Manual para el uso de la tecnología EM en granjas de tilapia
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Manual para el uso de la tecnología EM en granjas de tilapia
Manual para el uso de la tecnología EM en granjas de tilapia en Tabasco. Everardo Barba Macías Carolina E. Melgar Valdes Juan Juárez Flores DAMRA-ECOSUR Ecología de humedales Quím. Andrés R. Granier Melo Gobernador Constitucional del Estado CONSEJO DIRECTIVO Ing. Mario González Salvador Presidente M.V.Z. Constantino Cano Rodríguez Vice-Presidente Sr. Deyosés Fragozo Pérez Secretario M.V.Z. José Francisco Castillo García Tesorero VOCALES Sr. José Life Pons Yáñez Ing. Heberto Ramón Cabrera Jasso Lic. Dagoberto Lara Sedas Sr. Rodolfo Jiménez Guzmán M.V.Z. Fredy Priego Priego Ing. María Guadalupe Guerrero Córdova Ing. José Carlos Ocaña Becerra COMITÉ TECNICO M.C. Francisco Meléndez Nava COMISARIO Lic. y Dip. Ovidio Chablé Martínez de Escobar MIEMBROS DE LA ASAMBLEA GENERAL DE ASOCIADOS Lic. José Juan Cruz Cadena Ing. Pedro Agustín Gutiérrez Hernández Ing. Victor Vázquez Pichardo Renán Máximo Chuc Durán Sr. Fernando Aguayo Montuy Sr. Elizandro Pérez Martínez M.V.Z. Vladimir Bustamante Sastré M.C. Oscar G. Castañeda Martínez Dr. David J. Palma López COMISION DE SEGUIMIENTO Y FORTALECIMIENTO C.P. Edgar Méndez Garrido Lic. Manuel Tellaeche Bosch Ing. Jaime Lastra Escudero Ing. José Fulgencio Cánovas Paredes COMISIONADO PARA LAS RELACIONES INTERINSTITUCIONALES Lic. Adrián Prats Leal GERENTE Ing. Francisco J. Gurza Merino Manual para el uso de la Tecnología EM en granjas de tilapia en Tabasco Manual financiado por la Fundación Produce Tabasco A. C. Mediante el Proyecto 27-2007-0415, titulado Evaluación del efecto de microorganismos eficientes (EM) para mejorar la calidad del agua y productividad en granjas comerciales de camarón (Litopenaeus vannamei) y tilapia (Oreochromis niloticus)”. Primera Edición Agosto 2009 Tiraje 100 ejemplares Derechos reservados © 2009. El Colegio de la Frontera Sur Carretera a Reforma km 15.5 S/N, Ranchería Guineo 2a sección, C.P. 86280, Villahermosa, Tabasco, México. ECOSUR www.ecosur.mx ISBN 978-607-7637-11-0 La cita correcta de este manual es: Barba, M. E., Melgar, C. E. y J. Juárez F. 2009. Manual para el uso de la Tecnología EM en granjas de tilapia en Tabasco. 1ª. ed. El Colegio de la Frontera Sur. Villahermosa, Tabasco, México. 37p. ISBN 978-607-763711-0 Presentación Contenido 5 Agradecimientos 6 1. La acuicultura 7 2. El cultivo de tilapia 2.1 Sistemas de cultivo 2.2 Factores previos al desarrollo de una granja de tilapia 2.3. Biologia y ecología de tilapia 2.4 Características bioecológicas y ecológicas de la tilapia 2.5 Manejo del cultivo de tilapia 10 10 12 13 14 16 3. Probióticos en la acuicultura: problemática, definición, mecanismo de acción, usos y aplicación 3.1 Viabilidad y el futuro de la aplicación de los probióticos en la acuicultura 3.2 Tecnología EM 3.3 Preparación de EM para su aplicación en estanques rústicos 21 4. Diagnóstico de la situación de las granjas de tilapia para la aplicación de la Tecnología EM en el estado de Tabasco 4.1 Diseño experimental 4.2 Metodología 4.2.1 Muestreo y análisis de Agua y Sedimento 4.2.2 Biometrías de tilapia: crecimiento talla y peso 4.3 Producción 24 5. Resultados de la aplicación de EM en granjas de tilapia 5.1 Resultados en agua y sedimento 5.2 Resultados en crecimiento (talla y peso) 5.3 Resultados en producción 27 27 32 33 6. Conclusiones y Recomendaciones de uso 34 7. Necesidades de investigación 35 8. Bibliografía 36 22 22 23 25 25 25 26 26 Presentación La tilapia es una especie íctica cuyo cultivo se inició en 1820 en África y desde ahí se ha extendido a gran parte del mundo, esta considerada como la tercera especie más cultivada después de las carpas y los salmónidos; asimismo esta especie viene incrementando anualmente su cultivo, a tal punto que se cultiva en 85 países y es considerada la especie cuyo cultivo será el más importante en la centuria que recién se inicia. La acuicultura de la tilapia en nuestro país es aún incipiente para el grado de avance que muestran otros países latinoamericanos, como Brasil, Colombia y Ecuador, entre otros. Actualmente Ecuador, Costa Rica y Honduras, ocupan los primeros lugares en abastecimiento de filete fresco de tilapia a Estados Unidos, siendo este un mercado potencial para los productores de tilapia. Mientras que en México se producen 102,000 tons, Brasil con aproximadamente 100,000 tons y Colombia con 23,000 tons, las mismas que son destinadas para el consumo interno. No obstante que en México se presentan condiciones físicas y técnicas propicias para el desarrollo de una amplia gama de especies acuícolas de gran valor nutricional y calidad para satisfacer la demanda internacional de los más exigentes consumidores, entre las que figura la tilapia, primer producto dentro de la producción acuícola nacional. El cultivo de peces, en particular el de tilapia, ha cobrado interés durante los últimos años, ya que representa una alternativa para aprovechar el recurso acuático para producir pescado de atractivo valor comercial, tanto a nivel interno como externo. La demanda de carne de tilapia está aumentando y se perfila una perspectiva interesante, en la que la aplicación de una mejor tecnología: semilla mejorada, calidad de alimento, manejo del agua, proceso y una buena gestión de ventas continuarán siendo claves para el éxito económico de este cultivo. El documento contiene un conjunto de temas que se consideran de importancia para una mejor comprensión de la actividad, considerando tanto aspectos biológicos como de cultivo semi-intensivo de tilapia en estanques rústicos, que incluye los temas: factores previos al inicio, calidad de agua, preparación de estanques, alimentación de los peces e información básica del empleo de los probióticos y los principales resultados obtenidos durante la realización del proyecto. Este manual resume las principales características del cultivo de tilapia y se dan a conocer resultados de la investigación llevados a cabo en el marco del proyecto “Evaluación de los organismos eficientes (EM) para mejorar la calidad del agua y la producción de cultivo de camarón (Litopenaeus vannamei) y de tilapia (Oreochromis niloticus) en el estado de Tabasco” financiado por la Fundación Produce Tabasco, A. C. 5 Agradecimientos Los autores agradecemos a la Fundación Produce Tabasco A. C., por el financiamiento otorgado. Al Comité de Sanidad Acuícola del estado de Tabasco (CESAT), conformado por el Ing. Herminio Luna Torres, al M. en C. Rafael Meseguer Elizondo y al Biól. Luis Arturo Dorantes López, por su disposición y participación a lo largo de todo el proyecto y actividades programadas. Agradecemos de manera especial al Ing. Gustavo técnico de la granja La Ceiba, al Sr. Mario González responsable y al Ing. Gustavo Martínez técnico de la granja La Ceiba, a la Lic. Gabriela Loubet, y propietarios y técnicos de la granja Kab Ja, a la Granja Guineo por las facilidades otorgadas para el desarrollo de esta investigación en sus instalaciones. Al TSU Jesús Mercado por su valiosa ayuda y responsabilidad en campo y laboratorio, al M en B. Juan Juárez Flores por su apoyo en laboratorio y campo. Al Ing. Aaron Jarquín por sus asesoría y ayuda en la determinación química de las muestras de agua y sedimento en el laboratorio de Suelos de El Colegio de la Frontera Sur. A la Dra. Esperanza Huerta, responsable del laboratorio de suelos y al Dr. Regino Gómez de la línea de investigación de Fertilidad de suelos por sus apoyos logísticos en laboratorio. A los alumnos TSU Humberto Cornelio Pérez, Sergio Pérez de la Universidad Tecnológica de Tabasco (UTT), por su trabajo de estadía y estancia de investigación en el proyecto. A la M en C: Carolina Esther Melgar Valdes por su valiosa participación como tesista del programa de Doctorado en Ecología y Desarrollo Sustentable de El Colegio de la frontera Sur, Unidad Villahermosa. 6 1. La Acuicultura La acuicultura se define como el conjunto de actividades que tienen por objeto la producción, el crecimiento o desarrollo y comercialización de organismos acuáticos, animales o vegetales, de aguas dulces, salobres o marinas. En la acuicultura se consideran aquellos organismos acuáticos, peces, crustáceos, moluscos y plantas acuáticas con posibilidad de ser explotadas comercialmente y de ser reproducidas en sistemas de cultivo. Sin embargo, la mayor parte de los proyectos en acuicultura están basados en los cultivos de animales acuáticos invertebrados (carecen de esqueleto interno) y vertebrados (poseen esqueleto interno). Las Actividades de la acuicultura En un sentido amplio son aquellas “dirigidas a incrementar la producción mediante la explotación de recursos vivos acuáticos mediante la aplicación de técnicas más o menos complejas” (Tabla 1). Tabla 1. Actividades de la acuicultura Captación pasiva o activa de crías Reproducción natural, artificial, controlada o inducida para obtención de crías, Producción de animales y plantas a través de fases de pre-engorde y engorde, Liberación de huevos, larvas y juveniles o adultos, Mejora de hábitats y creación de biotopos o estructuras artificiales, Nutrición específica o complementaria, Cultivo de organismos para la obtención de productos de interés industrial, Control de parásitos, patológicos o genético, Control de calidad de las aguas y manejo del funcionamiento hidrológico, y manejo de poblaciones, Diseño y construcción de instalaciones específicas, Diversificación de los productos de origen acuático, Mejora de la comercialización Las Funciones de la acuicultura La acuicultura tiene un campo de acción extraordinariamente amplio que comprende gran diversidad de actividades, abarca múltiples disciplinas científico técnicas y cumple diferentes funciones. La principal es la producción de alimento para el consumo humano al tiempo que proporciona empleo y desarrollo económico en las regiones con disponibilidad de recursos acuícolas, continentales o marinos, y por otro lado el de repoblamiento (Tabla 2). 