kanchi diaz diego

8/10/2019 Kanchi Diaz Diego

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Universidad Veracruzana

Facultad de Biologa

Implementacin de un sistema acuapnico urbano bajo invernadero en laciudad de Xalapa, Ver.

TESIS

PARA ACREDITAR LA EXPERIENCIA RECEPCIONALDE LA CARRERA DE LICENCIADO EN BIOLOGA

PRESENTA:Diego Alfredo Kanchi Daz

DIRECTOR :Yadeneyro de la Cruz Elizondo

Xalapa de Enrquez, Veracruz, Mxico 12 de Abril del 2013


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R ECONOCIMIENTOS:

A todos los acadmicos que hicieron este proceso posible. gracias!!


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DEDICATORIA:

A MI MADRE, POR CRIARME LIBRE Y LOCO

Y

A TODA LA FAMILIA QUE CON EL PASAR DEL TIEMPO Y ESTANCIA EN XALAPA LOGRE FORMAR

GRACIAS POR SU APOYO Y BUENOS RECUERDOS! FUERON, SON Y SERN UNA PARTE MUY

IMPORTANTE A EN MI VIDA GRACIAS!


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NDICE:

Resumen ..................................................................................................................................... 7

I. Introduccin ............................................................................................................................ 8

II. Antecedentes ........................................................................................................................ 11

III. Hiptesis ............................................................................................................................. 14

IV. Objetivos ............................................................................................................................ 14

General. ............................................................................................................................ 14

Especficos ......................................................................................................................................14

V. Marco contextual ................................................................................................................. 15

VI. Materiales y Mtodos ......................................................................................................... 15

VII. Resultados y Discusin ..................................................................................................... 20

VIII. Conclusiones ................................................................................................................... 27

IX. Recomendaciones ............................................................................................................... 27

X. Literatura citada ................................................................................................................... 29

XI. Anexo ................................................................................................................................. 31


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NDICE DEFIGURAS:

Figura 1. Esquema general de un sistema acuapnico................................................................. 10

Figura 2. Pasos a seguir para la construccin y funcionamiento del sistema.................................. 15

Figura 3.Abrazaderas tipo Omega............................................................................................. 16

Figura 4.Ensamblaje de los arcos y la base del invernadero......................................................... 16

Figura 5.Vista esquemtica del invernadero............................................................................... 17

Figura 6.Esquema de distribucin del nodo............................................................................... 18

Figura 7. Detalle del sifn de campana....................................................................................... 19


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NDICE DEGRFICAS:

Grafica 1. Dinmica de la ganancia de peso (en gramos) de las tilapias. ............................... 22

Grafica 2. Dinmica de la temperatura. ................................................................................... 24

NDICE DETABLAS: Cuadro 1. ................................................................................................................................. 26


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R ESUMEN

En este trabajo se implement un sistema acuapnico para la produccin complementarde alimentos en espacios urbanos restringidos, como una respuesta a la escasez dalimentos sanos libres de compuestos txicos, as como para contribuir a la economfamiliar. Se presenta de manera didctica el diseo e implementacin de un invernaderurbano de azotea para la produccin de protena animal, mediante el cultivo de tilapia(Oreochromis niloticus ), y la obtencin de vegetales frescos dando seguimiento a lasvariables del nodo acuapnico durante los 6 meses que estuvo montado este sistema d produccin, especficamente de Mayo a Octubre del 2011. Las variables monitoreadadurante el periodo de prueba del sistema fueron: la temperatura diaria en el invernader

el pH del agua, la produccin a travs del peso en gramos de la biomasa animal y l produccin de vegetales.Los resultados muestran que los peces mantuvieron la ganancia de peso a pesar de udescenso en la temperatura, de aproximadamente 4oC a lo largo de los seis meses delcultivo. Las tilapias en el quinto mes de cultivo (Septiembre), llegaron al peso reportadcomo apto para su consumo, obtenindose un peso mximo de 165g por pez, dejando dcomer al sexto mes (Octubre) debido probablemente a las bajas temperaturas. El pH smantuvo constante (7.25+0.25) a lo largo de los 6 meses de cultivo gracias al sustrat(tepezil) utilizado como soporte de los vegetales, el cual sirvi como amortiguador contla acidez producida por las excretas de las tilapias. Las hortalizas cultivadas llegaron una talla aceptable para su consumo, libre de pesticidas y fertilizantes qumicos.Se concluye que este tipo de mdulos son fciles de construir y manejar en espaciourbanos restringidos, adems de brindar un apoyo complementario para suministra protena animal y biomasa vegetal cultivadas de manera orgnica.

Palabras clave:cul ti vos urbanos, invernadero, acuapona.


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INTRODUCCIN

En la declaracin universal de los derechos humanos, el articulo 25menciona que t oda personatiene derecho a un nivel de vida adecuado que le asegure, as como a su familia, la salud y bienestar, y en especial laalimentacin, el vestido, la vivienda, asistencia mdica y los serviciossociales necesarios; tiene a si mismo derecho a los seguros en caso de desempleo, enfermedinvalidez, viudez, vejez u otros casos de prdida de sus medios de subsistencia por circunstanciindependientes de su voluntad.

