III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.2. ETAPA EXPERIMENTAL
3.2.1. Estabulación en unidades experimentales y manejo de juveniles de tilapia gris
de investigaciones piscícolas (CINPIS) con 25 ± 1,2 g y 11 ± 0,3 cm de peso y longitud total promedio, respectivamente. En un total de 12 tanques (8 de concreto y 4 de fibra de vidrio) de 0,5 m3 de volumen total y 0,35 m3 útil, provistos de aireación constante, los juveniles fueron subdivididos aleatoriamente en 12 lotes de 34 juveniles (densidad de siembra promedio de 2,4 kg.m-3), añadiéndose los mismos a los tanques con sistema semi-cerrado y SBF (6 lotes para el SBF y 6 para el sistema semi-cerrado); conformando así las unidades experimentales. Se realizó una biometría de partida de los lotes conformados de la población inicial, estableciendo a través de un histograma de frecuencias los pesos y tallas, así como la correlación entre ambas variables. En la Figura 5, se observa la distribución de tratamientos en las unidades experimentales.
Figura 5: Distribución aleatoria de tratamientos y réplicas en las unidades experimentales para el cultivo de juveniles de tilapia nilótica con dos tipos de procesamiento de dietas en sistemas SC y SBF (T: Tratamiento, R: Réplica, SC: Sistema semicerrado, SB: Sistema biofloc, DE: Dieta extruída y DP: Dieta peletizada).
T1R1
T3R1
T2R1
T4R1
T1R2
T1R3 T3R3
T2R3
T4R2
T3R2
T2R2 T4R3
SCDE SBDE SCDP SBDP
SCDP SBDP SCDE SBDE
SCD
SCD
SBD
SBD
37
Semanalmente se realizaron biometrías de los juveniles de tilapia gris a fin de determinar el crecimiento a través de la evaluación de los parámetros productivos. Estas incluyeron el muestreo de talla y peso de los juveniles de los lotes conformados. La medición del peso se llevó a cabo con ayuda de una balanza digital OHAUS® (precisión ± 0,01 g), mientras que la medición de la talla se llevó a cabo de forma directa con ayuda de un ictiómetro.
Las estabulaciones de los lotes según densidad poblacional y/o de carga se llevó a cabo registrando los parámetros de calidad de agua. En cada unidad experimental se instalaron termostatos (300 W) marca SERA® y SOBO® a fin de mantener la temperatura aproximadamente a 27 ± 1°C. La aireación fue constante y a un caudal promedio de 5 a 7 L.min-1.
La dieta extruída y la dieta peletizada, ambas descritas en el punto 3.1.1. y con características acorde a la especie y estadio biológico, fueron suministradas manualmente (al boleo) empleándose una tasa de alimentación diaria (TAD) del seis por ciento y fue ajustándose en el tiempo de cultivo acorde al peso unitario promedio y el número total de peces. Se empleó una frecuencia de alimentación de 4 veces al día, en horario diurno (9:00 am, 1:00 y 5:00 pm). Los días que se llevaron a cabo las biometrías, el suministro de alimento fue reducido debido al tiempo empleado en la actividad y por la recuperación de los peces post- manipulación.
a. Sistema semi-cerrado
El sistema semicerrado incluyó renovaciones parciales de agua del orden del 10 al 50 por ciento. Las renovaciones parciales de agua, como medio de cultivo, se realizaron con agua almacenada un día previo a su utilización para la renovación, a fin de reducir la concentración de algunos gases que podrían ser perjudiciales para los peces en cultivo, así como para alcanzar la temperatura ambiental promedio dentro del invernadero.
b. Sistema biofloc (SBF)
El SBF fue activado en la etapa pre-experimental con la puesta de juveniles de tilapia, alimentación, incremento de los niveles de compuestos nitrogenados, adición de sustrato carbonado (melaza) hasta la obtención de un volumen de floc (VF) entre 20 y 25 mL.L-1,
38
volumen recomendado para tilapia según Hargreaves (2013), este último cuantificado con ayuda del cono de Imhoff.
