Date post: | 24-May-2015 |
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CULTIVO DE TILAPIA ROJA EN UN SISTEMA SÚPER INTENSIVO DE AGUA MARINA Y BIO FLOC
Descripción de un ensayo de cultivo en el departamento de Bolívar, Caribe colombiano
Juan Felipe Sierra-De La Rosa
Programa de Diversificación
Corporación Centro de Investigación de la Acuacultura de Colombia CENIACUA
• Aumento población mundial – Deterioro ecosistemas
• Incremento en el consumo per cápita – alimentos de origen acuático
• Presión sobre recursos pesqueros
• ACUACULTURA reconocida por FAO como la actividad productiva de mayor potencial para cubrir la creciente demanda de productos.
• Tecnologías producción INTENSIVAS: Elevadas cargas orgánicas e inorgánicas contaminantes si no se tratan de forma apropiada.
INTRODUCCIÓN
• Presiones ambientales uso racional del agua, el control efluentes, las limitaciones de tierra y los protocolos de bioseguridad
• Desarrollo sistemas eficientes de bajo impacto ambiental y a la búsqueda de fuentes alternativas de proteína
• Mejorar la asimilación de la proteína que ésta representa por parte de los animales cultivados, estimada apenas entre 20 - 30%.
INTRODUCCIÓN
• Tecnología de Bio-Floc: i) manipulación ciclos N y C, ii) comunidades bacterianas y iii) aireación permanente
• Mejorar aprovechamiento de insumos, aumentar densidad de siembra, controlar la calidad del agua, minimizar consumo de agua, reducir el vertimiento de efluentes y producir proteína unicelular (bacteriana) asimilable por parte de los animales cultivados.
• Cultivos de camarón y en menor medida con tilapias; éstas últimas pueden complementar su nutrición con la ingesta directa de fitoplancton, zooplancton y la proteína unicelular contenida los flóculos resuspendidos en la columna de agua.
• Principios básicos de la tecnología de Bio-Floc y su aplicación en una experiencia piloto de cultivo de tilapia roja en agua de mar
• Evaluación del cultivo de tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) y tilapia roja (Oreochromis sp.) en diferentes sistemas intensivos de granjas camaroneras como alternativa productiva del sector camaronicultor colombiano (COLCIENCIAS–CENIACUA–Acuacultivos El Guájaro–C.I. Agrosoledad / 2006-2007)
• Factibilidad técnica y Productividad (Kg / área/ tiempo).
ALTERNATIVA PRODUCTIVA PARA LOCACIONES TROPICALES ÁRIDAS E IMPRODUCTIVAS DONDE LA DISPONIBILIDAD DE AGUA DULCE SEA ESCASA.
Marco Conceptual Sistema cultivo súper intensivo
• Desarrollo en las 2 últimas décadas
• Incremento de la productividad (altas densidades)
• 6- 40 Kg/m3 tilapia y 1-2 Kg/m3 Camarón 60- 400 Ton/Ha/ciclo y 10-20 Ton/ha/ciclo
• Presiones ambientales por el uso racional del agua, control efluentes / Limitaciones de tierra
Marco Conceptual Sistema cultivo súper intensivo
• Protocolos Bioseguridad
• Aislamiento estanque en tierra / estanques (concreto/fibra)
• Mínimo recambio de agua y alta proporción C:N
• Adición Carbono
• Intensa aireación / mezcla permanente columna de agua
Desarrollo comunidad planctónica y microbiana
Control metabolitos tóxicos, probióticos, formación proteína bacteriana asimilable, aporte de enzimas, minerales o vitaminas susceptibles de ser aprovechados por los peces y/o camarones
• AMR (Aereated Microbial Reuse) • ZEAH (Zero Exchange Aerobic Heterotropic) • Floc bacteriano • Floc microbiano • Bio-Floc Technology (BFT)
Principales limitaciones sistemas intensivos
Oxígeno Disuelto
DIN (Nitrógeno Inorgánico
Disuelto)
Proteína (N)
Fertilizantes Alimento Balanceado
25% asimilada pez
75% se pierde (desechos)
80% NH4 o Úrea
20% Heces + Alimento no
ingerido
2).SUBUTILIZACIÓN DEL ALIMENTO
ALIMENTO 30-50% COSTOS DE PRODUCCIÓN OPERACIONES ACUÍCOLAS
¡¡RENTABILIDAD!!