Actualmente, bajo el modelo de la industrializacin neoliberal estos principios no se cumplen,campo ha quedado subordinado a las demandas energticas y de consumo de las personas q

viven en las ciudades, profundizndose la relacin de dominacin de unos sobre otros, y la ciudest sumida en un proceso creciente de desarticulacin dirigido por criterios arbitrarios especuladores sobre como planificar el territorio. En el mbito de la alimentacin, el riesgo y incertidumbre se apoderan de las lgicas de convivencia y se hacen an ms visibles larelaciones de poder que se establecen entre el ciudadano y las corporaciones agroalimentaritransnacionales (Saravia 2008).

La historia siempre ha ligado la supervivencia del hombre a los recursos con los que cuenta, crecimiento demogrfico actual y su posible aceleracin, unido a la escasa disponibilidad dalimentos para satisfacer la demanda mundial, en donde ms de la mitad de la poblacin essubalimentada, nos enfrenta al mal ms terrible: el hambre (Ramos, 1982).

La expansin de la poblacin ha ocasionado una presin mayor en la produccin para que puesatisfacer las necesidades alimentarias, generando un deterioro constante en el medio ambiendisminuyendo as la cantidad y la calidad de los productos (FAO, 2011). La FAO, en su inform

sobre agricultura a nivel mundial, sigue advirtiendo sobre la necesidad de extender las tierras cultivo un 12.5% sobre el total actual de aqu al 2015 (Fernandz, 2006). Dichas tierras encuentran en pases de Amrica Latina y frica, lo que significa que esta extensin se hara detrimento de bosques y selvas tropicales, a pesar de lo sobre explotadas que estn estas zonasdel peligro ecolgico que eso conlleva.


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En Mxico en el ao 2008 se sembraron 21,902,572.7 hectreas de cultivos y se cosecharo20,502,833.7 hectreas, sin embargo esto no es suficiente para atender las necesidades de toda

poblacin mexicana. Aunado a esto, se produjeron 845,950 toneladas de agroqumicos comfertilizantes, pesticidas y herbicidas (INEGI, 2008).

El uso de estos no slo afecta los productos agrcolas que ingerimos, sino tambin el agua de lmantos freticos y el aire que respiramos. Adems de contaminar los cultivos, los convierte productos con valor nutrimental y calidad bajos e incrementa los costos de manufactura. Essolamente hablando de los vegetales, en cuanto a la produccin de carne los costos y el espacnecesario es mayor, limitando la accesibilidad de la protena animal necesaria para una nutriciadecuada a la mayora de la poblacin (FAO, 2011).

Con el pasar del tiempo, la poblacin aumenta mientras que la calidad de las tierras de cultivola produccin de las mismas decae constantemente, lo que indica que es necesario llevar a cabuna renovacin en las estrategias de produccin de alimentos, basndose en sistemas sustentablque adems protejan los recursos naturales como el suelo y los cuerpos de agua (Ramrez,et al 2009).

Ante esta situacin existen varias soluciones como los huertos familiares, los cuales puede brindar hortalizas frescas en forma intensiva y continua durante todo el ao an en regiones frdonde se recomienda el uso de un invernadero. La implementacin de un huerto familiar detomar en cuenta el nmero de integrantes de la familia para saber el tamao del espacio sembrar, inicialmente se usa una superficie pequea y a medida que el(los) responsable(s) familiariza(n) con las condiciones de crecimiento de las hortalizas y se acumule experiencia

rea del huerto se puede ampliar (SAGARPA, en prensa).

Una buena opcin para complementar el huerto familiar, es que est diseado para llevar a cabcultivos orgnicos, para lo cual hay que tener en cuenta que este tipo de cultivos siguen ciert principios como lo son: no destruir la tierra con pesticidas qumicos sintticos para control


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plagas y enfermedades, mantener la diversidad biolgica de los cultivos, y mejorar el suelo ccomposta natural y rotando cultivos (Instituto del Medio Ambiente Gylania 2001).

Otra de las posibilidades son los cultivos hidropnicos ya que permiten producir hortalizfrescas, sanas y abundantes en espacios pequeos de las viviendas, con un consumo reducido agua y trabajo fsico pequeo aprovechando en muchas ocasiones elementos desechados, lo cudisminuye los costos fortaleciendo la economa familiar (FAO, 2003).

En las zonas urbanas existen varios espacios para realizar cultivos familiares como son: lazoteas verdes, terrazas, ventanas, cultivos de interior, macetas, cajones, pequeos sistemhidropnicos donde se pueden realizar cultivos verticales; lo importante es tener en cuenta lugar y el espacio que destine a este cultivo. Otra alternativa novedosa para resolver los espacireducidos en las zonas urbanas es la implementacin de sistemas acuapnicos (Fig. 1).

