UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL

LISANDRO ALVARADO

DECANATO DE AGRONOMIA

SISTEMA DE RECIRCULACION DE AGUA PARA LA CRIA INTENSIVA DA CACHAMA BLANCA (Piaractus brachypomus)

DAVID CASAS MAYO

CABUDARE, ABRIL 2008

UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL

LISANDRO ALVARADO

DECANATO DE AGRONOMIA

SISTEMA DE RECIRCULACION DE AGUA PARA LA CRIA INTENSIVA DA CACHAMA BLANCA (Piaractus brachypomus)

Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo

Autor: David Casas Mayo

Tutor: Ing. Agro. Germán Poleo

Cabudare, Abril 2008

CAPITULO I

INTRODUCCION

La acuicultura es el sector de la agricultura de mayor crecimiento a escala

mundial, debido al aumento continuo de la población, la reducción de los

recursos acuáticos naturales y a las potencialidades del sector de suplir las

necesidades. En la actualidad la producción de organismos acuáticos a nivel

mundial es de unos 40 millones de toneladas métricas al año y se estima que

para el año 2030 serán necesarias alrededor de 37 millones de toneladas

adicionales para mantener los niveles de consumo de la población (FAO,

2007). Debido a que la pesca tradicional ha alcanzado sus niveles máximos

de producción, la acuicultura se presenta como la opción mas clara para

cubrir ese déficit, siempre y cuando se promueva y gestione de una manera

responsable.

Venezuela presenta un gran potencial para la explotación de recursos

acuáticos, aunque el proceso de desarrollo ha sido lento. La producción

registrada para el año 2003 fue de 30.950 toneladas métricas (TM) los cuales

estaban distribuidos en los rubros de camarón marino 22.530 TM, cachama

4.800 TM, tilapia 1120 TM y trucha 700 TM (FAO, 2005). Estas cifras podrían

aumentar en los siguientes años, debido a que las políticas estatales están

dirigidas al desarrollo del sector acuícola para que contribuyan a la seguridad

alimentaría y diversificación de la economía del país.

A medida que se incremente la producción, el sector acuícola se verá en la

necesidad de incorporar nuevas tecnologías, que generen como

consecuencias, un aumento en la eficiencia de producción de organismos

acuáticos. En Venezuela los sistema de producción, comúnmente utilizados

son sistemas extensivos que toleran densidades no mayores a 1 pez/m2, sin

embargo, en el mundo se han desarrollado nuevas tecnologías que han

obtenido buenos resultados en el aumento de las densidades de producción

de peces. A estas tecnologías se les conoce como sistemas de recirculación

de agua (SRA) ó sistemas cerrados de recirculación, los cuales son medios

para tratar el agua contaminada del sistema, purificándola y devolviéndola al

mismo, con un contenido menor de contaminantes y de esta manera

proporcionan un medio de cultivo constante y regulable con pocas y muy

pequeñas variaciones. Por lo que se perfilan como una gran alternativa

debido a: 1) aumentan la eficiencia en el uso del espacio, 2) suministro de

producto constante y de buena calidad al mercado, 3) disminuyen el

consumo de agua y aumentan la producción de peces, debido a un aumento

en la densidad de cultivo.

En la acuicultura, cuando el productor quiere incrementar su producción

aumentando la densidad de cultivo, se encuentra con una serie de factores

limitantes como lo son: oxígeno disuelto y la acumulación de sustancias

tóxicas, producto del metabolismo de los peces, que pueden llegar en un

momento determinado a causarle la muerte. Ya existen en el mercado SRA

que le permiten al productor aumentar la densidad de cultivo unas 100 veces

por encima de las densidades tradicionales de cultivo (1pez/m2) (Xiongfei et

al., 2005).

En estos sistemas, se puede hacer un buen control de los factores

limitantes. Las deficiencias de oxígeno pueden ser suplidas mediante la

instalación de aireadores o mediante la inyección de oxígeno puro, mientras

que la acumulación de los metabolitos tóxicos como el amonio que afectan el

normal desarrollo los peces perturbando el crecimiento y su salud, son

eliminados mediante la utilización de filtros biológicos. La estructura de un

filtro biológico es simple, en general estos están compuestos por un

recipiente que en su interior se llenan con un sustrato que ofrece una gran

superficie especifica en un área reducida, este sustrato es colonizado por las

bacterias nitrificantes que son las encargadas de transformar las sustancias

tóxicas como el amonio y los nitritos a nitrato, la cual representa menor

peligro a la salud de los peces. En un hábitat natural el amonio y el nitrito son

reciclados por medio de la nitrificación, donde se aprovecha la capacidad de

las bacterias nitrificantes nitrobacter sp y nitrosomona sp para utilizar estas

sustancias como alimento para su desarrollo (ciclo del nitrógeno) (Figura 1).

Figura 1. Ciclo del nitrógeno en un estanque con peces.

En Venezuela la implementación de sistemas de recirculación de agua

seria una alternativa para la producción de organismos acuáticos en lugares

donde tradicionalmente no es posible por limitaciones hídricas o de espacio.

Como ejemplo, en los estados Lara y Falcón, donde gran parte de ellos

presentan un clima semiárido y el agua es un recurso escaso, inclusive se

podría realizar cultivo de organismos acuáticos dentro de las ciudades

haciéndolo mas rápidamente disponible para el mercado. Otra razón que

justificaría su implementación, es la existencia de pequeños y medianos

productores interesados en la acuicultura y el no poseer grandes extensiones

. SSTDBO

ATN

Bacterias Heterotróficas

NH3 + NH4+ Amonio

Nitrosomona sp. HCO3

O2

CO2

Nitrobacter sp. O2

CO2

NO2- Nitritos

NO3- Nitratos

SST = Sólidos Solubles TotalesDBO = Demanda Bioquímica de Oxígeno ATN = Amonio total como Nitrógeno

de terreno, además de tener acceso limitado al agua les ha impedido iniciar

una actividad piscícola rentable. Por otra parte, los SRA constituirían una

herramienta de alto valor para la investigación científica y la educación,

debido al gran control que se tiene sobre los distintos parámetros dentro del

sistema.

Entre otras ventajas que nos ofrecen los sistemas de recirculación de agua

tenemos:

1) Un manejo más eficiente y un mejor control de los organismos

cultivados.

2) Mayor eficiencia en el uso de alimento.

3) Mayor calidad del producto que se ofrece al mercado.

Esta investigación pretende dar a conocer los resultados obtenidos

mediante la implementación de los SRA en el cultivo de Cachama en

Venezuela y de esta manera incentivar su utilización, para así lograr una

mayor eficiencia de producción.

OBJETIVOS

Objetivo general

Diseñar, construir y evaluar el desempeño de un sistema de recirculación

de agua en el cultivo de cachama blanca, Piaractus brachypomus.

Objetivos específicos

Diseñar y construir un filtro biológico.

Evaluar los parámetros físicos y químicos del agua (pH, amonio, nitrito,

nitrato, oxígeno disuelto, temperatura, alcalinidad y dureza) y su

comportamiento dentro del sistema.

Evaluar los parámetros de producción (peso, talla, factor de conversión

alimenticio, crecimiento diario) en el cultivo de cachama blanca, Piaractus

brachypomus.

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

En toda investigación que se emprende, es necesario poseer el

conocimiento básico de los elementos teóricos, que explican los aspectos

importantes del área objeto de estudio. Dicho conocimiento permite

corroborar y ordenar los componentes que intervienen en la descripción del

problema, con el propósito de que estos se puedan completar y transformar

en condiciones correctas. A continuación se presentan una serie de aspectos

técnicos y teóricos necesarios, que sustentan el desarrollo de la

investigación.

A. ACUICULTURA

La acuicultura se define como el conjunto de actividades referentes al

cuidado y comercialización de animales y plantas acuáticas (peces, molusco,

crustáceos, reptiles o algas) cuyo mayor o menor carácter intensivo va a

depender del grado de intervención que tenga el hombre sobre los ciclos

biológicos y productivos del organismo bajo cultivo.

La acuarología puede ser considerada como el origen de la acuicultura

puesto que los primeros registros de peces cultivados en china (año 769 a.c)

fueron peces ornamentales, llamados peces rojos (Carassius auratus).

Haciendo un poco de historia, fueron los marinos del XVII, quienes hicieron

llegar las primeras carpas doradas a Europa, a manos de naturalistas que se

proponían como objetivo criar y mantener estos peces en cautiverio (ipac,

2007). Desde este momento se empieza a evidenciar esta actividad en el

imperio romano en la región del mediterráneo, para más adelante constituirse

parte importante del sistema de alimentación de los monasterios cristianos en

Europa Central. La acuicultura en México tiene sus orígenes en la época

prehispánica, donde varias especies de organismos acuáticos eran

cultivadas en cercos o tapas para la producción de alimento y otros fines. De

igual manera, hay registros que indican que existían estanques donde se

criaban peces y también utilizaban los canales o chinampas para un manejo

rico de la flora y la fauna (http://acuicultura.cicese.mx/in_mex.htm 2007).

En Venezuela las primeras actividades en este sector se registran en el

año 1937 con la importación de la Trucha arcoiris y su cultivo en la zona de

los Andes. Esto generó una pequeña producción y a su vez algunos trabajos

de investigación. En 1960, el Instituto Oceanográfico de la Universidad de

Oriente (UDO) y el Centro de Investigaciones Pesqueras del Ministerio de

Agricultura y Cría (MAC), en Cumaná, comenzaron a prestarle atención al

cultivo del mejillón (Perna perna) y de la ostra (Crassostrea rizophorae),

desde el punto de vista científico y tecnológico, lo cual determinó el

desarrollo del cultivo comercial del mejillón. Luego en 1977, se genera el

primer impulso importante en la investigación de la acuicultura de aguas

calidas, en las especies cachama (Colossoma spp.), palometa (Mylossoma

duriventris), y coporo (Prochilodus spp.). En 1976 inicia sus actividades la

Estación de Investigación de Piscicultura de la Universidad de la Región

Centro Occidental “Lisandro Alvarado”, que pone énfasis en la reproducción

de la cachama y la palometa, lo cual abre las puertas a la región

Centroccidental al cultivo de peces (Mártinez y Salaya, 2005).

Hoy en día, cerca del 45% de todo el pescado para el consumo humano

(un total de 48 millones de toneladas), procede de la piscicultura. Para el

2030, el incremento de 2 mil millones de personas de la población mundial

significará que la acuicultura necesitará producir cerca del doble de la

cantidad citada, 85 millones de toneladas de pescado anuales, tan solo para

mantener los niveles de consumo per capita actuales (FAO, 2007).

TIPOS DE ACUICULTURA

Las clasificaciones que tradicionalmente se han realizado de los cultivos

acuáticos, se refieren al hábitat, especie o densidad del cultivo. Así por

ejemplo, según el hábitat natural de las especies cultivadas, se pueden

distinguir tres grandes tipos de acuicultura: acuicultura marina (agua salada),

acuicultura continental o de agua dulce y acuicultura estuarina (agua

salobre).

Según la densidad de cultivo, grado de manejo y tecnología aplicada

podemos conseguir: Acuicultura extensiva, semi-intensiva, intensiva y

superintensiva.

• Acuicultura Extensiva:

Esta se destina a la repoblación y aprovechamiento de cuerpos de agua

tales como embalses o represas naturales o artificiales en donde el único

alimento es el producido naturalmente. En estos sistemas, la densidad de

cultivo esta muy por debajo de 1 pez/m2 y la renovación del agua depende de

las características del medio. La intervención del hombre se limita

únicamente a la siembra y cosecha de peces con talla comercial.

• Acuicultura semi-intensiva:

Esta se realiza en estanques o reservorios construidos por el hombre en la

cual se realizan técnicas de manejo tales como: siembra de peces,

fertilización del estanque, preparación esporádica de los estanques,

alimentación con residuos agrícolas y domésticos y con densidades de

siembra mas altas que en la extensiva (1 a 2,5 peces / m2).

• Acuicultura intensiva:

Este tipo de cultivo es netamente comercial y se busca la mayor producción

de peces en la menor superficie y el menor tiempo posible. En este tipo de

sistemas se utilizan estanques técnicamente construidos con entrada y salida

de agua en donde todos los parámetros físico-químicos de calidad de agua

son monitoreados. Las densidades de cultivo utilizadas en estos sistemas

son relativamente altas, (2.5 a 50 peces/m2) donde esta puede variar

dependiendo de la velocidad de recambio de agua, la aireación suministrada

y el tipo de pez utilizado. La alimentación proporcionada en estos sistemas

es netamente a base de concentrados de alto valor proteico. Generalmente

los sistemas utilizados en este tipo de acuicultura son cerrados y donde se

utilizan sistemas de recirculación de agua, los cuales son los responsables

de mantener las condiciones óptimas dentro del estanque. En estos sistemas

los costos de instalación y mantenimiento son altos.

La ventaja que poseen los sistemas intensivos radica en que se tiene un

mayor control sobre los peces cultivados y la densidad de cultivo es superior

a cualquier otro tipo de sistema, dando así una mayor producción en un

menor espacio.

• Cultivo Súper-Intensivo:

Estos son similares en cuanto a funcionamiento a los intensivos donde se

aprovecha al máximo el área del estanque realizando un buen control sobre

los parámetros de calidad de agua y diferenciándose del anterior en que la

densidad de cultivo será mayor a 50 peces/m2.

La factibilidad de este tipo de cultivos radicará en la explotación de especies

con un alto valor comercial que pueda obtener un alto precio en el mercado

para de esta manera poder sostener los altos costos operacionales de los

mismos.

B. Caracterización de la cachama blanca (Piaractus brachypomus)

La cachama blanca pertenece al orden de los Cypriniformes, Familia

Characidae, Sub-familia Serrasalminae del género Piaractus, Especie

brachypomus (Cuvier, 1818; citado por González y Heredia 1998), en

Venezuela a Colossoma macropomum se le denomina cachama negra ó

cherna, mientras que a Piaractus brachypomus se le conoce como cachama

blanca ó morocoto. En otros países de latino América como Brasil a la

cachama blanca se le conoce como pirapitinga, en Perú, pacú y en Colombia

cachama blanca.

