Análisis de la calidad del agua para el manejo de tilapia (Oreochromis sp ) y chame (Dormitator latifrons) en el km 27,5 vía a Daule

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(1)UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS. CARRERA/ ESCUELA DE QUÍMICA Y FARMACIA. TRABAJO DE TITULACIÓN PRESENTADO COMO REQUISITO PREVIO PARA OPTAR POR EL GRADO DE QUÍMICO (A) Y FARMACÉUTICO (A). MODALIDAD: SEMESTRAL. TEMA: ANÁLISIS DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA EL MANEJO DE TILAPIA (Oreochromis sp.) Y CHAME (Dormitator latifrons) EN EL Km 27,5 VÍA A DAULE. AUTORES: CARPIO ARÉVALO MELINA MURIEL FERNÁNDEZ VILLASAGUA OSCAR RUGERY. TUTOR: Dr. Q.F. CARLOS SILVA HUILCAPI, Mg. GUAYAQUIL – ECUADOR 2019.

(2) UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS. CARRERA/ ESCUELA DE QUÍMICA Y FARMACIA. TRABAJO DE TITULACIÓN PRESENTADO COMO REQUISITO PREVIO PARA OPTAR POR EL GRADO DE QUÍMICO (A) Y FARMACÉUTICO (A). MODALIDAD: SEMESTRAL. TEMA: ANÁLISIS DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA EL MANEJO DE TILAPIA (Oreochromis sp.) Y CHAME (Dormitator latifrons) EN EL Km 27,5 VÍA A DAULE. AUTORES: CARPIO ARÉVALO MELINA MURIEL FERNÁNDEZ VILLASAGUA OSCAR RUGERY. TUTOR: Dr. Q.F. CARLOS SILVA HUILCAPI, Mg. GUAYAQUIL – ECUADOR 2019.

(3) FACULTAD: CIENCIAS QUÍMICAS CARRERA: QUÍMICA Y FARMACIA. UNIDAD DE TITULACIÓN. FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN TÍTULO Y SUBTÍTULO:. “ANÁLISIS DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA EL MANEJO DE TILAPIA (OREOCHROMIS SP.) Y CHAME (DORMITATOR LATIFRONS) EN EL KM 27,5 VÍA A DAULE”. AUTOR(ES) (apellidos/nombres):. CARPIO ARÉVALO MELINA MURIEL; FERNÁNDEZ VILLASAGUA OSCAR RUGERY. REVISOR(ES)/TUTOR(ES) (apellidos/nombres): INSTITUCIÓN:. Q.F. ALARCÓN PERASSO MARÍA AUXILIADORA (REVISORA) Dr. Q.F. SILVA HUILCAPI CARLOS (TUTOR) UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL. UNIDAD/FACULTAD:. FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS. MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:. QUÍMICO (A) Y FARMACÉUTICO (A). GRADO OBTENIDO:. TERCER NIVEL. FECHA DE PUBLICACIÓN:. 2019. ÁREAS TEMÁTICAS:. CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS. PALABRAS CLAVES/ KEYWORDS:. PISCICULTURA – CALIDAD DEL AGUA – HIDROPONÍA – OREOCHROMIS SP – DORMITATOR LATIFRONS. No. DE PÁGINAS:. 115. RESUMEN/ABSTRACT: La Calidad de Agua es un punto muy importante para el desarrollo de los peces, por este motivo se deben mantener los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos dentro de los rangos de aceptación. Los resultados obtenidos para los análisis físicos de oxígeno disuelto, pH y temperatura se encontraron dentro de los límites máximos permisibles, mientras que los análisis químicos de nitritos se encontraron elevados, la medida de solución tomada para reducir los niveles de nitrito fue realizar recambios de agua más seguidos, inicialmente cada 10 días y finalmente cada 2 días. Los análisis microbiológicos de coliformes fecales y totales mostraron resultados elevados de coliformes fecales >1 durante la fase intermedia de la investigación, mientras que para los coliformes totales se encontraron valores elevados en la fase intermedia y final, aunque dichas bacterias no provocan mortalidad en peces, si son evidencia de contaminación en el agua producto de desechos de los peces.. ADJUNTO PDF: CONTACTO CON AUTOR/ES: CONTACTO CON LA INSTITUCIÓN:. X. SI. NO. Teléfono: 0988063179 / E-mail: [email protected] / 0995338663 [email protected] Nombre: UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL; FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Teléfono: 04-229-3680 E-mail: [email protected].

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(8) Guayaquil, 22 de Enero del 2019.

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(13) I. AGRADECIMIENTO Le doy las gracias a Dios por darme salud, fuerzas y sabiduría que me han permitido llegar hasta este punto. Agradezco a mi familia, quienes son el motor de mi vida, en especial a mi Madre Jeannet Arévalo por su apoyo incondicional, quién me ha formado con principios y a quien le agradezco ser la mujer que soy ahora. Agradezco también a mis tutores Dr. Q.F. Carlos Silva y Dra. Q.F. Zoila Luna por no solo compartir sus conocimientos conmigo sino también sus consejos. Y finalmente quiero agradecerles a mis amigos, compañero de tesis y futuros colegas por su amistad brindada y todos los momentos no solo de estudio sino de recreación compartida.. Melina Carpio Arévalo. Este trabajo investigativo quiero dedicarlo a mi familia, especialmente a mis Padres quienes me han apoyado siempre en el transcurso de mi vida. A mis hermanos y a cada una de las personas que me brindaron su ayuda de una forma u otra. A mis compañeros de clase y amigos con les he compartido momentos de estudio y relajación. Y agradezco a mis tutores Dr. Q.F. Carlos Silva y Dra. Q.F. Zoila Luna por sus conocimientos compartidos en el desarrollo de esta tesis.. Oscar Fernández Villasagua.

(14) II. DEDICATORIA El presente trabajo investigativo va dedicado a mi familia quienes me han brindado la educación y enseñado que con dedicación y esfuerzo se pueden cumplir las metas trazadas. Y también va dedicada a dos personas especiales que me ven desde el cielo mi padre Darío Carpio y mi abuelo William Arévalo a quienes me hubiese encanto que vean la profesional en la que me he convertido y que sé que se sentirían muy orgullosos por los logros que he conseguido.. Melina Carpio Arévalo. Este trabajo va dedicado a mis padres: Oscar Fernández León y a Mónica Villasagua que me apoyaron en el transcurso de mi carrera y a mi hermana Angie Fernández. A mis amigos en especial a mi compañera de tesis. Oscar Fernández Villasagua.

(15) III. Índice de Contenido AGRADECIMIENTO ........................................................................................................................I DEDICATORIA ................................................................................................................................II RESUMEN ......................................................................................................................................IX ABSTRACT......................................................................................................................................X CAPÍTULO I .....................................................................................................................................3 PROBLEMA.....................................................................................................................................3 I.1 Planteamiento del problema .............................................................................................3 I.2 Formulación del problema.................................................................................................4 I.3 Hipótesis ................................................................................................................................4 I.4 Justificación e Importancia ...............................................................................................4 I.5 Operacionalización de las Variables ...............................................................................5 I.5.1 Variable Dependiente...................................................................................................5 I.5.2 Variable Independiente................................................................................................5 I.6 Objetivos:...............................................................................................................................7 I.6.1 Objetivo General ...........................................................................................................7 I.6.2 Objetivos Específicos: ................................................................................................7 CAPITULO II ....................................................................................................................................8 MARCO TEÓRICO .........................................................................................................................8 II.1 Antecedentes .......................................................................................................................8 II.1.1 Piscicultura o Acuicultura .........................................................................................8 Diagrama de Flujo 1 Criterios de selección de peces para Piscicultura .................9 Diagrama de Flujo 2 Fases de Proceso productivo en Piscicultura .........................9 II.1.2 Sistemas de Cultivo ..................................................................................................10 II.1.3 Manejo de Peces ........................................................................................................10 II.1.4 Calidad del Agua........................................................................................................11 II.1.5 Evaluación de la Calidad del Agua ........................................................................12 II.1.6 Parámetros de Calidad del Agua Potable ............................................................14 II.1.7 Parámetros de Calidad del Agua para el Cultivo de Peces .............................16 II.1.8 Hidroponía ...................................................................................................................23 II.1.9 Forraje Verde Hidropónico ......................................................................................25 II.2 Aspectos Teóricos ...........................................................................................................27.