Figura 1. Esquema general de un sistema acuapnico.

La acuapona puede definirse como el conjunto de un sistema hidropnico y uno de acuiculturecirculante (Rakocyet al ., 2006). Tomando en cuenta a la hidropona como un sistema de


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cultivo sin tierra que se basa principalmente en utilizar el agua como medio para brindar lrequerimientos nutrimentales necesarios para el desarrollo ptimo de las plantas (Alpzar, 200As mismo la acuicultura se puede definir como el cultivo de animales y plantas acutica

(Hepher y Pruginin, 1991).Los beneficios de los sistemas acuapnicos son (Mateus, 2009):

a) No afectacin de cuerpos de agua ni el deterioro del suelo.

b) Integracin y utilizacin de desechos orgnicos generados por peces, que metabolizado por accin bacteriana sirven como fuente de nutrientes para plantas.

c) Posibilidad de adaptarse a casi a cualquier espacio.

d) No requieren de equipos costosos.

e) Pueden participar todos los integrantes de la familia.f) Promueve el autoconsumo.

Este trabajo tuvo como finalidad disear y montar un sistema de cultivos urbanos bajinvernadero con la tcnica de acuapona, para demostrar que es una tcnica viable para produalimentos en la ciudad. Este sistema deba ser eficiente brindando alimentos de origen tanto origen vegetal como animal, ser de costo bajo y fcil manutencin; adems, en el puede

participar todos los integrantes de la familia promoviendo la unidad de la misma y el auconsumo.

II. ANTECEDENTES

A mediados de la dcada de los 80s, comenzaron los intentos por integrar la acuicultura y hidropona, pero se obtuvo un xito limitado (Sanders y McMurtry, 1988 en Diver, 2006). Pa

finales de esta misma dcada se innov la tecnologa utilizada, lo que permiti que lcombinacin de las dos tcnicas de produccin antes mencionadas fueran exitosas y viables pala produccin de alimentos, a esto se le denomin acuapona (Diver, 2006).

McMurtry y Sanders, en 1988, fueron los pioneros en experimentar con el recirculamiento defluente proveniente de un tanque de tilapia que se diriga a camas rellenas de arena, las cual


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contenan jitomate y pepino que actuaban como filtro, ademsel nico fertilizante que seaada era el alimento de tilapias con 32% de protena (Diver, 2006).

En la dcada de los 90, Speraneo modific el mtodo de McMurtry y Sanders construyendcamas especiales para hidropona con grava de rio dentro de un invernadero casero; despus dimension a una talla comercialllamando nodo al conjunto de estanque y camas. Fertilizandoslo con alimento con 40% de protena y un tanque de cultivo de algas, cosechando tilapia entlos 7 y 12 meses con un peso de 680 Kg, aada tambin polvo de roca en las camas (Durham1992).

En Mxico, el Departamento de Acuicultura del Centro de Investigacin Cientfica y EducaciSuperior (CICESE) llev a cabo un experimento utilizando los efluentes de un sistema drecirculacin acucola, donde se cultiv tilapia niltica (Oreochromis niloticus ) junto con uncultivo de fresa ( Fragaria ananassa variedad camarosa) (Segovia, 2008). Durante el experimentose determin la tasa de crecimiento de las tilapias y determin que para producir un kilogramo tilapia eran necesario dos kilogramos de alimento, tambin determin la remocin de compuestnitrogenados y fsforo. En lo que respecta al cultivo de fresa se detectaron ciertas deficienci por lo que fue necesario adicionar Potasio (K), Calcio (Ca) y Hierro (Fe).

Por otra parte Acuicultura del Desierto S. de P.R. de R.L. se ha dedicado a producicomercialmente especies acucolas de tilapia y trucha arco-iris, as como hortalizas orgnicasespecies aromticas desarrollando sistemas tecnolgicos agroindustriales, siendo este ltimdonde se ha dado mayor enfoque (Strassburger, en prensa).

En la materia de ingeniera acucola en el laboratorio de ciencias marinas, de la Universida

Autnoma de Guadalajara ubicado en Barra de Navidad, Jalisco, se r ealizaron ensayos consistemas de acuapona con el objetivo de contribuir al conocimiento de esta tcnica de producciacucola. Para lo anterior sembraron 30 tilapias en un estanque de fibra de vidrio y 16 plntulde pepino en canaletas de fibra de vidrio rellenas con tres volumetras diferentes de sustratcontando con una pendiente de 10 para permitir que por gravedad el agua filtrada regresara tanque. Posteriormente, 15 das despus de introducir las tilapias sembraron bacterias nitrifican


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en las camas y en 15 das ms sembraron las plantas; adicionalmente realizaron experimentacuapnicos similares utilizando 3 canaletas de fibra de vidrio para el cultivo de jitomate bo(Ulloa-Gmezet al ., 2005).