1). PROBLEMAS CALIDAD DE AGUA
NH4 NH3
NO2 NO3
TOXICIDAD PARA PECES
REACCIONES OXIDORREDUCCIÓN CICLO NITRÓGENO
Asimilación compuestos de N por plantas
Mineralización (heces, plancton muerto, alimento sobrante)
Absorción N por arcilla y coloides orgánicos
Nitrificación
Ppal/ NH4 C:N:P 42:7:1
Proteínas a.a. NH4 si C:N ≈ 30:1 Inmovilización N
Disponible nueva/ x resuspensión
NH4 NO2 NO3 depende de buena oxigenación; producción ácido; puede neutralizar ALK y bajar pH
FITOPLANCTON
BACTERIAS HETEROTRÓFICAS
BACTERIAS NITRIFICANTES
50% Tot NH4 disuelto
El N restante lo extraen del nitrato o de compuestos orgánicos.
Compuestos orgánicos facilitan su crecimiento y acumulación de energía y emplean el amonio como base para síntesis de proteínas
NH4
Tasas de descomposición dependen de:
• Factores ambientales (Temperatura y Oxígeno disuelto)
• Calidad sustratos orgánicos (tipos carbono y fuentes de energía)
1). Problemas calidad de agua
Desarrollo y control de bacterias dentro del estanque de cultivo
Acumulación de NH4 y NO2 se previene manteniendo una alta proporción C/N (16-20 : 1)
(ADICIÓN CARBOHIDRATOS)
Crecimiento comunidad bacterial
• Colonias nitrificantes
• Colonias heterotróficas
2). Subutilización del alimento
Las bacterias metabolizan carbohidratos, toman N inorgánico (principalmente NH4) y producen proteína bacteriana.
Las colonias bacterianas que sintetizan proteína viajan en los flóculos por toda la columna de agua; los peces las ingieren (‘pastoreo’)y filtran por sus branquias reutilizando la proteína que en primera instancia no consumieron
REDUCCIÓN DE CANTIDAD ALIMENTO Y/O % PROTEÍNA EN EL ALIMENTO
Producción Bio floc Suministro sustratos orgánicos para la comunidad microbiana (alimento, actividad fitoplanctónica, excreción, alimento no utilizado por el pez; calidad sustratos)
Ingesta de Bio floc Según características de alimentación de la sp., talla, tamaño flóculo, densidad del floc y presencia/tasa de alimento balanceado
Biodegración floc Depende de las bacterias, protozoos y otros.
Otras variables T ° C, salinidad, recambio, mezcla agua, entre otros.
Ejemplo del cálculo de la cantidad diaria de melaza (u otro compuesto rico en carbono):
1). Establecer la cantidad de nitrógeno proveniente del alimento que queda en el estanque teniendo en cuenta que la proteína contiene 16% de N y que el 70% del nitrógeno consumido es excretado en forma de amonio.
Si un estanque consume 24 Kg de alimento del 38% de proteína, entonces 24 Kg alimento x 38% Proteína x 16% N = 1,4592 Kg N/día. La cantidad de N presente en el estanque será entonces 1,4 Kg de N/día x 70% = 1,02 Kg N
2). Calcular la cantidad de melaza con base en la relación carbono/nitrógeno de 20:1
Si 1 Kg N 20 Kg C, entocnes 1,02 N 20,4 Kg C. Melaza 40% de C Entonces si 20,4 Kg C 40%, el 100% estará representado por 51 Kg de melaza.