La cachama blanca es un pez de porte relativamente grande, ampliamente

distribuido desde el Orinoco hasta toda la cuenca del Amazona. En

Venezuela ha representado durante muchos años un excelente, abundante y

apetecido producto de la pesca fluvial, principalmente en los ríos Guanare,

Portuguesa, Apure y sus afluentes del Orinoco, ofertándose con apreciable

abundancia en los mercados locales y algunas ciudades de importancia en el

país (Useche, 1997). No obstante, la sobrepesca ha causado que las

poblaciones disminuyan considerablemente afectando su oferta en los

mercados.

La cachama blanca posee gran cantidad de escamas pequeñas, color gris

claro en la parte dorsal y blanco en la ventral, con ligeras coloraciones rojizas

en la parte anteroventral y en las aletas pectorales, pélvicas y anal, cuerpo

pequeño y cabeza profunda con relación a este (Figura 2).

Figura 2. Ejemplar juvenil de cachama blanca, Piaractus brachypomus

La cachama es un pez de comportamiento migratorio (reofílico) que se

desplaza cantidades de kilómetros aguas arriba, en la época de verano en

procura de mejores condiciones para su sobrevivencia, a la vez que se

prepara para su reproducción, que se cumple cíclicamente cada año en

temporada de lluvias, cuando baja con la crecida de los ríos dejando sus

huevos fertilizados en las márgenes de estos y en zonas recién inundadas,

donde crecerán los alevines que permitirán mantener la población naturales

o silvestres (Useche, 1997). Su madurez sexual se alcanza a los 3-4 años y a

una longitud estándar de alrededor de 55cm. Pueden producir hasta

1.000.000 de huevos por individuo, dependiendo del tamaño de la hembra

(González y Heredia, 1998)

La cachama blanca es un pez de alimentación omnívora, principalmente

planctófaga en sus primeros estadios de vida y frugívora en sus estadios

posteriores. Se adapta muy bien al consumo de alimento concentrado o

balanceado comercial. Es muy conveniente alimentarla con alimento

específico para peces, aunque en época de emergencia puede alimentarse

con alimento concentrado para cerdos y pollos, procurando que estos tengan

al menos un 20% de proteína (Useche, 1997).

C. Densidad en el cultivo de la cachama blanca (Piaractus

brachypomus)

La densidad de siembra, se refiere al número de peces o peso por unidad

de volumen o por unidad de área de donde se encuentren. La densidad de

cultivo puede llegar a ser tan intensa que el espacio individual o colectivo

podría convertirse en un factor limitante para la producción, afectando la

calidad de agua de esta manera, comprometiendo la producción. El cultivo

de cachama blanca en densidades de 0,5–0,8 cachamas por m2 (González y

Heredia, 1998) han sido probadas exitosamente en todo el país en sistemas

altamente productivos. Sin embargo existen reportes de utilización de jaulas

pequeñas de 1 a 4 m3, con una densidad de 400 a 500 peces/m3 que

produjeron altos rendimientos con una alta eficiencia (Schmittou, 1994). Por

otra parte, Dávila en el 2004 probó densidades de 50 peces/m2 en SRA

obteniendo resultados favorables en el crecimiento y observando una

tolerancia de la cachama blanca a dichas densidades de cultivo.

D. Parámetros Físico-químicos del agua en el cultivo de la Cachama blanca

La calidad del agua es uno de los factores determinantes en el éxito de una

producción piscícola. Los peces requieren condiciones mínimas para realizar

sus funciones vitales, por tal razón se hace necesario un control permanente

de los parámetros físicos y químicos del agua (Tabla 1).

Parámetro Condición Optima Referencias

OD(O2) > 4 mg/L Useche, 1997

Amonio Ionizado

NH4+

< 1 mg/L Boyd, 1996

Amonio no Ionizado NH3

0.1 –0.3 mg/L Boyd, 1996

Nitritos < 1 mg/L Boyd, 1996 Nitratos < 200 mg/L Boyd, 1996

Alcalinidad 50 – 200 mg/L

CaCO3 Boyd, 1996

pH 6.4 – 9 González y Heredia, 1998

Temperatura optimo:28 – 31ºC

aceptable:25 – 32ºCGonzález y Heredia,

1998

Tabla 1. Parámetros, rangos óptimos y aceptables para el cultivo de la cachama

a) Temperatura:

Las cachamas en general, pueden vivir normalmente dentro de ciertos

rangos de temperatura siendo ésta unos de los principales factores que

afectan el crecimiento. En los peces el metabolismo aumenta rápidamente

con el aumento de la temperatura (González y Heredia, 1998). Para la

cachama el óptimo para su crecimiento y reproducción esta entre los 28 y

31ºC temperaturas muy por debajo de este rango o muy por encima

ocasionaran disminución de su crecimiento haciéndola mas susceptibles a

las enfermedades. Por otra parte, existe una relación muy importante entre la

temperatura y la cantidad de oxígeno disuelto en el agua, a mayor

temperatura la cantidad de oxígeno en el agua será menor, mientras que, a

menor temperatura la cantidad de oxígeno disuelto en el agua será mayor.

Por otro lado, la temperatura controla el crecimiento de bacterias autotróficas

y heteróficas, favorece la descomposición orgánica y el crecimiento del

plancton.

b) Oxígeno Disuelto:

Entre los gases disueltos en el agua el oxígeno esta entre los más

importantes y uno de los principales factores limitantes para la vida acuática,

ya que para los procesos de conversión de alimento en energía o biomasa, la

mayoría de los organismos vivos necesitan respirar oxígeno. La disminución

de la disponibilidad de oxígeno disuelto ocasiona reducción de los procesos

vitales, afectando la eficiencia productiva de las especies cultivadas ya que la

ganancia de peso y el consumo de alimento decrecen con la disminución del

oxígeno en el agua (González y Heredia, 1998). Los valores de índice de

conversión alimenticio el cual esta definido como la relación entre el peso del

alimento suministrado y el convertido en tejido de pez, son mas altos en

estanques con bajas concentraciones de oxígeno en relación a los estanques

con altas concentraciones (González y Heredia, 1998). La cachama requiere

concentraciones de oxígeno entre 4 y 7 mg/l para realizar el proceso de

oxidación el cual le permite la obtención de energía a partir del alimento. La

presencia de el oxígeno en el agua de los estanque de cultivo va a estar

determinada principalmente por el proceso de fotosíntesis del fitoplancton.

Durante el día, el fitoplancton extrae el dióxido de carbono del agua y

produce oxígeno más rápidamente que el que es utilizado por los peces para

la respiración, por lo que la concentración de oxígeno aumenta durante el

día. En la noche no hay luz para llevar acabo el proceso de fotosíntesis, pero

la respiración continua, extrayendo oxígeno del agua y liberando dióxido de

carbono, lo que trae como consecuencia una disminución de los niveles de

oxígeno disuelto en el agua.

Entre otros factores que afectan las concentraciones de oxígeno en el agua

tenemos: La nubosidad, este es un factor importante y aunado a la presencia

o no de fitoplancton y a las cantidades de este en el agua pueden promover

variaciones significativas en las concentraciones de oxígeno en el estanque

de cultivo. Durante los días despejados observamos un aumento en las

concentraciones de oxígeno mientras que para días con mucha nubosidad

los niveles de oxígeno pueden disminuir peligrosamente, pudiendo causar

problemas si se tienen varios días con alta nubosidad. Por otra parte el

fitoplancton también promueve variaciones en el contenido de oxígeno en los

estanques de cultivo, a una mayor cantidad de fitoplancton en el agua estos

producirán durante el día grandes cantidades de oxigeno encontrándose en

ese momentos valores que pueden llegar a la sobre saturación de oxígeno

en el agua.

c) Dióxido de carbono:

Todas las aguas contienen ciertas cantidades de dióxido de carbono (CO2),

Sin embargo, raramente son tan altas como para afectar a los peces. Por lo

general, concentraciones menores de 5 miligramos por litro no son problema

para la cachama (González y Heredia, 1998). Una alta concentración de CO2

interfiere con la utilización de oxígeno por los peces. El CO2 es producido en

los estanques de cultivo durante la respiración de los organismos y la

descomposición aeróbica de la materia orgánica y es consumido durante el

proceso de fotosíntesis por el fitoplancton, originando bajas concentraciones

durante el día y altas por la noche. Este cambio en los niveles de CO2 genera

variaciones en el pH, debido a la relación que existe entre este y las

concentraciones CO2.

Para eliminar el CO2 del agua se puede realizar los siguientes

procedimientos:

Realizar recambio de agua.

Activar sistemas de aeración del agua.

Controlar la alimentación.

Realizar un buen control sobre las poblaciones de plancton.

d) Amonio Total:

El total de nitrógeno de amonio (NH3) en los ecosistemas acuícola es un

producto del metabolismo de las proteínas en los organismos acuáticos y de

la descomposición bacteriana de la materia orgánica. El nitrógeno de amonio

esta compuesta por dos fracciones una el amonio desionizado (NH3) y la otra

conformada por ion amonio (NH4). El NH3 es altamente tóxico para los peces

y esta toxicidad aumenta con un incremento en el pH y la temperatura. Los

niveles de tolerancia de los peces al NH3 esta ubicado entre 0,6 y 2,0 ppm.

La concentración de amonio en el agua esta directamente relacionada a la

cantidad de alimento suministrada y a la cantidad de proteína contenida en el

alimento balanceado, los niveles de NH3 estresantes y letales usualmente

ocurren en sistemas altamente intensivos por el alto consumo de alimento.

El amonio puede ser prevenido o controlado en los sistemas acuícolas

mediante:

Disminución en el suministro de alimento dentro del sistema. Esto no es

funcional

Control del pH del agua, previniendo rangos por encima de pH 7,0.

Recambio de agua.

Es de suma importancia para los sistemas acuícolas mantener

concentraciones optimas de amonio desionizado (NH3) ya que este

metabolito tiene efectos bastante nocivos para los peces como por

ejemplo, daño en los tejidos, disminución en la capacidad de reproducción,

disminución de la tasa de crecimiento y aumento de vulnerabilidad a

enfermedades.

e) Nitrito:

En los sistemas piscícolas el nitrito (NO2) es un producto resultado de la

actividad biológica relacionada con la descomposición de las proteínas

contenida en la materia orgánica. El NO2 es producido a partir del NH4, a

través de un proceso de oxidación el cual es realizado principalmente por las

bacterias Nitrosomonas las cuales transforman el amonio a nitrito.

Los nitritos pueden ser estresantes para el pez, a concentraciones tan

bajas como 0,1 ppm. Valores de 0,5 ppm puede llegar a causar que la

sangre del pez se vuelva de color marrón como resultado de la

transformación de la hemoglobina en metamoglobina. Esto ocurre cuando la

ácido nitroso, que oxida el ión ferroso de la hemoglobina a ión férrico,

produciendo metamoglobina.

Dicha toxicidad del NO2, va a depender primordialmente del pH del agua, de

la concentración del calcio y del nivel de cloro en el sistema. Los niveles de

NO2 son generalmente más altos cuando los niveles de oxígeno disuelto en

el agua se encuentren bajos.

La toxicidad causada por el NO2 puede ser prevenida o tratada mediante lo

siguiente:

Limitar la cantidad de alimento suministrado.

Mezclar las aguas, durante periodos bajos de oxigeno disuelto, teniendo

cuidado de no remover el lodo del fondo.

Añadiendo agua de alta calidad al sistema.

Mantener pH> 7 y alta dureza de calcio.

f) Nitrato:

Los nitratos son el producto final de la nitrificación y el menos tóxico de los

metabolitos nitrogenados. Es el producto de la actividad de las bacterias

nitrificantes Nitrobacter, las cuales transforman el NO2 en nitrato (NO3). Se

han reportado que concentraciones de hasta 200 mg/L son toleradas de

buena manera por los peces y sólo cuando la exposición es prolongada

puede llegar a causar daños en el sistema inmunológico aumentando su

vulnerabilidad ante cualquier ataque de enfermedades (Dávila, 2004).

Estudios previos realizados (Losordo, 1997, citado por Dávila, 2004)

demuestran que las concentraciones de nitratos en los SRA nunca llegan a

alcanzar valores elevados (>180 mg/L). Estos estudios mantenían esta idea

basándose en que la concentración de nitratos era liberada del sistema

usualmente durante la rutina de mantenimiento (limpieza del filtro o remoción

de sólidos suspendidos) o convertida a N2 a través de un proceso de

desnitrificación pasiva, que se lleva a cabo dentro de los espacios

anaerobios que se encuentran en el sistema de producción.

Boyd y Lichtkoppler (1979), citado por Dávila (2004) demostraron que en

lagunas de producción, la densidad de plancton, específicamente de

fitoplancton, es un factor que influye en la disminución de nitritos y nitratos,

ya que estos los absorben directamente incorporándolos a sus tejidos en

forma de proteínas vegetales. Los nitratos sirven para fertilizar las plantas y

son convertidos en proteínas:

NO3- + CO2 + plantas + luz solar → proteínas

En condiciones anaeróbicas, los nitratos son reducidos a nitritos y estos a

gas nitrógeno por bacterias. El proceso se conoce con el nombre de

desnitrificación y se supone ocurre en dos pasos sucesivos: la reducción

inicial de los nitratos en nitritos y la de estos en nitrógeno gaseoso.

g) pH:

El pH es la concentración de iones de hidrógeno en el agua y nos indica si

el agua es ácida (menor de 7), neutra (7) o básica (por encima de 7). Es

medido directamente con un medidor de pH. El rango mas adecuado para las

actividades acuícolas se ubica entre 6,4–8,5. El pH posee un

comportamiento fluctuante dependiendo de la hora del día y la profundidad

del agua, debido a que este tiene una relación muy estrecha con el dióxido

de carbono. En el día el CO2 es utilizado por el fitoplancton para su actividad

fotosintética, lo que ocasiona un aumento en el pH. En la noche la

fotosíntesis se detiene y ocurre una acumulación de CO2 en el agua, lo que

causa una disminución en el pH (Figura 3).

7

8

9

1 0

6 a.

m.

12 a

.m.

6 p.

m.

12 p

.m.

