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Comparación de salinidades

Comparación de salinidades de 10, 20 y 30 ‰ en sistemas de producción biofloc intensivo de camarones (Litopenaeus vannamei)a escala comercial

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Los sistemas de acuicultura intensivos basados en bioflocs localizados tierra adentro pueden proporcionar camarones frescos, nunca congelados, a los mercados urbanos; sin embargo, la sal artificial tiene un costo importante, por lo que profundizamos en este tema.

Los sistemas intensivos de recambio mínimo de agua basados en biofloc operan con bajas tasas de intercambio de agua. Esto mejora la bioseguridad, reduce o elimina la contaminación de los efluentes y puede facilitar el cultivo de especies marinas tierra adentro.

“Estos sistemas se siembran con altas densidades de organismos, lo que reduce el área necesaria para su cultivo y hace posible la producción en interiores con temperatura controlada.”

Como resultado del bajo recambio de agua, las altas densidades de población y debido a que solo se utilizan filtros de sólidos crudos, se desarrolla una densa comunidad microbiana en la columna de agua.

Incluso con sistemas de intercambio mínimo, se debe reemplazar parte del agua debido al manejo de sólidos y al control de la acumulación de contaminantes como nitrato y metales.

Comparación de salinidades

Estos sistemas se pueden ubicar lejos de la costa, utilizando terrenos menos costosos y muy cerca de áreas urbanas donde la demanda de camarones frescos, y nunca congelados, puede ser sustancial.

Sin embargo, el costo de la sal marina artificial o el agua de mar importada puede ser importante en este tipo de instalaciones, por tanto, estos sistemas deben operarse con la salinidad más baja posible para optimizar los rendimientos financieros.

“Existen reportes contradictorios sobre si las tasas de crecimiento de Litopenaeus vannamei se ven comprometidas en salinidades por debajo del punto isosmótico.”

La información sobre el cultivo de camarones a baja y moderada salinidad en sistemas intensivos de biofloc es escasa y se ha investigado poco a escala comercial.

El propósito del estudio que se presenta fue comparar la calidad del agua y la producción de camarones en una instalación de cultivo a escala comercial basada en biofloc operando con tres salinidades diferentes.

Materiales y Métodos

Se sembraron poslarvas de 8 días (PL 8) de camarón blanco del Pacífico a 4,000 camarones/m³ en raceways de 30.1 m por 3.2 m (Figura 1). Al final de la fase de crianza, los camarones se muestrearon y pesaron, obteniéndose valores de 1.22 ± 0.02 g (media ± SEM).

Comparación de salinidades

Luego, se enumeraron por peso y se colocaron 12,500 camarones en cada uno de los 9 raceways de producción, con una asignación aleatoria en los tres tratamientos de salinidad 10‰ (baja salinidad), 20‰ (salinidad media) y 30‰ (salinidad alta) (LS, MS y HS, por sus siglas en inglés), donde cada tratamiento tenía tres raceways operados en 50 m³ como sistemas de biofloc heterótrofos, con adiciones diarias de sacarosa para elevar la relación C:N.

La temperatura, el oxígeno disuelto, el pH y la salinidad se mantuvieron en niveles constantes.

Después del periodo de descanso de 8 días, se agregó lentamente agua limpia a los raceways para llevarlos a la salinidad y profundidad correctas. La salinidad se incrementó a aproximadamente 35‰ empleando sal concentrada Fritz Super y cloruro de sodio.

“Se usaron combinaciones de agua dulce y salada para alcanzar la salinidad deseada en cada raceway.”

Este proceso se llevó a cabo durante 8 días, luego se pesaron 50 camarones de cada raceway en grupos de 10, para estimar el peso promedio individual, considerando este como el punto 0 de inicio del experimento.

En el punto 0, se recolectaron muestras de agua para analizar las concentraciones de Na, Mg, K y Ca. Dos veces al día, aproximadamente a las 07:30 y las 16:00 h, se midieron la temperatura, el oxígeno disuelto (DO, por sus siglas en inglés), pH, y salinidad en los raceways.

