantendo um ecossistema equilibrado. Na Austrália, Wilson Lennard também produziu cálculos importantes e planos de produção para outros tipos de sistemas. Em Alberta, Canadá, pesquisas realizadas por Nick Savidov durante um período de dois anos produziram resultados mostrando que as unidades aquaponicas tinham produção significativamente superior de tomates e pepinos quando alguns níveis de nutrientes importantes foram atingidos. Mohammad Abdus Salam, da Universidade Agrícola de Bangladesh, promoveu o campo na agricultura de subsistência em escala caseira com aquapônica. Esses avanços de pesquisa, bem como muitos outros, abriram o caminho para vários grupos de praticantes e empresas de apoio/treinamento que estão começando a brotar em todo o mundo. No final desta publicação são fornecidas leituras sugeridas dos trabalhos de pedra angular em aquaponia.

   *Fonte: Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, produção aquapônica de alimentos, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduzido com permissão. *

2. Aplicabilidade da aquapônica

   Original publication 2014 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   A Aquaponics combina dois dos sistemas mais produtivos em seus respectivos campos. Sistemas de aquicultura recirculantes e hidropônicos têm experimentado uma expansão generalizada no mundo, não só por seus maiores rendimentos, mas também por seu melhor uso da terra e da água, métodos mais simples de controle da poluição, melhor gerenciamento dos fatores produtivos, sua maior qualidade dos produtos e maior alimentação segurança (casa 1). No entanto, a aquaponia pode ser excessivamente complicada e cara, e requer acesso consistente a algumas entradas.

   Aquaponics é uma técnica que tem seu lugar no contexto mais amplo da agricultura intensiva sustentável, especialmente em aplicações de escala familiar. Oferece métodos de apoio e colaboração de produção de vegetais e peixes e pode cultivar quantidades substanciais de alimentos em locais e situações em que a agricultura baseada no solo é difícil ou impossível. A sustentabilidade da aquaponia considera as dinâmicas ambientais, econômicas e sociais. Em termos económicos, estes sistemas exigem um investimento inicial substancial, mas são seguidos por baixos custos recorrentes e retornos combinados tanto de peixe como de produtos hortícolas. Ambientalmente, a aquaponia impede que os efluentes da aquicultura escapem e poluam a bacia hidrográfica. Ao mesmo tempo, a aquaponia permite maior controle da água e da produção. Aquaponics não depende de produtos químicos para fertilizantes, nem de controle de pragas ou ervas daninhas, o que torna os alimentos mais seguros contra potenciais resíduos. Socialmente, a aquapônica pode oferecer melhorias na qualidade de vida porque os alimentos são cultivados localmente e culturas culturalmente apropriadas podem ser cultivadas. Ao mesmo tempo, a aquapônica pode integrar estratégias de subsistência para garantir alimentos e pequenos rendimentos para famílias sem terra e pobres. A produção doméstica de alimentos, o acesso aos mercados e a aquisição de competências são ferramentas inestimáveis para garantir o empoderamento e a emancipação das mulheres nos países em desenvolvimento, e a aquaponia pode fornecer a base para um crescimento socioeconômico justo e sustentável. A proteína de peixe é uma adição valiosa às necessidades dietéticas de muitas pessoas, uma vez que a proteína é muitas vezes carente na jardinagem em pequena escala.

   A aquapônica é mais apropriada onde a terra é cara, a água é escassa e o solo é pobre. Desertos e áreas áridas, ilhas arenosas e jardins urbanos são os locais mais apropriados para a aquapônica porque utiliza um mínimo absoluto de água. Não há necessidade de solo, e a aquaponia evita as questões associadas à compactação do solo, salinização, poluição, doença e cansaço. Da mesma forma, a aquaponia pode ser usada em ambientes urbanos e periurbanos onde não há ou muito pouca terra disponível, proporcionando um meio para cultivar culturas densas em pequenas varandas, pátios, interiores ou em telhados.