Los trabajos anteriores fueron desarrollados para volmenes industriales, probando la efectividdel proceso. En este trabajo se dise e implement un prototipo de invernadero urbano con sistema acuaponico de fcil instalacin y manejo, a bajo costo, para poder complementar alimentacin familiar de una manera sana, considerando que todos los integrantes de la fami puedan participar tanto en su instalacin as como en su mantenimiento diario.

El tipo de pez que se utiliz fue tilapia niltica, la misma especie que se ha utilizado para realizla mayora de los estudios de acuapona debido a su fcil manejo y reproduccin, y a que adecuado para el consumo; aunque cabe mencionar que este tipo de cultivos tambin se puedrealizar con peces de ornato. La clasificacin taxonmica de la especie utilizada se muestracontinuacin:

Phylum: Cordados, (poseen sistema nervioso).Subphylum: Gnastothomata, (posee mandbulas).Clase: Osteichthyes, (peces seos).

Subclase: Actinopterygi, (aletas con radios).Orden: Perciforme (forma de perca).Suborden: Percoidei (perca de agua dulce).Familia: Ciclidae (escamas en forma tpica de disco suave en su curvatura, de bord

ms o menos circular).Gnero: Oreochromis (incubadores bucales).Especie: Oreochromis niloticus (del Nilo).


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III. HIPTESIS

La implementacin de sistemas acuapnicos en los espacios de azoteas son una alternativa viaby adecuada para la produccin de alimentos complementarios para autoconsumo familiar en lzonas urbanas.

IV. OBJETIVOS

Objetivo general:

Implementar un sistema acuapnico para la produccin complementaria de alimentos en espaci

restringidos en zonas urbanas.

Objetivos particulares:

1. Disear un sistema acuapnico viable en zonas urbanas.2. Documentar la construccin y seguimiento del sistema acuapnico diseado para l

produccin de protena animal y vegetales para complementar la alimentacin familiar.

3. Validacin del sistema acuapnico por medio de la produccin obtenida en biomasa

costo elctrico.


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V. MARCO CONTEXTUAL

El presente estudio se realiz en la azotea de una casa ubicada en la zona centro de la ciudad Xalapa de Enrquez, Veracruz; localizada geogrficamente entre las coordenadas 19 32 dlatitud norte y 96 55 de longitud oeste.El clima que impera en la regin de Xalapa es templado hmedo regular, con temperatura medanual de 18C. Durante el invierno la temperatura est por debajo de la media debido a loconstantes vientos del norte que entran al estado. En el verano y a principios del otoo presentan lluvias abundantes. La precipitacin media anual es de 1,520.7 milmetros de agua.

VI. MATERIALES Y MTODOS

A continuacin (Fig. 2) se presenta el diagrama de flujo seguido en la realizacin de es proyecto. Posteriormente se desglosara con detalle cada una de las etapas.

Figura 2. Pasos a seguir para la construccin y funcionamiento del sistema.

Construccin delinvernadero.

Construccin delnodo.

Aclimatacin delsistema.

Introduccin deTilapia.

Aclimatacin delsistema

(Inoculacin debacterias)

Siembra desemillas.

Medicin mensualde organismos

acuticos yparmetros

Cosecha de loscultivos.

Limpieza sistema.


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CONSTRUCCIN DEL INVERNADERO

La estructura del invernadero se construy en la azotea de la casa ubicada en la calle de Belisar

Domnguez No. 55 de la Ciudad de Xalapa, Veracruz. Este espacio ocupa una superficie de 9m2. Las dimensiones del invernadero fueron de 3 x 4 x 2.5 m y se construy de la siguienmanera:

- Una base de 3x4m de tubos de PVC hidrulico de 1, unidos al piso con abrazaderas demetal tipo omega (Fig. 3).

Figura 3. Abrazaderas tipo Omega utilizadas para fijar la base del invernadero.- Un tubo de 4 m (largo de la base) se corto a una distancia de 2 m y se uni con u

conectorT del mismo material, y se le colocaron codos de PVC hidrulico de 90 en losextremos. Tanto las Ts como los codos son las uniones de los arcos a la base (Fig. 4).

Figura 4. Ensamblaje de los arcos y la base del invernadero.


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- El invernadero se construy con tres arcos de tuboPVC hidrulico de 1 y 6 m de largo para dar una altura de 2.5 m, stos fueron acoplados a los codos y las Ts. Antes d

colocar los arcos se hicieron perforaciones con un taladro para colocar tornillos de cabe plana de 2.5, que sirvieron de unin a las costillas. La distancia entre las tres costillas fuede 1.5 m. Para brindarle mayor rigidez a la estructura se perforo una distancia aproximadde 5 cm arriba de las uniones de los arcos (codos y Ts) para colocar los refuerzohorizontales de la estructura (Fig. 5).

Figura 5. Vista esquemtica del invernadero proyectado.

- La estructura se forr con plstico de invernadero y malla antifidos, para este propsise construyeron grapas del mismo tubo de PVCde 1. Se cortaron tramos de 5 cmaproximadamente, cortndolos de manera horizontal. Se debe tomar en cuenta que lmalla debe de ir por encima del plstico para evitar rasgaduras.


