El ciclo del nitrógeno en acuaponía es el proceso que convierte los desechos de los peces en alimento para las plantas: los peces excretan amoníaco, unas bacterias lo transforman en nitrito, otras convierten el nitrito en nitrato y las raíces absorben ese nitrato. Si el ciclo se interrumpe, el amoníaco se acumula y envenena a los peces.
Es el motor de cualquier sistema acuapónico y la razón por la que funciona sin fertilizantes químicos. En esta guía explicamos cada etapa con los datos de la FAO, lo que la investigación reciente cambió sobre las bacterias que lo hacen posible y lo que han medido universidades colombianas.
En cifras
- Los peces aprovechan entre el 30% y el 40% del alimento que comen; del resto de sus desechos, entre el 50% y el 70% sale como amoníaco disuelto en el agua (FAO, 2014, p. 77).
- Las bacterias nitrificantes tardan entre 3 y 5 semanas en establecerse en un sistema nuevo, y hasta dos meses en agua fría (FAO, 2014, pp. 79-81).
- En experimentos, entre el 34% y el 51% del nitrógeno del alimento terminó en peces y plantas, según el pH y la especie cultivada (Hu et al., 2015; Zou et al., 2016).
- Por encima de 1 mg/L de amoníaco la tilapia ya muestra síntomas de intoxicación (FAO, 2014, pp. 25-26).
¿Cómo funciona el ciclo del nitrógeno en acuaponía?
El nitrógeno entra al sistema con el alimento de los peces y sale convertido en hortalizas y pescado. En el camino pasa por cuatro etapas:
| Etapa | Qué pasa | Quién lo hace | Por qué importa |
|---|---|---|---|
| 1. Alimentación | Los peces comen y retienen entre el 30% y el 40% del alimento | Los peces | Todo el nitrógeno del sistema viene de ahí |
| 2. Excreción | Los peces liberan amoníaco por las branquias y en sus desechos | Los peces | El amoníaco es tóxico si se acumula |
| 3. Nitritación | El amoníaco se transforma en nitrito | Bacterias oxidantes de amoníaco | El nitrito también es tóxico: debe pasar rápido a la etapa siguiente |
| 4. Nitratación | El nitrito se transforma en nitrato | Bacterias oxidantes de nitrito | El nitrato es poco tóxico para los peces y es el alimento de las plantas |
Al final, las plantas absorben el nitrato y otros nutrientes, y devuelven el agua limpia a los peces. Por eso decimos que en acuaponía los peces alimentan a las plantas y las plantas limpian el agua de los peces (lo contamos completo en nuestra guía de acuaponía).
¿Estás pensando en montar un sistema de acuaponía? Solicita una asesoría y te ayudamos a dimensionarlo.
¿Qué bacterias hacen el trabajo?
La FAO nombra a Nitrosomonas como la bacteria más común que convierte el amoníaco en nitrito, y a Nitrobacter como la que convierte el nitrito en nitrato (FAO, 2014, pp. 14 y 75). Es la explicación de casi todos los manuales.
La investigación de los últimos años muestra un panorama más variado:
- En el biofiltro de un sistema acuapónico, el grupo Nitrospira, y no los géneros clásicos, sería el que hace la nitrificación (Schmautz et al., 2017).
- Algunas bacterias del género Nitrospira, llamadas comammox, hacen las dos etapas solas: pasan del amoníaco al nitrato sin entregar el nitrito a otra especie (Heise et al., 2021).
- En un sistema de recirculación de una piscifactoría con más de 15 años de operación, Nitrobacter no se detectó, y las arqueas que oxidan amoníaco superaban más de mil veces a Nitrosomonas (Bartelme et al., 2017).
- En Colombia: en un sistema acuapónico de Cajicá (Cundinamarca), investigadores de la Universidad Militar Nueva Granada encontraron más bacterias comammox que oxidantes clásicas de amoníaco en todos los compartimentos, con Nitrospira dominante desde el cuarto mes (Castro-González et al., 2023).
