Acuacultura

Tecnología Biofloc – Parte 1

Me han pedido ya desde hace tiempo que escriba al respecto de la tecnología biofloc, atendiendo a pedidos de mis lectores publicaré una serie de artículos abordando aspectos importantes que necesitan ser conocidos para quien quiere producir o simplemente conocer acerca de esta tecnología.

La tecnología biofloc (Biofloc Technology System ou BFT) por sus siglas en inglés, es una técnica intensiva que se puede emplear tanto en estanques excavados (pero recubiertos con una membrana) como en tanques de cemento o estilo australiano.

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Invernadero con producción de camarón con la tecnología Biofloc, EMA/FURG, Brasil. Fuente: página web de la EMA/FURG

Dentro de sus principales ventajas, existe la posibilidad de mejorar el control ambiental sobre la producción y prevenir la introducción de enfermedades. Debido a la problemática del sector acuícola respecto al mal uso del agua, a la degradación del suelo y sobretodo las contingencias de enfermedades (principalmente en la producción del camarón blanco) esta tecnología se ha tornado cada vez más popular en las empresas acuícolas intensivas.

El BFT, antes era conocido como “ZEAH” (Zero Exchange, Aerobic, Heterotrophic Culture Systems); sistema con cero recambio de agua, ambiente aeróbico (con presencia de oxigeno) y predominancia de organismos heterotróficos (son aquellos que se nutren de otros organismos para obtener la materia orgánica ya sintetizada).  Pero ya se sabe que la productividad natural (autótrofa) es la precursora de la formación de los bioflocos (agregados microbianos), debido a esta y otras características la tecnología pasa a llamarse BFT.

LOS PRECURSORES

Los primeros trabajos con la tecnología biofloc (BFT), iniciaron en finales de los 70´s en Tahití con los investigadores de COP/IFREMER,  en conjunto con Ralston Purina de EE.UU. Los primeros resultados de estas investigaciones fueran en las especies de camarones L. vannamei y F. stilirostrys donde obtuvieron rendimientos de 2.3 Kg/m2 con densidades de 108 camarones/m2 y tasas de 10 % de recambio durante todo el proceso de engorda (Gaxiola y Cuzon 2015). Otro trabajo clave en los estudios del BFT fue el de Azam et al., 1983, en el que se hace un acercamiento al papel y la dinámica que cumplen los microorganismos en un sistema acuático natural.

Los investigadores plantearon el aprovechamiento por el “microcosmos acuático”, también en este documento se comprobó que las bacterias fijan carbono como fuente de energía y que aprovechan el nitrógeno para la síntesis de proteínas; bajo este supuesto el denominado ‘microbial loop’, término acuñado en el artículo en cuestión, incluye el papel desempeñado por las bacterias en relación con el carbono y los ciclos de nutrientes.

Podemos decir que los trabajos del Dr Gerard Cuzon y colaboradores  (uno de los investigadores del equipo de IFREMER) y los trabajos de Azam y colaboradores  plantearan la base fundamental de la tecnología biofloc.

En los 90´s la producción acuícola mundial sufrió un colapso, en diversos países se identificaran enfermedades relacionadas principalmente con bacterias y virus, este último fue el protagonista de una de las mayores crisis del sector camaronícola. Hoy se sabe que el mal manejo (del agua y alimento principalmente) fueron la causa de este colapso. Así que, en diversos países se empezaran a desarrollar técnicas para minimizar la mortalidad de los organismos cultivados.

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Estanques de producción de camarón con la tecnología Biofloc, Waddell Mariculture Center, Bluffton, Carolina der Sur, EUA). Fuente: página web de la Waddell Mariculture Center.

En Israel, el Dr. Avnimelech y colaboradores, publican artículos abordando temas como la producción con mínimo o cero recambios de agua a través de la manipulación de microorganismos utilizando fuentes de carbono (azucares simples) para degradación del nitrógeno en sistemas de producción, siendo la tilapia su principal modelo biológico.

