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| Figura 1. Esquema con vista frontal del sistema de recirculación para cultivo intensivo de trucha arcoíris |
| Livestock Research for Rural Development 28 (7) 2016 | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
Se evaluaron dos tiempos de retención hidráulica en un sistema de recirculación acuícola (SRA) versus aireación convencional y su efecto en las variables productivas (incremento de peso, carga final, tasa de crecimiento específico) y el bienestar animal de trucha arcoíris (necrosis de las aletas dorsal, pectorales y caudal). Se cultivaron truchas con una carga inicial de 10 kg/m3 en un SRA el cual constó de: caja de nivel constante, caja de succión, dos unidades de cultivo, digestor anóxico de flujo ascendente, reactor aerobio de lecho fluidizado trifásico con tubos concéntricos, sistemas de pre y postfiltración, compresor, aireador, filtro UV y motobombas. Los tanques de cultivo del SRA tuvieron tiempos de retención hidráulica de una hora (T1) y 0,5 horas (T2); la unidad con aireación convencional, aislada del SRA no tuvo recambios (T0). Como resultado, se encontró que no existieron diferencias significativas entre los tratamientos T1 y T2, los cuales reportaron mayores valores de incremento de peso, carga final y tasa de crecimiento específico que el T0. La sobrevivencia fue 100% para T1 y T2, y 8,13% para el T0; la necrosis de aletas fue observada principalmente en T1 y T2, debido a las altas densidades. El SRA demostró una buena capacidad para el cultivo de trucha con reúso del agua y reducción de la carga contaminante.
Palabras claves: acuicultura, crecimiento, recirculación del agua, supervivencia
To evaluate two hydraulic detention times in a recirculation aquaculture system (RAS) versus the conventional aeration and their effect on productive variables (weight gain, final stocking density, and specific growth rate) and animal welfare (erosion of dorsal, pectoral and caudal fin) of rainbow trout. Trout with a stocking density of 10 kg/m3 were cultured in a RAS consisting of a constant water level box, suction tank, two culture units, upflow anoxic digester, aerobic three phase fluidized bed reactor with concentric pipes, pre and post filtration systems, compressor, blower, UV sterilization filter, and two electric pumps. The RAS culture tanks had hydraulic detention times of one hour (T1) and 0.5 hours (T2); the conventional aeration, isolated from the RAS had no water exchanges (T0). There were no statistically significant differences between T1 and T2 treatments, which reported higher weight gain, final stocking density, and specific growth rate values than the T0. The survival rates for T1 and T2 were 100%, and 8.13% for T0; fin erosion was observed mainly in T1 and T2, caused by high densities. The RAS demonstrated a good capacity for trout culture by water reuse and pollutant load reduction.
Keywords: aquaculture, growth, recirculation, survival
La acuicultura seguirá siendo uno de los sectores de producción de alimentos de origen animal de más rápido crecimiento y, en el próximo decenio, la producción total de la pesca de captura y la acuicultura superará a la de carne de vacuno, porcino y aves de corral (FAO 2012). Sin embargo, en diversas regiones la acuicultura se enfrenta a un problema de reducción del recurso hídrico en cuanto a su cantidad y calidad disponibles. Los sistemas de recirculación acuícolas (SRA) ofrecen la oportunidad de tener control de las características físicas, químicas y microbiológicas del agua y permiten el cultivo de peces bajo densidades cada vez mayores (Timmons y Ebeling 2010).
Para mejorar la rentabilidad de un proyecto acuícola se suele optimizar el uso del espacio, traducido en un incremento de la densidad, lo que puede producir factores de estrés en los animales. El bienestar de los peces es un ítem importante para la industria, no solo debido a la percepción del público, el mercadeo o la aceptación del producto, sino también en términos de la calidad, cantidad y eficiencia productiva (Ashley 2007).