Para quien opera un sistema, la conclusión práctica no cambia: no importa qué especie haga el trabajo, sino darles a las bacterias superficie donde vivir, oxígeno, temperatura adecuada y un pH estable.
¿Qué condiciones necesitan las bacterias nitrificantes?
| Factor | Rango para las bacterias | Qué pasa fuera del rango |
|---|---|---|
| Temperatura | 14-34 °C | Por debajo de 17 °C rinden menos, y por debajo de 10 °C su productividad cae a la mitad o más |
| pH | 6-8,5 (óptimo de 7,2 a 8,2) | Por debajo de 5 o por encima de 8 el sistema entra en zona crítica |
| Oxígeno disuelto | 4-8 mg/L | Por debajo de 2 mg/L la nitrificación se reduce o se detiene |
| Amoníaco | Menos de 3 mg/L | Por encima de 4 mg/L el amoníaco inhibe a las propias bacterias |
Hay un detalle que confunde a muchos: las bacterias prefieren un pH entre 7,2 y 8,2, pero la FAO recomienda mantener el sistema entre 6 y 7, porque es el punto medio donde las plantas absorben mejor los nutrientes. Lo que se pierde en velocidad de nitrificación se compensa con un biofiltro más grande (FAO, 2014, pp. 15 y 76).
La temperatura también define el ritmo. Con agua fría, la bacteria que convierte el nitrito en nitrato sufre más que la que convierte el amoníaco, así que en temporadas frías hay que vigilar el nitrito (FAO, 2014, p. 76). En clima cálido, como el de los Llanos, donde está nuestra granja, el problema es el contrario: hay que cuidar que el agua no pierda oxígeno.
¿Cuánto nitrógeno aprovecha un sistema acuapónico?
Ningún sistema convierte todo el nitrógeno en comida: una parte se queda en los lodos y otra se escapa como gas. Dos experimentos lo midieron:
- Con tomate, el 41,3% del nitrógeno del alimento terminó en peces y plantas; con pak choi, el 34,4%. El sistema con tomate tenía 4,2 veces más bacterias nitrificantes, y entre el 1,5% y el 1,9% del nitrógeno se perdió como óxido nitroso (Hu et al., 2015).
- El aprovechamiento llegó a su máximo, 50,9%, con pH 6,0; bajó a 47,3% con pH 7,5 y a 44,7% con pH 9,0. La fracción emitida como óxido nitroso pasó de 2,0% a 0,6% entre esos extremos (Zou et al., 2016).
La lección: la especie que siembras y el pH en que operas cambian cuánto del alimento termina en tu cosecha.
¿Cómo saber si el ciclo del nitrógeno está fallando?
- El amoníaco sube por encima de 1 mg/L: las bacterias no alcanzan a procesar lo que producen los peces. Reduce el alimento y revisa el oxígeno y el pH.
- El nitrito sube por encima de 0,25 mg/L: desde ahí empiezan los problemas para los peces (FAO, 2014, p. 26). Suele pasar en sistemas nuevos y en temporadas frías.
- El nitrato pasa de 150 mg/L durante semanas: hay más peces que plantas. La FAO recomienda cambiar parte del agua o sembrar más (FAO, 2014, p. 18).
- El pH baja de 6: la FAO recomienda agregar carbonato de calcio o de potasio, por ejemplo cáscaras de huevo, conchas o cal, en una bolsa dentro del sumidero, y retirarla cuando el pH pase de 7. Nunca bicarbonato de sodio (FAO, 2014, pp. 31-32).
Cómo lo manejamos en AFOOD
En nuestros sistemas de clima cálido, las bacterias se establecen en 2 a 4 semanas, y medimos todos los días amoníaco, nitrito, nitrato, pH, conductividad eléctrica y oxígeno disuelto para seguir el ciclo. Los rangos de cada parámetro están en nuestra guía de calidad del agua.