   No entanto, esta técnica pode ser complicada e unidades de pequena escala nunca fornecerão toda a comida para uma família. Os sistemas aquapônicos são caros; o proprietário deve instalar um sistema de aquicultura completo e um sistema hidropônico, e este é o elemento mais importante a considerar ao iniciar um sistema aquapônico. Além disso, uma gestão bem sucedida requer conhecimento holístico e manutenção diária dos três grupos separados de organismos envolvidos. A qualidade da água precisa ser medida e manipulada. São necessárias habilidades técnicas para construir e instalar os sistemas, especialmente no caso de encanamento e fiação. A aquapônica pode ser impraticável e desnecessária em locais com acesso à terra, solo fértil, espaço adequado e água disponível. Comunidades agrícolas fortes podem achar que a aquapônica é excessivamente complicada quando o mesmo alimento pode ser cultivado diretamente no solo. Nestes casos, a aquapônica pode se tornar um hobby caro em vez de um sistema de produção de alimentos dedicado. Além disso, a aquaponia requer acesso consistente a algumas entradas. A eletricidade é necessária para todos os sistemas aquapônicos descritos nesta publicação, e as redes elétricas não confiáveis e/ou um alto custo de eletricidade podem tornar a aquapônica inviável em alguns locais. Os alimentos para peixes têm de ser adquiridos regularmente, e é necessário ter acesso às sementes de peixe e às sementes de plantas. Esses insumos podem ser reduzidos (painéis solares, produção de ração para peixes, criação de peixes e propagação de plantas), mas essas tarefas exigem conhecimento adicional e adicionam tempo ao gerenciamento diário, e podem ser muito onerosas e demoradas para um sistema de pequena escala.

   Dito isto, o sistema aquapônico básico funciona em uma ampla gama de condições, e as unidades podem ser projetadas e dimensionadas para atender ao nível de habilidade e interesse de muitos agricultores. Há uma grande variedade de projetos aquapônicos, variando de alta tecnologia a baixa tecnologia, e de altos a níveis de preços razoáveis. Aquaponics é bastante adaptável pode ser desenvolvido com materiais locais e conhecimento doméstico, e para atender às condições culturais e ambientais locais. Será sempre necessário que uma pessoa dedicada e interessada, ou grupo de pessoas, mantenha e gerencie o sistema diariamente. Informações substanciais sobre formação estão disponíveis através de livros, artigos e comunidades online, bem como através de cursos de formação, agentes de extensão agrícola e consultas de peritos. Aquaponics é um sistema combinado, o que significa que tanto os custos como os benefícios são ampliados. O sucesso é derivado da produção local, sustentável e intensiva de peixes e plantas e, possivelmente, estes poderiam ser superiores aos dois componentes tomados separadamente, desde que a aquapônica seja usada em locais apropriados, considerando suas limitações.

   *Fonte: Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, produção aquapônica de alimentos, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduzido com permissão. *

3. Aquicultura

   Original publication 2014 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   A aquicultura é a criação e produção em cativeiro de peixes e outras espécies de animais e plantas aquáticas em condições controladas. Muitas espécies aquáticas foram cultivadas, especialmente peixes, crustáceos e moluscos e plantas aquáticas e algas. Os métodos de produção aquícola foram desenvolvidos em várias regiões do mundo e, por conseguinte, foram adaptados às condições ambientais e climáticas específicas nessas regiões. As quatro principais categorias de aquicultura incluem sistemas de águas abertas (por exemplo, gaiolas, linhas longas), cultura de lagoas, pistas de passagem e sistemas de aquicultura de recirculação (RAS). Numa operação RAS (figura 1.4), a água é reutilizada para os peixes após uma limpeza e um processo de filtragem. Embora uma RAS não seja o sistema de produção mais barato devido aos seus custos de investimento, energia e gestão mais elevados, pode aumentar consideravelmente a produtividade por unidade de terra e é a tecnologia de poupança de água mais eficiente na piscicultura. A RAS é o método mais aplicável para o desenvolvimento de sistemas integrados de agricultura aquícola devido à possível utilização de subprodutos e às concentrações mais elevadas de nutrientes hídricos para a produção de culturas vegetais. Aquaponics foi desenvolvido a partir do acúmulo benéfico de nutrientes que ocorrem em RASs e, portanto, é o foco principal deste manual.