7 Tabla 2. Finalidades socioeconómicas de la acuicultura Producir cantidades abundantes de alimento para atender las necesidades presentes y futuras de la humanidad Proporcionar trabajo alternativo o complementario en el sector pesquero y otras actividades conexas, especialmente en regiones pesqueras en crisis o bien en países en vías de desarrollo Proporcionar bienes de uso y consumo que solicitan los países desarrollados (productos pesqueros de calidad, pesca deportiva, comercio ornamental, productos de interés industrial, etc.) Garantizar un desarrollo sostenible evitando la sobre-explotación pesquera y ambiental sobre los recursos acuáticos e incluso con la mejora de biotopos y poblaciones acuáticas Ayudar a la implantación de nuevos sectores y actividades (biotecnologías marinas y desarrollo de tecnologías medioambientales) Figura 1. Sistemas de cultivo de tilapia, estanques rústicos, jaulas y estanques circulares. Factores de producción Los principales factores a tener en cuenta cuando se desea proceder al cultivo y producción de una especie determinada, son los siguientes en orden de importancia:· Presencia y demanda en mercado Especies de reproducción conocida y rápido crecimiento Especies de buena reproducción y de maduración posterior a la talla de comercialización Especies de fácil o relativamente fácil manejo Especies que acepten rápidamente alimento ración balanceado en cautiverio, Especies resistentes a las enfermedades Especies que soporten una alta densidad de cultivo 8 Tipologías de la acuicultura Especies Los cultivos con mayor desarrollado son: moluscos bivalvos, crustáceos, peces y algas, según la especie de la que se trate de cultivar se emplea la terminología específica: Conchicultura, Mitilicultura, Venericultura, Ostricultura, Piscicultura, Salmonicultura, Ciprinicultura, Astacicultura, etc. Finalidad socioeconómica Acuicultura de producción Acuicultura de supervivencia: para la alimentación humana, a bajo costo, Acuicultura industrial: producción de organismos acuáticos de forma que sea económicamente rentable Acuicultura de conservación o de repoblamiento Acuicultura de apoyo Condiciones de cultivos Se pueden clasificar de acuerdo con los criterios de medio y número de especies de cultivo (Tabla 3), así como por el número de especies, flujo de agua y ubicación del cultivo (Tabla 4). Tabla 3. Condiciones generales de cultivo de acuerdo con el medio, fases y grado tecnológico. Grado tecnológico y Medio de cultivo Fases incluidas: densidad de siembra •Cultivos de agua salada (acuicultura marina, •Acuicultura integral • Extensivo maricultura) •Cultivos de especies dulceacuícolas •Acuicultura parcial • Semi intensivo (acuicultura continental) •Acuicultura seminatural o • Intensivo semicultivo •Superintensivo Tabla 4. Tipos de cultivo, manejo y ubicación de los estanques. Número de especies •Monocultivos: Se utiliza una sola especie durante todo el cultivo. •Policultivos: Se cultivan varias especies, con el propósito de aprovechar mejor el espacio y el alimento. •Cultivos integrados: Se aprovechan otros productos de manera directa como el estiércol de patos o cerdos para la producción de fitoplancton, que sirve de alimento para los peces. Flujo de agua Ubicación del cultivo Sistemas abiertos •Cultivos en tierra y estanques, Sistemas cerrados: •Cultivos intermareales o costeros: parcelas, corrales, semilleros en orilla. •Cultivos en agua: flotantes o Reciclaje del agua con sumergidos en lagos, pantanos, filtros específicos mares y océanos 9 2. El cultivo de tilapia 2.1 Sistemas de cultivo Cultivo extensivo (repoblamiento). Se da por medio de repoblamientos de aguas abiertas basado en siembras periódicas, esto encaminado a crear poblaciones de peces en embalses, represas y ríos, con la finalidad de generar una pesquería lucrativa mediante un repoblamiento juicioso. En dichos sistemas se tienen cosechas permanentes mediante diversas artes de pesca activas, además no se controlan los parámetros ambientales así como la alimentación, sin embargo en algunos casos en que se tienen jaulas o encierros dentro del sistema los organismos son alimentados, aunque es de forma empírica y sin ningún control. Figura 2. Sistemas de cultivo en embalses y jaulas. Cultivo semi-intensivo Este sistema de cultivo se caracteriza por utilizar estanques construidos en tierra, de 1 000 a 5 000 m2 manejados en derivación, lográndose producir de 8 a 15 Tons/Ha/año, a una densidad de siembra de 2 peces/ m2 en zonas cálidas. Sin embargo, Cohen (1999), señala que en cultivos semi intensivos llevados a cabo en Israel se obtienen hasta 50 Tons/Ha/año, con un recambio de agua de 30 a 40 % al día, en estanques menores de 0.1 ha y con una densidad de carga máxima de 5 Kg/m2/año. Cultivos en los cuales se les proporciona alimento complementario y/o balanceado. Además se controla el oxígeno, el recambio de agua y el mantenimiento del estanqu Figura 3. Sistemas de aireación de estanques. 10 Cultivo intensivo Estos sistemas son los más tecnificados y en los cuales se controla la mayoría de los parámetros ambientales así como la alimentación, recambio de agua y se realiza la separación de organismos por tallas, los estanques son de diversos materiales con recubrimientos especiales (membranas o pinturas no tóxicas). De acuerdo a Cohen (1999), en Israel, los sistemas intensivos usan estanques de 0.1 ha., con el fondo recubierto con plástico negro, recambio de agua del 100%, la producción es de 20 Kg/ m2/año, lo que equivale a una producción de 200 Tons/ha/año, la conversión alimenticia es de 2.2 a 1 y requiere de una aireación de 4 HP/1000 m2. El alimento empleado es balaceado con un alto porcentaje de proteína que va entre 35 a 40%; actualmente se utiliza el alimento estruído (precocido), el cual incrementa la conversión alimenticia. Figura 4. Tinas y estanques con geomembranas para el cultivo de tilapia. Formas de cultivo de acuerdo a los organismos La acuicultura puede realizarse de forma independiente (cultivo de peces), y de forma conjunta a la cría y engorda de otros organismos, a este tipo de cultivo se le denomina “piscicultura asociada” la cual representa una buena técnica de cultivo, por que incorpora la acuicultura a otras actividades pecuarias, como son la crianza de ganado vacuno, aves, cerdos e incluso al cultivo de arroz. Practicada a gran escala con aves o cerdos se obtienen buenas producciones alimentando sólo a las aves o cerdos, no así a los peces. Algo que se debe tener claro es por más buenas producciones de tilapia que se obtenga bajo este sistema, es la calidad microbiológica del producto obtenido. Esta actividad puede desarrollarse en diferentes intensidades, como la acuicultura de subsistencia a nivel rural. En Asia en los cultivos de arroz asociados a la acuicultura en donde se emplean de 120 a 180 alevines/ha de especies que se alimenten de plancton y algas (Bardach, 1982) se ha observado un incremento en la producción de arroz en un 15%, disminuye la proliferación de zancudos que son vectores de la malaria o el dengue y evita el ataque de plagas al arroz, proporcionándole al acuicultor proteínas de origen animal. Monocultivo Se entiende por monocultivo aquel en el cual se utiliza un solo tipo de organismo (ostión o tilapia o camarón o carpa, etc.). Bajo este sistema se han desarrollado muchas experiencias de esta forma de cultivo. Lovshin (1980), obtuvo una producción de 10 ton/ha/año, sembrando 31,000 alevines/ha, llegando a pesos de 400 g en promedio. El alimento empleado estuvo compuesto en base a harina de frijol y torta de semilla de algodón, 11 sub productos que dieron buenos resultados y son económicos. Experiencias realizadas en el departamento de San Martín realizado por Loayza, (1989), con un híbrido O. hornorum x O. niloticus, a una tasa de siembra de 3 peces/m2, obtuvieron una producción de 8.8 ton/ha/año. En Colombia se están obteniendo de 17 a 19 ton/ha/año (Franco, 2001); estas producciones se refieren a cultivos semi intensivos; en cultivos super intensivos se llegan a obtener hasta 600 ton/ha/año. Policultivo Este sistema comprende el cultivo de dos o más tipos de organismos en un mismo sistema en el cual se introducen organismos con diferente hábito alimenticio con el fin de evitar la competencia entre ellos, garantizando así una mejor producción. La tilapia se ha cultivado con gran variedad de peces en diferentes partes del mundo, estos cultivos han estado bastante difundidos en Asia y Latinoamérica. En nuestro país como en otros países sudamericanos se ha cultivado con carpas, gamitana, paco, sábalo cola roja, boquichico, paiche, tucunaré, entre otros. En Brasil, Lovshin (1980), comparó dos policultivos, utilizando el híbrido de O. u. hornorum x O. niloticus, asociado separadamente con gamitanas y pacos. Se sembraron 5,000 tilapias con 5,000 gamitanas/ha y con 5,000 pacos en forma separada (1pez/m2), dándoles a los peces un alimento con 17% de proteína. El policultivo gamitana-tilapia obtuvo 8.9 ton/ha/año y con el policultivo paco-tilapia logró 8.4 ton/ha/año; la tilapia tuvo una conversión alimenticia de 1.2 a 1. Mientras que el policultivo entre tres especies: gamitana, un híbrido (O. hornorum x O. niloticus) y la carpa espejo, alcanzó producciones de 13.3 ton/ha/año, (Silva et al,1984) op cit (Barthem, 1994). 