6 a.

m.

pH

Figura 3. Fluctuaciones del pH durante un día (24h) en una laguna de cultivo (Dávila, 2004)

A medida que aumenta la profundidad dentro del estanque la cantidad de

luz también disminuye lo que acarrea una disminución en la actividad

fotosintética. Por lo tanto, el pH del agua tiene la tendencia a disminuir a

medida que aumenta la profundidad, por lo general, el pH no es un factor

limitante en la producción acuícola debido a que los peces tienen un rango

amplio de tolerancia (6,5 a 9).

h) Alcalinidad:

La alcalinidad es una medida de la cantidad de bases presentes en el

agua. Las principales bases son el bicarbonato y el carbonato. La alcalinidad

proporciona una reserva de dióxido de carbono disponible para las plantas y

le da al agua la capacidad de resistir el cambio de pH (capacidad buffer).

El cambio diario de pH es mayor en las aguas de baja alcalinidad que en

aguas de alta alcalinidad. En la acuicultura de agua dulce, el mínimo de

alcalinidad indicado es de 20 mg/L como carbonato de calcio equivalente,

aunque el mejor rango esta entre 50 y 200 mg/L (Boyd, 1996).

Las aguas con baja alcalinidad no son aptas para la acuicultura debido a

las siguientes razones:

Pueden ser demasiado ácidas y tienden a tener un efecto negativo en la

producción.

Producción de fitoplancton se vería limitada.

Las fluctuaciones del pH ocasionarían gran inestabilidad en la calidad del

agua.

Los niveles extremos de pH ocasionarían una condición de estrés ácida,

temprano en la mañana y condiciones de estrés alcalino en las tardes.

Una forma económica y efectiva de aumentar la alcalinidad es utilizando la

piedra caliza (CaCO3) para aumentar los alcalinos totales. Los materiales

calizos deberían ser esparcidos uniformemente en todo el fondo del

estanque.

i) Dureza:

Se refiere a la concentración total de iones metales divalentes

principalmente de calcio y magnesio (Ca++ y Mg++) también expresados como

equivalentes de CaCO3. Los cationes que causan dureza en el agua son el

Ca+, Mg++, Sr++, Fe++ y el Mn++ mientras que los aniones son el HCO3-, SO4

=,

Cl-, NO3- y el SiO3

=. En menor grado Al+++ y Fe+++ son considerados como

iones causantes de dureza. En general, la dureza es igual a la concentración

de cationes polivalentes en el agua.

En la mayoría de las aguas se considera que la dureza total es

aproximadamente igual a la dureza producida por los iones calcio y

magnesio, es decir:

Dureza Total = Dureza por Ca + Dureza por Mg

La alcalinidad y la dureza en aguas superficiales y aguas de pozo son

producidas principalmente por las interacciones del CO2, agua y la piedra

caliza. La fuente principal que disminuye la dureza total en un estanque es

debido al consumo por los peces. El calcio y el magnesio son esenciales en

procesos biológicos de los peces como la formación de los huesos y algunas

reacciones metabólicas. Los peces pueden absorber directamente el calcio o

magnesio del agua o del alimento (Wurts y Durborow, 1992). El calcio es la

sal más importante en los cultivos acuícolas. La presencia de calcio en el

agua ayuda a reducir la perdida de otras sales como sodio y potasio del

fluido corporal de los peces. El sodio y el potasio son las sales más

importantes en la sangre del pez y su presencia es un factor decisivo en las

funciones musculares, nerviosas y cardiacas. Estudios previos realizados

han demostrado que la presencia de calcio es requerida para reabsorber la

perdida de estas sales. En muchas especies de peces son necesarias

concentraciones altas de dureza total para la favorecer la productividad del

sistema (Wurts y Durborow, 1992). El intervalo óptimo de dureza total para la

cachama blanca esta entre 50 y 200 mg/L CaCO3 (Boyd, 1996).

E. Procesos de Nitrificación y Desnitrificación:

a) Nitrificación:

El nitrógeno es un nutriente esencial para los organismos vivos pero

dependiendo de la forma de la forma química que se encuentre puede ser

nocivo para estos. La aparición de estos compuestos nitrogenados es

particularmente importante para la acuicultura intensiva a causa de la

toxicidad ocasionada por el amoniaco (NH4). El NH3 es producto primario del

catabolismo proteico y es expulsado por los peces a través de sus branquias

por difusión.

La nitrificación es la oxidación biológica del amonio a nitrato por

microorganismos aerobios que usan el oxígeno molecular (O2) como aceptor

de electrones, es decir, como oxidante. El proceso de nitrificación fue

descubierto por Sergei Vinogradski y en realidad consiste en dos procesos

distintos, separados y consecutivos, realizados por organismos diferentes:

Nitrosación. Partiendo de amonio se obtiene nitrito (NO2–). Lo realizan

bacterias de, entre otros, los géneros Nitrosomonas.

Nitratación. Partiendo de nitrito se produce nitrato (NO3–). Lo realizan

bacterias del género Nitrobacter (Pérez y Torralba, 1997).

Los oxidadores de amonio se ubican bajo cinco géneros, Nitrosomonas,

Nitrosovibrio, Nitrosococcus, Nitrolobus y Nitrospira y oxidadores de nitritos

bajo tres géneros Nitrobacter, Nitrococcus y Nitrospira (http://es.wikipedia.org

2007). Existen también algunos nitrificadores heterotróficos que producen

sólo bajos niveles de nitritos y nitratos y frecuentemente usan las fuentes

orgánicas de nitrógeno, además del amonio o nitrito. A todos estos

organismos el proceso les sirve para obtener energía, al modo en que los

heterótrofos la consiguen oxidando alimentos orgánicos a través de la

respiración celular.

b) Desnitrificación:

La desnitrificación es un proceso que realizan ciertas bacterias durante la

respiración usando el nitrato como aceptor de electrones en condiciones

anaeróbicas. El proceso de reducción de nitratos hasta nitrógeno gas ocurre

en etapas seriales, catalizadas por sistemas enzimáticos diferentes,

apareciendo como productos intermedios nitritos, óxido nítrico, óxido nitroso

y nitrógeno gas:

NO3- → NO2

- → NO → N2O → N2

La desnitrificación requiere un sustrato oxidable ya sea orgánico o

inorgánico que actúe como fuente de energía, por lo que la desnitrificación

puede llevarse a cabo tanto por bacterias heterótrofas como autótrofas. En la

desnitrificación heterótrofa, un sustrato orgánico, como metanol, etanol, ácido

acético, glucosa, etc. actúa como fuente de energía (donador de electrones)

y fuente de carbono. En la desnitrificación autótrofa, la fuente de energía es

inorgánica, como hidrógeno o compuestos reducidos de azufre: sulfhídrico

(H2S) o tiosulfato (S2O32-), la fuente de carbono, también inorgánica, es el

CO2.

El mayor problema de la desnitrificación biológica es la contaminación

potencial del agua tratada con: bacterias, fuente de carbono residual

(desnitrificación heterótrofa) y la posibilidad de formación de nitritos, lo cual

hace necesario un post-tratamiento. Hoy día, los procesos desarrollados para

la desnitrificación biológica son diversos usando distintos sustratos y

diferentes configuraciones de reactores. Cabe destacar, que prácticamente la

totalidad de los sistemas de desnitrificación desarrollados se basan en la

desnitrificación heterótrofa habiendo un gran vacío en el conocimiento y

desarrollo de la desnitrificación autótrofa (http://es.wikipedia.org 2007).

Desnitrificación heterótrofa:

La desnitrificación heterótrofa es un proceso biológico de reducción del

nitrato presente en las aguas residuales a nitrógeno molecular en

condiciones anaeróbicas por la acción de bacterias heterótrofas

(Pseudomonas, Paraccocus, Alcaligenes, Thiobacillus, Bacillus) que usan un

sustrato orgánico como fuente de carbono y energía.

En el proceso de desnitrificación existe además la posibilidad de

acumulación de intermediarios (NO2-, N2O, NO) debido al tipo y

concentración del sustrato empleado o a las condiciones de operación

(temperatura, pH, tiempo de residencia hidráulico, tiempo de retención

celular). En base a esto, para que la transformación culmine en N2, deberán

controlarse las condiciones ambientales como el nivel de O2 disuelto, la

fuente de carbono orgánico, la concentración de nitratos, la relación C/N, la

disponibilidad de fósforo, pH, temperatura y posible presencia de tóxicos

(Cervantes et al., 2000).

La desnitrificación heterótrofa es ampliamente aplicada por su alta

eficiencia y bajo costo. La tasa de desnitrificación heterotrófica es alta,

permitiendo el uso de reactores de poco volumen y bajos costos. Sin

embargo, el carbón residual de este proceso causa diversos problemas para

el tratamiento de aguas potables, lo que convierte a la desnitrificación

autótrofa en una buena alternativa.

Desnitrificación autótrofa:

Algunas bacterias desnitrificantes son quimiolitoautótrofas y pueden oxidar

compuestos inorgánicos de azufre como sulfhídrico (H2S), azufre elemental

(S0), tiosulfato (S2O32-) o sulfito (SO32-) anaeróbicamente a expensas de la

reducción del nitrato. Entre ellas, autótrofos obligados que crezcan a pH

neutros tan solo se conocen dos: Thiobacillus denitrificans y Thiomicrospira

denitrificans y pueden llevar a cabo la sulfoxidación en condiciones aeróbicas

o anóxicas. Recientemente se ha aislado Thioalkalivibrio denitrificans, un

autótrofo, oxidador de azufre, capaz de crecer anaeróbicamente usando

nitrito como aceptor de electrones a pH básico (Sorokin et al., 2001).

F. SISTEMAS DE FILTRACION PARA LA ACUICULTURA

Los sistemas de filtración se clasifican en siete grupos dependiendo del

estado de las soluciones a tratar: líquido-líquido, líquido-sólido, líquido-gas,

gas-sólido, gas-gas, sólido-sólido, sólido-líquido-gas.

Los sistemas liquido-liquido son aquellos que se utilizan para separar dos o

más líquidos, los sistemas liquido-gas son aquellos en donde se desea la

separación de un liquido y un gas y de la misma forma se interpretan los

demás sistemas. Aunque existen siete grupos, la filtración en los sistemas de

acuicultura usualmente caen en los grupos líquido-líquido, líquido-sólido,

líquido-gas y sólido-líquido-gas, siendo los dos primeros grupos los más

comunes (recopilados por Dávila, 2004).

La filtración puede ser lograda identificando las propiedades de los

materiales a separar, para luego usar las diferencias entre estas propiedades

para crear así un procedimiento de separación. Las propiedades que más

información proporciona para la filtración son la densidad, tamaño de las

partículas, propiedades eléctricas, propiedades químicas y propiedades

magnéticas.

Una vez que las propiedades de las partículas han sido identificadas, se

debe encontrar una técnica que tenga efecto sobre las diferencias entre

estas propiedades. Si existen varias técnicas disponibles la mejor debe ser

escogida según parámetros importantes como la cantidad de material que

puede pasar por el filtro por unidad de tiempo o la rentabilidad económica.

Existen muchos tipos de filtros disponibles. La elección correcta para una

aplicación específica requiere el conocimiento de varios tipos de filtros y sus

principios básicos de operación. Dávila en el 2004, recopilo los tipos de filtros

utilizados en la acuicultura de la siguiente manera:

• Filtros Mecánicos: Los filtros mecánicos en los sistemas de acuicultura son utilizados

principalmente para la separación liquido-sólido. Estos filtros utilizan las

diferencias en los tamaños de las partículas en solución para separar una o

más partículas de las otras. Estos filtros usualmente son simples en

operación y relativamente fáciles de mantener. Estos filtros están

comercialmente disponibles para casi cualquier cantidad de material que

puede pasar por el filtro por unidad de tiempo y pueden ser diseñados para

extraer partículas de cualquier tamaño. Los costos de operación y limpieza

se pueden volver excesivos si la concentración de sólidos suspendidos

sobrepasa su capacidad.

Algunos tipos de filtro mecánicos son los filtros de pantalla estacionaria, los

de pantalla rotatoria, los de pantalla vibratoria y los filtros de arena.

Los filtros mecánicos no tienen influencia sobre la calidad química del

agua, solo retienen la suciedad macroscópica para que el agua se mantenga

transparente, pero no influyen en los niveles de amonio, nitritos o nitratos que

hay disueltos en esta.

• Filtros químicos:

Los filtros químicos principalmente son unidades de adsorción. La

adsorción puede ser definida como el proceso de acumulación o

concentración de substancias en una superficie o interfase. La interfase

puede estar entre dos líquidos, entre un líquido y un gas, entre un líquido y

un sólido, y así sucesivamente. En aguas para tratamientos residuales, la

adsorción usualmente ocurre en una interfase liquido-sólido como por

ejemplo agua-carbón activado o en una interfase liquido-gas como por

ejemplo agua-aire (fraccionamiento de espuma).

Bajo esta denominación se agrupan sistemas de filtrado cuya función

primordial es modificar las características químicas del agua. Al contrario que

los filtros mecánicos y biológicos, que deben estar presentes en el medio de

agua y funcionar de una manera constante, los filtros químicos sólo deberían

de usarse en situaciones excepcionales, y no funcionan de manera constante

en el medio.

• Filtros gravitatorios:

La separación gravitatoria utiliza la fuerza de la gravedad para extraer

partículas de un fluido. La diferencia de las densidades entre las partículas y

el fluido (por ejemplo si las partículas son mas densas) causan que las

partículas viajen descendiendo en una columna de fluido estática. Las tres

técnicas de separación gravitatoria más comunes son la sedimentación, la

centrifugación y los hidrociclones. Cada una de estas tiene una aplicación

en el desarrollo de la acuicultura para separar sólidos de líquidos.

• Filtros Biológicos:

La filtración biológica esta definida como la conversión bacteriológica de

compuestos orgánicos nitrogenados en nitrato. Los pasos incluidos en este

proceso están referidos al ciclo del nitrógeno aunque este comienza con la

conversión del nitrógeno orgánico contenido en el amonio. Este primer paso

usualmente se completa de una manera satisfactoria antes de que el

material alcance el filtro biológico. El propósito primario de los filtros

biológicos es la conversión del amonio en nitritos y de los nitritos a nitratos.

Esta conversión es de gran importancia en la vida de los organismos

acuáticos debido a que el amonio es un compuesto altamente tóxico.

Los nitritos son en cierta forma menos tóxicos que el amonio (NH4+),

aunque la toxicidad del nitrito puede ocurrir en concentraciones menores a

2,5 mg/L para algunas especies. El nitrato es considerado muy poco tóxico

para la mayoría de los organismos acuáticos.