(16) IV II.2.1 Tilapia Plateada ..........................................................................................................27 II.2.2 Chame ..........................................................................................................................32 CAPITULO III .................................................................................................................................36 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ..............................................................................36 III.1 Lugar de la Investigación ..............................................................................................36 III.2 Lugar de Análisis .............................................................................................................36 III.3 Período de la Investigación ...........................................................................................37 III.4 Tipo de Investigación: ....................................................................................................37 III.5 Materiales y Equipo .........................................................................................................37 III.5.1 Materiales ...................................................................................................................37 III.5.2 Equipos .......................................................................................................................38 III.6 Universo .............................................................................................................................38 III.7 Muestra ..............................................................................................................................39 III.7.1 Peso, talla y ración alimenticia de Tilapia y Chame .........................................39 III.7.2 Análisis de aguas .....................................................................................................39 III.8 Metodología a emplearse...............................................................................................39 III.8.1 Análisis Físicos .........................................................................................................39 III.8.2 Análisis Químicos ....................................................................................................40 III.8.3 Análisis Microbiológicos ........................................................................................42 III.9 Peso y talla ........................................................................................................................43 III.9.1 Peso .............................................................................................................................43 III.9.2 Talla .............................................................................................................................43 III.10 Análisis Organoléptico.................................................................................................43 III.11 Ración alimenticia .........................................................................................................44 III.12 Mortalidad .......................................................................................................................44 CAPITULO IV ................................................................................................................................45 RESULTADOS ..............................................................................................................................45 IV.1 Análisis Físico: ................................................................................................................45 IV.2 Análisis Químicos ...........................................................................................................47 IV.3 Análisis Microbiológicos ...............................................................................................50 IV.4 Peso y Talla ......................................................................................................................51 IV.5 Mortalidad .........................................................................................................................51 IV.6 Análisis Organolépticos ................................................................................................52.

(17) V DISCUSIÓN ...................................................................................................................................53 RECOMENDACIONES ................................................................................................................56 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..........................................................................................57.

(18) VI. Índice de Tablas Tabla 1 Definición Operacional de Variables ..............................................................................6 Tabla 2 Parámetros Fisicoquímicos del Agua Potable ............................................................15 Tabla 3 Parámetros Microbiológicos del Agua Potable ...........................................................16 Tabla 4 Síntomas observados en peces en estanques de cultivo, probables causas y sugerencia de medidas correctivas de manejo ...................................................................19 Tabla 5 Criterios microbiológicos de aguas usadas en acuicultura........................................21 Tabla 6 Cálculo de ración alimenticia .........................................................................................22 Tabla 7 Parámetros de Calidad del agua para cultivo de Tilapia ...........................................29 Tabla 8 Requerimientos Medioambientales para el cultivo de Chame ..................................34 Tabla 9 Efectos de la densidad de Oxígeno ..............................................................................35 Tabla 10 Promedio de pH ............................................................................................................45 Tabla 11 Promedio de Temperatura (°C) ...................................................................................46 Tabla 12 Promedio de Oxígeno Disuelto (mg/L) .......................................................................46 Tabla 13 Resultados de Sólidos Totales (mg/L) .......................................................................47 Tabla 14 Resultados de Nitritos (mg/L) ......................................................................................47 Tabla 15 Resultados de Nitratos (mg/L).....................................................................................48 Tabla 16 Resultados de Alcalinidad/Dureza (mg/L) .................................................................48 Tabla 17 Resultados de Salinidad (mg/L) ..................................................................................49 Tabla 18 Resultados de Coliformes Fecales UFC/100ml ........................................................50 Tabla 19 Resultados de Coliformes Totales UFC/100ml .........................................................50 Tabla 20 Promedio de Peso y Talla ............................................................................................51 Tabla 21 Porcentaje de Mortalidad .............................................................................................51 Tabla 22 Resultados de Análisis Organoléptico de Tilapia y su Testigo ...............................52 Tabla 23 Resultados de Análisis Organoléptico de Chame y su Testigo ..............................52 Tabla 24 Registro diario de Temperatura y pH de Junio ...........................................................1 Tabla 25 Registro diario de Temperatura y pH de Julio.............................................................2 Tabla 26 Registro diario de Temperatura y pH de Agosto ........................................................3 Tabla 27 Registro diario de Temperatura y pH de Septiembre.................................................4 Tabla 28 Registro diario de Temperatura y pH de Octubre .......................................................5 Tabla 29 Registro diario de Temperatura y pH de Noviembre ..................................................6 Tabla 30 Registro diario de Oxígeno Disuelto de Junio .............................................................7 Tabla 31 Registro diario de Oxígeno Disuelto de Julio ..............................................................8 Tabla 32 Registro diario de Oxígeno Disuelto de Agosto ..........................................................9 Tabla 33 Registro diario de Oxígeno Disuelto de Septiembre ................................................10 Tabla 34 Registro diario de Oxígeno Disuelto de Octubre ......................................................11 Tabla 35 Registro diario de Oxígeno Disuelto de Noviembre .................................................12 Tabla 36 Presupuesto y Financiamiento del Proyecto Investigativo ......................................13.

(19) VII. Índice de Ilustración Ilustración 1 Morfología de la Tilapia ..........................................................................................28 Ilustración 2 Dormitator latifrons ..................................................................................................33 Ilustración 3 Fuente: Google maps .............................................................................................36.

(20) VIII. Índice de Anexos Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura. 1 Área Piscícola, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia ..............................14 2 Sistema de Oxigenación ..............................................................................................14 3 Sistema de Riego..........................................................................................................15 4 Sistema de Drenaje de agua .......................................................................................15 5 Cultivo de maíz y soya hidropónica ............................................................................16 6 Control de PH, Temperatura y Oxígeno Disuelto .....................................................16 7 Toma de muestras de agua de los tanques ..............................................................17 8 Toma de muestra del Agua de Entrada .....................................................................17 9 Transporte de muestras ...............................................................................................18 10 Muestras analizadas (A-B-C-E-T1-T2) ....................................................................18 11 Análisis de Salinidad ..................................................................................................19 12 Análisis de Alcalinidad ...............................................................................................19 13 Análisis de Sólidos Totales .......................................................................................20 14 Muestreo Peso y talla.................................................................................................20 15 Control de Talla ...........................................................................................................21 16 Control de Peso ..........................................................................................................21 17 Cálculo para ración alimenticia .................................................................................22 18 Alimentación de los peces al voleo ..........................................................................22 19 Fase de cosecha ........................................................................................................23 20 Análisis Organoléptico de Tilapia .............................................................................23 21 Análisis Organoléptico del Chame ...........................................................................24 22 Informe de Físico-químico y Microbiológico Tanque A ........................................25 23 Informe Físico-químico y Microbiológico Tanque B ...............................................26 24 Informe Físico-químico y Microbiológico Tanque C ...............................................27 25 Informe Físico-químico y Microbiológico Tanque E ...............................................28 26 Informe Análisis Organoléptico Tilapia maíz...........................................................29 27 Informe Análisis Organoléptico Tilapia soya ...........................................................30 28 Informe Análisis Organoléptico Testigo de Tilapia .................................................31 29 Informe Análisis Organoléptico Chame maíz .........................................................32 30 Informe Análisis Organoléptico Testigo de Chame ................................................33.