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CONTRUCCIN DEL NODO.

- Se construy una base de madera para las camas de cultivo en forma escalonada tomand

en cuenta que los tanques de agua puedan salir libremente para su limpieza (Fig. 6).- Se utilizaron dos barriles de plstico de 200 L cortados por la mitad a fin de tener cuatr

camas de 100 L cada una.

Figura 6. Esquema de distribucin del nodo indicando el rea de produccin animal y vegetal.

- Las camas se perforaron con una broca circular de 3/8 para colocar el drenaje, el cual shizo con un sifn de campana que constde un rebosadero de 1 de dimetro marcando la

altura a la cual deseamos que llegue el nivel del agua. Con un tubo de PVC de 2 y sutapn de registro se construy la campana, en el extremo sin tapn se le hicieron unocortes de 1 cm de largo, quitando unos y dejando otros para permitir que el agua entr(Fig. 7). Se colocun tubo de 4 con muchas perforaciones para evitar la entrada delsustrato.


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Figura 7. Detalle del sifn de campana usado en las camas de cultivo.

- Se procedi a colocar las tuberas que estn conectadas a los rebosaderos.- Completado el paso anterior se llenaron las camas de sustrato evitando que entrara al tub

que protege la campana, para evitar obstrucciones en las tuberas.- Los estanques se llenaron con agua potable y se introdujeron las bombas de agu

conectadas a un temporizador anlogo para mantenerlas en funcionamiento durante 1hrs. al da, permitiendo que recircular el agua. Se verific que no existieran fugas.

- El nodo se dej en funcionamiento durante dos das para permitir que el cloro sevaporara.

- Se introdujeron 40 tilapias (Oreochromis niloticus ) con un peso de entre 50 90 g enetapa de alevn.

- Pasados 15 das se inocularon las camas con bacterias nitrificantes de la marca comerciBiopro, con una densidad de 40 mL de bacteria por cada 100 L de agua.

- Se dejaron pasar 15 das ms para sembrar las plantas de lechuga, alfalfa y albahaca.- Las tilapias se pesaron mensualmente se pesaron con una pesa romana de la marca Peso

modelo 500, graduada de 5 en 5 g con un peso mximo de 500 g.- Mensualmente se monitore el pH con un potencimetro de pluma de la marca Gai

Express Holdihngs Ltd, modelo 8685 con un error de medicin de + 0.2 unidades de pH


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- Diariamente se tom la temperatura con un termmetro digital marca KTJ modelo TA31- Para valorar el costo elctrico, se acudi a las oficinas de la Comisin Federal d

Electricidad (CFE) para solicitar una tabla aproximada de consumo de energa elctrica d

los aparatos comunes (ver anexo).

VII. RESULTADOS Y DISCUSIN

Siguiendo la metodologa y el diseo del invernadero y nodo definido para este trabajo procedi a la construccin de los mismos teniendo en cuenta las dimensiones del espacio

azotea disponible.El espacio efectivo para la construccin de la base del invernadero fue de 12 m2 (3 x 4 m) y elrea del nodo fue menor a 6 m2, situndolo al centro del invernadero con la finalidad de permitirel acceso libre alrededor del mismo. Con todos los materiales de construccin disponiblessiguiendo la metodologa planteada, el tiempo para el ensamblado de toda la estructura fue de da entre dos personas.

Una vez que el invernadero y el nodo quedaron instalados, hubo que asegurarse de que nexistieran fugas de agua en el sistema, esto ayud a evitar contratiempos cuando el sistema puso a funcionar. El siguiente paso fue la instalacin del sistema de irrigacin teniendo en cuenel numero y capacidad de los contenedores de agua, para este caso en particular el volumen tode agua se reparti en cuatro camas de 100L cada una, las dos primeras se irrigaban con u bomba de 2000 L/h de 40 watts y las siguientes dos camas con un sifn de campana con el qdrenaban a un tanque de captacin, que con ayuda de otra bomba de 1000 L/h de 11.5 wats

haca recircular el agua al estanque de las tilapias.

La ventaja de utilizar el sifn de campana es que con este sistema las camas se vacan casi pcompleto de manera automtica, sin necesidad de bombas, permitiendo la aireacin de la rac


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con lo cual se beneficia el desarrollo de las plantas y de las bacterias nitrificantes en el sustra(Foxet al ., 2010).

El agua utilizada fue tomada del sistema de agua potable corriente, aunque no fue el objeto estudio de este trabajo, se pudo verificar que esta agua es adecuada para este tipo de cultivos cla recomendacin de dejarla recirculando por un periodo de al menos 24 hrs para permitir evaporacin del cloro a fin de no afectar a los organismos utilizados en el sistema (peces bacterias).