Paralelamente en Estados Unidos, el Dr. Hopkins e colaboradores (Waddell Mariculture Center, Bluffton, Carolina der Sur, EUA), buscaban contrarrestar los problemas con el mejor uso del agua de cultivo (mínimo o cero recambio) y además de utilizar los flóculos bacterianos como fuente de alimento adicional, mejorando los índices zootécnicos y consecuentemente reduciendo gastos en la producción. El modelo biológico principal estudiado por ese equipo de investigadores fue el camarón blanco (Litopenaeus vannamei).

BIOFLOC EN AMÉRICA LATINA

En mediados de los años 2000, en Brasil, el Dr. Wasielesky y su equipo de trabajo (Universidade Federal do Rio Grande,  Estação Marinha de Aquicultura) [alma máter de mis estudios de la maestría, institución en donde tuve el privilegio y la fortuna de aprender el BFT], encabezaron las investigaciones con la tecnología biofloc en America Latina.

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Estanque escarbado (recubierto con membrana) de producción de camarón con la tecnología Biofloc, EMA/FURG, Brasil. Fuente: página web de la EMA/FURG

Wasielesky y su equipo, fueron pioneros en Brasil con el BFT, empezaron a investigar a fondo la tecnología, adaptando la misma a las características locales. El modelo biológico principal estudiado por el equipo de Wasielesky fue y es el camarón blanco.

En México, el equipo coordinado por la Dra. Gabriela Gaxiola, en la UNAM, [alma máter de mis estudios doctorales, donde también fue muy afortunada de trabajar con ese grande equipo – ahora con nutrición acuícola]Campus Sisal Yucatán, trabajan con la línea de investigación del BFT, donde sus trabajos se centran en el uso del BFT en la engorda y reproducción de diferentes especies de camarones.

Principios de la tecnología BFT

El BFT se basa en aprovechar los residuos de los alimentos acumulados en los estanques, que deterioran la calidad del agua, a través de microorganismos presentes (dominancia a comunidades bacterianas quimio / foto autótrofos y heterótrofas), resolviendo así los problemas de saturación de nutrientes a partir de su reciclaje.

Para tanto es necesario y recomendable utilizar una razón carbono nitrógeno ideal, la fuente de carbono es adicionada al estanque y la fuente de nitrógeno proviene del alimento no consumido y de la excreción de la especie de cultivo.

Otros parámetros importantes en el BFT son:

  • El oxígeno disuelto, y movimiento del agua; fundamentales las 24 horas del día.
  • El pH y alcalinidad (énfasis en la producción de camarón).
  • El manejo de los sólidos y el uso de sustratos artificiales; recomendable para aumentar el área de superficie para adhesión de microorganismo (sobretodo bacterias).

Estimados lectores, ese fue el 1er de una serie de 5 artículos sobre la tecnología biofloc.

¿Y usted lector, cree que esa tecnología puede ser la solución para los problemas que el sector acuícola a nivel mundial enfrenta?

Referencias consultadas

Abreu PC, Ballester ELC, Odebrecht C, Wasielesky WJr, Cavalli RO, Granéli W, Anésio AM. Importance of biofilm as food source for shrimp (Farfantepenaeus paulensis) evaluated by stable isotopes (d13C and d15N). J Expl Mar Biol Ecol. 2007; 347: 88-96.

Avnimelech Y. Carbon nitrogen ratio as a control element in aquaculture systems. Aquaculture. 1999; 176: 227-235.

Azam F, Fenchel T, Field JG, Gray JS, Meyer-Reil LA, Thingstad F. The ecological role of water-column microbes in the sea. Mar Ecol Prog Ser. 1983; 10: 257-263.

Gaona, C.A.P., Poersch, L.H., Krummenauer, D., Foes, G.K., Wasielesky, W.J., 2011. The effect of solids removal on water quality, growth and survival of Litopenaeus vannamei in a Biofloc Technology Culture System. International Journal of Recirculating Aquaculture 12, 54-73.