Los filtros biológicos usualmente están hechos de sólidos porosos o algún

material donde las bacterias nitrificantes pueden crecer. Las bacterias en la

matriz extraen del agua nutrientes, oxígeno, y otros requerimientos.

Tipos de filtros biológicos:

• Filtros biológicos rotatorios (RBC):

Los filtros biológicos rotatorios (Figura 4) son aquellos que se utilizan para

tratamiento de aguas residuales, estos tienen dimensiones grandes y un

tambor rotatorio que se desliza lentamente. Estos filtros poseen una buena

tasa de conversión bacteriológica por unidad de área, poseen una pequeña

área de superficie para la colonización bacteriana, una baja tasa de

conversión volumétrica. Una desventaja de estos filtros es que el sistema

mecánico puede causar muchos problemas.

Figura 4. Modelo de filtro biológico rotatorio.

• Filtros de llovizna:

Los filtros de llovizna son filtros biológicos en los cuales el nivel del agua

del estanque es mantenido por debajo del fondo del filtro. Aunque el agua

sea aplicada por la parte de arriba del filtro, usualmente se hace de una

manera intermitente, con un volumen suficiente para mantener una película

de agua en el sólido poroso, sin embargo no hay suficiente agua para llenar

los poros entre las piezas del sólido (por ejemplo, rocas). Esto permite la

utilización de un flujo de agua no muy alto y la aeración natural por el

movimiento del aire a través del filtro.

Los filtros de llovizna están compuestos por una torre estática donde se

encuentra la matriz. Estos filtros poseen una pequeña área de superficie para

la colonización bacteriana y la tasa de conversión volumétrica es baja. Estos

filtros son adecuados para sistemas que no produzcan tantos sólidos

suspendidos y por su difícil control estos filtros poseen un apoyo limitado a

nivel industrial.

• Filtros empacados:

Estos filtros son aquellos que utilizan como matriz materiales plásticos,

cáscaras o rocas medianas. Las rocas se recomiendan que sean calizas,

para mantener una alcalinidad alta y de esta manera evitar cambios bruscos

de pH. Estos materiales poseen una pequeña área de superficie para la

colonización de las bacterias. Generalmente estos tipos de filtros poseen un

mecanismo de limpieza, por esta razón se recomienda no exponerlos a

sistema donde existan altas cargas de sólidos suspendidos Los Filtros

Empacados se pueden dividir en filtros de roca sumergida y de lecho

empacado. Un simple filtro biológico puede ser una caja llena con rocas (filtro

de roca sumergida). Los filtros sumergidos son aquellos en los cuales el

sólido poroso (matriz) se mantiene completamente sumergido. Estos filtros se

pueden clasificar de varias formas según la dirección del flujo dentro de los

filtros. Unos son los que tiene la entrada del flujo arriba y la salida al fondo.

Otro tipo es el que tiene la entrada por debajo, en el fondo y la salida arriba.

También están los filtros sumergidos de flujo horizontal.

Figura 5. Modelo de filtro biológico empacado.

• Filtros Expandibles: Este filtro es aquel que provee dispositivo para remover periódicamente

(limpieza) de sólidos suspendidos. Este tipo de filtro reduce la carga

substancial ocasionada por la demanda bioquímica de oxígeno. Se pueden

utilizar como clarificadores biológicos del agua, ya que tienen cierta

capacidad de filtrar no solo biológicamente sino mecánicamente. Poseen una

moderada área de superficie para la colonización bacteriana y tienen una alta

tasa de conversión volumétrica.

Estos filtros se pueden dividir en filtros de espuma, filtros de cuencas

flotantes y filtros de arena de flujo ascendente.

a) Filtros de espuma: Estos son filtros a pequeña escala, que se pueden lavar a mano. Son

buenos filtros biológicos y actúan como clarificadores biológicos. Son

recomendados en sistemas con flujos a bajas presiones por su tamaño

reducido, ya que en flujos grandes pueden colapsar. Son compatibles con

técnicas de recirculación de agua que no implican la utilización de bombas.

Son usados principalmente en aplicaciones de acuarios ornamentales y para

larvas. La tasa de conversión bacteriana por unidad de área es baja.

b) Filtros de cuencas flotantes: Son filtros que poseen una moderada área de superficie para la

colonización bacteriana. Son bastante manejables y cómodos. Tienen una

alta tasa de conversión volumétrica. Poseen un dispositivo que permite el

lavado del filtro. Las perdidas de agua por esta limpieza son bajas.

Funcionan bien como clarificadores biológicos. La mayor demanda

bioquímica de oxígeno se encuentra en las cuencas flotantes debido a que el

75% de la de las bacterias están alojadas allí. Estos según su forma de ser

lavados se pueden clasificar en filtros de cuencas flotantes con lavado

hidráulico, lavado por inyección de aire y lavado mecánico (Figura 6).

Figura 6. Esquema de modelo y funcionamiento de un filtro de cuencas flotantes.

c) Filtros de arena de flujo ascendente: Estos filtros son fiables como clarificadores biológicos. Limitan la

transferencia de oxígeno y poseen una tasa moderada de conversión

bacteriológica. La mayor limitante de estos filtros es que las perdidas de

agua son altas. Estos son aplicables para cultivos de cangrejos y algunos

peces ornamentales.

• Filtros expandidos:

Son aquellos en donde la matriz está en continuo movimiento, por esta

razón se auto limpian constantemente liberando al sistema de los sólidos

suspendidos. Estos filtros liberan una cantidad considerable sólidos. Estos

poseen una altísima área de superficie para la colonización bacteriana y altas

tasas de conversión volumétrica. Los filtros expandidos se pueden clasificar

en filtros de lecho fluidizado de arena y de lecho fluidizado de cuencas:

a) Filtros de lecho fluidizado de arena:

Estos filtros son aquellos que controlan en mayor grado la captura de

sólidos suspendidos debido a la gran variedad de tamaños de las partículas

de arena que pueden ser utilizados como matriz. Poseen un área de

superficie para la colonización bacteriana enorme. En estos filtros la

distribución del flujo de agua es el mayor problema (Figura 7).

Figura 7. Modelo de filtro de lecho fluidizado de arena.

b) Filtros de lecho fluidizado de cuencas:

Este tipo de filtro posee un área de superficie para la colonización

bacteriana moderada. Debido a esto la captura de sólidos es menor que en

los filtros de arena. Una ventaja de estos filtros es que debido a la matriz

modificada utilizada, proveen de mayor protección al sistema. A nivel

industrial estos filtros son ampliamente utilizados.

G. ANTECEDENTES

En función de la revisión bibliográfica realizada, se pudo conocer que en

Venezuela son escasos los trabajos realizados en sistemas de recirculación

de agua para la acuicultura. Es por ello que se considera incorporar como

antecedentes de esta investigación diferentes estudios, cuyos componentes

guardan relación con los elementos que forman parte de la misma. A

continuación se destacan algunos aspectos relacionados con el estudio.

En el país, Dávila (2004) realizó un ensayo con cachama blanca (Piaractus

brachypomus), con el objetivo de mejorar la calidad del agua mediante el uso

de filtros biológicos en SRA para ser aplicados en acuicultura. Los resultados

obtenidos arrojaron que el filtro biológico diseñado, construido e

implementado en un sistema de recirculación de agua funcionó

eficientemente para el cultivo super-intensivo de la cachama blanca (50

peces/m2) manteniendo en niveles óptimos los diferentes parámetros de la

calidad del agua lo cual se reflejó en unos buenos niveles de producción.

En año 1981, Muir, citado por Dávila (2004) realizo una serie de estudios

donde mostraba que los sistemas de recirculación poseían una serie de

ventajas que los llevaban a ser más eficientes que los sistemas comunes.

Entre las ventajas que tienen están: 1) un ahorro considerable de agua, 2)

mayor control sobre los metabolitos tóxicos, 3) mejor control de la

temperatura, 4) menor impacto ambiental, 5) mayor control sobre

enfermedades. De la misma forma, dio a conocer que existían ciertas

desventajas como mayores costos operacionales, de inversión y de

mantenimiento. Sin embargo, intuía que en el futuro el desarrollo de esta

tecnología traería muchos beneficios en pro del desarrollo de la acuicultura.

Kitimasak y col. (1998), citado por Jiménez y Balcázar (2003) observaron el

desempeño de dos tipos de biofiltros: tambor giratorio y filtro sumergido, y su

rendimiento al compararlo en el cultivo de camarones (Penaeus monodon) y

peces (Lates calcarifer) corvina. Ellos concluyeron que el biofiltro sumergido

mantuvo baja concentración de amonio y de nitrito, obteniendo un valor

aproximado a 0,8 y 1,4 mg/L; mientras el filtro de tambor giratorio presentó

valores de 0,5 y 0,6 mg/L respectivamente. Los valores promedio de amonio,

nitrito y nitrato en cada sistema de biofiltro no tuvieron diferencias

significativas (P>0,05), la tasa de crecimiento y supervivencia de camarón en

ambos sistemas fue similar durante todo el proceso, sin existir diferencia

significativa (P>0,05). Estos mismos autores en otra investigación

adicionaron Dolomita CaMg al tanque de cultivo para mantener los valores

de pH a 7,0 o mayor. El carbonato de calcio estimula la remoción de TAN y

los materiales porosos facilitan la colonización bacteriana, siendo el oxígeno

el factor limitante para su desarrollo. El oxígeno brinda una eficiente filtración

biológica, definiéndola a esta como la técnica que utilizan los organismos

vivos como las bacterias para remover las sustancias de una solución líquida.

Proceso que en nuestro caso remueve la carga de amonio y nitrito por

bacterias nitrificantes también llamadas quimiosintéticas, autótrofas o

quimolitótrofas, que origina su energía desde los compuestos inorgánicos, lo

contrario a las heterótrofas que toman su energía de fuentes orgánicas.

Rombaut (2001), citado por Jiménez y Balcázar (2003) evaluó biofiltros con

cuatro tipos de sustratos: carbonato de calcio, carbonato de calcio+grava,

grava, bionet™, en un sistema de recirculación intensivo de rotíferos

disminuyendo los niveles de nitrito y amonio con los dos primeros sustratos

en un 53% y 42% más que con la grava y el bionet™, lo cual pudo ser debido

a su capacidad buffer y disponibilidad para ser usado como una fuente de

carbono para las bacterias nitrificantes.

Suantika (2000) y Rombaut (2001), citado por Jiménez y Balcázar (2003)

para asegurar el establecimiento de una comunidad de bacterias marinas y

acelerar el proceso iniciador para biofiltros, utilizan una suspensión de

bacterias nitrificantes denominada ABIL (AVECOM BËLGICA), logrando una

eficiente remoción de amonio, obteniendo densidades de cultivo

significativamente altas de 5500 rotíferos/ml.

Malone et al. (1987), citado por Dávila (2004) cultivando cangrejo azul,

Callinectus sapidus rathbun en filtros de roca sumergida observaron que el

suplemento de oxígeno disuelto para la bacteria era el factor limitante en

la capacidad de acarreamiento para cultivos de alta densidad en sistemas de

recirculación de agua. En esta investigación se determinó que las

concentraciones de oxígeno disuelto no debían bajar de 3 mg/L para así

asegurar que ocurriera de forma óptima el proceso de nitrificación. En este

trabajo se examinó el impacto de varios tipos de filtros. De 6 filtros

evaluados, aquellos con recirculación y aireación mostraron ser los más

eficientes. Esta investigación determinó que bajos niveles de oxígeno en el

agua pueden llevar a un descontrol no favorable en el sistema haciendo fallar

el filtro tapándolo o reduciendo el pH en el sistema. Investigaciones

adicionales determinaron que se puede incrementar la efectividad del filtro

removiendo los sólidos suspendidos lo cual reduce la demanda de oxígeno

en el lecho de nitrificación del filtro en un 30%.

Cárdenas y Cañavate. (1998) concluyeron la absoluta viabilidad de los

sistemas de recirculación, tanto a escala de laboratorio como industrial, como

soporte para el preengorde de peces marinos, alcanzando en algunos casos

cargas máximas en torno a los 10 kg/m3. La realización de opciones de

recirculación de bajo costo puede contribuir a incrementar la eficacia del

proceso en el cultivo intensivo de peces marinos. Las alternativas de cultivo

de peces marinos presentados en este trabajo se caracterizan también por la

drástica disminución de nutrientes aportados al entorno. Son, por lo tanto,

cultivos en los que se consigue reducir a niveles mínimos la descarga

eutroficadora asociada a esta actividad industrial.

Deza et al. (2002) con la finalidad de determinar el efecto de la densidad de

siembra en el crecimiento de Piaractus brachypumus (Cuvier, 1818) en

estanques seminaturales de Pucallpa, realizaron una investigación donde los

tratamientos utilizados fueron T1 con una densidad 5 000 peces/ha, T2 con

densidad de10 000 peces/ha y el T3 con una densidad de 15 000 peces/ha.

Se sembraron un total de 744 alevinos de “pacú” obtenidos por reproducción

artificial con longitud y peso promedio inicial de 8,5cm y 10,4g

respectivamente. El alimento utilizado fue balanceado con 33% de proteína

bruta. La tasa de alimentación inicial y final fue del 10% y 2,5% de la

biomasa, respectivamente. Los resultados obtenidos no muestran diferencias

significativas en longitud, peso, tasa de crecimiento específico, factor de

conversión de alimento y eficiencia alimenticia entre tratamientos. Al

incrementar la densidad de siembra, el rendimiento se incrementó

significativamente.

Rebaza et al. (2002) evaluaron tres densidades de siembra en el

crecimiento de Piaractus brachypumus en segunda fase de alevinaje en

estanque seminaturales utilizando tres tratamientos (T1= 10 alevines/m2, T2=

15 alevines/m2 y T3= 20 alevines/m2). Los resultados obtenidos después de

30 días de crianza para los tratamientos T1, T2 y T3 fueron: peso promedio

final 21,94 g; 20,79 g y 23,49 g; respectivamente; longitud promedio final:

10,12cm; 10,0cm; 10,34cm; y porcentaje de supervivencia: 98,68%, 97,45%

y 89,82%, respectivamente. No se observó diferencias significativas

(P>0,05), entre los diferentes resultados en la segunda fase de alevinaje.