   

   A aquicultura é uma fonte cada vez mais importante de produção global de proteínas. Com efeito, a aquicultura representa quase metade do peixe consumido no mundo, com a produção aquícola correspondente aos desembarques de pesca de captura pela primeira vez em 2012. A aquicultura tem potencial para diminuir a pressão sobre as pescarias mundiais e para reduzir significativamente a pegada de sistemas de criação de animais terrestres menos sustentáveis no fornecimento de proteínas animais aos seres humanos. No entanto, dois aspectos da aquicultura podem ser abordados para melhorar a sustentabilidade desta técnica agrícola. Um dos principais problemas para a sustentabilidade da aquicultura é o tratamento de águas residuais ricas em nutrientes, que é um subproduto de todos os métodos de aquicultura acima mencionados. Dependendo da regulamentação ambiental estabelecida por cada país, os agricultores devem tratar ou eliminar os efluentes, que podem ser caros e prejudiciais para o ambiente. Sem tratamento, a liberação de água rica em nutrientes pode levar à eutrofização e hipoxia na bacia hidrográfica e nas áreas costeiras localizadas, bem como ao crescimento excessivo de macroalgas de recifes de coral e outros distúrbios ecológicos e econômicos. Cultivar plantas dentro do fluxo de efluentes é um método para impedir a sua libertação para o ambiente e para obter benefícios económicos adicionais de culturas que crescem com subprodutos sem custos através da irrigação, zonas húmidas artificiais e outras técnicas. Outra preocupação de sustentabilidade é que a aquicultura depende fortemente da farinha de peixe como alimento primário para peixes. Do ponto de vista da conservação, isto é o pagamento de uma dívida incorrendo em outra, e ingredientes alternativos para a alimentação animal são uma consideração importante para o futuro da aquicultura. A maior parte desta publicação é dedicada à reutilização do efluente da aquicultura como produto de valor acrescentado, enquanto alimentos alternativos para peixes e suas formas de contribuir para reduzir a pegada aquícola são discutidos na Secção 9.1.2.

   *Fonte: Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, produção aquapônica de alimentos, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduzido com permissão. *

4. Aquapônica

   Original publication 2014 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Aquaponics é a integração da aquicultura recirculante e hidroponia em um único sistema de produção. Em uma unidade aquapônica, a água do tanque de peixes circula através de filtros, plantam camas de cultivo e, em seguida, de volta ao peixe (Figura 1.5). Nos filtros, os resíduos de peixe são removidos da água, primeiro usando um filtro mecânico que remove os resíduos sólidos e, em seguida, através de um biofiltro que processa os resíduos dissolvidos. O biofiltro fornece um local para que as bactérias convertam amônia, que é tóxico para os peixes, em nitrato, um nutriente mais acessível para as plantas. Este processo é chamado de nitrificação. À medida que a água (contendo nitrato e outros nutrientes) viaja através das plantas crescem leitos, as plantas absorvem esses nutrientes e, finalmente, a água retorna ao aquário purificado. Este processo permite que os peixes, plantas e bactérias prosperem simbioticamente e trabalhem juntos para criar um ambiente de crescimento saudável uns para os outros, desde que o sistema esteja devidamente equilibrado.

   Na aquapônica, o efluente de aquicultura é desviado através de leitos de plantas e não liberado para o meio ambiente, enquanto, ao mesmo tempo, os nutrientes das plantas são fornecidos a partir de uma fonte sustentável, econômica e não química. Esta integração remove alguns dos fatores insustentáveis da circulação de aquacultura e sistemas hidropônicos de forma independente. Além dos benefícios decorrentes desta integração, a aquapônica mostrou que suas produções de plantas e peixes são comparáveis às hidropônicas e sistemas aquícolas recirculantes. A aquapônica pode ser mais produtiva e economicamente viável em determinadas situações, especialmente onde a terra e a água são limitadas. No entanto, a aquaponia é complicada e requer custos substanciais de arranque. O aumento da produção deve compensar os custos de investimento mais elevados necessários para integrar os dois sistemas. Antes de se comprometer com um sistema grande ou dispendioso, deve ser realizado um plano de negócios completo que considere aspectos econômicos, ambientais, sociais e logísticos.