El mantenimiento del sistema BFT, considera lo descrito en la Tabla 5, empleando melaza (con contenido aproximado del 40 por ciento de carbono) como sustrato carbonado, se realizó en función de la cantidad del alimento balanceado suministrado, contenido proteico, y el porcentaje de nitrógeno en el agua producto de la amonificación del alimento no consumido y la excreción de la especie en cultivo. Esta se adicionó acorde al procedimiento descrito por Avnimelech (2012) y Olvera-Olvera et al. (2009) entre comidas según las condiciones de cultivo y del ajuste promedio del ratio C:N a manejar en el sistema (C:N=15).
Asimismo, por el consumo de la alcalinidad del sistema BFT en el proceso de nitrificación, el mantenimiento de los niveles deseados de alcalinidad (130 mg CaCO3.L-1) se realizó empleando bicarbonato de sodio (NaHCO3), ajustándose según consumo del sistema a través de la compensación según el método descrito por Loyless y Malone (1997).
Para el control de los sólidos suspendidos totales (SST) y VF se diseñaron y emplearon sedimentadores, según los sistemas de cultivo, distribuidos en cada unidad experimental con SBF y descargados de sólidos a razón de su demanda.
i. Diseño y operación del sistema de sedimentación
Basado en el sistema descrito por Ray et al. (2010), considerando el principio de los
“Settling Chambers1”, el sedimentador fue diseñado específicamente bajo tres propósitos:
1) Ayudar a mantener los niveles de VF en un rango deseable para los tratamientos con SBF,
2) Emplear el menor espacio posible para llevar a cabo la actividad (ajuste del volumen de floc), debido a que en anteriores experiencias se emplearon envases plásticos cilíndricos de capacidad promedio de 55 galones, estos ocupaban mucho
1 El agua es transportada con ayuda de aire a una cámara de sedimentación a través de un deflector central, donde la velocidad del fluido transportado es ralentizada y los sólidos asentados en el fondo de la cámara (Ray et al. 2010).
39
espacio dentro del laboratorio llegando también a obstaculizar el libre tránsito en el mismo y,
3) Reducir el tiempo de la actividad para fines de manejo, al realizar la actividad con los mencionados cilindros, se demandaban varios de estos y al mismo tiempo varias bombas eléctricas para la succión y devolución del agua (medio de cultivo) hacia los cilindros para la sedimentación, resultando no solo en una mayor demanda de tiempo sino también en mayor gasto de energía eléctrica.
Construido con piezas de material plástico, piezas de cloruro de polivinilo (PVC) y algunos accesorios de polietileno (HDPE), el sedimentador contó con una capacidad promedio de almacenamiento de 0,007 m3 (2 por ciento del volumen de la unidad experimental destinada para el cultivo). La masa de agua, trasladada de la unidad experimental hacia el sedimentador o cámara de sedimentación (CASE), se realizó con el uso de una bomba elevadora de aire ó
“airlift” (BEA), esta se sustentó en la inyección de aire a través de una manguerilla de silicona (tipo acuario), de 4 mm de diámetro, conectado al tubo de elevación a una altura de sumergimiento en promedio de 0,20 m (20 cm) que le dio una razón de sumergimiento del 50 por ciento en promedio.
En función del VF y la relación relativa con la concentración de SST, se estableció el caudal de salida de agua del sedimentador (Qs), este fue regulado a través del caudal de aire inyectado, considerando un mayor Qs para una menor retención de sólidos sedimentables y un menor Qs para una mayor retención de sólidos sedimentables. Al alcanzar el promedio de VF establecido, el sedimentador dejó de operarse, removiéndose lo retenido en los mismos hasta una nueva operación. Para mayor detalle acerca del diseño ver el Anexo 15.
La compensación de agua en las unidades experimentales fue acorde a las pérdidas por evaporación, volumen retirado de los sedimentadores, así como lo perdido en las biometrías semanales. El sistema de aireación comprendió un soplador de aire (Blower) de 1/2 HP marca Sweetwater®, cuya distribución fue a través de una red principal de tuberías de Cloruro de polivinilo (PVC) en color gris de 1½ pulgadas de diámetro (1,5” Ø) y redes secundarias de ¾ y ½ pulgada de diámetro reguladas por llaves tipo bola de ½ pulgada de diámetro. La distribución hacia las unidades experimentales se hizo a través de manguerillas
40
de silicona (3/16” Ø ó 4 mm de diámetro) y piedras difusoras distribuidas (8 cm de largo) de a 2 a 3 unidades por unidad experimental y colocadas en el fondo de los mismos.
3.2.2. Determinación de las características físicas y contenido nutricional del alimento