Mora (1997) evaluó el cultivo de C. macropomum en jaulas flotantes a

densidades de 30 peces/m3 y a las profundidades de 1,7 y 3,4 m. Donde se

usaron tres jaulas de 61 m3 (6 x 6 x 1,7 m) y tres de 122 m3 (6 x 6 x 3,4 m),

las cuales se ubicaron en el embalse El Pao-La Balsa, Estado Cojedes. El

engorde se realizó durante 420 días, julio 1989 septiembre 1990, utilizando

concentrado comercial extruido de 20 % PB y 4.011 cal/g. Se administró

cinco días/semana (300 días efectivo) aplicando una ración diaria de 3 a 1%

de la biomasa y ajustada bimensualmente. Se obtuvo un F.C.A de 2,68:1 y

2,91:1 para las jaulas de 61 y 122 m3 respectivamente. La productividad a

1,7 m (jaulas de 61 m3) fue de 14,49 k/m3; y a 3,4 m (jaulas de 122 m3)

resultó 13,75 k/m3/año, y las mismas no presentaron diferencias

estadísticamente significativas. Se evaluó la factibilidad económica de ciclos

de engorde a 230 y 330 días, y se obtuvo que los indicadores de rentabilidad

(V.A.N., T.I.R., R B/C) sugieren una mayor viabilidad para los ciclos de 330

días y a profundidades de 3,4 m (jaulas de 122 m3). Las condiciones de

manejo, cantidad y calidad de alimento resultaron inapropiadas para permitir

alcanzar mejores tasas de crecimiento específico y conversión de alimento.

CAPITULO III

MATERIALES Y MÉTODOS

A. Ubicación del área experimental.

El siguiente estudio se llevó a cabo en la Estación de Piscicultura de la

Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado” (UCLA), ubicada en

Yaritagua sector Guaremal, estado Yaracuy. La ubicación geográfica

10º7´3.02” latitud norte y 69º6´48.64” latitud oeste a una altitud de 500

m.s.n.m.

B. Calidad del agua

Durante la ejecución de este trabajo se realizaron análisis físico-químico del

agua, cuya muestra fue tomada diariamente en horas de la mañana en cada

uno de los tanques. En relación con el amonio, nitrito, nitrato, alcalinidad y

dureza fueron monitoreados los días viernes en hora de la mañana, lo que

permitió observar las características del agua lo que pudiesen afectar el

desempeño de los peces. Dichos análisis se realizaron en el laboratorio de la

Estación de Piscicultura de la UCLA, de la siguiente manera:

Para los análisis de amonio, nitrito, nitrato, alcalinidad y dureza se tomó

una muestra de agua de cada tanque (6 en total) y se le aplicó el siguiente

protocolo para cada uno:

Determinación de Nitrito (NO2) por colorimetría:

1. Tomar 5 ml de la muestra o patrón.

2. Agregar 0,2ml de colorante.

3. Esperar media hora.

4. Medir a 543 longitud de onda.

Determinación de Amonio (NH3) por colorimetría:

1. Tomar 0,5ml de la muestra o patrón.

2. Agregar 2ml de agua destilada.

3. Agregar 0,1ml de fenol.

4. Agregar 0,1ml nitropusiato de sodio.

5. Agregar 0,25ml de solución oxidante (mezclar 100ml de sitrato alcalino

y 25ml de hipoclorito de sodio.

6. Esperar media hora.

7. Medir en 640 de longitud de onda.

Determinación de Nitrato (NO3) por colorimetría:

1. Tomar 0.5ml de la muestra o patrón.

2. Agregar 1ml de hidróxido de sodio (NaOH) al 1 normal.

3. Agregar 1ml de agua destilada.

4. Agregar 0,5ml de sulfato de cobre.

5. Agregar 0,5 de sulfato de hidracina.

6. Esperar media hora.

7. Agregar 0,5ml de colorante.

8. Agregar 0,5ml de agua destilada.

9. Esperar media hora.

10. Medir en 520 longitud de onda.

Luego de aplicar los protocolos se procedió a medir los valores en un

espectrofotometro marca AQUAMATE por un proceso de fotocolorimetría que

es un método óptico de análisis que mide la cantidad de luz absorbida por

una sustancia coloreada. Como cualquier otro método espectroscópico, se

basa en la medida de la intensidad y la longitud de onda de la radiación

electromagnética que ha atravesado la materia o que ésta emite.

Paralelamente se realizaba una curva patrón mediante la cual se obtenían

las concentraciones de estos metabolitos en los tanques mediante la

aplicación de una regresión.

Para la medición de oxigeno, % de saturación de oxígeno, conductividad,

salinidad y temperatura se utilizó la siguiente metodología: las mediciones

eran hechas en horas de la mañana y se procedía con un oxímetro marca

YSI modelo 85, calibrado para medir todos estos parámetros en cada tanque

de manera individual. Todos los valores obtenidos eran vaciados en tablas

de registro para luego ser graficados y analizados.

C. Diseño experimental

Para el ensayo se utilizaron seis (6) tanques de concreto armado con área

de 2 m2 y un volumen de 1,6 m3; los cuales se designaron con números del

uno al seis respectivamente, donde los números impares correspondían al

tratamiento 1 (sin sistema de recirculación) y los pares al tratamiento 2 (con

sistema de recirculación) cada tratamiento constaba de tres repeticiones. Las

densidades usadas en ambos tratamientos fueron de 50 peces/m2.

D. Selección de los alevines

Para el inicio del ensayo se utilizaron 600 alevines de cachama blanca,

provenientes de la Estación de Piscicultura de la UCLA, cuyo peso promedio

fue de 31,5 ± 4,88 g y una longitud estándar de 9,35 ± 6,06 mm.

E. Alimento y Alimentación

Se utilizó alimento concentrado peletizado formulado especialmente para

peces marca puripargo 28. El concentrado estaba compuesto

nutricionalmenté por: 28% proteína cruda, 3% grasa, 10% fibra y 12%

humedad. El mismo viene presentado en granos estrudizados y flotantes, en

sacos de 25 kg a un costo de 1290 Bs/kg para el año 2006.

La alimentación se realizó por un periodo de 3 meses, una ves al día en

horas de la mañana y ad libitum donde se pesaba una cantidad de alimento

igual para cada tanque para luego proceder a la alimentación, luego se

procedía a pesar lo restante en los recipientes y por diferencia se anotaba lo

consumido en cada tanque para llevar un registro diario. Durante la primera

etapa el alimento granulado fue molido para mejorar el consumo por parte de

los alevines.

F. Muestreos

Durante esta fase se realizaron tres (3) muestreos, con intervalos de 30

días, en los cuales se tomó el 15% de la población de cada estanque, según

lo recomendado por Fadul (1993), citado por Arambarrio (2006). Esta

actividad se efectuó de la siguiente manera: por estanque se introducía una

maya (de dimensiones de 1 m de largo por 1 m de ancho), con la cual se

capturaban los peces luego con un salabardo (red de mano) se capturaban

peces al azar y se colocaban cierta cantidad de estos en un recipiente

plástico de 19 L. Posteriormente se median (individualmente) con un

ictiómetro graduado en milímetros (1-300 mm) determinando su longitud

estándar y se pesaban con una balanza electrónica marca OHAUS calibrada

en gramos; 2-2.000 g. Esos valores se registraban en planillas diseñadas

para tal fin y posteriormente eran devueltos a su estanque de origen.

G. Diseño y construcción del filtro biológico

El filtro biológico fue construido con un recipiente de 60 L de plástico al

cual se le realizaron dos agujeros en la parte inferior del recipiente, en el

primero se coloca una tubería de ¾´´ conectada a una bomba de medio

caballo por donde se succionaba el agua desde el tanque hacia el recipiente

(filtro) en el segundo agujero se coloco una tubería de 1´´ la cual funciona

como desagüé al momento de realizar la limpieza del filtro. El material

filtrante estaba constituido por 14 kg de cuentas de polietileno de baja

densidad, con un área de 87 m2, las cuales tienen la función de servir de

sustrato a las colonias de bacterias de nitrobacter sp y nitrosomonas sp

encargadas de extraer del agua el amoniaco derivado de procesos

metabólicos de los peces y transformarlas en sustancias menos peligrosas

como el nitratos. Este filtro, también funciona como filtro mecánico

impidiendo el paso de partículas suspendidas en el agua hacia el tanque,

luego el agua es forzada a salir por un agujero de una pulgada que se

encuentra en el costado superior del filtro y es devuelta al tanque (Figura 8 y

9).

Figura 8. Representación grafica del diseño de filtro biológico o bioclarificador

Figura 9. Filtros construidos para el ensayo.

H. Análisis estadístico

Con la utilización del Software estadístico StatistixMR 8.0, se calcularon las

medias, desviación estándar (DS), coeficiente de variación y la regresión

potencial a cada una de las variables utilizadas entre las que se encuentran:

Oxígeno disueltos

Consumo de alimento

Crecimiento

pH

Amonio, nitrito y nitrato

Salinidad

Alcalinidad

Dureza

Es importante resaltar que los valores de las variables peso final y amonio

fueron transformados para cumplir con los estándares estadísticos con la

función de logaritmo neperiano (Ln) y las variables nitrato y nitrito con la

función raíz cuadrada (√).

I. Análisis de crecimiento:

Para poder determinar o calcular el crecimiento de un individuo o animal es

necesario conocer algunos indicadores que reflejan su eficiencia, entre ellos

se tiene:

Factor de conversión alimenticia (FCA):

De acuerdo con Barrera (2004) para calcular la cantidad de alimento

necesario para producir una unidad de ganancia en peso se utilizó la

siguiente formula:

FCA= R/B

Donde R es el peso del alimento ofrecido en el período (mes) y B es la

biomasa ganada en el mismo período.

Ganancia diaria de peso (GDP):

Con la finalidad de registrar el crecimiento en peso (g) de los peces, se

utilizó una fórmula manejada por Hopkins (1992), citado por Barrera (2004),

la cual se describe de la siguiente manera:

GDP= Pf – Pi/Tiempo, donde: GDP = ganancia diaria de peso

(g/día) Pf = peso final

Pi = peso inicial

Tiempo = días

Relación talla-peso:

Esta se obtuvo mediante la ecuación de regresión W = aLb descrita por

Anderson et al. (1996) citado por Bemúdez (2000), donde W es peso (g), L

es longitud estándar (mm), a es la intersección de la línea regresora en

relación al eje Y y b es la pendiente de la ecuación. Bazigos (1976)

menciona que cuando el exponente b es igual a 3, el pez se desarrolla

isométricamente, mientras que Ricker (1956) citado por Ríos (1977) indica

que valores menores de 3 demuestran un crecimiento alométrico minorante

lo cual, no es más que un mayor crecimiento en longitud que en peso y con

valores mayores de 3 el crecimiento es alométrico mayorante donde el peso

aumentará mas rápido que la longitud.

CAPÍTULO IV

RESULTADOS Y DISCUSIONES En el siguiente capítulo se mostrarán y discutirán los resultados obtenidos

referentes a las características de la calidad del agua, la producción del

sistema y desempeño del filtro.

A. ANÁLISIS DE LAS CARACTERISTICAS DE CALIDAD DE AGUA

Uno de los objetivos de esta investigación era lograr mejorar la calidad del

agua en un cultivo intensivo de cachama blanca utilizando filtración biológica.

La calidad del agua se evaluó analizando una serie de parámetros

fisicoquímicos como: oxígeno disuelto (OD), amonio, nitritos, nitratos,

alcalinidad, dureza, pH y temperatura.

1. Oxígeno disuelto (OD)

Cuando se aumenta la densidad de cultivo, el acuicultor se enfrenta a la

principal limitante que es el OD en el agua, por tal motivo es de suma

importancia su monitoreo constante. Por otra parte, para esta investigación,

el monitoreo diario nos aporto información valiosa sobre el comportamiento

de dicho parámetro en cada uno de los tratamientos del ensayo.

En el tratamiento sin recirculación de agua (Sin SRA) se mantuvo una

concentración promedio de OD de 4,49 mg/L correspondiente a 53,37% de

saturación (%SO) mientras que para el tratamiento con sistema de

recirculación de agua (SRA) se mantuvo una concentración promedio de

5,35 mg/L y 67,52 de %SO. Al comparar estadísticamente los dos

tratamientos se observaron diferencias significativas (P = 0,0000) entre las

concentraciones de OD y el %SO de cada tratamiento (Figura 10 y 11).

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

Días

mg/

L SRASin SRA

Figura 10. Diferencias en las concentraciones de oxígeno disuelto entre el sistema con recirculación y sin sistema a las 8:00 am.

0

20

40

60

80

100

SO% SRA

Sin SRA

Figura 11. Comparación entre los promedios de saturación con oxígeno entre los tanques sin SRA y SRA.

Aunque no se efectuaron mediciones para cuantificar la cantidad de

fitoplancton que presentaba el agua en cada tratamiento, se pudo evidenciar

que durante el tiempo de la investigación, el agua en el tratamiento sin SRA

se mantuvo con un color más verdoso en comparación con el SRA, lo cual

hizo suponer que existió una mayor concentración de fitoplancton en el

tratamiento sin SRA causando mayores fluctuaciones en las concentraciones

de OD durante el día. Es importante tener en cuenta esta observación, ya

que la concentración del fitoplancton influye en los parámetros físico-

químicos. Se estima que existió una menor densidad de fitoplancton y una

concentración de OD más estable en el SRA ya que en este tratamiento el

agua se mantenía en constante y agresivo movimiento evitando la

proliferación de fitoplancton y favoreciendo la difusión de oxígeno en el agua.

A diferencia del grupo control, las concentraciones de OD eran variables ya

que dependían de las condiciones ambientales (intensidad de luz solar), de

los cambios de agua semanales y de la aireación suministrada a través de un

aireador.

Los peces necesitan concentraciones adecuadas de OD para vivir y crecer.

Bajas concentraciones de OD (≤ 1 mg/L) pueden ser toleradas sin efectos

negativos durante minutos, pero por un tiempo más prolongado pueden

causar estrés teniendo efectos en su salud (sensibilidad a parásitos,

enfermedades o muerte). También esta demostrado que a concentraciones

de OD menores de 2 mg/L los peces disminuyen el consumo de alimento

afectando así su crecimiento (Boyd y Lichtkoppler, 1979, citado por Dávila,

2004). Durante todo el periodo de la investigación, los valores de OD en el

SRA se mantuvieron en todo momento por encima de 2 mg/L lo que

favoreció el desarrollo y crecimiento de los peces de dicho grupo. Para el

tratamiento sin SRA se piensa que las grandes fluctuaciones en las

concentraciones de OD tuvieron una influencia negativa en el

comportamiento de los peces, lo cual limitaba su alimentación afectando su

desarrollo y crecimiento como se verá más adelante al discutir los

parámetros de producción.