2.2 Factores previos al desarrollo de una granja Muchas personas se interesan en el cultivo de tilapia, e inician las operaciones sin haber adquirido la información previa para asegurar la producción. Frecuentemente se piensa que la piscicultura es una manera fácil de hacer mucho dinero, o como un pasatiempo. Por ello se consideran algunos factores previos, de manera que cada peso sea invertido con la certeza de establecer una operación exitosa. A continuación se desglosan algunas consideraciones a tomarse en cuenta previas al cultivo (Tabla 5). Tabla 5. Factores necesarios para iniciar el proyecto de cultivo. Requerimientos Observaciones Terreno Tipo de suelo, topografía, drenaje, preparación del mismo. Agua Disponibilidad (cerca o lejos) y drenaje de agua Calidad del agua Concentración de nutrientes, oxígeno, temperatura, pH, dureza Electricidad Distancia de la fuente de abastecimiento Financiamiento Compra de infraestructura y equipo, transporte, alimento, etc Disponibilidad de mano de obra, salarios, crecimiento de la Aspectos sociales comunidad, demanda del producto por la comunidad, etc. Información de las leyes sobre el uso del agua, impacto ambiental, Aspectos legales incentivos, etc. Costos de venta y demanda del producto, traslado y preferencias de Mercado la presentación del producto para su consumo Fuentes de contaminación Probables fuentes de contaminación 12 Características y condiciones de producción La tilapia posee una amplia tolerancia a enfermedades y a la salinidad, se adaptan fácilmente a las condiciones de los diversos cuerpos de agua en que han sido introducidos, tales como arroyos, ríos, lagos, lagunas, presas, estanques, estuarios e incluso hábitat marinos. En su ambiente natural se alimentan de algas y vegetales y tienen una rápida tasa de crecimiento. En cultivo, sus requerimientos nutricionales se cubren con alimentos balanceados producidos en el país. Los países asiáticos son los principales productores mundiales de tilapia; en Latinoamérica, su cultivo comercial se ha incrementado recientemente, siendo México el país con mayor producción de esta especie acuícola. Sin embargo para obtener un mejor de la cría y cultivo de estos organismos es necesario cumplir con ciertos requerimientos de la especie (Tabla 6). Estas propiedades influyen en los aspectos productivos y reproductivos de los peces.. Tabla 6. Valores óptimos de los principales parámetros en las granjas de tilapia. Factor Oxígeno (OD) Valores óptimos Intervalo de 3 – 5 mg/L Temperatura Intervalo de 28 - 32°C pH El intervalo es de 6.5 - 8.5. Amonio 0.3 ppm Dureza Transparencia entre 20 - 200 mg/lt. CaCO3 40 a 45 cm Consecuencia con valores dañinos Menor a 3mg/L, muerte de organismos Por debajo de 10-11 ºC causa la muerte, por arriba del 33°C causa estrés Valores por arriba de 8.5 pueden provocar la formación de amoníaco tóxico A concentraciones de 0.08 ppm, disminuye el apetito y crecimiento de los peces 2.3 Biología y ecología de tilapia Clasificación de la especie Clase: Perciformes Suborden: Percoides Familia: Cichlidae Género: Oreochromis Oreochromis niloticus Tilapia blanca (Rocky mountain) Antecedentes- En la actualidad, se han clasificado 77 especies de tilapia (Thys,1969), y 100 sub especies; las cuales se han agrupado en cuatro géneros de la Tribu Tilapini de acuerdo con sus hábitos reproductivos: Oreochromis (Gunther), Tilapia (Smith), Sarotherodon (Rupell) y Danakilia (Thys). Pillay (1997), señala que existen 22 especies de tilapia utilizadas en acuicultura. Estos organismos presentan hábitos omnívoros que incluyen en su dieta preferentemente detritus y restos de plantas vasculares. También consumen algas unicelulares y ocasionalmente algas filamentosas, semillas de gramíneas, insectos, restos de peces, cladóceros, ostrácodos, rotíferos y copépodos, dependiendo de la disponibilidad de recursos (Jiménez y Nepita, 2000). 13 2.4 Características bioecológicas. Las tilapias son especies euriahalinas, algunas se desarrollan bien en agua salobre e incluso en agua salada. Presentan dimorfismo sexual entre hembras y machos, de acuerdo a la temperatura se reproducen a partir de los 4 ó 6 meses de edad con12 cm (32 g) de longitud. Los huevos son incubados en la boca de la hembra durante 48 - 72 horas hasta que eclosionan, posteriormente las crías son protegidos durante 7-12 días por los padres que alejan a otros peces depredadores. Logran reproducirse 6 ó 7 veces al año. Bard et al, (1975) denominó este hecho como “reproducción salvaje”, la cual ha causado problemas a los acuicultores que cultivan hembras y machos juntos, debido a que el estanque se llena de peces pequeños (sin valor comercial) que compiten con los peces cultivados (Fig. 5). El género Oreochromis comprende a las especies que forman nido, entre ellas la especie más conocida es la O. niloticus, cuyas características más notorias son: presentar una aleta dorsal con 16 a 18 espinas y de 29 a 31 radios, (Courtenay, 1997); la aleta caudal presenta bandas negras características de la especie, además de microbranquiespinas en un número que varía de 14 a 27, por este hecho en la dieta de los adultos predomina el fitoplancton incluyendo las cianobacterias (Beverigde et al, 1990). Además, las especies de este género son las de mayor aceptación en cultivo comercial, destacando entre ellas la O. niloticus , (tilapia del Nilo), la O aureus (tilapia azul) y las Oreochromis spp. (tilapias rojas). Aparte de la tilapia nilótica existen otras muy utilizadas para la para la producción de alevines híbridos machos, los cuales crecen más rápido debido al vigor híbrido que se produce al cruzar dos o tres de las siguientes especies: Tilapia aurea o azul O. aureus, Tilapia mozambica O. mossambicus, Tilapia hornorum O. urolepis hornorum. La producción total de tilapia en estanques con tecnología semi-intensiva es del orden de 3-5 ton/ha. durante 6 meses. Este rendimiento puede incrementarse cultivando tilapia macho, ya que las hembras tienen un crecimiento 3 - 40% menos que los machos. Es conveniente iniciar el cultivo con alevines que pesen entre 15 - 20 grs. para acortar el período de cultivo. En México la especie más cultivada es la tilapia blanca (Oreochromis niloticus), que ha logrado adaptarse a las condiciones climáticas y ambientales. El género al que pertenecen las tilapias ha mostrado un buen crecimiento, resistencia al manipuleo, alto índice reproductivo y un precio atractivo en el mercado. Además de O. niloticus puede cultivarse O. aureus, y la línea de tilapia roja, que proviene de cruces entre diferentes especies de tilapia. Guía de las especies de tilapia cultivadas Del gran número de especies de tilapia existentes pocas son utilizadas para el cultivo. En la siguiente lista se describen las principales características de las más conocidas especies de tilapia (Tabla 7). 14 Tabla 7. Características de las especies más conocidas con fines de acuicultura. O. aureus Tilapia azul . Reproducción: O. mossambicus Tilapia roja O. niloticus Blanca o del nilo Tilapia rendalli Tilapia zilli Los padres excavan un nido donde incuban los huevos y larvas.. Intervalo de Temperatura óptima de 23 a 28 °C. Intervalo óptimo 25 a 30 ° C. 22 a 26 °C Seis desoves Tres desoves Seis a doce al año con Desove 3 veces al Desove cada 7 o más, 1,500 a desoves, 2,000 6,000 a año produciendo de semanas, de 12,000 a 4,300 huevos al a10,000 huevos 42,000 750 a 6000 20,000 huevos al año año al año huevos al año. Los huevos Los huevos eclosionan entre los 3 y 5 días; la hembra cuida Los huevos eclosionan eclosionan las larvas de 8 a 10 días después a los 5 días. entre los 3 y 5 días. Alimentos: Las larvas se alimentan de zooplancton. Comen fitoplancton, Comen plantas hojas, tallos, Los adultos consumen zooplancton, fitoplancton y acuáticas, insectos, plantas organismos del fondo. También comen alimento procesado. algas y alimento acuáticas con procesado. raíz y alimento artificial Cultivo:. Su temperatura óptima es de 28 °C Prefiere temperaturas de 25 a 30 °C : límite de 10 a 12 límite de 8 a límite de 8 a 9 °C límite de 11 °C límite 12 a 13 °C °C. 9 °C Crece bien en Desovan y crecen Crecen bien en Pueden tolerar aguas Puede crecer salinidades de 16 bien en agua del salinidades de salobres. en agua de mar a 20 o/oo mar. hasta 20 o/oo . La hembra incuba los huevos en su boca. 15 Figura 5. Ciclo de vida de las tilapias Tabla 8. Actividades para la preparación y acondicionamiento de los estanques. Actividad Limpieza del fondo Reparación de bordas Entrada de agua Drenaje Encalado Proceso Eliminarse del fondo el lodo, piedras, troncos, ramas u otros materiales. Eliminación de grietas o reparación de bordes para evitar filtraciones. Limpiar el canal de abastecimiento y las compuertas de distribución de agua Verificar el buen funcionamiento del drenaje para evitar pérdida de agua por filtración y la malla evite la pérdida de peces Corrige el pH del agua y crea condiciones favorables para el crecimiento de microorganismos, además la cal actúa como antiparasitario y antibacteriano y reduce la toxicidad causada por desechos nitrogenados. 