Pasadas las 24 hrs para la evaporacin del cloro se introdujeron cuarenta tilapias (O. niloticus ) enetapa de alevines y con un intervalo de peso de entre 40 a 90 gramos/pez. Se escogi esta espedebido a que es resistente a enfermedades, se reproduce con facilidad, consume una gravariedad de alimentos y tolera aguas con bajas concentraciones de oxigeno disuelto. Aunadoesto la mayora de las especies de tilapia pueden crecer en aguas salobres y algunas se adaptanagua de mar (International Center for Aquaculture Swingle Hall Auburn University, en prensaAdems de ser una variedad de pez ampliamente conocido y es aceptado como alimento debidosu sabor; adems, brinda un contenido protenico del 22.34% por cada 100gramos (Izquierdoetal. , 2001). Es importante mencionar que en este sistema se pueden cultivar gran variedad d

peces, incluyendo los de ornato, que si bien no aportan protena animal a la dieta familiar si suna opcin de remuneracin econmica (Ramrezet al. , 2009).

Despus de introducir las tilapias, se dejaron pasar quince das para permitir la acumulacin desechos orgnicos ricos en amonio, producto de las excretas de las tilapias. Una vetranscurridos quince das se procedi a la inoculacin de las bacterias nitrificantes para acelerarconversin de amonio a nitritos y de nitritos a nitratos. Las conversiones bioqumicas que lleva cabo estas bacterias son vitales para el funcionamiento del sistema, ya que tanto el amoncomo el nitrito son altamente txicos para los peces, incluso a concentraciones muy bajamientras que el nitrato slo lo es a concentraciones bastante altas, pero a su vez estos constituyla fuente de nitrgeno asimilable por las plantas del sistema acuapnico (Ramrez y Sabogaletal. , 2008).


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Durante los seis meses que estuvo instalado el sistema, las tilapias se estuvieron alimentando calimento comercial (Apibagre), el cual contena 32% de protena. La racin de alimento diaria ajust al 5% de la biomasa total de las tilapias siguiendo la metodologa de Ulloaet al. , es poresto que fueron pesadas cada mes (Ulloa-Gmezet al ., 2005).

Como se muestra en la grfica 1 la ganancia en peso fue constante a lo largo del cultivonotndose un decremento en el mes de octubre. Se logra observar que los intervalos entre lvalores mximos y mnimos se mantuvieron constantes los dos primeros meses (mayo y junioEn el mes de julio se empieza a notar un incremento mayor en el aumento de peso, hacindoms patente en el mes de agosto, y para el mes de septiembre dicho intervalo se mantiene.

La dinmica de ganancia de peso parece indicar que hubo estrs entre la poblacin, resultando que los peces ms grandes accedieran a ms recursos (espacio y alimento) relegando a loorganismos con pesos menores. Este fenmeno es muy comn entre las poblaciones naturaldonde los individuos con ventajas mayores (peso, talla, etc.) tienen mayor acceso a los recurs para su supervivencia (Begonet al. , 1999).

Grfica 1. Dinmica de la ganancia de peso (gr) deO. niloticus durante los seis meses de cultivo en el sistemaacuapnico. Las lneas negras representan la desviacin estndar.

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mayo junio julio agosto septiembre octubre

G r a m o s .

Meses.

promedio

minimos

maximos


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En septiembre, quinto mes de crecimiento en el sistema acuapnico, se cosecharon 16 tilapiuna vez que alcanzaron el peso reportado como adecuado para el consumo (150 gr). Esrepercuti en los valores del peso promedio que se observan en la grfica 1, dando la impreside que hubo una reduccin en el peso de septiembre a octubre debido a que con la cosechdisminuyo el nmero de peces en el cultivo. En este mes se observaron 7 individuos nuev producto de un ciclo reproductivo en el sistema; seguramente stos no fueron los nicos, porque se asume que el nmero bajo de cras se debi a hubo canibalismo por parte de los pecadultos ms grandes y fuertes. Dado que estos individuos nuevos no estaban considerados desel inicio del trabajo, fueron pesados pero no fueron tomados en cuenta para el reporte d

promedio de pesos.

La dinmica observada puede ser slo parte de una dinmica mayor donde la cosecha de proteanimal est dada por la talla deseable de los organismos cultivados. De esta manera se puedestablecer ciclos de cosecha cada seis meses, con lo cual tambin se estarn liberando lrecursos necesarios, espacio y alimento, para los individuos de tallas menores propiciando desarrollo.

Otro de los factores que influy en la dinmica de ganancia de peso de las tilapias, es que adquirirlas no se sexaron debido a que el productor-proveedor asegur que todos los alevines qse adquirieron eran machos, pero en realidad eran 3 machos y 37 hembras. Debido a que ltilapias son muy precoces para la reproduccin, se asume que parte de la energa de las hembren lugar de dirigirse al crecimiento y engorda fue destinada para la produccin de huevos y craEste imprevisto se puede evitar primero asegurndose de adquirir slo machos, o segundo ccultivos monosexo para evitar la prdida en la produccin de protena por eventos reproductiv(Garca-Ulloa, 2010).