(21) IX. FACULTAD: CIENCIAS QUÍMICAS CARRERA: QUÍMICA Y FARMACIA. UNIDAD DE TITULACIÓN ANÁLISIS DE LA CALIDAD DEL AGUA PARA EL MANEJO DE TILAPIA (Oreochromis sp.) Y CHAME (Dormitator latifrons) EN EL Km 27,5 VÍA A DAULE. Autores: Melina Muriel Carpio Arévalo; Oscar Rugery Fernández Villasagua Tutor: Dr. Q.F. Carlos Silva Huilcapi, Mg. RESUMEN. La Calidad de Agua es un punto muy importante para el desarrollo de los peces, por. este. motivo. se. deben. mantener. los. parámetros. fisicoquímicos. y. microbiológicos dentro de los rangos de aceptación. Los resultados obtenidos para los análisis físicos de oxígeno disuelto, pH y temperatura se encontraron dentro de los límites máximos permisibles, mientras que los análisis químicos de nitritos se encontraron elevados, la medida de solución tomada para reducir los niveles de nitrito fue realizar recambios de agua más seguidos, inicialmente cada 10 días y finalmente cada 2 días.. Los análisis microbiológicos de coliformes fecales y. totales mostraron resultados elevados de coliformes fecales >1 durante la fase intermedia de la investigación, mientras que para los coliformes totales se encontraron valores elevados en la fase intermedia y. final, aunque dichas. bacterias no provocan mortalidad en peces, si son evidencia de contaminación en el agua producto de desechos de los peces.. Palabras clave: Piscicultura - Calidad del agua - Hidroponía - Oreochromis sp - Dormitator latifrons.

(22) X. FACULTY: CHEMICAL SCIENCES CAREER: CHEMISTRY AND PHARMACY TITULATION UNIT. ANALYSIS OF THE QUALITY OF WATER FOR THE HANDLING OF TILAPIA (Oreochromis sp.) AND CHAME (Dormitator latifrons) AT Km 27.5 VIA DAULE. Authors: Melina Muriel Carpio Arévalo; Oscar Rugery Fernández Villasagua Advisor: Dr. Q.F. Carlos Silva Huilcapi, Mg. ABSTRACT. Water Quality is a very important point for the development of fish, for this reason the physicochemical and microbiological parameters must be maintained within the acceptance ranges. The results obtained for the physical analysis of dissolved oxygen, pH and temperature were found within the maximum permissible limits, while chemical analyzes of nitrites were found high, the measure of solution taken to reduce nitrite levels was to make water replacements more followed, initially every 10 days and finally every 2 days. The microbiological analyzes of fecal and total coliforms showed high results of fecal coliforms >1 during the intermediate phase of the investigation, while for the total coliforms, high values were found in the intermediate and final phase, although these bacteria do not cause mortality in fish, if they are evidence of contamination in the water product of fish waste.. Key words: Fish culture - Water quality - Hydroponics - Oreochromis sp - Dormitator latifrons.

(23) INTRODUCCIÓN. La piscicultura o acuicultura, es una técnica creada por el hombre para proveerse de alimentación, mediante el cultivo de peces y/o mariscos ya sea en estanques, lagos, lagunas, reservorios que estén provistos de agua natural o artificial, bajo condiciones ambientales controladas; teniendo en consideración las necesidades de la especie a cultivar para su posterior consumo y comercialización (Ballesteros, 2011). La piscicultura se aplica con la finalidad de que los peces criados sean comercializados, es primordial que su desarrollo sea bajo condiciones adecuadas; alimentación y ambiente, para un crecimiento normal, que favorezcan una calidad de su carne y libre de microorganismos patógenos (Enrique, 2014).. Sin bien es cierto, los peces como todo ser vivo, se desarrollan mejor en su hábitat natural, conociendo los parámetros para su desarrollo, es posible facilitar un hábitat similar al natural, bajo condiciones fisicoquímicos y microbiológicos controlados del. entorno, obteniendo. así. un. ambiente. idóneo. para. su. crecimiento (Mendoza, 2013).. Se define como hidroponía, al cultivo industrial de las plantas en las que en vez de emplear tierra, se emplean únicamente soluciones acuosas, con nutrientes químicos disueltos o con sustratos estériles que le brinden soporte a la planta ya que si bien es cierto la tierra en sí no interviene en el crecimiento de la planta, solo actúa como reservorio de minerales y nutrientes que, al disolverse con el agua son absorbidos por las mismas (Beltrano & Giménez, 2015). En base a lo anteriormente mencionado, el presente proyecto investigativo propone un medio de cultivo de tilapia y chame no solo con balanceado común, sino brindando una nueva forma de obtención del alimento para peces empleando la hidroponía, lo que permitirá que la población no solo críe una especie. 1.

(24) determinada sino también que sea capaz de por sus propios medios cultivar plantas que le servirán de alimento (Ross, 2016). El cultivo de tilapia y chame se realizó con una alimentación a base de maíz y soya, obtenidos por hidroponía, teniendo como testigo o grupo control tilapias y chames cultivados con una alimentación única de balanceado común para peces, a su vez realizando un control de calidad fisicoquímico y microbiológico del agua de los tanques donde se desarrolló la investigación, para obtener un producto de mejor calidad, tanto en tamaño, peso y calidad organoléptica de su carne (Robledo., 2013).. Luego de terminada la investigación, Se espera que los resultados obtenidos sirvan como alternativa de cultivo de peces y como base para investigaciones futuras relacionadas a este tema.. 2.

(25) CAPÍTULO I PROBLEMA I.1 Planteamiento del problema La Piscicultura o cultivos de peces es una técnica muy utilizada para la producción de Tilapia y Chame en el Ecuador ya que su consumo se ha incrementado en los últimos años (Espín, 2016). La tilapia y el chame son cultivados de manera tradicional en estanques de tierra, pero en la actualidad se buscan métodos alternativos para cambiar la forma de producción de estas especies, utilizando tanques con suficiente espacio y volúmenes adecuados de agua (Nicovita, 2015). La Tilapia y Chame son especies de fácil manejo ya que resisten a la manipulación, a las enfermedades y a factores físicos y/o químicos, terminada la investigación se espera obtener buenos resultados, con el balanceado común como alimento; sin embargo se toma en consideración una forma alternativa de alimentación hidropónica para las especies de cultivo (Saavedra, 2006). El objetivo de este trabajo es Analizar la Calidad del Agua para la crianza de Tilapia y Chame alimentados con maíz y soya hidropónica, mediante el control de parámetros Físicos-químicos: oxígeno disuelto, pH, temperatura, sólidos totales, nitritos, nitratos, dureza y alcalinidad y Microbiológicos: Coliformes Totales y Fecales (Ecuatoriana).. 3.

(26) I.2 Formulación del problema ¿Cuáles son los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos de la calidad del agua, eficaces para el cultivo de Tilapia y Chame con alimentación de maíz y soya hidropónica?. I.3 Hipótesis Los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos normales de la calidad del agua son eficaces para el cultivo de Tilapia y Chame con alimentación de maíz y soya hidropónica.. I.4 Justificación e Importancia. La presente investigación va encaminada a un estudio concreto sobre la calidad del agua empleada para piscicultura, esto comprende el agua potable de entrada, durante el proceso y finalmente el agua de salida de los tanques donde se crían a los peces en la de Medicina Veterinaria y Zootecnia ubicada en el Km 27, 5 vía a Daule, enfocada a un crecimiento óptimo de los peces ahí criados; tanto tilapia como chame. De este modo resulta de vital importancia realizar un análisis microbiológico y fisicoquímico del agua, los cuales serán comparados con estándares de calidad ambiental del agua teniendo en cuenta los límites máximos permisibles empleados para piscicultura, para las especies estudiadas (Gonzalez & Aguirre, 2013). El número de cambios del agua están vinculados a la calidad inicial del agua, alimentación y cuidado de los peces, la frecuencia con la que se realizan los cambios de agua de los peces ayudará a que se mantengan las condiciones óptimas de crecimiento, teniendo en consideración factores como: nitritos, nitratos, amoníaco, niveles de oxígeno etc., ya que dichos factores si no son controlados. 4.

