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.