Gaxiola, G. and Cuzon, G. 2015. “Floc” Story. En: Cruz-Suárez, L.E., Ricque-Marie, D., Tapia-Salazar, M., Nieto-López, M.G., Villarreal-Cavazos, D. A., Gamboa-Delgado, J., Rivas Vega, M. y Miranda Baeza, A. (Eds), Nutrición Acuícola: Investigación y Desarrollo, Univers idad Autónoma de Nuevo León, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, ISBN 978-607-27-0593-7, pp. 23-5040(4): 835-846, 202.

Wasielesky WJr, Atwood H, Stokes A, Browdy CL. Effect of natural production in a zero exchange suspended microbial floc based super-intensive culture system for white shrimp Litopenaeus vannamei. Aquaculture. 2006; 258: 396-403.

Acuacultura

Importancia de los alimentos en la nutrición de la tilapia.

Sin lugar a dudas hoy, la Acuicultura es la forma de producción especializada que se desarrolla de una forma más rápida ; posee un enorme rendimiento en especies cultivadas y en la comercialización de sus productos comparada a otros organismos de producción animal.

El sistema de producción con mayor presencia a nivel mundial es el semi intensivo, por lo tanto es importante el conocimiento acerca del tipo de alimentación empleada en dicho sistema.

El alimento en acuicultura suele representar el mayor gasto dentro de una granja, siendo así, tenemos la responsabilidad de asegurarnos que nuestro programa de alimentación sea seguro, económico y aprovechable.

La base de la alimentación complementaria la tendremos representada por la alimentación natural, que es la que nos ofrece nuestro estanque, algunos ejemplos de alimentos naturales son el fitoplancton (microalgas), zooplancton (animales microscópicos), insectos y cierto tipo de plantas. La abundancia de estos organismos se incrementa con la fertilización del estanque.

En algunas ocasiones, el alimento natural no se encuentra presente en suficiente cantidad para proveer una adecuada nutrición a los peces. Cuando esto sucede, los peces se deben alimentar a intervalos regulares con alimentos concentrados manufacturados. Estos alimentos suplementan al natural encontrado en el estanque, sobre todo en las fases finales de producción, donde los peces presentan mayor biomasa y ciertamente el alimento complementario permitirá un buen crecimiento a los peces si el alimento natural está totalmente ausente.

Para suplementar el alimento natural presente en nuestro estanque, los peces pueden ser alimentados con una mezcla de varios ingredientes (dieta balanceada comercial)

Por lo general, los peces tienen un mejor crecimiento (fase de engorda) cuando son alimentados con dietas que contienen entre 25 a 30% de proteína cruda; entre 10 a 15% de ésta proteína debe provenir de fuentes animales, en aquellos estanques donde el alimento natural es abundante y los peces son sembrados a bajas densidades es preferible utilizar alimentos con un 20 a 25% de proteína, mientras que, si se siembran peces a altas densidades, es preferible utilizar alimentos con un contenido de proteína superior a un 30%.

Cuando se determina la cantidad de alimento, se deben tener en cuenta los puntos que se indican a continuación:

  • Los peces pequeños necesitan más alimentos que los de mayor tamaño (utilizar tablas de alimentación).
  • Utilice menos alimento complementario (dieta balanceada comercial) si hay alimentos naturales en abundancia.
  • Si la tasa de población de peces es baja, se puede utilizar menos alimento complementario y confiar más en los alimentos naturales.
  • Mientras mejor sea la calidad de los alimentos, menos cantidad se necesita.
  • Se requiere más alimento en aguas cálidas que en aguas más frías.

Es importante recalcar que se debe proporcionar únicamente la cantidad de alimento que sus peces puedan comer en menos de 20 minutos (para sistemas semi intensivos).

El agua puede ser contaminada por el alimento que no es consumido, incrementado el costo del engorde de sus peces. Cuando el alimento proporcionado no es consumido por los peces, éste se acumula y luego se descompone, agotando el oxígeno disuelto en el estanque. Si la concentración de oxígeno disuelto en el agua se ve reducida drásticamente los peces pueden morir.

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Figura 1. Ejemplo de estanque en sistema semi intensivo de tilapia.

Por lo tanto, para prevenir que esto ocurra, se deben tomar precauciones para intercambiar o airear el agua del estanque , Figura 1. Si la concentración de oxígeno disuelto en el estanque es muy baja, se debe suspender temporalmente la alimentación para mejorar la calidad del agua.