2.5 Manejo del cultivo de la tilapia Es importante conocer el manejo de las diferentes etapas de una especie en cultivo. Esto implica saber como desarrollar el cultivo, determinar el tiempo y esfuerzo a invertir, que cuidados requieren los peces y cuál es el tiempo de respuesta en cualquier eventualidad de los puntos críticos de cultivo. Estudiar el manejo del cultivo, va desde la siembra de los peces hasta la cosecha, es decir, todo el ciclo de engorda. Así mismo es importante destacar la importancia de aplicar en todo el ciclo las Buenas Prácticas de Producción en Acuacultura, mismas que establecen recomendaciones en términos de calidad en el proceso productivo. El cultivo de tilapia implica diferentes fases según su estadio fisiológico y requerimientos, estos son: Reproducción, Crianza, Pre-engorda, Engorda, Cosecha, Poscosecha y Comercialización (Tabla 8). 16 La crianza de la tilapia ofrece oportunidades de producción por la adaptabilidad de estos peces al manejo del hombre aceptando el suministro de alimentos elaborados, ya sean estos industrializados o bien procesados y producidos en la propia granja, además de considerar sus hábitos plantófagos, aprovechando así la productividad primaria del estanque y mostrando un temperamento apacible en su confinamiento en los estanques, por lo que estos deben reunir las condiciones apropiadas para el manejo y desarrollo de los peces. La producción sincronizada de la tilapia en estanques ofrece ventajas económicas si se establecen estrategias de planeación, análisis y control del proceso en la unidad de producción, si consideramos el confinamiento “sincronizado” de distintas tallas y densidades en tres estanques de 3000 m2 cada uno, logrando así cosechas parciales semanales o mensuales facilitando la oferta del producto en el mercado, con un mejor aprovechamiento del estanque durante el periodo anual, si se consideran un periodo aproximado de seis meses para alcanzar pesos de 400 gramos (dos cosechas por año). Etapas del manejo del cultivo para engorda de tilapia El cultivo de tilapia implica diferentes fases según su estadio fisiológico y requerimientos, estos son: Reproducción, Crianza, Pre-engorda, Engorda y Cosecha (Tabla 8). Obtención de la cría Existen granjas de producción de crías en donde se incluye el manejo y mantenimiento de reproductores. Peces hembras y machos maduros que son sincronizados para apareamiento. Generalmente son sometidos al sistema en una relación de sexos de 3:1 (hembras: machos). Se espera una producción promedio de un huevo por gramo de peso de la hembra. Una vez consolidada la reproducción, las hembras son “ordeñadas”, es decir, se extrae el huevo de la boca, lugar donde en forma natural de incubación. El huevo fertilizado es colocado en incubadoras. Siembra Se colecta el alevín, se le proporciona alimento hormonado con dosis preestablecidas para desarrollar la masculinización, después de haber absorbido el saco vitelino durante sus primeros días. Las crías pueden ser vendidas en esta fase que aproximadamente le dan una edad al pez de 30 días. El precio del mercado actual es de $0.5 a $1.0 / pez según la empresa y variedad. Una condición primordial para el crecimiento de los peces, es la densidad por m3, se propone 20 peces por m3 en un peso de 15 g para alcanzar un peso de 400 g en un periodo de 6 meses en promedio, por lo que es muy importante asegurar la talla inicial y el sexo, recomendando peces revertidos a machos para evitar por un lado, tallas menores en hembras y la consecuente sobrepoblación del estanque por desoves indeseados incrementando la demanda de oxigeno disuelto y alimento. Conteo: Se necesita una báscula, una cubeta y una red pequeña de captura. Se pone la cubeta con un poco de agua fijando un punto de peso en la bascula (1kg, 2kg, etc.), se empiezan a depositar los peces de uno por uno hasta llegar al siguiente nivel en la báscula, posteriormente se procede a contabilizar uno por uno en su totalidad. Así sabremos cuantos hay en un kilo, posteriormente ya nada mas se pesa la cantidad de peces. 17 Envasado En bolsas resistentes se depositan los peces con agua limpia manteniendo la misma temperatura que el agua donde se encuentran para que no sufran ningún choque térmico, en bolsas de 90 cm x 60 cm con la mitad de agua no se deben de transportar mas de 5,000 peces, y en unn tiempo no mayor de 5 hrs, se inyectarle oxígeno y se cierra. Se debe tener cuidado de no exponer las bolsas al sol, mantenerlas a temperatura templada para evitar incrementar el consumo de oxigeno. A la llegada de los peces al estanque se deben aclimatar, la temperatura debe de ser similar la de la bolsa y a la del estanque, se deposita la bolsa en el estanque por unos 15 minutos para que ambas aguas nivelen por si solas su temperatura y se procede a liberar tus peces a tu estanque. Engorda El cultivo de la tilapia para su mejor manejo se clasifica en pre-engorda y engorda. Para la etapa de Pre-engorda los peces se encuentran en la etapa de juveniles a partir de los 10 hasta los 100 g de peso, en esta etapa se debe administrar alimento con 40 y 30% de proteína cruda, y la densidad de siembra es de 50 hasta 65 peces/m3 Para la etapa de Engorda, el peso es de los 100 g en adelante hasta su cosecha. La cantidad de proteína cruda contenida en el alimento para esta etapa es de 35 hasta 25% y la densidad de siembra para esta etapa es de 9 a 10 peces/ m3 para el sistema tecnológico semi-intensivo. La densidad de siembra va en relación al modelo tecnológico seleccionado en el cuál influyen diferentes aspectos (Cantidad de agua administrada para el recambio del estanque, oxígeno disuelto en el agua, pH, etc.) una sobre densidad afecta el crecimiento de los peces, la utilización del alimento natural disponible en el estanque y el tamaño final de la Tilapia para la cosecha, como se muestra en la figura superior. Las crías son sembradas, la siembra debe ser sincronizada para tener producto de venta durante todo el año y mantener un mercado cautivo, local (Tabla 9). Tabla 9. Densidad de siembra y sus implicaciones en el cultivo. Sembrar un número excesivo Sembrar una densidad óptima de peces resulta en: de peces resulta en - Escasez de alimento natural - Cantidad adecuada de (Fitoplancton) alimentos - Peces de tamaño pequeño - Peces de gran tamaño - Bajo crecimiento - Alta producción de pescado - Crecimiento acelerado Sembrar una baja densidad de peces resulta - Subutilización del alimento natural - Peces de gran tamaño - Baja producción de pescado Cosecha La calidad del cultivo en la cosecha va a consistir por la variedad y la calidad genética de la semilla, la alimentación adecuada administrada y el buen manejo que se le aplique al cultivo. Previo a la cosecha es necesario hacer contacto con el mercado para determinar cantidades y tamaños del pescado. También deben prepararse los recipientes para lavar y enhielar el pescado Para mantener la calidad de frescura del pescado se recomienda que una noche antes se baja el nivel del estanque y se mantenga un flujo de agua constante para evitar falta de oxígeno. 18 Temprano por la mañana se inicia la cosecha, para ello se usa una red de arrastre que tiene una línea con plomo en el fondo y la línea superior con flotadores. Esta red se pasa por el estanque encerrando los peces que posteriormente se cosechan con redes de mano. Los peces se lavan en agua limpia, después se colocan en agua helada para que se aquieten y finalmente se enhielan, para ello se usa hielo en escamas o triturado en una proporción de 2:1 (2 unidades de pescado por una de hielo), para ser trasladados al mercado. Poscosecha La venta en vivo es actualmente una de las mejores opciones para comercializar producto de excelente calidad. Este mercado puede ser a pie de granja o bien en centros de acopio especializados, asegurando el transporte tecnificado. El fileteo de mojarra, es un producto cotizado con la versatilidad de que es factible vender de diversos tamaños. Se sugiere utilizar redes de hilo alquitranado (chinchorro elaborado de con paño del calibre No. 9 de 1 pulgada de diámetro el cuadro de la maya), y evitar lredes elaboradas de nylon, ya que esta hiere la mojarra provocándole heridas siendo propensas a hongos y bacterias. Alimentación de la Tilapia La parte importante para el desarrollo de todo ser vivo es la alimentación, la Tilapia se alimenta primariamente de fitoplancton, en sistemas tecnológicos semi-intensivos e intensivos la alimentación es a base de alimento suplementado, el cual varia para las diferentes etapas de crecimiento. La alimentación adecuada de los peces será determinante en el