Una vez por semana se midieron el amoníaco, nitritos, alcalinidad, sólidos suspendidos totales (TSS, por sus siglas en inglés), sólidos suspendidos volátiles (VSS), turbidez y sólidos sedimentables en cada raceway experimental.

Resultados

Las concentraciones iniciales de los principales cationes se presentan en la Tabla 1. La concentración de estos iones se corresponde con la salinidad. Sin embargo, hubo diferencias significativas entre los valores de potasio y calcio entre los tratamientos LS y HS.

Comparación de salinidades

La temperatura se mantuvo a 29°C con poca variabilidad utilizando el sistema de calefacción centralizado durante el estudio (Tabla 2). Se observaron diferencias significativas de temperatura entre los tratamientos en las mediciones de la mañana y la tarde, en el siguiente orden MS > LS > HS.

Comparación de salinidades

El DO se mantuvo en concentraciones constantes en la mañana y tarde. Hubo diferencias significativas entre tratamientos con respecto a la concentración de DO matutina: HS MS > LS; mientras que en la tarde hubo diferencias significativas entre los tratamientos LS y MS y entre los tratamientos HS y MS: HS, LS > MS (Tabla 2).

“El pH fue significativamente mayor en el tratamiento LS, seguido por el tratamiento MS y, luego, por el tratamiento HS, manteniéndose casi constante en la mañana durante el estudio y menos consistente en la tarde.”

La salinidad en los raceways se mantuvo en un nivel estable a lo largo del estudio y fue significativamente diferente entre los tratamientos. La concentración de amoníaco aumentó de manera sustancial en todos los raceway HS, menos uno, durante la semana 5 del estudio (Figura 2a).

Comparación de salinidades

La concentración de amoníaco aumentó de nuevo en la última semana del experimento (Figura 2a). La concentración de nitritos aumentó a 1.4 y a 1.5 mg NO2-N L−1 en dos de los raceways HS durante la semana 6.

El nitrito volvió a aumentar en todos los raceways, excepto uno de LS y uno de MS, durante la última semana del estudio (Figure 2b). La concentración de nitrato fue generalmente baja (Figura 2c) y no hubo diferencias significativas en la concentración de nitratos entre los tratamientos.

“La concentración de los sólidos sedimentables fue significativamente mayor en el tratamiento HS en comparación con el tratamiento LS (Tabla 2) y no hubo diferencias significativas entre los tratamientos MS y los otros tratamientos.”

Tampoco hubo diferencias significativas entre los tratamientos en cuanto a la turbidez, ni con respecto a la demanda bioquímica de oxígeno de 5 días (BOD5, por sus siglas en inglés) (Tabla 2).

La concentración de clorofila-a comenzó en aproximadamente 200 μg L−1 justo antes del inicio del estudio y disminuyó hasta casi 50 μg L−1 después de empezar el experimento. No hubo diferencias significativas en la concentración de clorofila-a entre tratamientos.

El volumen medio del agua de mar con salinidad completa (35‰) usado por kilogramo de camarones producidos en los tratamientos LS, MS y HS fue de 104, 159 y 235 L, respectivamente (Tabla 3).

Comparación de salinidades

El costo estimado de la sal marina artificial (suponiendo que solo se usen sales artificiales), se muestra en la Tabla 3.

Debido al evento de mortalidad que ocurrió en uno de los raceways de LS (ocasionado por un error humano), la producción de camarones en ese tratamiento fue menor que en los otros (Tabla 4); sin embargo, no hubo diferencias significativas en ninguna métrica de producción entre tratamientos.

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La tasa de crecimiento fue alta y el factor de conversión de alimentos fue baja (Tabla 4). Los camarones cosechados, incluidos aquellos en el raceway con el problema, tuvieron antenas largas, exoesqueletos firmes y pocas lesiones en sus exoesqueletos.

Discusión

Los hallazgos muestran los beneficios de mantener una consistencia relativa en los parámetros de calidad del agua y las implicaciones para la producción de camarones en sistemas biofloc a escala comercial.

“En general, las métricas de producción de camarones resultaron en niveles aceptables y relevantes desde el punto de vista comercial, independientemente de la salinidad.”