De acuerdo con Martins et al (2010), la densificación de los cultivos puede generar preocupación en términos del bienestar de los peces; sin embargo, la capacidad de los SRA para mantener constante la calidad del agua, hace que éstos contribuyan al mejoramiento del bienestar de los animales. Como resultado del reúso del líquido en los sistemas de recirculación se presenta un volumen de efluente mucho menor pero con elevados niveles de sustancias contaminantes; en ese sentido, Steicke et al (2009) estimaron que las concentraciones de nitrógeno, fósforo y sólidos suspendidos totales en efluentes de sistemas piscícolas en aguas frías de un único paso son del orden de 0.2 mgN/L, 0.02 mgP/L y 1.3 mgSST/L, mientras que en sistemas con total recirculación del líquido pueden ser del orden de 18 mgN/L, 2.1 mgP/L y 152 mgSST/L.
El vertimiento de efluentes acuícolas no tratados producen en los cuerpos receptores impactos ecológicos negativos tales como: serios déficits de oxígeno, causados por la descomposición de las sustancias orgánicas; eutrofización o floración de algas producidos por la acumulación de nutrientes orgánicos; deterioro de la calidad del agua y su consiguiente baja productividad (Cao et al 2007). Para minimizar los impactos ambientales por aguas residuales provenientes de la producción acuícola se deben desarrollar e implementar de manera adecuada instalaciones para tratamiento de sus efluentes, de tal manera que sean capaces de reducir la contaminación y satisfacer los requisitos de descontaminación del agua (Cai et al 2013).
Las investigaciones en SRA pretenden desarrollar tecnologías para intensificación de la acuacultura, con control de la carga contaminante mediante sistemas de tratamiento que permiten reutilizar el agua y reducir los impactos negativos en los recursos hídricos al disminuir el vertimiento de efluentes.
El tiempo de retención hidráulica (TRH) es uno de los aspectos operacionales más importantes en sistemas de recirculación. Éste parámetro interviene directamente en el dimensionamiento, y por ende en el desempeño de las unidades de tratamiento del agua residual, cuya combinación más común incluye la clarificación primaria, así como las etapas de biofiltración y esterilización (Steicke et al 2009).
De igual manera, el TRH del líquido en las unidades de cultivo, expresado como el flujo de agua que pasa por unidad de tiempo, incide en el bienestar y rendimiento de las variables productivas de los peces cultivados. Según RPSCA (2011), la aplicación de apropiadas tasas de flujo evita, entre otros, la acumulación de niveles perjudiciales de CO2, amoníaco, heces y exceso de comida, garantizando así condiciones de cultivo óptimas; de acuerdo con MacIntyre et al (2008), en el cultivo de trucha el flujo de agua a través del sistema afecta la corriente del líquido, lo que se ve reflejado en el bienestar de los peces, independientemente de las consideraciones de la calidad del agua.
Algunos investigadores han comentado los efectos del flujo de agua tanto en el bienestar como en el rendimiento productivo en diversas especies; en ese orden de ideas, Damsgård et al (2011) reportaron que la combinación de altas densidades (60 kg/m3) y bajo flujo de agua (0.17 L/kg.min) en el cultivo de Bacalao del Atlántico Gadus morhua generó reducciones del orden del 20 al 30% del crecimiento, al ser comparado con cultivos con bajas densidades (30 kg/m3) y flujos mayores (0.84 L/kg.min). Sun et al (2014) evaluaron el cultivo de ejemplares de rodaballo Scophthalmus maximus L. con igual peso inicial (102.5 ± 10.6 g) sometidos a cuatro diferentes tasas de flujo (0.5, 1, 1.5 y 2 volúmenes del tanque de cultivo por hora), y reportaron aumentos significativos en la tasa de crecimiento específica, de 0.40 a 0.58%/d como resultado del aumento de la tasa de flujo. Person-Le Ruyet et al (2008) investigaron los efectos combinados de la calidad del agua (1.71 y 5.15 mgO 2/L, así como 0.28 y 0.54 mg/L de nitrógeno amoniacal total, valores controlados por medio de la regulación del flujo del líquido) y la densidad de peces (24.8, 74.2 y 120.0 kg/m3) en el cultivo de trucha arco iris Oncorhynchus mykiss; los autores observaron diferencias significativas en los pesos finales medios, siendo 27% menor para los sistemas con densidad de 120 kg/m3 y peor calidad del agua, en comparación con los sistemas de menor densidad y mejor calidad del líquido.