Dávila en el 2004 obtuvo resultados similares para cada tratamiento, pero

con la diferencia que las concentraciones promedio de dicha investigación

fueron superiores a las obtenidas en el marco de esta investigación lo que se

le puede atribuir a que la biomasa en dicho ensayo era menor a la utilizada

en este ensayo.

2. pH

El pH es la concentración de iones de hidrogeno en el agua y nos indica si

es ácida (pH menor de 7), neutra (pH 7) o básica (pH por encima de 7). El

rango mas adecuado para las actividades acuícolas se ubica entre 6,5 – 8,5.

En general tanto para el tratamiento sin SRA como en el SRA se obtuvieron

valores promedio de 7,55 y 7,54 respectivamente no observándose

diferencias significativas (P = 0,78), manteniéndose dentro de los rangos

adecuados para la cachama (Figura 12). Dávila en el 2004, en un ensayo

con tratamientos similares a los utilizados en este trabajo reporto diferencias

significativas entre ambos tratamientos (sin sistema y con sistema) lo que

contrasta con los resultados obtenidos en dicha investigación.

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55

Días

pH

SRASin SRA

Figura 12. Comportamiento del pH en el agua del sistema con filtro y sin

filtro.

3. Temperatura La temperatura es un factor de suma importancia en los sistemas acuícolas

ya que esta puede influir sobre el crecimiento y desarrollo de los peces y de

igual manera en la actividad biológica de los filtros. Los resultados obtenidos

en este ensayo muestran diferencias significativas entre ambos tratamientos

(P = 0,0028) donde el tratamiento sin SRA presento una temperatura

promedio de 25,05ºC mientras que el SRA presento una mayor temperatura

promedio de 25,55ºC. Estos resultados se pueden atribuir a que la

recirculación del agua dentro del SRA no permitía que ocurriera una

estratificación de temperatura en la columna de agua, por otra parte, la

fricción del agua con las paredes de las tubería y el paso del agua por la

bomba pudieron aumentar un poco la temperatura, mientras que en el

tratamiento sin SRA se podría pensar que la turbidez impedía el paso de los

rayos solares a las capas inferiores del agua, creando una estratificación de

la temperatura. En general, los valores se mantuvieron en todo momento

sobre los rangos aceptables para el cultivo de la cachama (Figura 13).

Resultados similares obtuvo Dávila en el 2004, donde los tratamientos con

sistema reportaron una temperatura de 27,38 ºC para el tratamiento

experimental (con sistema de recirculación) y 26,40 para el grupo control,

estos valores de temperatura obtenidos por Dávila fueron mayores a los

conseguidos en este trabajo.

22,00

23,0024,00

25,00

26,00

27,0028,00

29,00

30,00

1 11 21 31 41 51

Días

Tem

pera

tura

(ºC

)

SRASin SRA

Figura 13. Valores diarios de temperatura obtenidos durante el periodo del ensayo.

4. Amonio, Nitrito y Nitrato

Amonio El amonio total en un sistema de recirculación de agua esta constituido por

el amonio ionizado (NH4+) y el amonio no-ionizado (NH3) y este es producto

del metabolismo de los peces y de la descomposición bacteriana de la

materia orgánica. La forma mas tóxica para los peces es la no-ionizada.

Los resultados obtenidos muestran que no hubo diferencia significativa

entre ambos tratamientos (P = 0,73) con valores promedios de 0,07 ppm

para el tratamiento sin SRA y 0,08 ppm para el SRA. En general, se pudo

observar que durante el periodo del ensayo los niveles de amonio se

mantuvieron por debajo de los rangos óptimos para la cachama (1ppm),

exceptuando al comienzo (semana 1) del ensayo donde se observó

concentraciones de amonio por encima de 3 ppm en ambos tratamientos

(Figura 14.A) siendo la concentración mayor para el SRA lo que se debía a

que estos peces consumían mas alimento que los peces del tratamiento sin

SRA. Las concentraciones de amonio observadas la primera semana se

deben a que normalmente en sistemas de recirculación de agua el aumento

en la densidad de peces ocasiona un rápido incremento en las

concentraciones de amonio, que luego es reducido cuando aumenta la

población de Nitrosomonas, las cuales convierten el amonio en nitritos a

través de la nitrificación (Wheaton, 1985, citado por Dávila, 2004) tal como

muestra la grafica (Figura 14.A). Para el tratamiento sin SRA se pensó que

el fitoplancton podría estar utilizando el amonio para su desarrollo y

crecimiento, causando una disminución en los niveles de este tal como

muestra la figura 14.A.

Nitrito El nitrito es el resultado de la oxidación del amonio como consecuencia de

la actividad biológica realizada por las bacterias Nitrosomonas sp durante el

proceso de nitrificación.

Se observaron diferencias significativas (P = 0,001) en las concentraciones

de nitrito entre ambos tratamientos dando como resultado valores promedios

de 0,39 ppm para el tratamiento sin SRA y 0,51 ppm para el SRA. Sin

embargo, los niveles de nitrito se mantuvieron por debajo de los niveles

tóxicos para la cachama, exceptuando las primeras semanas del ensayo

donde los niveles estuvieron por encima de 3 ppm (Figura 14.B), debido a la

transformación de todo el amonio que se había acumulado en la primera

semana del ensayo. Por otra parte, vale destacar que la transformación del

nitrito a nitrato ocurrió de manera mucho mas rápida en el SRA que en los

tanques sin filtro, debido a que la superficie expuesta para la colonización de

las bacterias en el filtro (87m2) era mucho mayor que la del tratamiento sin

SRA (8m2) por lo que la nitrificación se llevaba de manera mas rápida en el

SRA. Aunque los niveles de nitrito en el tratamiento sin SRA se mantuvieron

en niveles no tóxicos para la cachama, se piensa que la exposición

prolongada en las primeras semanas, pudo afectar su normal desarrollo, tal

como lo reportaron Ceballos et al. (2001) al analizar el efecto de

concentraciones de nitrito sobre el crecimiento y sobrevivencia del alevin de

Bocachico (Prochilodus magdalenae) donde encontraron que la ganancia de

longitud y la biomasa se vio afectada por la exposición prolongada a

concentraciones de nitrito de 2ppm (Figura 14.B).

Resultados similares a los obtenidos en este ensayo reporto Dávila en el

2004, donde encontró que los valores de nitrito tanto en el grupo control

como para el grupo experimental, siempre se mantuvieron por debajo de los

rangos óptimos (1 ppm) pero siempre con una mayor concentración de

nitritos en el grupo experimental.

Nitrato

El nitrato es el producto de la transformación de nitrito a nitrato por parte

de la bacterias Nitrobacter sp en el proceso de nitrificación. Estos llegan a ser

tóxicos en niveles muy altos, por lo general, niveles de hasta 200 ppm son

tolerados sin ningún problema por los peces.

Con los datos obtenidos se encontraron diferencias significativas entre los

dos tratamientos bajo discusión (P = 0,0018) dando como resultado valores

promedios de 0,87 ppm para el tratamiento sin SRA y 1,1 ppm para el SRA

obteniéndose una mayor concentración de nitrato en este ultimo tratamiento.

Estos resultados se deben a que en el tratamiento sin SRA la concentración

de fitoplancton era mucho mayor que en el SRA en donde la recirculación del

agua no permitía la proliferación del fitoplancton, por tal razón la eliminación

del nitrato se realizaba de una forma mas rápida y eficiente en el tratamiento

sin SRA por lo que se piensa que el fitoplancton lo usaba para su desarrollo

(Figura 14.C).

En general se puede concluir que los niveles de nitrato tanto para el

tratamiento sin SRA como para el SRA nunca alcanzaron niveles críticos que

pudieran afectar el desarrollo de los peces, debido a tres razones: 1) existía

un recambio de agua semanal lo que impedía la acumulación del nitrato y 2)

la utilización de este metabolito por el fitoplancton. Resultados similares

obtuvieron Dávila (2004) y Losordo (1997) donde las concentraciones de

nitrato no superaron los 180 ppm y las mayores concentraciones se

alcanzaron en los sistemas con recirculación de agua.

A)

00,5

11,5

22,5

33,5

44,5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Semana

Am

onio

(ppm

)

SRASin SRA

B)

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Semana

Nitr

ito (p

pm)

SRASin SRA

C)

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Semana

Nitr

ato

(ppm

)

SRASin SRA

Figura 14. A. Concentración de amonio. B. Concentración de nitrito.

C. Concentración de nitrato durante el periodo del ensayo.

5. Alcalinidad La alcalinidad es una medida de las bases presentes en el agua. Las

principales bases que se encuentran en el agua son el bicarbonato y el

carbonato. La alcalinidad total proporciona una reserva de dióxido de

carbono disponible para las plantas y la habilidad que tiene el agua para

resistir cambios de pH (capacidad buffer) la cual aumenta con el

incremento de la alcalinidad. En general con los valores obtenidos se

observó que no existió diferencias significativas entre ambos

tratamientos (P = 0,09) reportándose valores promedio de alcalinidad de

173,56 mg/L de CaCO3 para el tratamiento sin SRA y de 159,11 mg/L

de CaCO3 para el SRA (Figura 15 y 16). Sin embargo, en algunos días

se observaron niveles de alcalinidad menores en el SRA, pudiéndose

atribuir a que las bacterias consumen carbonato durante el proceso de

nitrificación, lo que pudo ocasionar unos niveles de alcalinidad más

bajos en el SRA. En conclusión, los valores de alcalinidad en ambos

tratamientos estuvieron en todo momento entre los rangos óptimos

recomendados para la cachama (50 – 200 mg/L) estos resultados

coinciden con los reportados por Dávila en el 2004 donde de igual

manera los valores en el grupo control eran mayores (120,38 mg/L) que

en el grupo experimental (117,48mg/L).

Figura 15. Comportamiento de la alcalinidad en el agua de los tanques sin SRA y SRA.

020406080

100120140160180200220

Alc

alin

idad

(ppm

)

SRA Sin SRA

Figura 16. Comparación entre los valores promedios de alcalinidad para cada tratamiento.

6. Dureza La dureza es una medida de la concentración de calcio y magnesio en

el agua y rara vez es un factor limitante para la acuicultura. Con los

resultados obtenidos se observó que no existió diferencias significativas

entre ambos tratamientos (P = 0,5583) con valores promedios de

391,78 mg/L de CaCO3 para sin SRA y 400,89 mg/L de CaCO3 para el

SRA (Figura 17 y 18). Por lo tanto, se puede concluir que la dureza se

mantuvo entre los valores óptimos para la cachama (60-500 mg/L) por

lo que no fue un factor limitante para el desarrollo del ensayo. Valores

similares obtuvo Dávila en el 2004 al analizar el comportamiento de la

dureza en sistemas de recirculación de agua.

250

300

350

400

450

500

550

1 2 3 4 5 6 7Semana

Dur

eza

(ppm

)

SRASin SRA

Figura 17. Valores de dureza registrados durante el tiempo de duración del ensayo.

0

100

200

300

400

500

Dur

eza

(ppm

)

SRA Sin SRA

Figura 18. Comparación entre los valores promedios de dureza.

B. ANÁLISIS DE LAS CARACTERISTICAS DE PRODUCCION Uno de los objetivos de esta investigación fue indagar sobre el efecto que

tuvo la densidad de cultivo sobre los parámetros productivos de la cachama

blanca. Entre los parámetros monitoreados se encuentran el peso, longitud

estándar, longitud total, alimento total consumido, tasa de crecimiento,

mortalidad, Índice de Conversión de Alimento (ICA) y la relación talla-peso.

1. Peso Al analizar los resultados obtenidos tanto del peso final como de los

muestreos realizados se puede concluir que los peces de los tanques con

SRA reportaron un peso final de 141,57g mientras que los peces de los

tanques sin SRA reportaron un peso final de 51,33g encontrándose

diferencias significativas P = 0,0000 entre ambos tratamientos. Pudiéndose

concluir, que los peces del SRA obtuvieron un mayor incremento de peso al

final del ensayo, como consecuencia de que las concentraciones de oxígeno

fueron mayores en este tratamiento que en el tratamiento sin SRA donde los

peces reportaron un menor aumento de peso (Figura 19). De igual manera

se pudo evidenciar que los peces del tratamiento sin SRA después del

segundo mes de ensayo dejaron de crecer lo cual puede ser atribuido a las

fluctuaciones de oxígeno durante el día y la noche (Figura 19). Cárdenas y

Cañavate (1998), evaluaron los sistemas de recirculación de agua a través

de filtros biológicos en cultivos de peces marinos y reportaron que los peces

en sistemas de recirculación obtuvieron un mayor crecimiento al compararse

con sistemas abiertos.

0

50

100

150

200

250

1 2 3

Muestreo

Peso

(g)

SRASin SRA

Figura 19. Comparación de los peso promedio entre los peces del tratamiento con SRA y sin SRA.

2. Longitud estándar y longitud total Al comienzo del ensayo no se encontraron diferencias significativas lo que

indicó una buena distribución de los peces, sin embargo, al final del ensayo,

tanto para la longitud total como para la longitud estándar, se encontraron

diferencias significativas (P = 0,0000) entre los dos tratamientos en discusión

reportándose una mayor longitud para los peces del SRA (Figura 20).

0

50

100

150

200

1 2

Long

itud

(mm

)

Tratamiento 1 Tratamiento 2

Figura 20. Longitud promedio para ambos tratamientos en el inicio y al final del ensayo.