éxito de la crianza en términos de benefició/costo siendo el alimento balanceado en este caso el insumo más costoso y cuyo suministro a los peces no puede ser carente ni excesivo recomendando un promedio del 3% del peso total diario, considerando la dieta de plancton de la tilapia que en los estanques estará presente, compensando el consumo de alimento balanceado. Por lo tanto, la alimentación de los peces será manual y observando su demanda de alimento, tomando en cuenta el tamaño del bocado, debiendo considerar las distintas medidas del pellet (alimento balanceado) adecuadas al tamaño de la boca de los peces (Tabla 10). Tabla 10. Tabla general de alimento balanceado, nota que en cada etapa varia el tamaño del estructurizado. Allimento balanceado Humedad: 12.00% Máx. Proteína: 50- 25.00% Min. Grasa: 5.00% Min. Fibra Cruda: 5.50% Máx. Cenizas: 11.00 % Máx. E.L.N.: 36.50% P/DIF Calcio: 1% Min. Fósforo: 0.85 % Min 19 Alimentos alternos Cada una de las dietas lleva el 1% de vitaminas y minerales y otro 1 % de algún aglutinante, esto para que el alimento no se desbarate rápidamente a la hora de estar en contacto con el agua. Para elaborar las dietas conviene hacer lo siguiente: la utilización de las harinas de, soya, sorgo, maíz, serán precocidos durante 10 minutos para eliminar efectos tóxicos y aumentar la digestibilidad. Para el trigo y salvadillo se muelen sin dar ningún procesamiento. Para harina de pescado. Se lava bien se da un precocido de 5-10 minutos se prensa para eliminar el agua, se pone a secar durante 72 hrs. y se muele finamente, se hace el mismo método para la harina de hoja de mangle y de algas marinas, sólo que con un precocido de 10-20 minutos y el prensado es mayor, para la harina de yuca se lava, se remoja por 12 hrs., ésto para eliminar la linamarina (tóxico) y después se raya en laminillas y se sigue el método del pescado con cocción de 20 minutos y prensado, Pasta de coco, este se obtiene del coco, solo se pone a secar y se muele finamente. Todos los ingredientes deben de estar finamente molidos, para que se mezclen homogéneamente. Para elaborar la harina, solo se mezclan todos los ingredientes y se agrega una poca de agua sólo para poder realizar una mezcla, consistente, posteriormente, se les da la forma final, ya sea en pellets, o churritos. El tamaño del alimento estará en función de la abertura bucal del organismo a alimentar, éste debe de tener la mitad de diámetro que tiene la boca. Sanidad de la Tilapia La sanidad en la unidad de producción y la inocuidad del producto tendrán mayor control en el sistema sincronizado de producción por la facilidad que conlleva la siembra periódica bimestral de peces evitando poblaciones densas con peces en la mismas tallas aumentando la competencia por espacio, demanda de oxigeno y alimento, lo que traería como consecuencia nerviosismo y propensión a enfermedades. Existen enfermedades causadas por hongos, parásitos, virus y bacterias patógenas en acuacultura, estas ultimas son un numero muy reducido, y la mayoría de ellas son Gram negativas, aunque existen algunos gérmenes Gram positivos importantes, además muchas bacterias son oportunistas, pues forman parte de la biota normal del agua o del pez como por ejemplo: Aeromona hydropyla, Mixobacterias, etc. En cultivos semi-intensivos e intensivos las Tilapias adquieren enfermedades de dos tipos. Por agentes patógenos como los anteriormente mencionados y por carencias nutricionales. La enferman mas común es por agentes patógenos debido a la sobre densidad de peces por metro cúbico, así como a la degradación del estanque (descomposición del agua dentro del estanque). Sin embargo una vez establecida la enfermedad es preciso eliminarla a pesar de las numerosas dificultades que esto representa. Los estanques requieren de vigilancia permanente por su dimensión, evitando la presencia de predadores (aves, mamíferos, reptiles). Las líneas de tilapias rojas y blancas son las más susceptibles a ataques.por depredación (especialmente por pájaros) Mantenimiento Las actividades necesarias para el mantenimiento del cultivo son: abastecer agua para que el estanque tenga el nivel máximo, limpiar los canales de abastecimiento, limpieza de bordas, compuertas y zarandas. 20 Situación economica nacional. La tilapia es una especie de gran oferta y demanda en el país, su consumo es el más alto entre las especies del agua dulce. El análisis de mercado está basado en la tilapia común (gris y café obscuro), que es la que se comercializa en mayores volumenes en el país, sin embargo se considera que para el mercado nacional, la tilapia roja podrá atender el nicho más amplio de la sociedad (clase media), y por lo tanto su comportamiento irá acorde al presentado por la tilapia común. Situación económica internacional El cultivo de las variedades rojas de tilapia, tendrá una vocación para la exportación, ya que el mercado internacional, especialmente el de los Estados Unidos, presenta una demanda creciente de éste producto, principalmente en la presentación de pescado entero eviscerado. Sin embargo se destaca que éste mercado es en extremo exigente en lo relativo a calidad tamaño y estado sanitario del producto. Derivado de lo anterior deberán incrementarse las medidas sanitarias, mejorarse y sostener las condiciones de calidad del producto. 3.Probióticos en la acuicultura: problemática, mecanismo de acción, usos y aplicación definición, Durante los últimos 20 años, la acuicultura ha crecido enormemente, especialmente la de peces marinos, camarones y moluscos bivalvos. Sin embargo, este rápido crecimiento ha traído consigo serios problemas de contaminación ambiental en especial en las aguas costeras, ocasionando a su vez brotes de enfermedades, tanto a las especies cultivadas como a las endémicas. Un claro ejemplo, es el caso de China, en donde la producción de camarones disminuyó de 200 000 toneladas en 1992 a sólo 55 000 toneladas en 1994, debido principalmente a la proliferación de microorganismos patógenos. Una de las medidas más recurrentes para contrarrestar la propagación de estas cepas dañinas es la utilización de antibióticos y otros productos químicos. No obstante, el uso de estos quimioterapéuticos es cada día más limitado y restringido en el ámbito mundial, debido a la capacidad que poseen las bacterias de desarrollar una múltiple resistencia a estas substancias y a la lenta degradación de estos compuestos, pero principalmente a los riesgos para la salud humana. Una medida alternativa para el control de las enfermedades es el control biológico, por medio de organismos vivos que aplicados inicialmente a los animales, afectan benéficamente al hospedero mejorando el equilibro en la microflora autóctona, con lo cual contribuye a mejorar la salud, definiéndose como organismos probióticos. Estudios posteriores indicaron que los probióticos también pueden ser usados para mejorar la calidad del ambiente (agua-sedimento), inhibir los microorganismos patógenos y aumentar la producción del cultivo. Estos son reconocidos como probióticos acuáticos y en la actualidad se han identificado varias especies de bacterias, cianobacterias, microhongos, bacterias fotosintéticas, actinomicetos y levaduras. Lo anterior representa una gran ventaja sobre todo con el enfoque de acuicultura ecológica, que consiste en obtener organismos más sanos a partir de productos libres de químicos (Riquelme et al. 1994; Riquelme et al. 1996a; Gibson et al. 1998; Boyd y Massaut 1999; Skjermo y Vadstein 1999). 21 Aunque el mecanismo de acción de los microorganismos probióticos ha sido estudiado pobremente en forma sistemática, de manera general, promueven la absorción directa o descomponen la materia orgánica, disponen mediante procesos de oxidación, amonificación, nitrificación y desnitrificación de sales inorgánicas, las cuales son importantes para el crecimiento de las microalgas favoreciendo la fotosíntesis y oxigenación en la columna de agua. Esto trae consigo mejorar y mantener los rangos adecuados de calidad de agua para la acuicultura, como por ejemplo: eliminar el amonio, ácidos orgánicos, ácido sulfhídrico, equilibrar el pH y otros compuestos químicos. Asimismo, proporcionan enzimas digestivas para mejorar la digestión de los organismos cultivados, e inhibir el crecimiento de bacterias patógenas (Zhuojia Li et al., 1997). En la Tabla 4 se mencionan algunos cultivos que han utilizado probióticos y los beneficios obtenidos. 3.1 Viabilidad y el futuro de la aplicación de los probióticos en la acuicultura En la actualidad, los probióticos son aplicados en Estados Unidos de América, Japón, en países de Europa, Indonesia y Tailandia, obteniendo buenos resultados, pero sobretodo minimizando el impacto ambiental en cuanto a la contaminación del agua y el riesgo hacia la salud del consumidor. Los probióticos se han convertido en productos básicos en varias empresas en algunos países. De igual manera, el estudio de los probióticos, puede crear un nuevo campo de productos industriales, como en sectores de la industria de la transformación de productos de la acuicultura y la transformación de los alimentos acuícolas. Finalmente, los alcances y beneficios que pudieran tener la acuicultura con la aplicación de productos probióticos son mayores que al no usarlos. 