El objetivo de la investigación fue evaluar dos TRH en un SRA comparados con un sistema con aireación convencional y su efecto en las variables productivas y el bienestar de ejemplares de trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss) por un periodo de 21 días. Las unidades de tratamiento del agua en el SRA estuvieron conformadas por sistemas de pre y post filtración, un reactor aerobio de lecho fluidizado trifásico de tubos concéntricos con medio de soporte a base de zeolita, un digestor anóxico de flujo ascendente y un filtro de luz UV.
El SRA se ubicó en el laboratorio de hidráulica, Campus Alvernia de la Universidad Mariana de Pasto a una altitud de 2668 msnm. En la Figura 1 se presenta un esquema con los elementos que constituyeron el SRA evaluado y que será descrito en los párrafos posteriores.
Las unidades de cultivo utilizadas en la investigación estuvieron constituidas por tanques plásticos de cultivo con volumen neto de 125 L y que definieron los tres tratamientos evaluados así: tratamiento T0, consistente en un tanque sin recambio de agua y con aireación permanente; tratamiento T1, conformado por un tanque con aireación permanente y caudal de 2.1 L/min (0.035 L/s o tiempo de retención hidráulica de un recambio por hora); tratamiento T2, consistente en un tanque con aireación permanente y caudal de 4.2 L/min (0.070 L/s o tiempo de retención hidráulica de dos recambios por hora). El ingreso del agua de recambio para los tanques T1 y T2 se realizó por medio de tubería perforada vertical de diámetro ½”; los tanques tuvieron salidas de flujo a nivel superficial mediante una tubería vertical central y de fondo por medio de orificio.
El agua residual superficial de los tanques (aproximadamente 85% del total del caudal efluente de la unidad de cultivo) pasó a una unidad de tratamiento primario constituida por un pre-filtro granular de flujo ascendente, para luego ingresar a una unidad de tratamiento biológico constituida por un reactor aerobio de lecho fluidizado trifásico con circulación con tubos concéntricos (RALFTTC) con zeolita granular como medio soporte y con cámara de sedimentación en la zona de salida del efluente. La fluidización y circulación del medio soporte se logró con la introducción del flujo de aire proveniente de un compresor.
El agua de fondo de los tanques de cultivo con recambio (cerca del 15% del caudal efluente), pasó a una unidad de tratamiento biológico conformada por un digestor anóxico de flujo ascendente (DAFA) cuyo medio soporte estuvo compuesto por material cilíndrico de baja densidad no biodegradable; su efluente se unió con el efluente del RALFTTC y conjuntamente pasaron a un post-filtro granular de flujo ascendente, cuya salida se depositó en un tanque de succión de donde fue bombeado a una unidad de desinfección de filtro UV y posteriormente a una caja de nivel constante donde se distribuyó para retornar nuevamente a los tanques de cultivo. Un perfil esquemático del sistema se presenta en la Figura 1.
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| Figura 1. Esquema con vista frontal del sistema de recirculación para cultivo intensivo de trucha arcoíris |
La ecuación que describe la hidráulica de un orificio se deduce a partir de la ecuación de Bernoulli (Ávila y Saldarriaga 2004); debido a la importancia de garantizar caudales uniformes en las unidades de cultivo del SRA -para así mantener los recambios requeridos para la investigación-, y ante las dificultades de regular caudales pequeños mediante válvulas convencionales se diseñaron tubos tipo flauta para controlar el caudal desde la propia caja de nivel constante por medio de orificios que habilitan el paso del líquido a una lámina de agua constante. Se realizaron pruebas hidráulicas con la caja de nivel constante y tubos tipo flauta para obtener un coeficiente de descarga real y estimar el caudal en función del nivel del fluido. En los tubos flauta se practicaron orificios con diámetros entre 11/64 y 5/64”; se utilizaron juegos de orificios que variaron entre 2 y 13 perforaciones para cada diámetro y se realizaron ensayos para alturas de lámina de agua en la caja de nivel constante de 19, 17, 15, 13 y 11 cm.