(27) pueden influenciar en la calidad del agua de los peces y por ende afectar su normal crecimiento (Técnica, 2013). Los datos recopilados a lo largo de este estudio son de importancia para comparar con los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos del agua, requeridos para un correcto desarrollo de la tilapia y el chame; dicha información servirá como base para investigaciones futuras relacionadas al tema y se permitirá plantear otra forma de alimentación no solo para los habitantes sino que a su vez a la especie que críen, tomando en consideración lo siguiente: Delimitación: Comprende un análisis de Junio – Diciembre 2018 en la Universidad de Guayaquil, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia situada en el Km 27,5 vía a Daule.. I.5 Operacionalización de las Variables. I.5.1 Variable Dependiente: Parámetros Físicos, Parámetros Químicos y Parámetros Microbiológicos I.5.2 Variable Independiente: Calidad del Agua. 5.

(28) Tabla 1 Definición Operacional de Variables TIPO. VARIABLE. CONCEPTUALIZACIÓN. MEDICIÓN. Capacidad inherente que INDEPENDIENTE. Calidad del agua. posee el agua con la. Cualitativa y. finalidad de responder a. Cuantitativa. los usos deseados. Características del agua Parámetros. que responden a los. Físicos. sentidos de la vista, del. Cualitativa. tacto, gusto y olfato Capacidad del agua para. DEPENDIENTE. Parámetros. disolver diversas. Químicos. sustancias y conocer su. Cuantitativa. origen. Aceptabilidad de un Parámetros Microbiológicos. producto basada en la ausencia o presencia, o. Cuantitativa. en la cantidad de microorganismos.. Fuente: (Autores, 2019). 6.

(29) I.6 Objetivos: I.6.1 Objetivo General Analizar la Calidad del Agua para el manejo de Tilapia y Chame con alimentación de maíz y soya hidropónica en el Km 27,5 vía a Daule.. I.6.2 Objetivos Específicos:. ❖ Efectuar análisis fisicoquímico del agua para el manejo de Tilapia y Chame. ❖ Evaluar la calidad del agua mediante análisis microbiológico para el manejo de Tilapia y Chame con alimentación de maíz y soya hidropónica. ❖ Realizar una comparación de peso y talla de las especies cultivadas bajo parámetros ambientales y alimenticios controlados.. 7.

(30) CAPITULO II MARCO TEÓRICO. II.1 Antecedentes El cultivo en estanques de peces es considerado una práctica antigua siendo uno de los métodos de producción, probablemente desarrollada por los iniciales agricultores. Las reseñas más antiguas sobre esta práctica proceden de aproximadamente 4000 años en China, donde fue documentada la producción combinada de arroz y peces durante 3500 años en la Mesopotamia y el linaje de Han Oriental (FAO, Los pequeños estanques, 2000).. II.1.1 Piscicultura o Acuicultura La piscicultura consiste principalmente en la producción de peces en estanques, lagunas y otros cuerpos de aguas naturales y artificiales. (Ruiz, 2015). Un elevado incremento de la acuicultura se debe a que los peces son animales que resisten a cambios en el ambiente (Meyer, 2014). Actualmente, la acuicultura o piscicultura, no solo se utiliza para referirse a la cría de peces en estanques, por razones estadísticas, la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación) define la acuicultura como la utilización de organismos acuáticos, incluyendo peces, crustáceos, moluscos y plantas acuáticas (Producción & Acuicultura., 2015). En este caso, explotación implica cierta forma de intervención en el proceso de cría con la finalidad de mejorar la producción, así como de asegurar la propiedad de las existencias que están siendo cultivadas (Meyer, 2014).. 8.

(31) Diagrama de Flujo 1 Criterios de selección de peces para Piscicultura Adaptación a condiciones de cautiverio Rápido crecimiento y buena conversión alimenticia Aceptación de alimentos diversos Tolerancia a condiciones extremas de calidad de agua Capacidad de alcanzar tamaños de venta antes de la reproducción. (González, 2013) La acuicultura consiste en la cría y uso de los recursos acuáticos vivos en un medio en específico. En la actualidad, sus objetivos más frecuentes son: ➢ Producción de alimentos con un alto valor nutritivo para el consumo humano. ➢ Contribución a la formación del ingreso y a la creación de empleo rurales. ➢ Cultivo de especies ornamentales con propósitos estéticos. ➢ Desalinización y otras formas de recuperación de suelos agrícolas (Meyer, 2014). Diagrama de Flujo 2 Fases de Proceso productivo en Piscicultura Acondicionamien to del tanque, estanque, reservorio etc.. Siembra de los peces. Alimentación. Cosecha y comercialización. Monitoreo de la calidad del agua. Evaluación de crecimiento. (González, 2013) 9.

(32) II.1.2 Sistemas de Cultivo Dentro de este se pueden describir tres sistemas de cultivo distintos: extensivos, semi intensivos e intensivos (Ruiz, 2015). ❖ Extensivos: Consiste en el aprovechamiento de cuerpos de aguas naturales, lagunas, embalses o represas, con miras a aumentar la producción piscícola, obteniéndose un beneficio adicional para el cual fue construido, esto en el caso de embalse o represas, con recursos económicos mínimos y densidades de siembra de peces bajas (Meyer, 2014). ❖ Semi – intensivos: Sistema realizado en estanques artificiales, además se utiliza fertilización inorgánica y alimento balanceado, con densidades de siembra de peces más elevadas (Técnica, 2013). ❖ Intensivos: Este tipo de sistema de piscicultura requiere una mayor inversión y la producción es más alta. Parte de esta inversión está destinada a la construcción de estanques y salas de reproducción donde se practica la inducción al desove e incubación de larvas, en muchos casos está provista de aireación (Ruiz, 2015). II.1.3 Manejo de Peces II.1.3.1 Siembra La liberación de los alevines en los tanques de producción es una de las actividades de manejo más crítica, esto es debido a que los peces no regulan su temperatura corporal, y por este motivo la influencia del ambiente externo es determinante en su fisiología, pudiendo causar la muerte de los peces si no se toman las debidas precauciones (Balbuena, 2011). II.1.3.2 Inspección visual diaria Se debe mantener una observación diaria de la conducta de los peces, especialmente durante la alimentación ya que se pueden detectar situaciones anormales en la población (Balbuena, 2011).. 10.

(33) II.1.3.3 Capturas para Control Se debe realizar capturas de control y registros biométricos cada semana o mes, ya que esto favorece para realizar los ajustes de alimentación, y conocer la cantidad adecuada de alimento acorde a la biomasa estimada de cada pez (Kimoon, 2014). II.1.3.4 Cosecha Una vez alcanzado el tamaño y peso deseado por el productor los peces son cosechados. La cosecha se puede ejecutar de dos formas: •. Cosecha total: Consiste en retirar todos los peces que se encuentran en el estanque. Generalmente se acompaña con el vaciado y secado del estanque (Balbuena, 2011).. •. Cosecha parcial: Consiste en retirar una parte de los ejemplares, puede realizarse con atarrayas o redes de arrastre y generalmente no se requiere bajar el nivel del estanque (Balbuena, 2011).. ii.1.3.5 Transporte. Puede realizarse a través de sistemas cerrados o abiertos. •. Sistema cerrado: Consiste en colocar a los peces en recipientes o embalajes herméticamente cerrados, creando un ambiente apropiado que garanticen la supervivencia durante el transporte (Balbuena, 2011).. •. Sistema abierto: Consiste en colocar los peces en recipientes abiertos con agua (Balbuena, 2011).. II.1.4 Calidad del Agua La calidad del agua se define a un conjunto de características fisicoquímicas y microbiológicas, así como de sus valores de aceptación o de rechazo. La calidad fisicoquímica del agua está basada en la determinación de sustancias químicas específicas que pueden afectar la salud a períodos cortos o largos de exposición (Wu, 2013). 11.

