A MC Sandra De La Paz Reyes por su ayuda incondicional, para solucionar cada uno de los problemas de este trabajo, por su dedicación, apoyo y amistad. Al MC Milton Spanopulus y MC Javier Magallón Servín por su ayuda en la captura y recolección de los organismos.
INTRODUCCIÓN
- ACUÍCULTURA Y DIVERSAS TÉCNICAS DE CULTIVO
- EL CULTIVO DE TILAPIA: CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS
- LOS SISTEMAS DE RECIRCULACIÓN
- SISTEMAS INTEGRADOS: ACUAPONÍA Y SISTEMA AGROACUÍCOLA
- BIOFLOC Y SU USO EN SISTEMAS INTEGRADOS
- DESECHOS PARTICULADOS Y BIOFERTILIZANTES
- LA RECUPERACIÓN DE NUTRIENTES RESIDUALES EN LOS SISTEMAS
Actualmente se realizan esfuerzos para implementar nuevas técnicas de cultivo que garanticen una alta producción de organismos (Wang et al., 2012). Las aguas residuales de la acuicultura proporcionan la mayoría de los nutrientes que las plantas necesitan para un crecimiento óptimo (Rakocy et al., 2004).
ANTECEDENTES
- CULTIVO DE TILAPIA
- LA TILAPIA EN BCS
- SISTEMAS DE CULTIVO INTEGRADO
- BIOMINERALIZACIÓN DE NUTRIENTES
- BIOFLOC
- PREGUNTA
- HIPOTESIS
Los bioflocs son conglomerados de microbios, algas, protozoos junto con detritos y partículas de materia orgánica (Emerenciano et al., 2012). En cuanto a la calidad de los biofloc como alimento, se encontró que tienen hasta el 50% de los requerimientos proteicos de los peces (Avnimelech, /RVIOyFXORVquierePSRVHHQPD\RUHVQLYHOHVGHSURWHtQD \OtSLGRV\ORVahoraP son ricos en aminoácidos (Ekasari et al., 2014) ).
OBJETIVOS
Objetivo general
¿Cuál es la proporción de nutrientes retenidos en la fracción particulada de la materia orgánica remanente en el cultivo de Oreochromis spp. Si la materia orgánica particulada residual de la piscicultura es rica en nutrientes, su biofloculación y mineralización aumentará la liberación de nutrientes para su posterior uso en cultivos hidropónicos.
Objetivos particulares
JUSTIFICACIÓN
- Importancia Científica
- Importancia Tecnológica
- Importancia para el desarrollo
- UNIDADES EXPERIMENTALES
- COMPONENTES FÍSICOS DEL SISTEMA
- Determinación de humedad
- Determinación de Proteína cruda
- Extracto Etéreo
- Determinación de cenizas
- Extracto libre de nitrógeno
- Energía Libre
- EVALUACIÓN DE LOS ORGANISMOS EN LABORATORIO
- Pruebas parasitológicas
- Pruebas microbiológicas en el agua de los tanques
- DISEÑO EXPERIMENTAL
- Alimentación y evaluación de los alimentos comerciales
- Anestesia en organismos
- Crecimiento
- FRACCIÓN PARTICULADA
- Recolección de Materia Orgánica
- MINERALIZACIÓN QUIMIOAUTÓTROFA DE RESIDUALES
- Diseño experimental
- MICROORGANISMOS EVALUADOS
- Obtención de las cepas
- Preparación de cepas
- Preparación de medios y melaza
- Preparación de tratamientos
- Inoculación de biomineralizadores
- BIOFLOCULACIÓN EN EL SISTEMA
- Mediciones de Biofloc
- Determinación del tamaño de partícula
- PROTOTIPO SISTEMA DE ADHESIÓN- FILTRACIÓN
- ANÁLISIS DE NUTRIENTES DE LA FRACCIÓN LÍQUIDA
- Toma de muestras
- Medición de sulfatos
- ANALISIS DE NUTRIENTES DE LA FRACCIÓN PARTICULADA
- Cuantificación de componentes minerales por ICP y Kjeldahl
Los análisis de los alimentos utilizados y de las partículas de materia orgánica se realizaron en el Laboratorio de Análisis Químico Próximo, del CIBNOR, S. La evaluación de los alimentos se realizó en el Laboratorio de Nutrición Experimental del CIBNOR, SC.