Ya que el medio granular a utilizarse en reactores de lecho fluidizado debe ser preferiblemente poroso y de baja densidad, para la presente investigación se evaluaron dos alternativas consistentes en piedra pómez y zeolita. Ambos materiales fueron sometidos a caracterización granulométrica según los procedimientos establecidos por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas ICONTEC mediante las Normas Técnicas Colombianas –NTC- de los ensayos: tamizado para agregados finos y gruesos (NTC 77) y determinación por lavado del material que pasa el tamiz 75 µ (NTC 78); adicionalmente se calcularon los correspondientes coeficientes de uniformidad (CU=D60/D10) y de curvatura (CC=D302/(D60*D10)) de cada material evaluado (Lambe y Whitman 2004).
El cultivo de trucha arcoíris en el SRA se realizó con una carga promedio inicial de 10.17 kg/m3, el peso promedio inicial de los animales utilizados fue de 31±0.27 g y talla de 140.98±0.84 mm. La distribución de los ejemplares se hizo al azar disminuyendo de esta manera el error experimental y asegurando uniformidad de los peces entre los tratamientos. El coeficiente de variación fue menor al 5% lo que indica que los peces con los que se inició en los tratamientos fueron similares. Los peces fueron alimentados con concentrado comercial extrudizado al 45% de proteína a razón de 6 veces por día, la cantidad de alimento a suministrar se calculó en función de la temperatura, tamaño del pez, población, factor de condición y factor de conversión, de acuerdo a los modelos de crecimiento recomendados por Timmons y Ebeling (2010), en las ocasiones que sobró alimento, al final de cada día, se pesó el alimento no consumido para determinar así el consumo neto.
Para determinar el desempeño productivo y bienestar animal a lo largo de la investigación, se realizaron muestreos semanales, tomando el 30% de la población de cada tratamiento y al finalizar el período de estudio, se analizó toda la población. Se evaluaron las variables productivas incremento de peso (IP), carga final (CF) y tasa de crecimiento específico, además del bienestar de los ejemplares valorado a través de la necrosis de las aletas dorsal, pectorales y caudal, de acuerdo a los grados de necrosis establecidos (Roque d’Orbcastel et al 2009). Diariamente se midieron los parámetros fisicoquímicos del agua oxígeno disuelto (mg/L) y temperatura (ºC); entre tanto que los parámetros relativos a compuestos nitrogenados (amonio, nitritos y nitratos, en mg/L), sólidos suspendidos –SS-, sólidos disueltos –SD- y sólidos totales –ST- (mg/L) y alcalinidad (mg/L), se determinaron semanalmente; según lo recomendado por APHA, AWWA y WEF (9).
Se utilizó un diseño en bloques completos aleatorizados (DBCA), mediante el cual se mantuvo de manera simultánea tres tanques (uno por cada tratamiento), conformado por tres tratamientos y tres bloques. T0: sin recambio y con aireación permanente; T1: tiempo de retención hidráulica de un recambio por hora, equivalente a un caudal de 2.1 L/min o 0.035 L/s; T2: tiempo de retención hidráulica de dos recambios por hora, equivalente a un caudal de 4.2 L/min o 0.070 L/s. Para las variables que reportaron diferencias estadísticas significativas (ANOVA) se utilizó la prueba de comparaciones múltiples de Tukey y para el caso de la variable sobrevivencia se empleó la prueba de Brand Snedecor. El nivel de significancia estadístico adoptado fue p<0.05, a un nivel de confianza del 95%; para todos los análisis estadísticos se empleó el programa Statgraphics Centurion XVI.I 2012.