(34) Por lo general, la calidad del agua se determina comparando las características físicas y químicas de una muestra de agua con unas directrices o estándares de calidad del agua. En el caso del agua potable, estas normas se establecen para asegurar un suministro de agua limpia y saludable para el consumo humano y, de este modo, proteger la salud de las personas. Estas normas se basan normalmente en unos niveles de toxicidad científicamente aceptables tanto para los humanos como para los organismos acuáticos (Ruiz, 2015). A nivel mundial, con el crecimiento de la población humana, la expansión de la actividad tanto industrial como agrícola y la amenaza de cambio climático, el deterioro de la calidad del agua se ha convertido en motivo de preocupación (Wu, 2013). A nivel global, el principal problema relacionado con la calidad del agua lo constituye la eutrofización, que es el resultado de un aumento de los niveles de nutrientes (generalmente fósforo y nitrógeno) que afecta sustancialmente los usos del agua. Las mayores fuentes de nutrientes provienen de la escorrentía agrícola y de las aguas residuales domésticas (también fuente de contaminación microbiana), de efluentes industriales y emisiones a la atmósfera procedentes de la combustión de combustibles fósiles y de los incendios forestales (Ki-moon, 2014). La calidad del agua puede verse modificada ya sea por causas naturales o por factores externos. Cuando los factores externos que degradan la calidad natural del agua son ajenos al ciclo hidrológico, se habla de contaminación. La prevención, control y resolución de los problemas derivados de la contaminación de las aguas constituye uno de los objetivos que deben plantearse en cualquier política avanzada de gestión de recursos hídricos (Matas, 2011). II.1.5 Evaluación de la Calidad del Agua La descripción y evaluación de la calidad del agua es una materia compleja, en cuanto a la capacidad de las diferentes metodologías para informar sobre el carácter cualitativo y cuantitativo del recurso hídrico (Matas, 2011). 12.

(35) La evaluación de la calidad del agua se define como un proceso de valoración total de la naturaleza, no solamente física sino química y microbiológica del agua en relación con la calidad natural, tomando en consideración los usos a darse, principalmente a usos que se puedan afectar la salud humana, y a la de los sistemas acuáticos (Wu, 2013). Esta abarca el monitoreo que define la condición del agua, suministra información disponible que permitan establecer relación causa-efecto. Su importancia radica en la interpretación, el reporte de resultados del monitoreo y que a su vez sirvan como base para acciones futuras (Matas, 2011). El problema reside fundamentalmente en la definición que se adopte del concepto calidad del agua, para el que existen distintas interpretaciones. Así, se puede entender la calidad, desde un punto de vista funcional, como la capacidad intrínseca que tiene el agua para responder a los usos que se podrían obtener de ella (Wu, 2013). II.1.5.1 Control y muestreo del agua El control de calidad del agua consiste en una recolección de información en diferentes sitios a intervalos regulados con la finalidad de proveer datos que puedan ser empleados para definir condiciones recientes y previamente establecidas, entre otras (Ruiz, 2015). Es necesario tener en consideración que al momento de realizar la toma de muestra directamente del lugar, sea este un lago, río, reservorio etc., dicha muestra a analizar debe ser representativa, por lo que no es conveniente recolectar muestras de agua que estén próximas a la orilla, se selecciona un punto homogéneo, es decir donde haya una mezcla (Wu, 2013). Se sumerge el recipiente en el agua de unos 15 a 30 centímetros de profundidad aproximadamente con la abertura hacia abajo, con la finalidad de evitar el ingreso de los desechos flotantes que se encuentren presentes, e inmediatamente se endereza hacia arriba y la boca contra la dirección de la corriente, evitando que el. 13.

(36) agua toque la mano antes de entrar al recipiente, y en caso de no haber corriente, el recipiente se empujará horizontalmente a través del agua (Wu, 2013). II.1.6 Parámetros de Calidad del Agua Potable Los parámetros indicadores de contaminación o índices de calidad permiten medir los cambios percibidos en un cierto cuerpo de agua que puede ser afectado por distintos tipos de contaminación o degradación física. Cualquier cambio significativo en la concentración de algún parámetro indicador es sospecha de algún grado de contaminación, ya sea físico, químico o microbiológico (Wu, 2013). Basada en la Norma Técnica Ecuatoriana (INEN 1108, 2011) (Instituto Ecuatoriano de Normalización) sobre Agua Potable, específica que los sistemas de abastecimiento de agua potable se acogerán al reglamento de Buenas Prácticas de Manufactura (producción) del Ministerios de Salud Pública. Los requisitos fisicoquímicos y microbiológicos que debe cumplir el agua potable están mostrados en la tabla 2:. 14.

(37) Tabla 2 Parámetros Fisicoquímicos del Agua Potable PARAMETRO Características físicas Color Turbiedad Olor Sabor Inorgánicos Antimonio, Sb Arsénico, As Bario, Ba Boro, B Cadmio, Cd Cianuros, CNCloro libre residual Cobre, Cu Cromo, Cr (cromo total) Fluoruros Manganeso, Mn Mercurio, Hg Níquel, Ni Nitratos, NO3 Nitritos, NO2 Plomo, Pb Radiación total ` Radiación total `` Selenio, Se. UNIDAD. Límite máximo permitido. Unidades de color aparente (Pt-Co) NTU -----. 15 5 no objetable no objetable. mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Bg/l Bg/l mg/l. 0,02 0,01 0,7 0,5 0,003 0,07 0,3 a 1,5 1) 2,0 0,05 1,5 0,4 0,006 0,07 50 0,2 0,01 0,1 1,0 0,01. `` Es el rango en el que debe estar el cloro libre residual luego de un tiempo mínimo de contacto de 30 minutos. ` Corresponde a la radicación emitida por los siguientes radionucleidos: 210Po, 224 Ra, 228Ra, 232Th, 234U, 238U, 239Pu `` Corresponde a la radiación emitida por los siguientes radionucleidos: 60Co, 80 Sr, 90Sr, 129I, 131I, 134Cs, 137Cs, 210Pb, 228Ra. (INEN 1108, 2011). 15.

(38) Tabla 3 Parámetros Microbiológicos del Agua Potable Máximo (1):. Coliformes fecales - Tubos múltiples NMP/100 ml ò - Filtración por membrana UFC/ 100ml Crytosporidium, número de ooquistes/100 litros Giardia, número de quistes/100 litros. < 1,1 ` < 1 `` Ausencia Ausencia. ` < 1,1 significa que en el ensayo de NMP utilizando 5 tubos de 20 cm3 ò 10 tubos de 10 cm3 ninguno es positivo. `` <1 significa que no se observan colonias (1) ver anexo 1, para el número de unidades (muestras) a tomar de acuerdo con la población servida.. (INEN 1108, 2011) II.1.7 Parámetros de Calidad del Agua para el Cultivo de Peces Para el cultivo o manejo de especies acuáticas influye mucho la calidad del agua, por lo que para la lograr una buena producción, es necesario mantener condiciones del agua tanto fisicoquímicas como microbiológicas que se encuentren dentro de los límites de tolerancia, dado que una mala calidad del agua afecta directamente el desarrollo de los peces a nivel de branquias, reduciendo su capacidad respiratoria y metabólica, provocando así un crecimiento lento (Delgado, 2017). En general los organismos acuáticos no están adaptados a aguantar cambios bruscos en la calidad del agua, sino a cambios graduales. Los peces son muy sensibles a cambios en la concentración de oxígeno disuelto, pH, temperatura, y otros factores de la calidad del agua. Para poder manejar bien los cultivos acuícolas, se necesita un entendimiento claro de los parámetros más importantes de la calidad del agua y conocimientos sobre varias reacciones y procesos químicos-físicos que ocurren en el agua (Delgado, 2017). La composición del agua de un estanque cambia continuamente, dependiendo de los cambios climáticos y de la manera en que se utiliza el estanque. El objetivo de. 16.