   Embora a produção de peixe e hortaliças seja a produção mais visível das unidades aquapônicas, é essencial compreender que a aquapônica é o manejo de um ecossistema completo que inclui três grandes grupos de organismos: peixes, plantas e bactérias.

   

   *Fonte: Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, produção aquapônica de alimentos, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduzido com permissão. *

5. Aplicações atuais da aquapônica

   Original publication 2014 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Esta seção final discute brevemente algumas das principais aplicações da aquapônica vistas em todo o mundo. Esta lista não é, de modo algum, exaustiva, mas sim uma pequena janela para as atividades que estão usando o conceito aquapônico. O apêndice 6 inclui mais explicações sobre onde e em que contextos a aquapônica é mais aplicável.

   Aquapônica doméstica/pequena escala

   

   As unidades aquapônicas com um tanque de peixes de cerca de 1 000 litros e um espaço de crescimento de cerca de 3m2 são consideradas de pequena escala e são adequadas para a produção doméstica de um agregado familiar (figura 1.6). Unidades deste tamanho foram testadas e testadas com grande sucesso em muitas regiões ao redor do mundo. O objetivo principal dessas unidades é a produção de alimentos para subsistência e uso doméstico, pois muitas unidades podem ter vários tipos de vegetais e ervas crescendo ao mesmo tempo. Nos últimos cinco anos, grupos aquapônicos, sociedades e fóruns desenvolveram-se consideravelmente e serviram para divulgar conselhos e lições aprendidas sobre essas unidades de pequena escala.

   Aquapônica semi-comercial e comercial

   

   Devido ao alto custo inicial de arranque e à limitada experiência abrangente com esta escala, os sistemas aquapônicos comerciais e/ou semi-comerciais são poucos em número (Figura 1.7). Muitos empreendimentos comerciais falharam porque os lucros não puderam atender às demandas do plano de investimento inicial. A maioria das que existem usam práticas de monocultura, tipicamente a produção de alface ou manjericão. Embora muitos institutos acadêmicos nos Estados Unidos da América, Europa e Ásia tenham construído grandes unidades, a maioria tem sido para pesquisa acadêmica em vez de produção de alimentos, e não são destinados ou projetados para competir com outros produtores do setor privado. Existem várias fazendas bem-sucedidas em todo o mundo. Um grupo de especialistas no Havaí (Estados Unidos da América) criou um sistema comercial completo.

   Eles também foram capazes de obter certificação orgânica para a sua unidade, permitindo-lhes obter um maior retorno financeiro para a sua produção. Outra operação aquapônica em grande escala e comercialmente bem-sucedida está localizada em Newburgh, Nova York (Estados Unidos da América), e colhe lucros através de vários fluxos de receita de diversas espécies de peixes e vegetais e uma estratégia de marketing bem-sucedida para restaurantes locais, mercearias e alimentos saudáveis e agricultores mercados.

   Planos de negócios detalhados com pesquisa de mercado aprofundada sobre as plantas e peixes mais lucrativos nos mercados locais e regionais são essenciais para qualquer empreendimento bem-sucedido, assim como a experiência com aquaponia de pequena escala, aquicultura comercial e hidroponia comercial.

   Educação

   As unidades aquapônicas de pequena escala estão sendo defendidas em vários institutos educacionais, incluindo escolas primárias e secundárias, faculdades e universidades, centros de educação especial e de adultos, bem como organizações de base comunitária (Figura 1.8). A Aquapônica está sendo usada como um veículo para colmatar a lacuna entre a população em geral e as técnicas agrícolas sustentáveis, incluindo atividades sustentáveis congruentes, como a coleta de água da chuva, a reciclagem de nutrientes e a produção de alimentos orgânicos, que podem ser integradas nos planos de aula. Além disso, essa natureza integrada da aquaponia proporciona experiência prática de aprendizagem de tópicos abrangentes, como anatomia e fisiologia, biologia e botânica, física e química, bem como estudos de ética, culinária e sustentabilidade geral.