RESULTADOS
CARACTERIZACIÓN DE LOS COMPONENTES EN ALIMENTOS COMERCIALES . 34
MALTACLEYTON: P40=Pienso de arrastre, P35=Pienso de inicio, P30=Pienso de engorde recomendado, P25=Pienso de engorde. PURINA: P50 = Alimento para la etapa Alevin I, P40 = Alimento para la etapa Alevin II, alimento proporcionado a los organismos T40, P35 Alimento para la etapa de desarrollo utilizado en T35, P32 Alimento para la etapa de desarrollo II, P30 Alimento para la etapa de engorde que se usa en tanque 3.
LA CALIDAD DEL AGUA
Para la muestra tratada en la planta de ósmosis inversa se encontró una reducción de nitratos con valores de 2.787 a 0.106 mg·L-1 (Cuadro IX). La mejor calidad del agua se encontró en el agua de la planta de ósmosis inversa.
IDENTIFICACIÓN DE LAS TILAPIAS UTILIZADAS EN EL EXPERIMENTO
Las siglas TIZI corresponden a las muestras identificadas, un total de 15 de las cuales se encontraron 4 haplotipos;
EVALUACIÓN DE LOS ORGANISMOS EN LABORATORIO
- Pruebas parasitológicas (Análisis presuntivos en fresco)
- Pruebas microbiológicas en el agua de los tanques
EVALUACIÓN DE LOS ORGANISMOS
Peso Máx = peso máximo de organismos en el tanque, Peso Min = peso mínimo, Std = desviación estándar, LP Max = longitud parcial máxima, LP Min = longitud parcial mínima. 6H HQFRQWUy
PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS DEL CULTIVO
Se presentan los valores promedio de cada uno de los parámetros, y entre paréntesis se muestran los valores máximo y mínimo. Para T30, estas disminuciones pueden deberse al consumo de escamas por parte de los organismos y a los efectos de dilución cuando se agregó agua a los tanques (Fig. 14 C).
LIBERACIÓN DE NUTRIENTES EN LOS TANQUES EN FRACCIÓN LÍQUIDA
La relación N/P en la solución hidropónica de Steiner es 3,4:1 y la de Hoagland es 9,1:1. Estas dos proporciones se lograron en los tres tanques, el T40 recibió una proporción más alta debido al bajo contenido de fósforo liberado (Fig. 18). La liberación de sulfatos como S-SO4 en los tanques fue muy lenta, después de 120 días solo se alcanzaron los requerimientos mínimos en T40.
NUTRIENTES EN LOS MINERALIZADORES CILINDRO-CÓNICOS EN LA
La relación N/P para los mineralizadores de cilindros cónicos (SC40, SC35 y SC30) en SC40 es inestable debido a la baja liberación de PO4; en los tres casos se alcanzan los ratios de Steiner y Hoagland (Fig. 23). En el eje x los días del experimento y en el eje y los mg·L-1 alcanzados por cada colono cilíndrico-cónico (SC40, SC35, SC30).
NUTRIENTES EN LOS MINERALIZADORES QUIMIOAUTÓTROFOS FRACCIÓN
En general, no se observaron diferencias significativas entre las réplicas del tratamiento para todas las variables al nivel de confianza del 95% (p>0,05 en todos los casos). En la liberación de PO4 no se encontraron diferencias significativas únicamente entre T1 y el grupo conformado por T2, T3 y T4 (Fig. 26), según los resultados, el uso de mineralizadores es una herramienta útil, ya que permite la recuperación de fósforo en tres fases experimentales (Fig.
BIOFLOCULACÓN
- Determinación del tamaño de partícula
Teniendo en cuenta esta relación, se realizaron los cálculos que se muestran en la Tabla XVIII, sumando diariamente la cantidad de azúcar correspondiente a cada tanque. 33 muestra los valores de las partículas de biofloc, estas muestras fueron tomadas directamente de los tanques para conocer la distribución de tamaños y la variación que presentaban las partículas a lo largo del tiempo, encontrando que a medida que el biofloc fue madurando, los tamaños se volvieron más estándar, el porcentaje de Las partículas grandes disminuyeron.
IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE SEDIMENTACIÓN CON ADHESIÓN-
La distribución de las partículas encontradas para las filtraciones de partículas de 5 ȝP PRVWUDURQ PD\RU DEXQGDQFLD GH desde 8.81 ȝP hasta 34.25 ȝP HQ ORV WUHV FDVRV para el biofloc, se encontró una mayor abundancia de las muestras 11733 a 51733. en los tamaños 34,25ȝPa 133,1ȝP)LJ. El sistema permite dividir el proceso de eliminación de partículas en cuatro pasos: El sobrenadante 1 es el resultado de la sedimentación de la muestra de biofloc, donde se observa que la mayoría de valores se encuentran dentro de partículas de 20-150 μm, es decir. PHQRUODSUHVHQFLDGHSDUWtFXODVภ- 500 μm.
COMPLEMENTACIÓN DE SOLUCIONES NUTRITIVAS
Los componentes de las soluciones de Steiner y Hoagland se contrastaron con los valores obtenidos directamente de los tanques. La presencia de los nutrientes descritos anteriormente en la materia orgánica granular permite crear soluciones equivalentes a las soluciones hidropónicas (Tabla XXI).
DISCUSIÓN
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA
El objetivo principal fue retener los nutrientes desechados, para lo cual se implementó el cilindro cónico y mineralizadores quimoutótrofos (Fig. 4), además del sistema de biofloculación (Fig. 1 A, C y D), que permitió liberar. nutrientes de alto valor y al mismo tiempo beneficiarse de los vertidos habitualmente liberados al medio ambiente y generar soluciones con nutrientes en algunos casos (N-NID, P-PO4, N-NO3) similares o incluso superiores a las soluciones hidropónicas, que permitirá que se desarrolle un cultivo adjunto. Los aportes de este sistema son la implementación de las dos fases en dos circuitos y la viabilidad para la recuperación de nutrientes de la fracción particulada, la filtración y la implementación de estos residuos como biofertilizante para el circuito hortícola.
ALIMENTO COMERCIAL
La tasa de alimentación de los organismos fue del 2% de la biomasa total de cada tanque, dividida en tres raciones, según recomendaciones de diferentes autores. Riche et al., (2004) recomiendan alimentar diariamente el 2% de la biomasa total de los organismos, dividido en 3-4 porciones por día.
CARACTERÍSTICAS DEL AGUA DE ÓSMOSIS INVERSA
Para dar un paso en esta investigación, se realizó análisis de macro y micro nutrientes en los residuos de tanques alimentados con tres niveles diferentes de proteína, los resultados se comentan más adelante. El agua de la región proviene de acuíferos subterráneos, por lo que los altos niveles de minerales son una condición común (Cruz et al., 2011).
IDENTIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS
Entre las características específicas que posee cada una de las especies se encuentran: para O. Mayor tolerancia a la salinidad por encima de 20 ppt, reproducción temprana (maduración sexual a los 8-9 cm), alta fertilidad, pobre potencial acuícola, excepto cuando se utilizan híbridos.
ÁNALISIS MICROBIOLÓGICOS Y PARASITOLÓGICOS
CRECIMIENTO DE LOS ORGANISMOS
El FCR en peces estuvo en el rango de 1.12 a 1.8, observando lo que se muestra en el Cuadro (XIII), se encontró que el factor de conversión alimenticia (FCA) para T35 era de 4.69 antes de implementar el sistema biofloc, el cual alcanzó el nivel óptimo con 1.04 y 1.22. valores para esta condición. En cuanto a la supervivencia, se esperan valores elevados cercanos al 100% en los sistemas de cultivo, ya que esto es un indicativo de que el cultivo se encuentra en óptimas condiciones.
AMONIO, NITRITOS NITRATOS Y FOSFATOS
- BIONITRIFICACIÓN
- BIOMINERALIZACIÓN
Al-Hafedh et al., (2008) demostraron que los valores promedio de fósforo y potasio encontrados en sistemas acuapónicos con tilapia son valores estándar para los requerimientos en hidroponía. Al comparar la recuperación de nitratos y fósforo de este trabajo con otros sistemas de biofloc con diferentes densidades de peces, se determinó que la liberación de P-PO4 en los sistemas de biofloculación y mineralización alcanza los valores de Hoagland T35 y T30, los valores de N -NO3 de A Hoagland se llega por la T30.
MINERALIZADORES QUIMIOAUTOTRÓFICOS
- BIOFLOC Y LOS MICROORGANISMOS
Por este motivo, la introducción de nitrificantes requiere tiempo para establecer una comunidad, lo contrario ocurre con los autótrofos, que se han encontrado incluso en cuestión de horas dentro de sistemas de biofloc (Emerenciano et al., 2013). En base a esto, es posible que existan bacterias pertenecientes a este género dentro de la comunidad establecida en el sistema biofloc, e incluso que exista una comunidad nitrificante muy establecida, por lo que las inoculaciones bacterianas no serían significativas dentro de los mineralizadores.