(39) un buen manejo es controlar la composición del agua para lograr las mejores condiciones ambientales para los peces (Delgado, 2017). Los límites máximos permisibles varían de acuerdo con la especie a cultivar tomando en consideración su condición ambiental óptima para su desarrollo, por ejemplo, especies como la tilapia resisten temperaturas que oscilan entre 37° 42°C y otras como el pez paraíso que soporta temperaturas cercanas a 0°C (Vides, 2016). De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud y la Organización Panamericana, se consideran importantes los siguientes parámetros: II.1.7.1 Características Físicas: a. Turbidez Dificultad presentada para el paso de luz a través de una columna de agua. El grado de transparencia del agua puede estar asociado a la presencia de plancton, materiales inorgánicos y orgánicos en suspensión (Balbuena, 2011). b. Color Esta característica del agua puede estar ligada a la turbiedad o presentarse independientemente de ella. Esta característica del agua se atribuye comúnmente a la presencia de taninos, lignina, ácidos húmicos y ácidos grasos (Bautista & Marcial, 2011).. c. Olor y Sabor El sabor y el olor están estrechamente relacionados; por eso es común decir que “a lo que huele, sabe el agua”. En términos prácticos, la falta de olor puede ser un indicio indirecto de la ausencia de contaminantes, tales como los compuestos fenólicos. Por otra parte, la presencia de olor puede indicar una acción séptica de compuestos orgánicos en el agua (Bautista & Marcial, 2011).. 17.

(40) II.1.7.2 Características Físico - Químicas: a. Amoníaco Puede ser tóxico en su forma gaseosa o no ionizada (NH3). Esta toxicidad guarda una relación directa con el pH (a mayor pH, mayor concentración del amonio no ionizado). El amonio es generado por la acumulación de nitrógeno proveniente de la orina y las heces fecales de los peces en cultivo; del alimento no consumido y de la materia orgánica presente en el estanque, por lo que una concentración elevada refleja un mal manejo y bajo recambio de agua para diluir su concentración. Niveles de amoníaco bajos, de hasta 0,06 mg/L dañan las agallas, reducen la alimentación y entorpecen los procesos naturales de los peces ( Bernardo Labs, 2017). b. Nitritos y Nitratos La toxicidad de nitrito (NO2) ha sido demostrada en los peces, siendo más susceptibles a los alevines y los juveniles. Consideraciones superiores a 0.2 mg/l se consideran de riesgo para la mayoría de las especies de peces. El nitrito al igual que el amonio y el nitrato (NO3) son derivadas de procesos de transformación (nitrificación) realizados por bacterias en el estanque (Gutierrez N. , 2014). c. Oxígeno disuelto Es considerado como el parámetro indicador de la calidad del agua más importante y más crítico. El requerimiento de oxígeno disuelto de los peces varía de acuerdo con la especie y etapa de desarrollo, y se recomienda que este no sea inferior a 3 mg/l y no superior a 10 mg/l ( Bernardo Labs, 2017). d. pH Es una variable básica que indica el grado de acidez o alcalinidad del agua. Esta variable tiene mucha influencia en una serie de reacciones que ocurren en el agua. Las aguas con valores que oscilan entre 6.5 a 9 registrados por las. 18.

(41) mañanas, son el valor de pH ideal para la acuicultura, valores fuera de este rango pueden causar efectos adversos en los peces (Bautista & Marcial, 2011).. e. Temperatura: La temperatura en el estanque está regulada por la incidencia de la radiación solar, la cual está estrechamente asociada a las estaciones del año (Gutierrez N. , 2014).. Tabla 4 Síntomas observados en peces en estanques de cultivo, probables causas y sugerencia de medidas correctivas de manejo. Síntoma,. Problemas,. Medidas Correctivas. conducta. causas. Prácticas. Observaciones Analizar la calidad. Falta de oxígeno Peces boqueando. en el agua u. en la superficie. oclusión de branquias.. Recambio inmediato. del agua (amonio,. de al menos un 50 %. nitrito); analizar. del agua.. branquias de peces. Suspender la. en búsqueda de. alimentación.. algas toxicas o parásitos.. Peces. Falta de oxígeno. concentrados en. en el agua;. la entrada de. temperatura. agua. elevada en el agua.. Peces con opérculo (agallas) abiertas flotando. Recambio inmediato de al menos un 50 % del agua. Suspender la alimentación.. Medir temperatura del agua; analizar calidad del agua (amonio, nitrito).. Niveles de nitrito. Recambio inmediato. Analizar la calidad. y/o amonio. de al menos un 50 %. del agua (amonio,. elevados,. del agua.. nitrito); analizar. parasitosis;. branquias de peces. presencia de algas. Suspender la. en búsqueda de. filamentosas;. alimentación.. algas tóxicas o 19.

(42) exceso de alimento. parásitos.. en polvo. Recambio gradual del agua del estanque para eliminar algas; Peces con ojos saltones. Sobre saturación. suspensión de toda. de oxígeno en el. agitación; disminución. agua.. de nivel en un 20 % (a mayor temperatura menor concentración. Revisión clínica de peces con exoftalmia (ojos saltones) en búsqueda de parásitos.. de oxigeno). Algas en forma de hilos verdes (filamentosas). Niveles de amonio elevado; cambio drástico de pH por lluvias.. Recambio brusco de agua (> 50 %); adición de cal.. Medición de pH, amonio, nitrito.. Recambio brusco de Peces con agallas. Elevados niveles. agua (> 50 %); con. negras o. de nitrito y/o. agitación (a chorro).. deshilachadas. amonio.. Ingreso de agua nueva. Medición de pH, amonio, nitrito.. al fondo para mezclar.. Mal olor del agua. Bajo recambio de. Recambio brusco de. agua; acumulación. agua (> 50 %); con. de alimento no. agitación (a chorro).. consumido en el. Ingreso de agua nueva. fondo; falta de. al fondo para mezclar.. oxígeno en fondo;. Adición de cal.. posible mortalidad. Ajustar el suministro de. en capas inferiores.. alimento.. Exceso de Transparencia del agua < 30 cm. abonado; desprendimiento de tierra de los bordes.. Revisión del lodo del fondo (medir su pH, detección de olor a azufre o huevo descompuesto). Detección de alimento no consumido.. Recambio gradual de al menos 20 % del agua. Revisión de bordes.. 20.

(43) II.1.7.3 Criterios microbiológicos del agua para acuicultura El cultivo de peces y mariscos es una costumbre mundial, su cultivo se puede realizar bien en aguas dulces como saladas, en estaques, lagos, lagunas etc. (Mora, 2011). Los datos sobre las condiciones microbiológicas del terreno y del agua son limitados, es por esta razón que resulta prematuro establecer una norma definitiva sobre la calidad bacteriológica del agua para la piscicultura. Debido a lo anterior, el siguiente criterio es provisional y se debe tomar más como una directriz de calidad bacteriológica (Mora, 2011).. Tabla 5 Criterios microbiológicos de aguas usadas en acuicultura CRITERIOS MICROBIOLÒGICOS DE AGUAS USADAS EN ACUICULTURA INDICADOR PISCICULTURA CULTIVO DE CULTIVO DE 100 ml CAMARONES ALMEJAS Coliformes 1000 100 4 termorresistentes Estreptococos 100 80 23 fecales NOTAS: - Muestreos mensuales. - Técnicas de NMP/100 ml y FM/100 ml.. (Mora, 2011) II.1.7.3 Alimentación: Tipos El alimento que se proporciona a los peces en medios acuáticos controlados está estrechamente relacionado con el hábito alimenticio, el cual está ajustado a los mecanismos digestivos de las especies (Cassan, 2014). Entre los Tipos de alimentos utilizados en la acuicultura de acuerdo con su origen tenemos: •. Alimento natural: Sustancias generadas en el medio en donde viven los peces, en donde la participación del hombre es poco o nula (Cassan, 2014). 21.