Durante los seis meses que estuvo montado el nodo acuapnico, la temperatura no vari de formsignificativa ni se present una disminucin abrupta durante los primeros cinco meses, lo q


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influencio positivamente sobre el funcionamiento del nodo acuapnico. La temperatura ms afue durante el mes de mayo y la ms baja en el mes de octubre (Grafica 2), debido a la llegada dotoo. No obstante la variacin estacional, sta no tuvo un efecto pronunciado sobre

temperatura, la diferencia entre la temperatura ms alta y la ms baja fue de cuatro gradocentrgados.

Grfica 2. Dinmica de la temperatura durante los seis meses de funcionamiento del sistema acuapnico. Semuestran los valores mximos y mnimos, las lneas negras representan la desviacin estndar.

A pesar de que la temperatura descendi de manera gradual durante los meses de cultivo, ganancia de peso en las tilapias se mantuvo constante hasta el mes de septiembre (Grfica 1). Eel mes de octubre se observ que las tilapias redujeron la ingesta de alimento, lo cual coincicon otros estudios en los que se reporta que estos peces dejan de comer en respuesta a ltemperaturas bajas ya que reducen su tasa metablica. En otros estudios se ha observado que esespecie muestra su desempeo reproductivo ptimo en un rango de 25 a 29oC, mientras que parael crecimiento y ganancia de peso (engorda) es de 25 a 30oC (Bocket, en prensa).

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Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre

T e m p e r a t u

r a .

Meses.

promedio

minimos

maximos


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Otro de las variables que se estuvo monitoreando fue el pH, el cual se mantuvo en un intervalo 7 a 7.5 durante los seis meses que se mantuvo el sistema acuapnico. La determinacin perididel pH fue importante ya que se ha reportado que variaciones en el mismo pueden afectar

rendimiento del sistema, debido a que las bacterias nitrificantes actan mejor a pH alcalinoalrededor de 8.5, aunque para la acuapona se reportan valores ptimos para la produccin peces, bacterias y plantas entre 6.5 y 7 (Tysonet al ., 2004). En las condiciones experimentales deeste trabajo los valores de pH se mantuvieron relativamente constantes (7.25+0.25) por lo que asume que la estabilidad del pH del sistema se logr gracias a que las camas estaban llenas tepezil, y dado la naturaleza de este material (silicatos y carbonatos), no slo funcion comsostn de las plantas sino tambin como un amortiguador que regul el pH.

La lechuga y la alfalfa se sembraron por el mtodo de voleo, y se obtuvieron 3.800 Kg de lechuy 1 Kg de alfalfa; de esta ltima se realizaron dos cosechas ya que al cortarla vuelve a crecTambin se sembraron 8 semillas de albahaca, todas germinaron logrando el desarrollo de matas robustas. Se observo que las lechugas estaban sembradas muy cerca, por lo que se proceda separar algunas; estas matas de desarrollaron muy bien y alcanzaron el tamao optimo paconsumo, mientras que las que no se separaron no se desarrollaron muy bien y alcanzaron u

tamao ms pequeo pero an as fueron comestibles.

Adems de valorar el funcionamiento del cultivo acuapnico en azoteas, en este trabajo se evalla factibilidad en cuanto al monto de los recursos financieros necesarios no solo para adquirir lmateriales utilizados en la construccin del invernadero y nodo sino tambin el costo de energa elctrica consumida (Cuadro 1). Se calcul que el consumo elctrico fue de 51.5W/h que equivale a 38.316 KW/h al bimestre. Partiendo de que el costo establecido por CFE por ca

KW/h consumido es de 0.7570 centavos los primeros 150 KW/h, 0.9240 centavos los siguient130KW/h y por arriba de este consumo el precio de cada KW/h es de $ 2.70, el costo dconsumo elctrico del sistema implementado no rebas el tope de 150 KW/h, por lo tanto consumo elctrico en promedio fue de $ 29.00 cada dos meses, mantenindolo encendido sodurante 12 hrs gracias al temporizador anlogo con siclos de 15 minutos prendido y 15 minut


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apagado. Con esto se demostr que el pago del consumo elctrico del sistema implementado nimplic un gasto elevado, por lo que la inversin de $ 87.00 en energa elctrica durante los semeses que el sistema estuvo funcionando est al alcance del presupuesto de una familia co

ingresos promedio.

Cuadro 1. Costos de los diferentes rubros empleados en la implementacin del sistema acuapnico urbano.

RUBRO: COSTO:CONTRUCCION DEL INVERNADERO 821.00CONSTRUCCION DEL NODO 3,232.00ENERGA ELECTRICA 87.00

VARIOS (ALEVINES, SEMILLAS) 50.00TOTAL: $ 4, 190.00

En el cuadro anterior se muestran los costos totales de los diferentes componentes del sistemacuapnico, invernadero + nodo, diseados y construidos; los costos pueden variar segn calidad, marca y casas proveedoras de los materiales empleados (ver anexo). Algunos de lmateriales pueden ser de reso, con lo cual los costos se pueden amortizar. El ltimo rubro es

mantenimiento elctrico ya expuesto previamente. El costo total inicial pudiera parecer alto pauna familia de clase media, sin embargo, este se amortiza en el transcurso de vida til del sistemen cuanto a la cantidad de protena animal y vegetales utilizados para alimentar a la familia (6meses).