3. Alimento consumido e índice de conversión alimenticio

En cuanto al consumo de alimento se encontraron diferencias significativas

entre ambos tratamientos (P = 0,00). Donde los peces del SRA reportaron un

consumo de alimento promedio de 139,16 g con una ganancia de peso diario

(GPD) de 1,41g/día mientras que para el tratamiento sin SRA se reportó una

GPD de 0,59g/día con un consumo de alimento promedio de 92,41g. Estos

resultados pueden ser atribuidos a las mejores condiciones de agua en el

SRA (Figura 21 y 22). Resultados similares fueron obtenidos por Dávila

(2004), donde peces cultivados en un sistema de recirculación de agua,

crecieron a una tasa de 0,71 g/día mientras que el control, peces en tanques

sin recirculación, la tasa de crecimiento fue de 0,11 g/día. En cuanto al factor

de conversión alimenticio (FCA) que esta determinado por la relación entre el

alimento consumido, el asimilado y transformado en proteína animal, este fue

menor en el SRA con un FCA de 1,44 mientras que para el sin SRA se

obtuvo un FCA de 1,64, evidenciando que los peces del SRA consumieron

mas alimento y lo asimilaron de mejor manera. Resultados que de igual

forma se relacionan con los resultados obtenidos por Dávila en el 2004.

Silva y Guevara (2002) probaron dos dietas comerciales sobre el

crecimiento del híbrido de cachama con densidades de 0,5 peces/m2 y

obtuvieron un FCA de 1,3 para las cachamas alimentadas con alimento con

28% de proteína cruda (PC) y de 1,21 para las cachamas alimentadas con

alimento con 24% de PC, lo que nos indica, que los valores obtenidos en

este ensayo se consideran aceptables si se toma en cuenta la densidad de

cultivo con la que se trabajo en este ensayo (50 peces/m2).

Figura 21. Consumo de alimento promedio en el tratamiento sin SRA y SRA.

0

50

100

150

200

250

300A

limen

to (g

)

SRA Sin SRA

Figura 22. Comparación entre el alimento consumido en cada tratamiento.

4. Crecimiento

El crecimiento en talla y peso alcanzado por la cachama blanca, se

representó mediante una curva potencial, la cual incluye todos los valores de

los muestreos realizados durante el ensayo, y que a su vez muestra el tipo

de crecimiento de los peces. Esta ecuación en el tratamiento sin SRA, quedo

expresada como y = 0,0017X2,1682 (R2 = 0,9152); el exponente de la ecuación

nos indica que los peces de dicho tratamiento tuvieron un crecimiento

alometrico minorante, lo que quiere decir, que crecieron mas en longitud que

en peso. Para el SRA la ecuación quedo representada como y= 0,0005X2,4521

(R2 = 0,9659) , lo que de igual forma nos indica que los peces de este

tratamiento también obtuvieron un crecimiento alometrico minorante (Figura

23 y 24).

Resultados similares fueron citados por Silva y Guevara (2002) al evaluar

dos dietas comerciales sobre el crecimiento del híbrido de cachama, en el

cual obtuvieron una ecuación P = 0,0412L2,7662 . Por otra parte, Prada (1983)

difiere de los resultados aquí obtenidos, ya que este autor, determinó un

crecimiento alométrico mayorante al estudiar densidades y niveles de

suministro de alimento en cachama negra, resultado que se debe quizás a

las diferentes especies utilizadas y a las condiciones de cultivo establecidas

en dicho ensayo.

Arambarrio (2006) al realizar un estudio sobre la rentabilidad del engorde

(ceba) de cachama blanca (Piaractus brachypomus) en estanques piscícolas

encontró resultados similares, donde la cachama obtuvo un crecimiento

alometrico minorante con una ecuación representada por P = 0,0003L2,5685.

y = 0,0005x2,4521

R2 = 0,9659

0

50

100

150200

250

300

350

0 50 100 150 200 250

Talla (mm)

Peso

(g)

Figura 23. Relación talla – peso para el SRA.

Figura 24. Relación talla – peso para el tratamiento sin SRA.

5. Mortalidad. En cuanto a la mortalidad se registraron valores de 55,7% para el

tratamiento sin SRA mientras que para el SRA la mortalidad fue de apenas

1%, se piensa que estos resultados se debe a las bajas concentraciones de

oxigeno disuelto que se reportaron en el tratamiento sin SRA pudieron ser las

causantes de esta mortalidad. Sin embargo, para el día 18/04/06 se presentó

un problema con la fuente de energía y la planta de respaldo del sistema no

funciono adecuadamente, lo que causo una mortalidad adicional para el SRA

de 26%. Esto se debe a que una de las principales desventajas que

presentan estos sistemas es que son muy dependientes de la energía

eléctrica y en caso de que esta falle, el margen de respuesta es muy corto y

y = 0,0017x2,1682

R2 = 0,9152

020406080

100120140160180

0 50 100 150 200 250

Talla (mm)

Peso

(g)

de no solucionarse puede llegar a causar la muerte de todos los peces

dentro del sistema.

Tratamiento

Peso inicial

(g)

Peso final (g)

F.C.A

G.P.D (g/día)

Biomasa final (Kg)

Mortalidad

(%)

SRA 31,27 166,82 1,44 1,41 11,74 1

Sin SRA 31,68 88,27 1,64 0,59 5,91 55,7

Tabla 2. Comparación entre los parámetros productivos de los sistemas con recirculación de agua (SRA) y sin recirculación de agua (Sin SRA).

Capitulo V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A. Conclusiones.

En términos generales, la cachama posee un buen grado de adaptación a

los sistemas de recirculación de agua en altas densidades.

El menor peso alcanzado por los peces en los tanques sin SRA puede

atribuirse a las bajas concentraciones de oxígeno, las cuales afectaron su

normal desarrollo, ya que los demás parámetros de calidad de agua se

mantuvieron en niveles aceptables para el cultivo de la cachama.

Los parámetros de calidad de agua (oxígeno disuelto, amonio, nitrito,

nitrato, alcalinidad, dureza, pH, salinidad) en este ensayo se mantuvieron en

todo momento dentro de los rangos aceptables para el cultivo de Cachama

blanca.

El diseño del filtro biológico utilizado en este ensayo cumplió de manera

eficiente su objetivo de mantener los metabolitos tóxicos para la cachama

por debajo de los niveles tóxicos para estas densidades de cultivo.

Los sistemas de recirculación de agua son una alternativa para la

producción intensiva de peces, ya que permiten elevar las densidades unas

50 veces por encima de las densidades normales, tal como se evidencio en

este ensayo.

B. Recomendaciones.

Realizar este ensayo por un periodo de tiempo mayor o hasta que la

cachama blanca alcance su talla comercial.

Realizar un estudio de análisis de costo para estudiar la viabilidad

económica de un cultivo de cachama blanca en sistemas de recirculación de

agua a gran escala.

Realizar el ensayo en otro lugar con una temperatura mayor o utilizando

calentadores en el agua, ya que la temperatura es un factor limitante del

crecimiento.

Evaluar las concentraciones de fitoplancton, midiendo niveles de clorofila a

y b.

BIBLIOGRAFÍA

• Alvarado, H. y L. Sánchez. 2004. El manejo del agua en lagunas para la

cría de cachama y sus híbridos. INIA Divulga 2: 15-18.

• Akiyama, D. 1995. Manejo de la calidad de agua en la acuicultura. Soya

Noticia. 240: 22-25.

• Akiyama, D. y B. Polanco. 1995. Manejo de granjas en cultivos semi-

intensivos de camarones. Asociación Americana de Soya. 30 p.

• Arambarrio, J. 2006. Estudio de la rentabilidad del engorde (ceba) de

cachama blanca (Piaractus brachypomus) en estanques piscícolas. Tesis de

grado. UCLA. 53 p.

• Arboleda, D. 2006. Limnología aplicada a la acuicultura. Revista

electrónica Veterinaria. Vol. VII. Nº 11. Neiva, Colombia. Disponible en:

http://www.veterinaria.org/revistas/redvet (13/12/07)

• Barrera, D. 2004. Evaluación del policultivo de cachama híbrida

(Colossoma macropomum x Piaractus brachypomus) y dorada (Brycon

sinuensis) del programa de acuicultura en la Estación Piscícola San Gabriel

(Lorica) en el marco del Convenio de cooperación inter-institucional entre la

Universidad de Córdoba y la C.V.S. Disponible en:

http://www.unicordoba.edu.co/descargas/evaluacionpolicultivo1.pdf(05/01/08)

• Bazigos, G. 1976. Estadísticas aplicadas de pesca. FAO. 132-135 p.

• Bermúdez, D. 2000. Evaluación del recurso pavón en el embalse “La

Coromoto” y propuestas para su manejo (Portuguesa, Venezuela). Trabajo

de ascenso. Decanato de Agronomía. Universidad Centroccidental Lisandro

Alvarado. Barquisimeto. 97 p.

• Bello, R. y W. Rivas. 1992. Evaluación y aprovechamiento de la

cachama cultivada, como fuente de alimento. FAO. Disponible en:

http://www.fao.org/docrep/field/003/AB494S/AB494S02.htm#chII (05/02/2007)

• Bermúdez, D. 1984. Evidencias sobre hibridación natural de

“Cachama”, híbridos artificiales y notas sobre su cultivo. UCLA. Trabajo de

ascenso. 77 p.

• Boyd, C. 1996. Manejo de suelo y de la calidad de agua en la

acuicultura de piscinas. Asociación Americana de Soya. Caracas, Venezuela.

62 p.

• Boyd, C. y F. Lichtkoppler. 1979. Manejo de la calidad de agua en

estanques piscicolas. 80 p. • Cárdenas S. y J. Cañavate. 1998. Recirculación de agua a través de filtros biológicos

en cultivos de peces marinos. Revista AquaTIC, Nº 2, Febrero. Disponible en:

http://www.revistaaquatic.com/aquatic/art.asp?t=h&c=24 (20/02/08).

• Ceballos, S.; O. Pinzón y J. González. 2001. Efecto de dos

concentraciones de nitrito sobre el crecimiento y sobrevivencia del alevino de

bocachico. Revista de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Vol. 48 Nº 1.

• Cervantes, F.; J. Carrillo y J. Gómez. 2000. Avances en la alimentación

biológica del nitrógeno de las aguas residuales. Revista latinoamericana de

Microbiología. 42: 73-82. México. Disponible en:

http://medigraphic.com/pdfs/lamicro/mi-2000/mi002e.pdf (25/08/07).

• CICESE. Historia de la acuicultura en México. Disponible en:

http://acuiculturacicese.mx/in_mex.htm (30/11/07).

• Dávila, M. 2004. Mejoramiento de la calidad del agua mediante el uso

de filtros biológicos en sistemas de recirculación de agua para la acuicultura.

UNEXPO. Tesis de grado. 110 p.

• Deza, S.; S. Quiroz; M. Rebaza y C. Rebaza. 2002. Efecto de la

densidad de siembra en el crecimiento de Piaractus brachypomus (Cuvier,

1818) “Pacú” en estanques seminaturales de Pucallpa. Disponible en:

http://www.iiap.org.pe/publicaciones/folias/folia13/Articulo%204%20Folia%20

13.pdf (15/02/08)

• Estevez, M. 1990. Manual de Piscicultura. Universidad Santo Tomas.

Bogota, Colombia. 232 p.

• FAO. 2007. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y

la Alimentación. La acuicultura: única forma de hacer frente al futuro déficit

de pescado. Roma. Disponible en:

http://www.fao.org/newsroom/es/news/2007/1000701/index.html (23/02/08).

• FAO. 2005. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y

la Alimentación. Resumen informativo sobre la pesca. Disponible en:

http://www.fao.org/fi/fcp/es/VEN/profile.htm (02/03/08).

• Fitzimmons, K. 1993. Cultivo de tilapia en sistemas de recirculación.

Aquac. Mag. 29 (2). SAGPyA. Disponible en: www.produccion-animal.com.ar

(15/01/08).

• Fontaine, M. 1999. Consideraciones sobre la piscicultura de la

cachama. FONAIAP divulga Nº. 63 Julio – Septiembre. Disponible en:

http://www.ceniap.gov.ve/publica/divulga/fd63/texto/consideraciones.htm

(11/06/07).

• Greenberg A; L. Clesceri y A. Eaton 1992. Standard methods for the

examination of water and wastewater. 18th Edition.

• González J. y B. Heredia. 1998. El cultivo de la cachama (Colossoma

macropomum). 2 ed. Maracay, Venezuela. Fondo Nacional de

Investigaciones Agropecuarias. Centro de Investigaciones Agropecuarias del

Estado Guárico. 134 p.

• INAPESCA. 2003. Producción nacional. Disponible en:

http://www.inapesca.gov.ve/produccion/produccionacuacultura.xls (22/09/07)

• INAPESCA. 2007. Informe oficial estadísticas pesqueras. Ministerio de

Agricultura y Tierras. Venezuela. 9 p.

• Ipac. 2007. Acuariologia y acuicultura, un mismo objetivo: prosperidad

socioeconómica. Revista Nº 22. Disponible en:

http://www. Ipacuicultura.com/noticias.php?indnot=1670 (07/04/07)

• Jiménez, M. y J. Balcázar. 2003. Uso de filtros biológicos en larvicultura

del Litopenaeus vannamei. Facultad de acuicultura. Universidad de Machala,

Ecuador. Disponible en: http://www.revistaaquatic.com/aquatic/pdf/18_3.pdf

(09/12/07).

• Juárez, J. 1989. Avances en el cultivo de peces del genero Colossoma.

Brasil. Disponible en:

http://www.fao.org/docrep/field/003/AB491S/AB491S00.htm (18/02/07).

• Lodeiros, C.; M. De Donato y J. Monge-Nájera. 2002. Manual práctico

de redacción y crítica de artículos científicos. Sucre, Venezuela. 88 p.

• Martínez, M. y J. Salaya. 2005. Informe sobre el desarrollo de la

acuicultura en Venezuela. Disponible en:

http://www.fao.org/docrep/005/ad020s/AD020s17.htm (15/03/07)

• Mora, J. 1997. Cultivo de Colossoma macropomum en jaulas flotantes

en el embalse el PAO – IA BALSA. Cojedes, Venezuela. Trabajo de ascenso.

251 p.

• Pérez, S. y A. Torralba.1997. La fijación del nitrógeno por los seres

vivos. Seminario Fisiología Vegetal, 21.01. Facultad de Biología Oviedo.

21pp. Disponible en:

http://scriptusnaturae.8m.com/Articulos/FijN/introduccion.html (26/03/08).

• Prada, N. 1984. Densidades y niveles de suministro de alimento en el

cultivo de “cachama”. Revista BIOAGRO 2(1): 7-26.

• Publicación Trimestral de la Sociedad Venezolana de Acuicultura.2003.