(44) •. Alimento elaborado: El origen de los nutrientes es externo con relación al medio y participa activamente el hombre para su fabricación (Cassan, 2014).. Los organismos vivos son el alimento natural de los peces, ejemplo de ello son el fitoplancton o plantas microscópicas, zooplancton o animales microscópicos e insectos estos en su hábitat natural, para la cría de peces la alimentación varía ya que se pueden emplear alimentos suplementarios, algunos ejemplos son raciones comerciales o concentrados para pollos y cerdos, salvado de arroz, desechos de cocina (no procesados) y desechos agrícolas. Sin embargo, el alimento suplementario no es nutricionalmente completo y no permitirá un buen crecimiento a la tilapia si el alimento natural está totalmente ausente (Saavedra, 2015). II.1.7.4 Cálculo de ración alimenticia Para efectos de cálculo de raciones hay diferentes tablas de alimentación, a continuación, se muestran en la tabla 6 el cálculo de ración alimenticia: Tabla 6 Cálculo de ración alimenticia Peso promedio del pez (g). Ración alimenticia (%). <10 25 50 75 100 150 200 250 300 400 500 >600. 5.00 4.50 3.70 3.40 3.20 3.00 2.80 2.50 2.30 2.00 1.70 1.40. (Saavedra, 2015). 22.

(45) II.1.7.5 Factor de Conversión Alimenticia Es la medida usualmente empleada para el alimento. El FCA (Factor de Conversión Alimenticia) depende al igual que el crecimiento de la calidad de la dieta, de las condiciones de manejo, pero, también depende de la ración. El FCA también depende de la edad del pez. Las mejores cifras se encuentran en peces jóvenes y el FCA aumenta lentamente con la edad del pez hasta cuando el pez alcanza su peso máximo y deja de crecer (Saavedra, 2015). FCA =. Alimento entregado Ganancia de peso. II.1.8 Hidroponía La palabra hidroponía proviene de la unión de dos palabras griegas, Hydro que significa agua y ponos que significa trabajo. En base a esto, se define a la hidroponía como un sistema de producción en que la planta toma sus nutrientes a través del agua, esta forma de cultivo es considerada un cultivo hidropónico al sistema aislado del suelo, utilizado para cultivar plantas, cuyo crecimiento es posible gracias al suministro adecuado de los requerimientos hídrico-nutricionales, a través del agua y solución nutritiva (Beltrano & Giménez, 2015). La historia relata los primeros cultivos de plantas con agua en el siglo VI a.C. cuando el Nabucodonosor II cuando recreó en su ciudad montes y colinas de exuberante vegetación, pero nunca imaginó que años más adelante que los Jardines colgantes de Babilonia serían considerados como el primer cultivo hidropónico del que la humanidad tenga conocimiento (Salazar, 2013). Otro ejemplo ancestral de hidroponía son los Jardines Flotantes de los Aztecas, llamados chinampas, los cuales fueron construidos por el más eficiente sistema de producción en agua conocido hasta entonces; surgió como la respuesta creativa de Los Aztecas ante la presión de las tribus rivales, que los desplazó hacia el lago, dejándolos sin tierra suficiente para cultivar (Salazar, 2013). Las chinampas eran balsas construidas con cañas y bejucos, que flotaban en el Lago Tenochtitlán (México), estas se llenaban con lodo extraído del fondo poco 23.

(46) profundo del lago, rico en materiales orgánicos que suministraba los nutrientes requeridos por las plantas; las raíces traspasaban el fondo de la balsa y extraían directamente del lago el agua necesaria para su desarrollo (Salazar, 2013). Más adelante en la historia, en el año 1600 el belga Helmont realizó experimentos que demostraban la obtención de nutrientes por parte de las plantas. R. Boyle (1600) realizó experimentos de crecimiento de plantas en vasos. En 1699 Woodward. demostró. finalmente. como. las. plantas. obtenían. alimentos.. Posteriormente en 1860 los alemanes Sachs y Knop fueron los primeros en hacer crecer las plantas en una solución nutritiva, llamando al proceso ¨nutriculture¨ (Gilsanz, 2007). Pero no hasta 1929 cuando el profesor de la Universidad de California, William F. Gricke, definiera el proceso de cultivo sin suelo como hidroponía que significa "agua que trabaja". Durante la segunda guerra mundial las fuerzas aliadas instalan en sus bases sistemas hidropónicos para proveer de vegetales y frutas frescas a las tropas en conflicto. Luego, la hidroponía comercial se extiende a través del mundo en 1950 (Gilsanz, 2007). II.1.8.1 Características La hidroponía es básicamente un proceso en el que se distribuye el agua, asegurándose de mantener la calidad, y seguir proporcionando los nutrientes que la planta necesita para alcanzar su pleno potencial, incluyendo la adición de nutrientes que las plantas requiera (Ross, 2016). Ya que las plantas tienen la capacidad de incorporar los nutrientes en una solución, no es necesario emplear un sustrato para que la planta se desarrolle y crezca. Con la técnica de hidroponía casi cualquier planta puede crecer, aunque hay algunas que con mayor facilidad y mejores resultados que otras (Ross, 2016). II.1.8.2 Beneficios La hidroponía evita los impedimentos y limitaciones que presenta un suelo agrícola convencional, como el requerimiento de sustratos, material sólido,. 24.

(47) herbicidas, fertilizantes, plaguicidas, etc. (Zàrate, 2014). Entre los beneficios otorgados por este sistema de producción se incluyen: II.1.8.3 Importancia de la Hidroponía Su Importancia se debe a que ninguna de las etapas de crecimiento de la planta, requiere del suelo como soporte o fuente de nutrientes. La principal ventaja del sistema es que puede adaptarse a cualquier espacio, condición climática y economía (Zàrate, 2014). II.1.9 Forraje Verde Hidropónico También conocido por sus siglas FVH (Forraje Verde Hidropónico), el cual es un germinado muy rico en vitaminas, especialmente A y E, con grandes cantidades de carotenoides, y elevada cantidad de hierro, calcio y fósforo, presenta una alta digestibilidad, esto se debe a que la lignina y celulosa son escasas. Es más apetecible ya que su color, sabor y textura le otorgan una elevada palatabilidad (Robledo., 2013). II.1.9.1 Factores que influyen en la producción de forraje verde hidropónico de maíz y soya Son varios los factores que influyen o forman parte del complemento para la producción del forraje verde hidropónico de maíz y soya entre los cuales se encuentran los siguientes:. • Luz: Durante los primeros tres días las bandejas de producción deben permanecer cubiertas con plástico negro creando un ambiente de poca luminosidad para favorecer el crecimiento, a partir del cuarto día hasta la cosecha es necesario mantenerlas en un ambiente con buena luminosidad y que la distribución de la luz sea homogénea sobre las bandejas, pero estas no deberán exponerse directamente al sol ya que los rayos solares quemarían las plántulas (Hernández, 2013). •. Temperatura: A mayor temperatura habrá más absorción de agua, mientras que a bajas temperaturas disminuye la absorción de agua y elementos nutritivos causando marchitamiento de la planta, por ende, es de 25.

(48) gran importancia mantener siempre la temperatura en un rango de 22-25 ºC (Villalta, 2014). •. Humedad ambiental: Se debe mantener en un rango de 70 a 90 %. Una inadecuada ventilación puede causar graves problemas fitosanitarios, como enfermedades fungosas. La excesiva ventilación y baja humedad relativa, provoca un ambiente seco y disminución significativa o baja producción de forraje por deshidratación (Capa, 2014).. •. Calidad de la semilla de maíz y soya: La semilla debe ser de buena calidad, origen conocido, adaptada a condiciones locales de germinación y rendimiento. Deben estar libres de piedras, tierra, paja, semillas partidas deben ser retiradas ya que son fuente de contaminación y libre de químicos (Cunuhay, 2012).. •. Calidad de agua para riego del Forraje verde hidropónico: Puede utilizarse agua de pozo, de lluvia o de la llave, siempre y cuando teniendo en cuenta el valor de pH, el cual debe oscilar entre 5,2 y 7, valores por encima o por debajo de estos puede verse afectada la absorción de los nutrientes (Torrez, 2013).. II.1.9.2 Forraje en cultivos hidropónicos de maíz y soya El periodo de producción varía entre los 9, 16, 21 días, este forraje puede producirse en forma vertical, lotes apilados a varios niveles tanto en invernaderos automatizados. como. en. sistemas. operados. manualmente. estableciendo. condiciones adecuadas de temperatura, humedad y regulación de la luz (Torrez, 2013). Debido a su alta productividad de biomasa por m2 de superficie utilizada y su bajo consumo de agua, es un alimento altamente nutritivo, el cual puede ser incluido en la dieta de animales como la tilapia y el chame, incrementando su productividad y fertilidad, y disminuyendo la incidencia de enfermedades de tipo digestivo e infeccioso incluyendo parasitosis, esto se debe a su contenido de proteínas, minerales y vitaminas (Salas, 2012). 26.