RELACIÓN C/N Y BIOFLOCULACIÓN
A efectos prácticos se muestra un esquema general de las diferentes relaciones en función del nivel de proteína (Tabla XXVII), a medida que este nivel aumenta, la relación C/N se vuelve la misma. Azim y Little, (2008) sugieren que la relación C/N ideal está cerca del valor óptimo de >10 para maximizar el crecimiento bacteriano.
PARÁMETROS Y EL BIOFLOC
Otro factor determinante es el pH el cual determina la estabilidad de los bioflocs presentes en el cultivo (De Schryver et al., 2008). En el agua, el amonio existe en dos formas: la forma ionizada (NH4+) o el amoníaco, la forma desionizada (NH3).
PRODUCCIÓN DE BIOFLOC
Las producciones de biofloc estuvieron en niveles altos en las primeras etapas y disminuyeron a medida que el sistema envejeció. Esto se puede explicar por varias razones, el fraccionamiento de la materia orgánica, consumo de biofloc por parte de los organismos del cultivo, aumento de la nitrificación lo que provocará una disminución en la producción de biofloc, afectando parámetros como el pH, para su clasificación. Se utilizan generalmente: los expuestos a la luz natural y los que no: diferenciados por los componentes, los inducidos por la luz tienen un color verde debido a las bacterias y algas que controlan los procesos de calidad del agua; Los que no están expuestos tienen un color marrón ya que solo los procesos bacterianos controlan la calidad del agua (Hargreaves, 2013).
CARACTERIZACIÓN DEL BIOFLOC
El control de infecciones para T30 fue limitado ya que causaba dermatitis debido a la acumulación de biofloc viejo en el fondo del tanque, por lo que se implementó la recolección diaria de sedimentos, lo que redujo en gran medida este problema. La reducción de la cantidad de proteínas del pienso o de la cantidad de pienso suministrado produce una disminución de los compuestos nitrogenados; lo que reduce el riesgo de eutrofización en zonas cercanas a las zonas de cultivo (Ballester et al., 2010), la implementación de sistemas biofloc ayuda mucho a comprimir las cantidades de alimento suministrado y generar menos residuos.
TAMAÑO DE PARTICULAS
Independientemente del sistema agrícola, el manejo actual de sólidos implica una serie de procesos o etapas uniformes. Eliminar la cantidad restante de partículas evitará muchos problemas futuros, como obstrucciones de tuberías, sistemas y daños a las raíces.
LOS SEDIMENTADORES Y EL DISEÑO DE ESTOS EN EL SISTEMA
Con base en los resultados obtenidos en sedimentación y filtración de partículas, en este trabajo se diseñó un sistema de sedimentación con adhesión de partículas y filtración, con el objetivo de eliminar partículas residuales. El sistema de adhesión por sedimentación está diseñado con el objetivo de brindar una solución para la eliminación de partículas residuales; este prototipo está configurado para satisfacer las necesidades actuales del trabajo.
BIOFLOC Y NUTRIENTES
Actualmente, debido a la baja fertilidad de la mayoría de los suelos y la buena calidad esperada, el uso de fertilizantes se ha vuelto necesario para obtener altos rendimientos; su uso correcto es importante para la agricultura sostenible. Un buen suministro de nitrógeno a las plantas también es importante para la absorción de otros nutrientes (FAO, 2002).
COMPLEMENTACIÓN QUÍMICA
O ERUR IXH La deficiencia de calcio puede ser reemplazada por calcio en partículas.
CONCLUSIONES
Las deficiencias de las soluciones se pueden complementar para que puedan usarse en sistemas hidropónicos y de fertirrigación. Se espera que la adición de bacterias a las soluciones permita generar mayores rendimientos en los sistemas hidropónicos.
RECOMENDACIONES
LITERATURA CITADA
Effects of water problems in the lower Colorado River on the biota and future conditions of the Salton Sea (Doctoral dissertation, Worcester Polytechnic Institute). One: New Dimensions of Farmed Tilapia: Proceedings of the Sixth International Symposium on Tilapia in Aquaculture, September 12-16.