3.2 Tecnología EM La Tecnología EM, fue desarrollada en 1982 por el Dr. Teruo Higa en la Universidad de Ryukyus, Okinawa en Japón. EM, es el acrónimo designado para “microorganismos eficientes” (Efficient Microorganisms, por sus siglas en inglés). El objetivo era buscar una estrategia viable y amigable con el medio ambiente, así como para lograr productos de alta calidad con bajo costo. Al principio, el EM se consideró como una alternativa al uso de químicos agrícolas, pero desde entonces sus aplicaciones han evolucionado y se han extendido hacia la ganadería, tratamientos de aguas residuales y los procesos industriales, con la finalidad de solucionar problemas medioambientales y menores riesgos hacia la salud de los consumidores. Este tecnología ha sido investigada, desarrollada y aplicada a una multitud de usos agropecuarios y ambientales, utilizada en más de 130 países del mundo. Los EM, son un cultivo mixto de bacterias lácticas (Fig. 6a), bacterias fototrópicas (Fig. 6b) y levaduras (Fig. 5c) con una concentración de 2 X 103, 5 X 104 y 4 X 103 ufc/mL, respectivamente. Estos microorganismos se encuentran de forma natural en el medio ambiente. A continuación se presenta una breve descripción de la función de cada grupo de microorganismos presente en el EM: Bacterias Fotosintéticas (Rhodopseudomonas spp): Grupo de microorganismos independientes y autosuficientes, los cuales sintetizan substancias útiles a partir de las secreciones de las raíces, materia orgánica y/o gases nocivos (ej. amoníaco y sulfuro de hidrógeno), usando la luz solar y el calor del suelo 22 como fuentes de energía. Estas substancias incluyen aminoácidos, ácidos nucleicos, substancias bioactivas y azúcares, los cuales promueven el crecimiento y desarrollo de las plantas en general. Bacterias Acidolálticas (Lactobacillus spp): Estas bacterias producen ácido láctico a partir de azúcares y otros carbohidratos desarrollados por bacterias fotosintéticas y levaduras. El ácido láctico es un compuesto altamente inhibidor, que suprime microorganismos patógenos e incrementa la rápida descomposición de la materia orgánica. Levaduras (Saccharomyces spp): Las levaduras sintetizan substancias antimicrobiales y otras substancias útiles para el crecimiento de las plantas a partir de aminoácidos y azúcares secretados por las bacterias fotosintéticas, la materia orgánica y las raíces de las plantas. Las substancias bioactivas producidas por las levaduras como las hormonas y enzimas, promueven la división activa de las células y raíces. Figura 6. Ilustración de las bacterias ácido lácticas a), bacterias fototrópicas b) y levaduras c). 3.3 Preparación de EM para su aplicación en estanques rústicos Los EM se encuentran en estado inactivado conocido como EM-1. Para aplicar el producto se requerirá de la activación denominado EM-2 o EMA (microorganismos eficientes activados). La dosis del fabricante mantiene una concentración al 5%. Los pasos son sencillos y se describen a continuación (Fig. 7): 1.- En un tambo de 200 L, se agregan 10 L de EM-1 2.- Previamente se calentaron 10 L de melaza a una temperatura no mayor a 36° C (con la finalidad reducir la viscosidad de la melaza y mejorar la mezcla), se deja enfriar, cuando esté haya bajado su temperatura, se agregan al tambo de 200 L. Posteriormente, se mezcla la melaza con el EM, cuando se logre ver una mezcla homogénea, es decir, una sola solución, se procede al siguiente paso. 3.- Se agregan 180 L de agua (libre de cloro), para llegar al volumen total de 200 L, se tapa el tambo. 4.- La solución se dejará fermentando durante 7 días, monitoreando diariamente el pH que deberá oscilar entre 3.5 y 4.0, con un olor agradable. El pH puede ser medido con un potenciómetro o con tiras pH. 5.- El volumen de aplicación depende de la superficie de siembra y se debe de realizar una proporción. La dosis recomendada es de 10 L ha-1 semanalmente por el método de voleo. 23 10L MELAZA 36°C 180L agua AGUA Fermentación 7 días Monitoreando diariamente el pH (3.5-4) Olor agradable Aplicar 10L/ha Figura 7. Modo de preparación de EM al 5%. 4. Diagnóstico de la situación de las granjas de tilapia para la aplicación de la Tecnología EM en el estado de Tabasco. Para seleccionar las granjas de monitoreo, se tuvo apoyo del Comité Estatal de Sanidad Acuícola del Estado de Tabasco (CESAT), los cuales proporcionaron información importante para conocer la situación actual del cultivo en el estado. Cabe destacar que durante todo el proyecto se obtuvo una excelente colaboración de trabajo. Posteriormente, se efectuaron visitas de prospección a las granjas de camarón, con lo cual se identificó lo siguiente: Finalmente, identificado las granjas operantes y conociendo su extensión, número de estanques y tipo de manejo se establecieron seis criterios de selección: 1.Número de estanques por granja: identificar cuantos estanques tiene cada granja con la finalidad de tener una representación estadística adecuada. 2.Manejo de la granja: conocer la infraestructura, dimensiones de los estanques, el manejo de los estanques (densidad de siembra, preparación sanitaria, marca de alimento), recambios de agua y monitoreo de los parámetros de oxígeno, temperatura y pH . 3.Seguimiento de sanidad acuícola: considerar las granjas que se encuentren en un control sanitario por parte del CESAT, con lo cual se pretende tener mayor información sobre estudios microbiológicos, histológicos y moleculares. 4.Procedencia de organismos: considerando que tanto las larvas como los alevines estuvieran reproducidos en laboratorios certificados y que fueran de los mismos lotes. 24 5.Participación de los productores: contar con la autorización para realizar el proyecto de investigación. 6.Accesibilidad: conocer las vías de acceso para las granjas. A partir de la información anterior, se seleccionaron tres granjas acuícolas, sin embargo, el trabajo se realizó solo en dos. Esto se debió a diversos factores, entre los cuales destacaron, la falta de larvas y de las condiciones idóneas para la siembra, ya que con la inundación del año pasado, se vieron afectados para darle continuidad a las cosechas. Granjas de tilapia De las 183 granjas de Tilapia registradas en Tabasco, un alto porcentaje se encuentran fuera de operación, otro en estado intermitente y son pocas las que operan. Se visitaron 10 granjas piscícolas, estás granjas llevan un proceso de sanidad animal que supervisa el CESAT y son importantes en producción. En total, se trabajaron con 3 Granjas La Ceiba; Piscícola El Guineo y Kab Ja. 4.1. Diseño experimental El efecto de la tecnología EM sobre el crecimiento de tilapia se evaluó en dos concentraciones. La primera será al 5%, correspondiendo a las recomendaciones del fabricante y la segunda al 8 %, Adicionalmente, se tuvieron estanques control (sin EM). Cada tratamiento se llevó por triplicado. Para la preparación n de la dosis al 8% se sigue el mismo procedimiento que la dosis de fabricante y solamente cambian los volúmenes: 16 L de EM-1, 16 L de melaza, 168 L de agua (Fig. 7). 4.2 Metodología 4.2.1 Muestreo y análisis de Agua y Sedimento De acuerdo con la dinámica de flujo del agua de los estanques acuícolas se establecieron tres puntos de muestreo: uno en la entrada de agua, otro en la parte media y finalmente, en la salida de agua. En cada sitio se tomaron muestras de agua a una profundidad de 50 cm, para contabilizar un total de 216 muestras. Las variables de pH, temperatura, oxígeno disuelto (OD), potencial de oxido-reducción (ORP), sólidos totales disueltos (STD) en agua se determinaron in situ mediante un multiparámetro marca Hanna HI 95928 y las concentraciones de nitratos y amonio con el Hanna HI 9828 (Figura 8a). La transparencia y profundidad se determinaron con un disco de Secchi. En los mismos puntos de muestreo de agua, se colectaron muestras de sedimento mediante un nucleador de PVC (Ø = 10.16 cm) a una profundidad promedio de 15 cm del suelo, con un total de 216. Se determinaron los parámetros de pH (Hanna HI 9828), materia orgánica (Walkley y Black) y fosfatos (Olsen). Las metodologías para las tres últimas variables se basaron en la Norma Oficial Mexicana 021 (SEMARNAT, 2002) (Figura 8b). 25 4.2.2 Biometrías de tilapia: crecimiento en talla y peso. Las tilapias fueron capturadas mediante una atarraya de 2 m de diámetro y una abertura de malla de 2.5 cm. A los organismos colectados se les midió la longitud total (LT) y longitud patrón (LP) utilizando un Ictiómetro dividido en milímetros. El peso húmedo individual se registró utilizando una balanza electrónica de precisión marca Ohaus HH 120 ± 0.2 g (Figura 9). Una vez registradas las medidas y tallas las tilapias fueron regresadas a sus estanques de cultivo. 4.3. Producción Para la producción por estanque de cultivo se tomaron en cuenta el registro de la biomasa sembrada y la biomasa cosechada, reportándose como biomasa final, estos datos serán proporcionados por los técnicos de las granjas, con esta información y utilizando la fórmula de Palencia y Girón (2005), se calculó: Producción = [(biomasa final / área) * no. de ciclos/año)] Figura 8.