Los ensayos hidráulicos realizados sobre los sistemas de regulación de caudal para los dos tratamientos estudiados en el SRA reportaron un coeficiente de descarga real con valor promedio de 0.78, con un diámetro de orificios de 5/32”, a razón de 2 agujeros para el T1 y de 4 agujeros para el T2, y una altura de columna de agua de 17 cm.
Con base en los datos medidos para monitoreo y control de los TRH durante la investigación, se determinó que el caudal para el tratamiento T1 registró un valor promedio de 35.95±0.35 mL/s (TRH de 0.96 horas = 1.04 recambios/h), para el T2 se calculó un valor promedio de 70.40±0.39 mL/s (TRH de 0.49 horas = 2.04 recambios/h).
Los caudales medidos, y por ende los TRH calculados en la investigación indicaron que se logró mantener controlada la variación de este parámetro y así asegurar el recambio requerido. Ello demuestra que la regulación de caudales mediante orificios fue adecuada, evitando el uso dispositivos de control de flujo y generando disminución de costos en el montaje del sistema hidráulico del SRA.
Los ensayos de granulometría sobre los posibles medios soporte (Figura 2), mostraron que cerca del 98% de la zeolita presentó tamaños de partículas entre los tamices #4 y #16, mientras que para la piedra pómez el mismo porcentaje se encontró entre un rango de valores mucho más amplio entre los tamices #4 y #200. Adicionalmente la piedra pómez evidenció alta fragilidad y facilidad de disgregación ante el impacto. Los coeficientes de uniformidad calculados para la piedra pómez y la zeolita fueron respectivamente de 52.50 y 1.33 y los correspondientes coeficientes de curvatura para los mismos materiales fueron de 4.00 y 0.91.
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Figura 2. Curvas granulométricas para piedra pómez y zeolita. |
Dado que un material granular se considera como bien gradado cuando posee un CC entre 1 y 3 y un CU inferior a 6 se decidió adoptar la zeolita como medio soporte para el reactor de lecho fluidizado pues además de adecuarse de manera más precisa a las consideraciones de uniformidad expuestas (Lambe y Whitman 2004); el predominio de menores tamaños de partículas favorecen su fluidización con bajos requisitos de caudal de aire que los requeridos por materiales más grandes y/o más densos. Adicionalmente a las anteriores consideraciones, la piedra pómez fue descartada como eventual medio de soporte pues por su fácil disgregación, en el evento de ser utilizada en un reactor de lecho fluidizado produciría una gran cantidad de finos que afectan la calidad del efluente final.
Los valores medios y las desviaciones estándar calculadas para los parámetros de calidad del agua monitoreados se presentan en la Tabla 1.
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Tabla 1. Valores medios de parámetros fisicoquímicos en los tratamientos evaluados. |
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Parámetro |
T0 |
T1 |
T2 |
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Oxígeno disuelto (mg/L) |
5.79±0.22b |
5.06±0.31a |
5.11±0.33a |
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Temperatura (ºC) |
14.8±0.35b |
17.1±0.44a |
17.0±0.39a |
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pH |
8.31±0.14b |
7.8±0.16a |
7.81±0.14a |
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Amonio (mg/L) |
10.5±10.5b |
0.57±0.32a |
0.53±0.29a |
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Nitritos (mg/L) |
0.22±0.23 |
0.38±0.17 |
0.38±0.17 |
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Nitratos (mg/L) |
3.42±1.41b |
10.2±3.47a |
10.12±3.45a |
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Alcalinidad total (mg/L) |
135±32.1b |
88.1±11.69a |
86.6±9.56a |
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Sólidos suspendidos (mg/L) |
79.0±7.51 |
75.7±9.43 |
75.6±8.33 |
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Sólidos disueltos (mg/L) |
210±29.0 |
229±24.14 |
223±24.93 |
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Sólidos totales (mg/L) |
335±54.99b |
368±35.34a |
368±35.35a |
Los valores medios de los parámetros de calidad del agua indicaron que la calidad del líquido en los tratamientos T1 y T2 fue adecuada al enmarcarse en los valores recomendados (Timmons y Ebeling 2010). Los TRH en los sistemas de recirculación pueden ser altos siempre y cuando la carga contaminante (compuestos nitrogenados, fósforo, sólidos, entre otros) sea inferior a los límites soportados por la especie, de tal manera que no afecten el normal desarrollo de los individuos cultivados.