El cultivo de peces, una industria en crecimiento a nivel global. En: El

acuicultor/ año I, Vol. 5; 24.

• Rebaza, C.; E. Villafana; M. Rebaza y S. Deza. 2002. Influencia de tres

densidades de siembra en el crecimiento de Piaractus brachypomus “Paco”

en segunda fase de alevinaje en estanques seminaturales. Folia Amazonica.

Vol. 13(1-2).

• Rios, C. 1977. Algunos aspectos biológicos de la trucha arco iris (Salmo

gairdnerii) en la laguna de Cocha. Inderena, Colombia. Divulgación Pesquera

9 (2).

• Rojas, J. 2005. El cultivo de la Cachama. Revista Salud agropecuaria.

Año 2 #9. 38 p.

• SAGPyA. 2006. Los sistemas cerrados de recirculación en piscicultura.

Disponible en: www.produccion-animal.com.ar (17/02/08).

• Silva A. y M. Guevara 2002. Evaluación de dos dietas comerciales

sobre el crecimiento del híbrido de Colossoma macropomum x Piaractus

brachypomus. En: Zootecnia Tropical. 20 (4): 449-459.

• Schmittou, H. 1994. Cultivo de peces a alta densidad en jaulas de bajo

volumen. Asociación Americana de Soya. Caracas, Venezuela. 83 p.

• Sorokin, D.; J. Kuenen y M. Jetten. 2001. Denitrification at extremely

high pH values by the alkaliphilic, obligately chemolithoautotrophic, sulfur-

oxidizing bacterium Thioalkalivibrio denitrificans denitrificans strain ALJD.

Disponible en: http://www.springerlink.com/content/5pmboervjku4pqke/

(06/03/08).

• Tacón, A. 2003. La sostenibilidad de la acuicultura en América Latina y

el Caribe. SEALAB. En: El acuicultor/ año I, Vol. 5: 8. 32 p.

• Useche, M. 1997. El cultivo de la cachama, manejo y reproducción.

Disponible en:

http://www.unet.edu.ve/~frey/varios/decinv/piscicultura/cachama/ (28/04/07).

• Werner, S. 1987. Principios fundamentales de la alimentación de los

peces. Editorial ACRIBIA. 275 p.

• Wurts, W. y R. Durborow. 1992. Interctions of pH, Carbon Dioxide,

Alkalinity and Hardness in fish ponds. Southern Regional Aquaculture Center.

Regional Aquaculture Center. Publication No. 464. Disponible en:

http://www.ca.uky.edu/wkrec/InteractionspHetc.PDF (20/03/08).

• Xiongfei, W.; Z. Zhidong; L. Deshang; C. Kangmei; T. Zhuanshang; S.

Liegang; X. Kaichong y G. Bailin. 2005. Closed recirculating system for

shrimp-molluusk polyculture. 23 (4): 461-468.

ANEXOS

Anexo 1. Resumen de los análisis de varianza para cada una de las variables.

Consumo de alimento

C.V 36,23

Prueba de Tukey para consumo de alimento:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 139,16 A 1 92,413 B

Peso final

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 23,1542 23,1542 323 0,0000 Error 206 14,7856 0,0718 Total 207 37,9398

C.V 5,53

Prueba de Tukey para peso final:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 5,1295 A 1 4,4531 B

pH

Fuente Grados de

libertad Suma de

cuadrados Suma de

cuadrados medios

F

P

Tratamiento 1 0,02762 0,02762 1,88 0,1719 Error 281 4,13861 0,01473 Total 282 4,16623

C.V 1,61

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 132718 132718 81,2 0,0000 error 249 407072 1635 total 250 539791

Prueba de Tukey para pH:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 7,5378 A 1 7,5181 A

Oxigeno.

Fuente Grados de

libertad Suma de

cuadrados Suma de

cuadrados medios

F

P

Tratamiento 1 49,801 49,8007 62,8 0,0000 Error 269 213,450 0,7935 Total 270 263,251

C.V 18,01

Prueba de Tukey para oxigeno:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 5,3456 A 1 4,4861 B

Temperatura.

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 18,800 18,8000 9,10 0,0028 Error 298 615,442 2,0652 Total 299 634,243

C.V 5,68

Prueba de Tukey para temperatura:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 25,555 A 1 25,055 B

Amonio (La transformación no genero la disminución del CV)

Fuente Grados de

libertad Suma de

cuadrados Suma de

cuadrados medios

F

P

Tratamiento 1 0,00080 0,00080 0,12 0,7276 Error 42 0,27245 0,00649 Total 43 0,27325

C.V 111,51

Prueba de Tukey para Amonio:

Tratamiento Media Grupos homogéneos

2 0,0758 A 1 0,0671 A

Nitrato (Transformada por raíz cuadrada)

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 0,52022 0,52022 11,2 0,0018 Error 39 1,80365 0,04625 Total 40 2,32387

C.V 21,84

Prueba de Tukey para Nitrato:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 1,1001 A 1 0,8748 B

Nitrito (Transformada por raíz cuadrada)

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 0,15239 0,15239 8,18 0,0068 Error 39 0,72642 0,01863 Total 40 0,87881

C.V 30,03 Prueba de Tukey para Nitrito:

Tratamiento Media Grupos homogéneos

2 0,5112 A 1 0,3889 B

Conductividad.

Fuente Grados de

libertad Suma de

cuadrados Suma de

cuadrados medios

F

P

Tratamiento 1 353723 353723 43,2 0,0000 Error 214 1752978 8191 Total 215 2106700

C.V 10,56

Prueba de Tukey para Conductividad:

Tratamiento Media Grupos homogéneos

2 899,57 A 1 818,51 B

Salinidad.

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 0,13067 0,13067 70,5 0,0000 Error 238 0,44117 0,00185 Total 239 0,57183

C.V 10,27

Prueba de Tukey para Salinidad:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 0,4425 A 1 0,3958 B

Saturación con oxigeno.

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 10687,5 10687,5 83,7 0,0000 Error 222 28352,7 127,7 Total 223 39040,2

C.V 18,57

Prueba de Tukey para Saturación con oxigeno:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 67,519 A 1 53,695 B

Alcalinidad

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 1877,8 1877,78 2,94 0,0957 Error 34 21738,2 639,36 Total 35 23616,0

C.V 15,20

Prueba de Tukey para Alcalinidad:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 159,11 A 1 173,56 A

Dureza.

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 747,1 747,11 0,35 0,5583 Error 34 72672,9 2137,44 Total 35 73420,0

C.V 11,67

Prueba de Tukey para Dureza:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 400,89 A 1 391,78 A

Peso del muestreo de fecha 02/03/06.

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 7724,2 7724,18 53,3 0,0000 Error 64 9276,8 144,95 Total 65 17001,0

C.V 18,87

Prueba de Tukey para Peso del muestreo de fecha 02/03/06:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 74,606 A 1 52,970 B

Longitud del muestreo de fecha 02/03/06.

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 3389,83 3389,83 56,1 0,0000 Error 64 3868,42 60,44 Total 65 7258,26

C.V 6,79

Prueba de Tukey para Longitud del muestreo 02/03/06:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 121,73 A 1 107,39 B

Peso del muestreo de fecha 07/04/07.

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 67073 67073,0 84,3 0,0000 Error 64 50926 795,7 Total 65 117999

C.V 23,48

Prueba de Tukey para Peso del muestreo 07/04/07:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 152,00 A 1 88,242 B

Longitud del muestreo de fecha 07/04/07.

Fuente Grados de libertad

Suma de cuadrados

Suma de cuadrados

medios

F

P

Tratamiento 1 10463,0 10463,0 92,2 0,0000 Error 64 7266,7 113,5 Total 65 17729,8

C.V 7,44

Prueba de Tukey para Longitud del muestreo 07/04/07:

Tratamiento Media Grupos homogéneos 2 155,73 A 1 130,55 B

Anexo 4. Procedimiento para el cálculo de la Dureza total y la alcalinidad del agua.

Dureza Total. Este método es aplicable a cualquier tipo de agua (natural, potable,

desechos industriales entre otros); que contengan diferentes tipos de

contaminantes orgánicos e inorgánicos.

Principio del método:

En este caso el agente quelante EDTA (ácido etilendiaminotetraacetico), o

su sal disódica conocida comúnmente como versanato de sodio, capaz de

reaccionar con la dureza del agua y formar el quelato o complexona. Al

adicionar una pequeña porción de indicador Negro Eriocromo T o Calmagite

a una solución acuosa que contiene iones de Calcio y Magnesio a un pH de

10.00±0.1, la solución se torna de color rojo vino. Al adicionar EDTA como

solución titulante, los iones de Calcio y Magnesio se acomplejaran y el color

de la solución virará de rojo vino a azul, evidenciando el punto final de la

solución.

El punto final se hará más notable en la misma medida que se incremente

el valor de pH. Sin embargo el pH no puede ser incrementado

indefinidamente porque se corre el riesgo de precipitar el Carbonato de calcio

(CaCO3), o el hidróxido de magnesio (Mg(OH)2), porque el cambio de color

se produce en un valor elevado de pH. El pH específico de 10.00±0.1 es el

valor óptimo para la realización de la titulación. La titulación debe ser

realizada a un máximo de 5 minutos, porque después de este rango de

tiempo se puede tener precipitación del CaCO3.

Procedimiento:

Tomar una alícuota de 25 ml de la muestra.

Adicionar a la muestra de 1 a 2 ml de buffer de dureza.

El punto final de la titulación solo puede ser apreciado a pH = 10. A partir

de este momento comenzar a medir 5 min., para realizar la titulación.

Agregar de 1 a 2 gotas de Negro Erio cromo T. Si no se aprecia un

cambio de color, puede ser que el indicador este deteriorado.

Añadir a la solución titulante de EDTA lentamente y con agitación hasta

un punto final azul.

CALCULOS

8.1.Dureza de EDTA como mg/l de CaCO3:

Vg/C(eq/l)*100 Ml de muestra

Donde: Vg.: volumen gastado de EDTA C: mg de CaCO3 equivalentes a 1 ml de solución titulante de EDTA. 8.2.Dureza de EDTA como mg/l de CaCO3 :

Volumen de EDTA 0.01M gastados en la titulación *40.

DIAGRAMA DE FUJO Puntos críticos de control

Tomar una alícuota de 25 ml de muestra

Adicionar a la muestra de 1 a 2 ml de buffer de dureza

Agregar de 1 a 2 gotas de indicador Negro Erio cromo T.

Añadir solución titulante de EDTA lentamente y con agitación hasta el punto final

El tamaño de la muestra debe consumir un volumen menor de 15 ml

El punto final de la titulación solo puede ser apreciado a pH = 10 . A partir de ese momento comenzar a medir 5 min. para realizar la titulación.

Si no se aprecia el cambio de color notable, puede ser que el indicador se ha deteriorado.

Si no se aprecia un cambio de color notable es probable que sea necesario utilizar un inhibidor. La titulación debe ser realizada a temperatura ambiente

INICIO

FIN

Alcalinidad.

Este método es aplicable a cualquier tipo de aguas (naturales, potables y

otras); o a muestras cuyas alcalinidades estén por debajo de los 20 mg/l de

CaCO3.

Principio del método: Los iones hidróxidos presentes en las muestras, como resultado de la

disociación de la hidrólisis de los solutos con la adición de un ácido estándar.

La alcalinidad depende del punto final utilizado. Para la determinación del

punto final utilizado.

Para muestras con bajas alcalinidades (inferiores a 20mg/l de CaCO3) se

utiliza la técnica de extrapolación, basada en aproximar proporcionalmente la

concentración de iones hidrógenos por exceso de la solución titulante,

cercano al punto de equivalencia. La cantidad de ácido requerida para

reducir el pH exactamente en 0.3 unidades cuidadosamente. Porque el

cambio de pH corresponde al doble de la cantidad de la concentración de

iones hidrógenos, con una simple extrapolación puede inferirse el punto final

de la titulación.

PROCEDIMIENTO

Tomar una alícuota de 50 ml de muestra. Para alcalinidades inferiores a

20 mg/l se debe tomar una alícuota de 100 a 200 ml.

Adicionar a la muestra 2 a 3 gotas de fenolftaleina. Si no se aprecia

cambio de color, continuar con el último paso.

Titular con HCl 0.02 eq/l hasta la completa desaparición del color. El rango

de viraje de la fenolftaleína se produce a pH = 8.3.

Adicionar de 2 a 3 gotas de mezcla de verde de bromocresol + rojo de

metilo, hasta la aparición de un color rosa pálido. El indicador debe ser

adicionado inmediatamente antes de comenzar a titular.

DIAGRAMA DE FLUJO

Puntos críticos de control

Tomar una alícuota de 50 ml de muestra

Adicionar a la muestra 2 a 3 gotas de fenolftaleina. Si no se aprecia cambio de color, continuar con el último paso

Titular con HCl 0.02 hasta la completa desaparición de color.

Adicionar de 2 a 3 gotas de mezcla de indicador de verde de bromocresol + rojo de metilo, hasta la aparición de un rosa pálido.

Para alcalinidades inferiores a 20 mg/l se debe tomar una alícuota de 100 a 200 ml.

El indicador debe ser adicionado inmediatamente antes de comenzar a titular.

El rango de viraje de la fenolftaleina se produce a pH = 8.3

El indicador debe ser adicionado inmediatamente antes de comenzar a titular

INICIO

FIN

Anexo 5. Gráficas de regresion promedio para amonio, nitrito y nitrato.

Nitrito. ppm ABS 0,2 0,184 0,3 0,277 0,4 0,357 0,5 0,453 2 1,78

y = 0,8862x + 0,0076R2 = 1

0

0,5

1

1,5

2

0 1 2 3

ppm

AB

S ABSLineal (ABS)

Amonio.

ppm ABS 0,1 0,032 0,3 0,074 0,5 0,109 0,6 0,133 1 0,229 2 0,445 3 0,528

y = 0,1801x + 0,0285R2 = 0,9746

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 1 2 3 4

ppm

AB

S ABSLineal (ABS)

Nitrato.

ABS ppm 0,039 1 0,072 2 0,137 3 0,236 5 0,311 7

y = 21,151x + 0,2369R2 = 0,9928

0

2

4

6

8

0 0,2 0,4

ABS

ppm ppm

Lineal (ppm)