- Muestreo de agua y sedimentos dentro del estanque 26 Figura 9. Biometrías de tilapia 5. Resultados de la aplicación de EM en granjas de tilapia 5.1 Resultados en agua y sedimento Existen diferentes parámetros que definen el comportamiento de un sistema acuático, sin embargo, en la acuicultura y para el cultivo de tilapia sobresalen tres parámetros esenciales de monitoreo los cuales son: temperatura, oxígeno disuelto y pH, ya que de estos dependen la síntesis de compuestos que pueden afectar o mejorar el crecimiento de las tilapias. Tratamiento Control Los resultados de las condiciones de monitoreo del tratamiento control se observan en la figura 10. La temperatura se mantuvo estable durante todo el tiempo de cultivo, registrándose una temperatura promedio de 27.7 °C, con un mínimo de 27.8 °C en el día 30 y un máximo de 31.3 °C en el día 90 de cultivo (Fig. 10a). Las oscilaciones en la variable son normales y están en función de las temperaturas para la zona geográfica, esta variable se encuentran en el rango óptimo de cultivo para tilapia el cuál es entre 24 y 28 °C. Los valores de pH medidos en el agua, no tuvieron grandes variaciones y se mantuvieron en un promedio de 7.94, con un mínimo de 7.07 y un máximo de 7.85. Estos valores se encuentran en un intervalo aceptable para el crecimiento y desarrollo de las tilapias. Sin embargo, pH mayores a 9, implican el incremento de amonio tóxico. 27 La concentración de oxígeno disuelto presentó variaciones importantes registrando un promedio de 4.52 mg L-1, con un valor mínimo de 2.29 mg L-1 en el día 120 y un máximo con 7.83 mg L-1 en el día 90. Aunque el grado de saturación del oxígeno disuelto es inversamente proporcional a la temperatura, se observa un incremento tanto en temperatura como del oxígeno, lo cual se atribuye a un efecto por viento y debido a un buen volumen de agua lo cual ocasiona mayor oxigenación (Fig. 10a y b). El comportamiento de amonio presentó variaciones a lo largo del ciclo de cultivo, mostrando una pendiente ascendente desde el inicio y con los valores máximos al final del ciclo. Tres picos se observaron uno en el día 60 con una concentración de 0.32 mg L-1, el segundo en el día 120 con 0.66 mg L-1 y el último al final del ciclo con 0.78 mg L-1. Por su parte, el nitrato se mantuvo mas o menos constante observándose dos picos máximos, el primero se localizó en el día 30 con 0.33 mg L-1 y el segundo en el día 120 con 0.34 mg L-1.. Normalmente, la actividad fitoplanctónica acelera la síntesis de compuestos nitrogenados, en lo que acuicultura se llama estado de maduración del estanque (Fig. 10b). Con respecto a la profundidad el vaclor promedio para este tratamiento fue de 77.1 cm, con un valor mínimo para el inicio del cultivo con 23 cm y un valor máximo de 94.2 cm al día 120. La transparencia del agua en los estanques de cultivo tuvo un valor promedio de 11.55 cm con un valor mínimo por debajo de 5 cm al final del cultivo y un valor máximo al inicio con 27.8 cm. Las variables en el sedimento presentaron para la materia orgánica dos picos de valores máximos en los días 90 y 105 con 2.1 y 2.0 %, respectivamente. Mientras que el fósforo disponible presenta un incremento aritmético comenzando con un valor inicial de 4.07 mg kg-1 hasta un valor máximo de 14.2 mg kg-1 para el dia 150 y un valor promedio para el ciclo de 9.9 mg kg-1. Este incremento puede deberse a la acumulación de alimento y excremento de las tilapias. Con respecto al pH en sedimento, el comportamiento no presentó fluctuaciones importantes a lo largo del tiempo, mientras que el valor promedio se encontró en 7.37 (Fig. 10c). Los valores se encontraron cercanos a la neutralidad y ligeramente alcalinos. Este comportamiento fue general para todos los tratamientos, con lo cual se encuentra un ambiente ideal para la actividad microbiana. 28 a b c Figura 10.- Comportamiento de los parámetros fisicoquímicos en agua (a y b) y sedimento (c) del tratamiento control. Tratamiento experimental con EM al 5% Los resultados de este tratamiento se presentan en la figura 11. La temperatura promedio fue de 28.6 °C, con el valor máximo de 31.9 °C para el día 30 y mínimo de 28.6 °C para el día 150, respectivamente (Fig. 11a). La temperatura se encontró dentro de los rangos óptimos de crecimiento y se mantuvieron estables con respecto al control. La estacionalidad en la que se estuvo monitoreando es el factor principal que marcan estas variaciones, debido a que los ciclos de cultivo no fueron monitoreados simultáneamente. Por otro lado, al igual que en el tratamiento control no se registraron variaciones importantes en los valores de pH, sin embargo, se mantuvieron por debajo de 9, con un valor promedio de 1.84, un valor máximo de 8.3 al final del cultivo y un valor mínimo de 7.62 al día 60. (Fig. 11b). El comportamiento del oxígeno disuelto mostró un valor promedio en el ciclo de 4.8 mg L-1, un valor máximo de 6.63 mg L-1, en el día 180 y un mínimo de 2.72 mg L-1, en el día 60. En la figura 11b se presentan los resultados de los valores de amonio y nitrato, los cuales tuvieron un comportamiento homogéneo durante este tratamiento experimental. El valor promedio de amonio fue de 0.37 mg L-1, con un valor máximo de 0,07 mg L-1 al día 90 y un valor mínimo de 0.01 mg L-1 en el día 60, con respecto al nitrato el valor promedio fue de 0.37 mg L-1 con un valor máximo de 0.43 mg L-1 para el día 60 y 29 un valor mínimo de 0.31 mg L-1 al final del ciclo. Las concentraciones de amonio se encontraron por arriba de los rangos óptimos de cultivo (< 0.05 mg L-1) y como consecuencia no afectaron el crecimiento de las tilapias, beneficiaron la síntesis de otros compuestos que promueven la dinámica de los estanques. Este efecto es posible por el empleo de los microorganismos eficientes y al manejo de los estanques. Este comportamiento coincide con la disminución de la visibilidad (Secchi) (Tabla 5). Por otro lado, esto se atribuye a aspectos de manejo como la aireación y su efecto en la columna de agua. Al incrementarse las tallas de los organismos, aumenta la demanda de oxígeno debido a procesos fisiológicos y metabólicos, sin dejar de mencionar la actividad del fitoplancton. La profundidad promedio de este tratamiento fue de 95.5 cm, con un valor máximo en los últimos tiempos de monitoreo arriba de los 100 cm de volumen de agua y un valor mínimo al inicio con valor menos de 80 cm. La cantidad de sólidos disueltos tuvo un valor promedio de 172.21 con un valor mínimo de 126.6 al inicio del cultivo y un valor máximo de 200.6 al día 120. Con respecto a las variables medidas en el sedimento, la materia orgánica mostró un comportamiento con fluctuaciones mínimas a lo largo del tiempo de cultivo. De lo anterior, se puede asumir que los procesos de degradación de el conjunto de bacterias ácido lácticas permiten una estabilidad en el sedimento y por ende en el medio acuoso, situación que en el tratamiento control no se observó, encontrándose un valor promedio mínimo en el ciclo de 0.89 % con un valor mínimo de 0.66 % en el día 150 y valor máximo de 1.3% al inicio del cultivo Estas concentraciones son menores con respecto al control y pudiera deberse al manejo de los estanques y el efecto de los microorganismos. Por otro lado, el fósforo disponible tuvo un valor promedio de 9.1 mg kg-1 con un valor máximo al final del cultivo de 13.2 mg kg-1 como un efecto acumulativo y un valor mínimo de 4.5 mg kg-1 en el día 30, con lo cuál se asume la redisposición de este macronutriente por actividad microbiana. Los valores promedio del pH del sedimento registraronun valor promedio para este tratamiento de 7, un máximo de 7.4 para el final del cultivo y un valor mínimo de 5.9 en el día 60, manteniéndose en pH neutros a ligeramente alcalinos (Fig. 11c). Tratamiento experimental con EM al 8% En el tratamiento con EM al 8%, se pudo observar que la temperatura no tiene fluctuaciones importantes, encontrándose un valor promedio para este tratamiento de 25.3 °C, con un valor mínimo en el día 90 con 25.4 °C y el máximo 31.3 °C para el día inicial (Fig. 12a). El valor promedio fue de 25.3 °C, este valor fue más bajo con respecto a los tratamientos control y EM al 5%, lo cual se atribuye a que esta evaluación se llevó a cabo en la temporada de lluvias y nortes. En relación a los valores de pH, el valor promedio fue de 8.07, con un valor mínimo de 7.51 al inicio del cultivo y un valor máximo de 9.15 en el día 90, con una tendencia mínima a la alcalinidad. El comportamiento del oxígeno disuelto tuvo una oscilación constatne con un valor promedio de 5.28 ‰, con un valor mínimo de 2.78 ‰ al inicio del cultivo y con una ligera tendencia al aumento al final del cultivo con 6.56 ‰ a partir del dia 120 (12a). 30 b a c Figura 11.