   

   Intervenções humanitárias e segurança alimentar

   

   Com o advento de sistemas aquapônicos altamente eficientes, tem havido interesse em descobrir como o conceito se desenrola nos países em desenvolvimento. Exemplos de iniciativas aquapônicas podem ser vistos em Barbados, Brasil, Botsuana, Etiópia, Gana, Guatemala, Haiti, Índia, Jamaica, Malásia, México, Nigéria, Panamá, Filipinas, Tailândia e Zimbábue (Figura 1.9). À primeira vista, parece haver uma quantidade considerável de actividade aquapónica no âmbito humanitário. Além disso, as unidades aquapônicas de pequena escala são componentes de algumas iniciativas agrícolas urbanas ou periurbanas, particularmente com organizações não governamentais e outras partes interessadas na segurança alimentar e nutricional urbana, devido à sua capacidade de serem instaladas em muitas paisagens urbanas diferentes. Em particular, a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO) pilotou unidades aquapônicas de pequena escala nos telhados da Cisjordânia e da Faixa de Gaza - em resposta às questões crônicas de segurança alimentar e nutricional observadas em toda a região (Figura 1.10). Até à data, este projeto-piloto e subsequente escalabilidade são um de um número crescente de exemplos em todo o mundo em que a aquapônica está sendo integrada com sucesso em intervenções de segurança alimentar de emergência de médio porte. No entanto, muitas tentativas são “ad hoc*” e oportunistas, em muitos casos levando a intervenções autônomas e de baixo impacto, por isso deve-se ter cuidado ao avaliar o sucesso da aquapônica humanitária.

   Nos últimos anos tem havido uma onda de conferências aquapônicas em todo o mundo. Além disso, a aquaponia faz cada vez mais parte de conferências sobre aquacultura e hidroponia. Muitos desses painéis descrevem as preocupações suscetíveis entre pesquisadores de diferentes origens e especializações, formuladores de políticas e partes interessadas para encontrar soluções sustentáveis para garantir um crescimento duradouro e garantir um aumento da produção alimentar para uma população mundial em crescimento. Um grupo de pessoas ao redor umas das outras Descrição gerada automaticamente

   *Fonte: Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, produção aquapônica de alimentos, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduzido com permissão. *

6. Hidroponia e cultura sem solo

   Original publication 2014 · Publicado pela primeira vez no FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   A cultura sem solo é o método de cultivo de culturas agrícolas sem o uso de solo. Em vez de solo, são utilizados vários meios de cultivo inertes, também chamados de substratos. Esses meios fornecem suporte à planta e retenção de umidade. Os sistemas de irrigação são integrados nesses meios, introduzindo assim uma solução nutritiva para as zonas radiculares das plantas. Esta solução fornece todos os nutrientes necessários para o crescimento das plantas. O método mais comum de cultura sem solo é a hidroponia, que inclui plantas em crescimento em um substrato ou em um meio aquoso com raízes nuas. Existem muitos projetos de sistemas hidropônicos, cada um servindo um propósito diferente, mas todos os sistemas compartilham essas características básicas (Figura 1.3).

   A agricultura sem solo tem sido usada para reduzir pragas e doenças transmitidas pelo solo que afetam as culturas de monocultura. A hidroponia pode, de fato, controlar pragas e doenças transmitidas pelo solo evitando o contato entre plantas e solo, e porque meios sem solo podem ser esterilizados e reutilizados entre culturas. Esta reutilização de substratos satisfaz as exigências específicas da produção intensiva. Alguns substratos são muito melhores do que o solo, particularmente em termos de capacidade de retenção de água e fornecimento de oxigênio na zona radicular. Os agricultores também melhoraram o desempenho das plantas através de um maior controle sobre vários fatores cruciais do crescimento das plantas. A disponibilidade de nutrientes nas raízes das plantas é melhor manipulada, monitorada e controlada em tempo real, levando a maiores produções quantitativas e qualitativas. Além disso, a maioria dos métodos de cultura sem solo utiliza uma fração da água necessária para a produção tradicional à base de solo porque a solução nutritiva é reciclada.