Cuando instalamos un sistema llave en mano, el ciclado biológico es parte de la puesta en marcha: entregamos el sistema funcionando, con las primeras siembras hechas y una capacitación para quien lo va a operar. Para quien construye por su cuenta, nuestro libro de acuaponía trae un calendario de ciclado y una guía de solución de problemas, y el curso lo explica en detalle. Para calcular cuántos peces soporta tu sistema, usa nuestra calculadora de biomasa.
Preguntas frecuentes sobre el ciclo del nitrógeno en acuaponía
¿Qué es el ciclo del nitrógeno en acuaponía?
Es el proceso por el que el amoníaco que excretan los peces se convierte en nitrito y luego en nitrato gracias a bacterias, y las plantas absorben ese nitrato como nutriente.
¿Qué bacterias convierten el amoníaco en nitrato?
La FAO nombra a Nitrosomonas (amoníaco a nitrito) y Nitrobacter (nitrito a nitrato). Estudios recientes encontraron que en muchos sistemas el trabajo lo hace sobre todo Nitrospira, incluidas bacterias comammox que hacen las dos etapas.
¿Cuánto tarda en establecerse el ciclo del nitrógeno?
Entre 3 y 5 semanas en un sistema nuevo, y hasta dos meses si el agua está fría (FAO, 2014). Se acelera sembrando sustrato de un sistema que ya funciona.
¿Qué pasa si el amoníaco sube en un sistema acuapónico?
Por encima de 1 mg/L la tilapia muestra síntomas de intoxicación, y por encima de 4 mg/L el amoníaco inhibe a las propias bacterias. Hay que reducir el alimento, revisar oxígeno y pH y, si es necesario, cambiar parte del agua.
¿A qué pH funcionan mejor las bacterias nitrificantes?
Entre 7,2 y 8,2, pero la FAO recomienda operar el sistema entre 6 y 7 porque es el punto medio que les sirve a peces, plantas y bacterias, y compensar con un biofiltro más grande.
Fuentes y método
Para esta guía revisamos 7 fuentes y verificamos cada cifra en el documento original (texto completo o resumen, según disponibilidad):
- Somerville, C. et al. (2014). Small-scale aquaponic food production. FAO, documento técnico 589. PDF (páginas citadas en el texto).
- Hu, Z. et al. (2015). Effect of plant species on nitrogen recovery in aquaponics. Bioresource Technology, 188, 92-98. doi:10.1016/j.biortech.2015.01.013
- Zou, Y. et al. (2016). Efectos del pH en las transformaciones del nitrógeno en acuaponía con sustrato. Bioresource Technology, 210, 81-87. doi:10.1016/j.biortech.2015.12.079
- Schmautz, Z. et al. (2017). Diversidad microbiana en los compartimentos de un sistema acuapónico. Archives of Microbiology, 199, 613-620. doi:10.1007/s00203-016-1334-1
- Heise, J. et al. (2021). Current Microbiology, 78, 894-903. doi:10.1007/s00284-021-02358-3
- Bartelme, R. P. et al. (2017). Frontiers in Microbiology, 8, 101. doi:10.3389/fmicb.2017.00101
- Castro-González, et al. (2023). AACL Bioflux, 16(6), 3032-3047 (Universidad Militar Nueva Granada, Cajicá). PDF
Por Witiman Canacue, CEO de AFOOD — ingeniero ambiental, fundador de AFOOD (AFO ACUAPONIA INTL SAS). Desde 2020 ha liderado 45 proyectos de acuaponía y más de 100 sistemas construidos, y ha capacitado a más de 3.500 personas. Seleccionado en Acelera HZero, el programa de aceleración del Hub Regional de Innovación del Programa Mundial de Alimentos. LinkedIn
Actualizado: octubre de 2026.
¿Quieres montar tu sistema de acuaponía? Solicita una asesoría
Desde 2020 hemos desarrollado 45 proyectos de acuaponía en Colombia (mira dónde instalamos). Cuéntanos qué quieres producir, dónde y para quién, y un asesor de AFOOD te contacta para orientarte. Atendemos de lunes a sábado, de 8:00 a 18:00.
¿Prefieres WhatsApp? Escríbenos por WhatsApp.