Como resultado de este ejercicio se tienen documentados los materiales, los pasos para construccin del invernadero y del nodo, as como los pasos para la inoculacin de bacteria

tilapia y hortalizas. Esta documentacin puede servir como modelo para la implementacin mejoramiento de otras experiencias de esta naturaleza.

La validacin del sistema se logr al producir protena animal (tilapias) y hortalizas (lechugaalbahaca y alfalfa) en el mdulo implementado aunque con algunas restricciones. Respecto


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costo energtico se puede concluir que su desarrollo no implica un gasto que impactnegativamente la economa familiar.

VIII. CONCLUSIONES

El sistema acuapnico implementado en este trabajo es viable para la produccincomplementaria de alimentos en espacios restringidos en zonas urbanas ya que logr producir protena animal y hortalizas.

El diseo empleado para el invernadero result ser eficiente en espacio y para emantenimiento de las condiciones de cultivo.

los materiales de construccin son fciles de adquirir y la construccin del nodo no tiencomplicaciones econmicas ni estructurales.

IX. RECOMENDACIONES

La produccin de protena animal, de acuerdo a lo reportado, se puede aumentar bajando

densidad de la poblacin de tilapias o aumentando el nmero de camas para optimizar filtracin y el nmero de plantas sembradas. Lo cual ayudara a tener una mayor produccin plantas y un mayor peso en las tilapias.

Se recomienda que al adquirir las tilapias estas se encuentren bien sexadas o sexualmenrevertidas para que todos los individuos sean de un mismo sexo, de preferencia machos, ya qestos adquieren peso ms rpido que las hembras, debido a que estas ltimas gastan energa en

produccin de huevos quedndose ms pequeas o incluso enanas. Esto merma la produccin puede dar pie a nuevos individuos, que en caso de ser vistos se recomienda separarlos para qno exista canibalismo y se puedan lograr hasta etapas adultas.


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Es recomendable realizar un semillero con el fin de obtener plntulas que puedan setrasplantadas cuando tengan un tamao adecuado, para brindarles el espacio correcto dentro las camas y no se roben espacio entre s, propiciando un mayor crecimiento en menor tiemp

dando como resultado una mayor produccin.

En cuanto a la estructura, esta puede ser modificada para tener mayor resistencia si es que se haen una azotea. Si se plantea para un traspatio, en el cual se cuenta con tierra, se puede omitir base y fijar los arcos directo al suelo con la ayuda de unas estacas de varilla metlica, ya senterradas 30 cm o con unas bases de cemento igualmente enterradas.

Es recomendable para un control ms preciso sobre la calidad del agua, monitorear otravariables como la cantidad de oxigeno disuelto (OD), la presencia de amonio, nitritos y nitratoesto con la intencin de mantener un mejor control sobre los organismos vivos y poder obtenuna mejor produccin.


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XI. ANEXOS

ANEXO1. MATERIALES UTILIZADOS

Material. Cantidad(pza.)Precio x unidad(M.N.) Total.

Tubo de PVC hidrulico de 1 de 6m. 8 54.70 437.60

Tubo de PVC hidrulico de de 6m. 1 34.60 34.60

Tubo de PVC de2 de 2m. 1 20.00 20.00


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Tubo de PVC de 4 de 3m. 1 38.50 38.50

Codos de PVC hidrulico de 90 de .

4 12.00 48.00

Codos de PVC hidrulico de 90 de 1. 4 13.00 52.00

T de PVC hidrulico de 1. 2 12.50 25.00


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Codos de PVC hidrulicode 90 de 1 con roscahembra.

4 13.50 54.00

Coples de PVC hidrulico de 1 con rosca macho. 4 15.50 62.00

Tapones para tubo de PVC de 2 4 7.50 30.00

Tambos de plstico de 200L 2 120.00 240.00


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Estanque de 310L. 1 400.00 400.00

Estanque de 900L

1 850.00 850.00

Bomba de 2000L. 1 550.00 550.00

Bomba de 1000L 1 220.00 220.00


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Abrazaderas metlicas de uade 1. 4 8.00 32.00

Tonillos con cabeza de hexgono. 4 3.00 12.00

Taquetes de plstico 4 2.00 8.00

Tornillos de carro con tuercas de 2. 15 8.00 120.00


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Polines de madera

4 100.00 400.00

Tablas. 6 70.00 420.00

Plstico de invernadero 1 510.00 510.00

Total: $4,053.00


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ANEXO2. DIFERENTES ASPECTOS DEL PROCESO DE CONSTRUCCIN DE LOS COMPONENTESDEL SISTEMA ACUAPNICO.


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kanchi diaz diego

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