   

   A agricultura sem solo é um dos principais desenvolvimentos científicos, económicos e tecnológicos no domínio geral da agricultura ao longo dos últimos 200 anos. Em geral, mas redominantemente em países desenvolvidos em climas temperados, tem havido uma crescente demanda por culturas fora de temporada e de alto valor. Em parte, isso é resultado de melhorias generalizadas nos padrões de vida. Esse aumento da demanda levou à expansão de muitos tipos de sistemas de cultivo protegidos para aumentar a capacidade de produção e prolongar o fornecimento de culturas ao longo do ano. Dentro desses sistemas protegidos, as culturas podem ser cultivadas no solo. No entanto, para se manter competitivo com a produção agrícola em campo aberto, a intensidade teve de aumentar para compensar os custos de produção mais elevados associados à agricultura ambiental controlada. Como resultado, houve uma mudança da produção do solo para a cultura sem solo, a fim de atender às necessidades em mudança da agricultura. Esta abordagem fornece alternativas à esterilização tóxica do solo para o controle de pragas e patógenos, e pode ajudar a superar os problemas de cansaço do solo que as práticas de monocultura trouxeram.

   Além de seus rendimentos significativamente maiores em comparação com a agricultura tradicional, a agricultura sem solo também é importante por causa de sua maior eficiência de uso de água e fertilizantes, o que torna a hidropônica a técnica de cultivo mais adequada em regiões áridas ou onde quer que a dispersão de nutrientes seja um problema para ambos razões ambientais e económicas. O deslocamento do solo torna a hidroponia uma solução indispensável em áreas onde a terra arável não está disponível. Em vez disso, a agricultura sem solo pode ser desenvolvida em terras áridas, em áreas com tendência a salinas, bem como em ambientes urbanos e suburbanos ou sempre que a concorrência por terra e água ou condições climáticas desfavoráveis exija a adoção de sistemas intensivos de produção. A alta produtividade para o pequeno espaço necessário torna a agricultura sem solo um método interessante para a segurança alimentar ou para o desenvolvimento de uma agricultura em microescala com zero milhas alimentares.

   Resumindo, as quatro principais razões pelas quais a cultura sem solo é uma prática agrícola em expansão são: diminuição da presença de doenças transmitidas pelo solo e patógenos devido a condições estéreis; melhoria das condições de crescimento que podem ser manipuladas para atender às necessidades ideais das plantas, levando a maiores produções; aumento da produtividade Eficiência na utilização da água e dos fertilizantes; e a possibilidade de desenvolver a agricultura onde não existam terrenos adequados. Além do aumento da demanda por produtos químicos e sem pesticidas e práticas agrícolas mais sustentáveis, tem havido uma ampla pesquisa sobre métodos orgânicos e menos solos. A Seção 6.1 discute essas diferenças com mais detalhes.

   Uma das principais preocupações em relação à sustentabilidade da agricultura moderna é a total dependência de fertilizantes químicos manufaturados para produzir alimentos. Estes nutrientes podem ser caros e difíceis de obter, e muitas vezes vêm de práticas ambientalmente agressivas que representam uma contribuição substancial de todas as emissões de dióxido de carbono (CO2) provenientes da agricultura. O fornecimento de muitos desses nutrientes cruciais está sendo esgotado a um ritmo acelerado, com projeções de escassez global nas próximas décadas. A hidroponia é muito mais eficiente em termos de uso de água e nutrientes do que a agricultura baseada no solo, mas seu manejo é mais complicado e requer um conjunto diferente de insumos, especialmente durante a instalação. A eletricidade é geralmente necessária para circular ou oxigenar a água. No entanto, não requer combustível para arar o solo, não requer energia adicional para bombear volumes de água muito maiores para irrigação ou para realizar o controle de capina, e não perturba a matéria orgânica do solo através de práticas agrícolas intensivas. Os custos iniciais, materiais de construção e dependência de eletricidade e insumos também serão limitações importantes para a aquapônica, mas neste caso a necessidade de fertilizantes químicos é completamente removida.

   *Fonte: Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus e Alessandro Lovatelli, produção aquapônica de alimentos, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduzido com permissão. *