(49) II.1.9.3 Proceso de preparación de la harina y soya hidropónica. Selección de semillas. Molienda y Tamizado. Lavado, remojo y germinación de las semillas. Sembrado y riego de las semillas. Secado. Cosecha y molienda del forraje verde hidropónico. Elaborado por: (Autores, 2019). II.2 Aspectos Teóricos II.2.1 Tilapia Plateada II.2.1.2 Nombre Científico Oreochromis sp. Nombre común: Tilapia, mojarra roja II.2.1.3 Ancestralidad La tilapia es un pescado que muestra crecimiento en su consumo en Ecuador. Mario Cedeño indica que la producción de la tilapia es estable, sin bajas de precio y es una alternativa incluso más económica que la carne (Stickney, 2017). La FAO indica que la Tilapia es uno de los pescados de mayor importancia en el mundo para el consumo humano. La Acuicultura en el Ecuador se ha diversificado, una de las actividades acuícolas que ha presentado un gran crecimiento en los últimos años es el cultivo de la tilapia (Nations, 2014).. 27.

(50) II.2.1.4 Descripción Las tilapias son peces de origen tropical provistos de branquias y espinas que les permite filtrar el agua para obtener su alimentación. Presentan un solo orificio nasal a cada lado de la cabeza, que sirve simultáneamente como entrada y salida de la cavidad nasal. El cuerpo es generalmente comprimido y discoidal, raramente alargado (Saavedra, 2015). La boca es protráctil, generalmente ancha, a menudo bordeada por labios gruesos; las mandíbulas presentan dientes cónicos y en algunas ocasiones incisivos. Para su locomoción poseen aletas pares e impares. Las aletas pares las constituyen las pectorales y las ventrales; las impares están constituidas por las aletas dorsales, la caudal y la anal (Nations, 2014). La parte anterior de la aleta dorsal y anal es corta, consta de varias espinas y la parte terminal de radios suaves, disponiendo sus aletas dorsales en forma de cresta. La aleta caudal es redonda, trunca y raramente cortada, como en todos los peces, esta aleta le sirve para mantener el equilibrio del cuerpo durante la natación y al lanzarse en el agua (Saavedra, 2015). La mayoría de las tilapias cumplen una característica en común y es que aceptan alimentos suministrados artificialmente de forma fácil, para el cultivo, para su alimentación, se han empleado plantas, residuos de frutas, verduras y vegetales, semillas oleaginosas y cereales, todos empleados como suplemento (Salas, 2012).. Ilustración 1 Morfología de la Tilapia. 28.

(51) II.2.1.5 Zonas de Producción El cultivo de la especie se lo realiza en climas que estén entre los 15-30 grados centígrados, por lo tanto, se puede cultivar en cualquier zona de la costa ecuatoriana (Productor, 2018). II.2.1.6 Requerimientos Medio Ambientales para Cultivo Para el cultivo o manejo de la Tilapia influye mucho la calidad del agua, por lo que para la lograr una buena producción, es necesario mantener condiciones del agua tanto fisicoquímicas como microbiológicas dentro de los límites de tolerancia, en la tabla 7 se muestran los parámetros de la calidad del agua (Alvarez, 2015). Tabla 7 Parámetros de Calidad del agua para cultivo de Tilapia Parámetro. Mínimo. Optimo. Máximo. 15° - 20°C. 26 – 29°C. 37 – 42°C. 5. 7–8. 11. Oxígeno Disuelto. 1ppm. > 5ppm. -. Alcalinidad/Dureza. 50ppm. 100-200ppm. 350ppm. 0.01 – 0.1ppm. 1.0ppm. 2.0ppm. Salinidad. ≤ 1ppt. 24ppt. 34ppt. Nitritos. 0.1mg/l. < 0.70ppm. 0.75ppm. Nitratos. 0-1ppm. 40ppm. 80ppm. Temperatura PH. Amonio Total. Elaborado por: (Autores, 2019). A. Temperatura El rango óptimo de crecimiento oscila entre los 20 – 30°C, la temperatura de reproducción se sitúa en un rango de entre 26 – 29°C, cuando la temperatura disminuye a los 15°C los peces dejan de comer y cuando desciende a 12°C provoca mortalidad en los mismos. Cuando se presentan cambios repentinos de. 29.

(52) 5°C provoca estrés en los peces y en ocasiones hasta la muerte. Su rango de temperatura máxima oscila entre los 37 – 42°C (Saavedra, 2015).. B. pH El pH interviene determinando si un agua es dura o blanda, la tilapia crece mejor en aguas de pH neutro o levemente alcalino. Su crecimiento se reduce en aguas ácidas y toleran hasta un pH de 5; un alto valor de pH (de 10 durante las tardes) no las afecta y el límite, aparentemente, es de 11. Con valores de 6.5 a 9 se tienen condiciones para el cultivo (Saavedra, 2015).. C. Oxígeno Disuelto La concentración y disponibilidad de oxígeno disuelto son factores críticos para el cultivo de la tilapia. El rango deseable para el crecimiento de la tilapia es >4.5ppm, a valores de 3 – 4ppm existe un crecimiento lento y a condiciones de 0.3 – 2 de oxígeno disuelto es letal a exposiciones prolongadas (Baltazar & Palomino, 2004).. D. Alcalinidad/Dureza Mide la concentración de iones Ca++ y Mg++ expresados en ppm de equivalente Carbonato de calcio, el rango óptimo es entre 50 – 350ppm de CaCO3, para el cultivo de tilapia la alcalinidad debe estar entre 100 – 200ppm, una dureza por debajo de 20ppm ocasiona problemas en el porcentaje de fecundación de la especie (Alicorp, 2014). En bibliografía se habla de un rango ideal de dureza para la producción de peces de 50 – 200ppm, pero se ha dado el caso de producción de tilapias en aguas muy duras, 400 – 500ppm sin ningún problema (Baltazar & Palomino, 2004).. 30.

(53) E. Amonio Total El amoníaco que se excreta existe en equilibrio con el agua entre el no ionizado (NH3) tóxico para los peces y el (NH4+) ionizado, también conocido como amonio, mismo que no resulta tóxico. Los valores oscilan entre 0.01 – 0.1ppm, para la tilapia, los niveles de tolerancia van de 0.6 a 2.0ppm (Baltazar & Palomino, 2004).. F. Salinidad Los peces pueden tolerar diferentes salinidades, pero son sensibles a los cambios bruscos de la misma. El agua de mar contiene 34 ppm de salinidad, el agua dulce tiene muy poco o nada, normalmente menor o igual a 1 ppm. La tilapia puede vivir, crecer y reproducirse a una salinidad de 24 ppm (Alvarez, 2015).. G. Nitritos y Nitratos Son parámetros de vital importancia por su gran toxicidad y por ser poderosos agentes contaminantes. Se generan en el proceso de transformación del amoníaco a nitratos. La toxicidad de los nitritos depende de la cantidad de cloruros, temperatura y concentración de oxígeno en el agua (Alicorp, 2014). Los niveles de Nitritos superiores a 0.75ppm en el agua pueden provocar estrés en los peces y mayores a 5ppm pueden ser tóxicos (Bautista & Marcial, 2011).. II.2.1.7 Cosecha Se realizará cuando el promedio de los peces alcance el peso adecuado, después de los seis meses de haberse sembrado (Alvarez, 2015). II.2.1.8 Propiedades La tilapia posee gran cantidad de Hierro, elemento indispensable para la formación de la hemoglobina, lo que hace a este pescado un alimento ideal para combatir la 31.