Pareciera que la temperatura del agua estuvo poco influenciada por la entrada de luz solar, a pesar de que los tanques estaban en invernaderos. Las diferencias significativas de temperatura entre tratamientos pudieron tener su origen en la ubicación de los raceways con respecto al sistema de suministro de agua caliente.

La concentración de DO fue relativamente constante y se mantuvo en un nivel alto para garantizar que no fuese una fuente de estrés para los camarones. El monitoreo intensivo del pH y la salinidad y los aportes regulares de bicarbonato de sodio y agua dulce resultaron en pH y salinidad constantes.

“La consistencia en temperatura, DO, pH y salinidad puede haber contribuido a los altos valores de producción de camarones obtenidos, debido a que un ambiente físico constante puede minimizar el estrés de los animales acuáticos (Stickney, 2005).”

La causa del pH más bajo a mayor salinidad es poco clara. En el agua de mar, generalmente el pH
aumenta con una mayor salinidad porque están presentes más iones de carbonato y bicarbonato, contribuyendo a una mayor capacidad de amortiguación del pH (Libes, 2009).

Algunos autores atribuyen la relación entre la salinidad y el pH al aumento potencial de la fotosíntesis en los tratamientos con menor salinidad. Este puede ser el caso del estudio, aunque no se midió la producción de oxígeno por fotosíntesis.

El pico de amoniaco durante la quinta semana (Figura 2a) fue seguido por una fuerte disminución en la concentración BOD5 a la siguiente semana. Esta caída de BOD5 pudo deberse a que una parte de la comunidad microbiana murió, y la descomposición de estos microbios puede haber contribuido a aumentar la concentración de amoníaco.

“En la semana cero, la concentración de clorofila-a era mucho mayor que después del comienzo del estudio, probablemente como resultado de un cambio del dominio de las algas a un mayor dominio de las bacterias heterótrofas después de que comenzaron las adiciones intensivas de alimento y sacarosa.”

La Tabla 3 ilustra los ahorros sustanciales en agua de mar al cultivar camarones marinos a salinidades más bajas. En las instalaciones de acuicultura tierra-adentro, estos ahorros de agua se traducen directamente en ahorros de costos cuando se considera el precio de las sales marinas artificiales.

La baja tasa de recambio de agua (Tabla 3) también ayuda a reducir el uso de agua de mar y justifica la acuicultura tierra adentro de camarones. El agua solo se intercambió como resultado de la eliminación de sólidos.

“Aunque no hubo diferencias significativas en la producción de camarones entre tratamientos, la producción sustancialmente más baja en el tratamiento LS resultaría en menos ganancias para una operación comercial de camarones.”

No es claro si la introducción accidental de material anaeróbico habría causado el mismo nivel de mortalidad en los tratamientos de mayor salinidad.

Sin embargo, es claro que el costo estimado de las sales artificiales fue 49.7% menor en el tratamiento LS en comparación con el tratamiento MS, lo cual se traduciría en mayores márgenes de ganancia para los acuicultores.

Conclusión

Las metas de producción y la disponibilidad y el costo de la sal marina deben tenerse en cuenta cuando se decide la salinidad a la que se cultivarán los camarones. Las fluctuaciones en el amoníaco y nitritos son comunes en sistemas intensivos basados en biofloc y también se deben considerar.

Los hallazgos indican que las tres salinidades evaluadas pueden resultar en una producción de camarón comparable en sistemas de biofloc a escala comercial.

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La versión informativa del artículo original está patrocinada por: REEF Industries Inc.

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Esta es una versión resumida desarrollada por el equipo editorial de Panorama Acuícola del artículo “COMPARING SALINITIES OF 10, 20, AND 30‰ IN INTENSIVE, COMMERCIAL-SCALE BIOFLOC SHRIMP (LITOPENAEUS VANNAMEI) PRODUCTION SYSTEMS” escrito por: ANDREA J. RAY y JEFFREY M. LOTS – University of Southern Mississippi.
La versión original fue publicada en ABRIL de 2017 en AQUACUTURE.
Se puede acceder a la versión completa, incluyendo tablas y figuras, a través de http://dx.doi.org/10.1016/j.aquaculture.2017.03.047

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