Optimización de sistemas aeropónicos y NFT para lechuga: efectos del caudal y la fuente de nutrientes en la eficiencia del uso del agua, el crecimiento y la rentabilidad

Cultivar más alimentos con menos agua

A medida que las ciudades se expanden y los climas se vuelven más cálidos y secos, los agricultores se ven presionados a producir más alimentos usando mucho menos agua. Este estudio analiza cómo cultivar lechuga sin suelo, utilizando sistemas de agua controlados dentro de un invernadero. Al comparar dos montajes sin suelo populares y dos fuentes de nutrientes diferentes, los investigadores muestran cómo ahorrar agua, aumentar los rendimientos e incluso obtener más ingresos por planta; conocimientos relevantes para cualquiera preocupado por la seguridad alimentaria futura.

Agricultura sin tierra

En lugar de campos de tierra, el equipo trabajó con dos sistemas basados en agua: la técnica de película nutritiva (NFT) y un montaje aeropónico. En NFT, la lechuga se sitúa en tuberías largas mientras una fina lámina de agua rica en nutrientes fluye junto a las raíces. En la aeroponía, las plantas quedan sobre un tanque cerrado y sus raíces cuelgan en el aire, donde se pulverizan periódicamente con una fina niebla nutritiva. Ambos sistemas recirculan el agua, reduciendo drásticamente el desperdicio en comparación con riegos tradicionales. Los experimentos se realizaron en un invernadero plástico sin calefacción en Egipto, usando lechuga iceberg cultivada durante aproximadamente 55 días desde la semilla hasta la cosecha.

Convertir pozos y peces en alimento para plantas

El estudio también comparó dos fuentes de nutrición vegetal. Una fue una mezcla química clásica disuelta en agua de pozo, basada en una receta conocida usada en muchas granjas hidropónicas. La otra fue el agua de drenaje de un tanque cerrado de tilapia del Nilo, donde los desechos de los peces aportan de forma natural nitrógeno y otros nutrientes clave. Esta “agua de peces” se filtró y bombeó a las plantas, creando un circuito acuapónico simple en el que peces y lechugas se benefician del mismo agua. Los investigadores hicieron circular ambas fuentes de nutrientes por los sistemas NFT y aeropónicos a cuatro caudales distintos, y luego siguieron la absorción de nutrientes, el crecimiento de las plantas y el uso total del agua.

Encontrar el punto óptimo del caudal de agua

Los resultados muestran que más agua no siempre es mejor. En el sistema NFT, la lechuga absorbió más nutrientes y alcanzó su mayor peso fresco a un caudal intermedio de 1,6 litros por hora; aumentar el caudal a 2 litros por hora redujo en realidad la absorción de nutrientes y el crecimiento, probablemente porque los nutrientes pasaban demasiado rápido junto a las raíces. En contraste, el sistema aeropónico rindió mejor al caudal más bajo probado, 0,8 litros por hora, donde las raíces tuvieron tiempo suficiente en la niebla para absorber tanto agua como minerales disueltos mientras permanecían bien oxigenadas. En casi todos los nutrientes medidos —nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio— la aeroponía a bajo caudal superó al mejor rendimiento del NFT.

Más lechuga por gota y mejores rendimientos

Estos patrones se tradujeron directamente en el rendimiento del cultivo y en la eficiencia del uso del agua, una medida de cuántos kilos de lechuga se producen por metro cúbico de agua. La aeroponía a 0,8 litros por hora produjo los brotes más pesados y la mayor eficiencia en el uso del agua, mejorando esta métrica en aproximadamente dos tercios en comparación con el NFT bajo ambas fuentes de nutrientes. El NFT a 1,6 litros por hora ofreció una ventaja modesta en el uso del agua frente a la aeroponía a caudales más altos, pero nunca igualó la mejor configuración aeropónica. Económicamente, la aeroponía también resultó favorable: aunque su equipo y funcionamiento eran algo más costosos, los mayores rendimientos supusieron un 34 % más de beneficio neto que el NFT con la mezcla nutritiva estándar y alrededor de un 5 % más cuando se usó agua de peces. Incorporar la cría de peces elevó los costos pero añadió un valioso segundo producto —peces comercializables—, por lo que los ingresos y beneficios totales fueron mayores que usando solo nutrientes químicos.

Qué significa esto para la alimentación futura

Para productores y planificadores que miran más allá de los campos convencionales, este trabajo ofrece un mensaje claro y sencillo: los sistemas aeropónicos ajustados con cuidado pueden cultivar más lechuga con menos agua y más beneficio que una alternativa hidropónica ampliamente usada. Ejecutar la aeroponía con un caudal suave y alimentarla con agua rica en nutrientes procedente de la acuicultura no solo impulsa el crecimiento y la absorción de nutrientes de las plantas, sino que también convierte los residuos de la acuicultura en fertilizante útil. En regiones con escasez de agua y tierra cultivable limitada, estos sistemas sin suelo y de circuito cerrado podrían desempeñar un papel importante en la producción simultánea de verduras frescas y peces, ayudando a estirar cada gota de agua mientras mantienen la viabilidad económica de la producción.

Cita: El-Demerdash, D.I., Morad, M.M., Wasfy, K.I. et al. Aeroponic and NFT system optimization for lettuce: effects of flow rate and nutrient source on water use efficiency, growth, and profitability. Sci Rep 16, 14292 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41347-z

Palabras clave: lechuga hidropónica, aeroponía, acuaponía, eficiencia del uso del agua, agricultura sin suelo