1. Prueba preliminar de cultio tilapia roja en Bio-floc: Estanque súper intensivo camarón 2 peces/m2 (dos meses de edad). Cuatro meses después 532 g peso promedio
2. Preparación sistemas de cultivo – manejo proporción C:N. Estanque P1 Aireación paddle wheels e inyector aire. Estanque P2 compresor y mangueras difusoras (O2b2)
3. Adaptación alevinos al agua salada (0.41 ± 0.002 g media ± s.e.) de 0 a 41 ppt . Sembrados a 20 peces/m3 en 2 estanques de tierra cubiertos por liner de 1260 m3 c/u
METODOLOGÍA
4. Alimentación (45, 38, 30 y 24% de proteina); muestreos cada 15 días para medir crecimiento, supervivencia, factor de condición, conversión alimenticia (FCA) y productividad (Kg/Ha/ciclo)
5. Variables físico-químicas y volumen Bio-floc
c/día OD, Tº C, salinidad, pH y turbidez c/8 días (NH4+ y NO2-), volumen de floc (cm3) y alcalinidad total
METODOLOGÍA
PREPARACIÓN SISTEMAS DE CULTIVO
2 Estanques en liner de 900 m2 c/u x 1,4 m profundidad (1260 m3) a 20 peces/m3 25.000 peces/estanque
P1
2 PaddleWheels (1 HP c/u)
1 Inyector aire (1 HP)
Total aireación 3 HP
(33 HP/ Ha)
P2
SISTEMA O2b2 (PDP) Set mangueras
aireadoras + compresor
3 HP
(33 HP/ Ha)
Estanque P1
Estanque P2
Adición de:
• Úrea: 20 Kg/ha/día (x 6 días) • Bentos (Ponedora): 1ros 10 días = 100 kg/ha/día
diferentes % dosis alimento • Melaza: 1ros 10 días = 20 Kg/ha/día
1,8 x g/L x m3 H2O/Día
Adaptación de alevinos al agua salada Primeros 6 días 5 ppt/día; Siguientes 11 días 1 ppt/día Salinidad estanques cultivo = 41 ppt.
Muestreos de crecimiento
Muestreos (Anestesia – Profilaxis)
RESULTADOS
Aclimatación a la salinidad
RESULTADOS - Crecimiento
RESULTADOS
Fish condition factor (K) during culture (mean ± standard error)
Lamela branquial Peces Estanque P1
Lamela branquial Peces Estanque P2
Estanque P2
Estanque P1
Producción Bio-floc
Variables físico-químicas
Conclusiones y recomendaciones • Primera experiencia de cultivo de tilapia roja en aguas de
alta salinidad y tecnología de Bio-floc demostrando que es técnicamente factible / Uso en zonas áridas tropicales donde los recursos de agua dulce son escasos
• La productividad obtenida empleando aireadores de paleta/inyector de aire (73.592,2 Kg tilapia roja/Ha/ciclo) fue entre 4-7 veces superior a la reportada en los cultivos intensivos tradicionales de agua dulce realizados en estanques en tierra en Colombia
• Se obtuvieron valores similares de crecimiento (≈500 g / 226 días; 2,1 g/día) y supervivencia (≈ 70%) con un menor factor de conversión alimenticia (FCA=1,5)
Conclusiones y recomendaciones • Se verificó el consumo del Biofloc por parte de los peces
(conos de precipitación Bio-Floc; FCA) así como su eficiencia en el control de metabolitos tóxicos (Amonio)
• La densidad de siembra empleada (20 peces/m3) no afectó el crecimiento ni el rendimiento de los animales
• La calidad de la tilapia roja cultivada en agua salada y Bio-floc es superior a la del agua dulce en cuanto a color, sabor y textura, lo cual representa un valor agregado de comercialización.
Conclusiones y recomendaciones • No se recomienda el uso de aireación por compresor de
aire y mangueras difusoras (deficiente concentración de O.D. durante la noche y la madrugadaafectan rendimiento peces e impide la adecuada oxidación y re-suspensión de la M.O.)
• Al tratarse de un sistema de alta densidad existen riesgos sanitarios que pueden afectar la producción.
• Se recomienda realizar investigaciones adicionales en torno a capacidad de carga y alimentos balanceados de menor contenido proteico para valorar los aportes nutricionales de la proteína unicelular contenida en el Bio-floc.