- Comportamiento de los parámetros fisicoquímicos en agua (a y b) y sedimento (c) del tratamiento EM 5%. El amonio no ionizado presentó un comportamiento con fluctuaciones temporales al igual que en los tratamientos anteriores, con u valor promedio de 0.12 mg L-1 , se observaron picos máximos en los días 60 y 180 con una concentración de 0.52 y 0.14 mg L-1 tendiendo a una disminución entre los dias 90 al 150 (Fig. 12b). El comportamiento de nitrato a lo largo del ciclo de cultivo en el tratamiento con EM al 8% mostró un valor promedio de 0.27 mg L-1 con registros mayores al incio del cultivo con un valor máximo de 0.41 en el día 60 y posterior al día 90 con alores bajos con el valor promedio mpinimo de 0.17 mg L-1 al final del ciclo. Lo anterior puede deberse a la aplicación del producto, sin embargo, como se ha venido mencionado, las condiciones temporales alteraron la dinámica de los estanques (Fig. 12b). Con respecto a las variables del sedimento, se registró un valor promedio de materia orgánica de 1.38 %, con valores máximos al incio del cultivo con 1.49 mg L-1 y un valor mínimo de 1.26 % para el día 120. Los valores de pH en el sedimento mostró un valor promedio de 7.28, un valor máximo de 7.6 para el día 90 y valor mínimo de 7.1 al final del ciclo. Por último el valor de fósforo disponible, tuvo un valor promedio de 25.6 mg kg-1, con un valor máximo de 34.8 en el día 90 y un valor mínimo para el día inicial con 7.3 mg kg-1 (Fig. 12 c) 31 a b c Figura 12.- Comportamiento de los parámetros fisicoquímicos en agua (a y b) y sedimento (c) del tratamiento EM 8%. Comparación entre tratamientos. En general se puede observar una disminución considerable del las variables fisicoquímicos de agua y sedimento con valores más cercanos al óptimo para los tratamiento experimentales con mejor resultado para el tratamiento de EM5%. Sin embargo el tratamiento de EM 8% presentó valores mayores de fósforo disponible. 5.2 Resultados en crecimiento (relación talla y peso) Los resultados de las mediciones de tallas y pesos en tilapias se observan en la figura 13. Las tilapias alcanzaron sus tallas promedio más altas para el tratamiento de EM al 5% con un valor promedio de 27.5 cm y un peso de 485 g, seguido por el tratamiento de EM al 8% con un valor promedio de la talla de 22.3 cm y un peso de 282.4 g y por último el tratamiento control con una talla de 19.4 cm y un peso promedio de 200 g . Esto puede deberse en buena medida por el efecto de los microorganismos eficientes en la calidad del agua y del sedimento (materia orgánica y fósforo disponible), así como en la calidad del hábitat, promoviendo una mayor asimilación del alimento debido a la producción de enzimas digestivas, además de inhibir el crecimiento de patógenos al colonizar el tracto digestivo de las tilapias. 32 Por otro lado, se pudo observar que en ambos tratamientos experimentales los valores promedio de talla y peso fueron mayores que el tratamiento control, lo cuál puede traducirse en una reducción en costos debido a la oxigenación de estanque sy una mejor asimilación de los alimentos. Esto se traduce en un mayor rendimiento de los estanques experimentales con respecto al control (Fig. 13). Figura 13. Relaciones talla y peso por tratamientos. 5.3 Resultados en Producción (kg/m2/ciclo) Los valores de producción en los estanques evaluados mostraron valores máximos para el tratamiento EM al 5% con un valor promedio de 11417.45 Kg/m2/ciclo, seguido del tratamiento EM al 8 % con un valor promedio de 670.74 Kg/ m2/ciclo y el valor mínimo para el tratamiento control con un valor de 520.59 Kg/ m2/ciclo (Fig. 14). Cabe señalar que además de los mayores valores de producción en los tratamientos experimentales, se btuvieron mejores rendimientos de acuerdo con el tiempo de cosecha. Figura 14. Valores de producción comparando los tratamientos. 33 6. Conclusiones y Recomendaciones de uso Los resultados de esta investigación nos permitieron evaluar el efecto de la tecnología EM y demostrar que en los tratamientos en donde se les aplicó las dosis de microorganismos, se mantuvieron y mejoraron los valores promedio de las variables fisicoquímicas del agua y del sedimento comparado con los rangos óptimos establecidos para el cultivo de camarón. Cabe resaltar los efectos de la tecnología EM en los valores de oxígeno, amonio y nitratos para la columna de agua y mejores condiciones de materia orgánica, nitrógeno total y fósforo asimilable para el sedimento a lo largo del ciclo de cultivo. Como consecuencia de lo anterior, se observaron efectos benéficos en el crecimiento en talla, peso y producción de las tilapias con respecto a los parámetros biológicos, reflejado en los incrementos de talla y peso y por consiguiente aumento en la producción por metro cuadrado. Con estos resultados se recomienda el uso de la tecnología EM para mejorar la calidad del agua, sedimento y producción en las granjas de tilapia del estado de Tabasco. Sin embargo, es importante mantener un control estricto en el manejo de los estanques, por lo cual se sugiere priorizar en específico en el control del volumen del agua y de la alimentación. Por otro lado, se recomienda llevar a cabo el monitoreo constante de la concentración de oxígeno disuelto al menos con dos lecturas por día, preferentemente una por la noche y otra al amanecer, así como los valores de pH y temperatura. Estas variables son de fácil medición y monitoreo, éstas se deben llevar a cabo a lo largo de todo el cultivo y registrarse en una bitácora para mayor control. Se recomienda realizar una rutina de análisis de variables químicas como nitritos, amonio en agua y materia orgánica en sedimento y microbiológicas, por lo menos una vez al mes en el ciclo de cultivo, comenzando el primer muestreo al inicio de la siembra. De acuerdo con las indicaciones del fabricante del EM se recomienda llevar a cabo el uso de esta tecnología en al menos cuatro fases del cultivo. Cabe señalar que las recomendaciones descritas en este manual están basadas en la validación del producto en la fase III. Fase I: Aplicación del EM-Bokashi en el fondo de los tanques como fuente de materia orgánica y complementada con metabolitos derivados del proceso de fermentación anaeróbico del Bokashi. Este producto está direccionado al incremento de materia orgánica y revitalización de los tanques. Por otro lado, en el caso de problemas de infecciones se recomienda neutralizar el suelo y sedimento con cal previo a la utilización del EM. Fase II: Preparación del fondo del tanque con la adición de microorganismos aeróbicos y anaeróbicos benéficos para supresión de los microorganismos patógenos. Fase III: Establecimiento de los microorganismos benéficos en el sistema a través de la adición en la columna de agua, EM al 5% a razón de 10L por hectárea de manera semanal hasta finalizar la cosecha. Fase IV: Desarrollo de la capacidad inmunológica de la producción. La fermentación de parte del alimento está orientada al enriquecimiento microbiológico del tracto digestivo, mejorando la digestibilidad, la conversión alimentaria y el aumento en la capacidad inmunológica. 34 Cabe señalar que la dosis puede variar de acuerdo con la condición de los estanques, pero además es importante conocer el efecto entre temporadas, no obstante las variables ambientales de la región en términos de temperatura y humedad se consideran con poca variación, el efecto de la temporada de nortes, la disminución de la temperatura originadas por la temporada de lluvias y nortes, pueden provocar cambios en la estabilidad de los sistemas de cultivo. Por último, se recomienda el uso de esta tecnología para resolver los problemas prioritarios en los cultivos acuícolas del estado de Tabasco los cuáles se han identificado como la calidad del agua utilizada en los mismos, las prácticas de manejo, monitoreo y seguimiento, tanto de las condiciones durante el cultivo así como de los puntos de control críticos en el sistema como la preparación de los estanques, la selección y certificación de las postlarvas y el seguimiento sanitario. Una vez controlados estos puntos críticos se puede garantizar que los efectos positivos de la tecnología EM aquí mencionados conllevarán a una mayor eficiencia productiva, traducida en el rendimiento del cultivo, lo cuál se verá reflejada en la disminución de costos por alimentación, aireación y recambio del agua además de la reducción o el se sugiere previa investigación un efecto benéfico al medio ya que el agua y sedimentos de estos cultivos contarán con menores cargas de nutrientes lo que resulta bajos impactos al entorno. Esto se puede enmarcar en los principios de mejores prácticas acuícolas basadas en el manejo responsable y en la protección al ambiente. 7. Necesidades de investigación Algunas de las áreas prioritarias de la investigación relativa al uso de la tecnología EM en cultivos de tilapia se enlistan a continuación: • • • • • • • . Conocer la respuesta de la tecnología en las variables temporales con respecto al menos a las dos épocas contrastantes de la región: temporada de secas y temporada de lluvias y en función de esto determinar dosis adecuadas y la frecuencia de uso. Continuidad en la experimentación y validación de la tecnología en condiciones controladas a baja escala para determinar las principales necesidades de los productores como calidad del agua, calidad de los suelos y manejo de los sedimentos e incremento de la producción. Determinar el efecto de la tecnología a nivel inmunológico. Evaluar el efecto de las descargas de los estanques en los cuerpos de agua abastecedores de los cultivos de tilapia. Sistemas de tratamiento y manejo eficiente del agua de desecho. Estrategia de manejo y conservación del recurso agua. Procedimientos efectivos en la etapa de aclimatación y previo a la siembra en lso estanques de producción. 35 8. Bibliografía Arredondo F., J. L. y J. T. P. Ponce. 1998. 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