Es importante enfatizar que el manejo sugerido en este artículo se aplica al sistema de producción semi intensivo para tilapia, para los otros sistemas de producción como son el extensivo e intensivo y para otras especies de peces el manejo alimentar puede cambiar.

Estimados lectores, ahora bien ¿Cuáles serían las ventajas de mantener un programa de alimentación adecuado para la tilapia?

Esperamos su comentario.

Escribió: Andrea G. Cantón, Ricky Peña y Eduardo Barrientos

LOS AUTORES DE ESTE ARTÍCULO SON ESTUDIANTES DE LA LICENCIATURA DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA DE LA

Acuacultura

Puntos a considerar para incrementar la rentabilidad en la acuacultura

Muchos me preguntan si es rentable un negocio acuícola, y mi respuesta siempre es, depende.

En cualquier negocio, sobretodo en la agroindustria, existen riesgos, y la acuicultura no es una excepción. Hace un par de años le preguntaron a Bil Gates, magnate de la tecnología, en que negocio él invertiría además de la tecnología, y estimados lectores, su respuesta fue la acuicultura. Pues es la actividad que se puede producir mayor volumen animal por área. Y con el creciente aumento de la población mundial, será necesario producir alimento suficiente para dar abasto a toda la gente.

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Si bien la acuicultura es una actividad milenar, su intensificación tuvo apogeo en finales de los 80s.

Entender los sistemas de producción y su papel en el negocio acuícola es imprescindible. Los sistemas acuícolas se clasifican según su manejo y cuidado, desde los más sencillos (extensivos), otros moderados (semi intensivo) hasta los más tecnificados (sistema intensivo).

Buena parte de esta tecnología que se utiliza en la acuicultura es sencilla, en su mayoría son modificaciones para aumentar el crecimiento de los organismos y la sobrevivencia, mejorar la genética de las crías, mejorar el alimento, los parámetros de calidad de agua. Si bien casi la mitad de la producción acuícola mundial consta de sistemas sencillos, ya existen sistemas tecnificados donde se utilizan espacios diminutos y controles rigurosos en pro de una elevada producción.

Los sistemas cerrados de producción acuícola, cada vez más populares, son la clave para una acuicultura rentable y ambientalmente amigable. Estos sistemas se basan en un conocimiento de las complejas interacciones entre los nutrientes, las bacterias y los organismos en cría, aunado a los adelantos de la hidrodinámica aplicados al diseño de los estanques y sistemas de aireación principalmente. Las ventajas son altas productividades, rentabilidad y el mínimo impacto al ambiente.

Con toda la problemática que el sector ha enfrentado con respecto a los polémicos escapes de especies exóticas hacia los sistemas acuáticos naturales, y los grandes problemas económicos que sufrió el sector derivados de las enfermedades, principalmente en la camaronicultura, los sistemas cerrados son una opción para reducir al mínimo estos impactos, siempre y cuando estén bien controlados.

Los costos de operación en ese tipo de sistema intensivo, sigue siendo un limitante, pero el sector se encuentra en crecimiento acelerado. Las estadísticas no mienten, año con año vemos el incremento en producción y en el consumo.

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Regresando a la pregunta del inicio de este articulo ¿Es rentable un negocio acuícola?

¡Sí, es rentable! Desde el punto de vista de una estrategia de desarrollo, una de las características más importantes de toda industria es la medida en que pueda generar una demanda de productos de otras industrias. El sector acuícola tiene este potencial, el sector es generador de empleo, directo, indirecto, la industria acuícola mueve el sector alimentario, de los tanques, de los insumos básicos, de las crías, de la construcción y mucho más, es generador sobretodo de alimento, pudiendo intervenir en la seguridad alimentaria de un pueblo.

Acuicultura, sector agroindustrial no del futuro y sí del presente, de la mesa de cada ciudadano, no es una profecía ya es una realidad.

Estimados, les invito a contestar la misma pregunta ¿ustedes creen que la acuicultura es un negocio rentable? Compartan su punto de vista.