Las altas concentraciones de compuestos nitrogenados en las unidades de cultivo se debieron a que parte del nutriente presente en el alimento consumido es excretado a través de las branquias, la orina y la descomposición de las heces; de acuerdo con Schryver y Verstraete (2009) solo entre 20 y 30% del nitrógeno suministrado se convierte en biomasa aprovechable mientras que el resto en los sistemas de recirculación tiende a acumularse hasta alcanzar niveles tóxicos.
Pese a que desde el día 7 comenzó a tener menores cargas debido a las progresivas mortalidades, el T0 registró mayores concentraciones de amonio por carecer de recambio de agua y de sustratos para el establecimiento de bacterias nitrificantes, haciendo que este compuesto se acumule y aumentase rápidamente su concentración, que en los peces reduce la tasa de crecimiento, modifica el comportamiento y aumenta la vulnerabilidad a enfermedades (Capkin et al 2010). Los menores valores de amonio y las altas concentraciones de nitratos medidas en los tanques T1 y T2 evidenciaron que hubo nitrificación en las unidades de tratamiento del SRA; tal afirmación es respaldada por las inferiores concentraciones de alcalinidad registradas en dichos tanques, pues la nitrificación es un proceso que consume del orden de 7.07 gramos de alcalinidad en la forma de CaCO3 por cada gramo de nitrógeno amoniacal total oxidado a nitrato (Chen et al 2006).
Hubo incremento progresivo de las concentraciones de sólidos totales en los tratamientos T1 y T2, debido al aumento de carga, situación que demandó mayor suministro de alimento, lo cual se tradujo en una mayor producción de desechos metabólicos.La remoción rápida y eficiente de los residuos sólidos es el proceso más crítico en un SRA ya que las partículas orgánicas pueden afectar la función de las branquias y nutrir patógenos facultativos de los peces. En el caso particular de las unidades de tratamiento en los SRA, los sólidos proporcionan el sustrato para el crecimiento de microorganismos heterótrofos en el biofiltro que desplazan a las bacterias nitrificantes -Nitrosomonas y Nitrobacter-, las cuales son esenciales para la conversión de amoníaco a nitrato (Summerfelt y Penne 2005).
Los valores iniciales de peso y talla promedios registrados fueron de 31±0.27 g y 140.98±0.84 mm respectivamente. El análisis estadístico realizado para la variable productiva incremento de peso –cuyos resultados del contraste de medias se encuentran representados en los diagramas de la Figura 3- mostró que existieron diferencias estadísticas significativas (p<0.05, 95%) entre los tratamientos, con valores de incremento para T1 y T2 de 32.63 y 31.74 g en 21 días respectivamente, mientras que para el T0 fue de 8.08 g en 21 días, que equivalen a incrementos de peso diarios para el T1 de 1.55 g, para el T2 de 1.52 g y finalmente para el T0 de 0.38 g.
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| Figura 3. Gráfico de medias para incremento de peso en los tratamientos evaluados. |
El análisis estadístico de las cargas finales obtenidas indicó que hubo diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos T1 y T2 con el T0 (p<0.05). Las mejores cargas fueron las registradas por los dos tratamientos del SRA así: el T1 con 20.87 kg/m3, y el T2 con 20.58 kg/m3 frente al valor del T0 con 1.25 kg/m3.
Los valores medios de la tasa de crecimiento específico calculados experimentaron una ligera disminución a lo largo del experimento; los valores inicial y final de cada uno de los tratamientos fueron: 1.76 y 1.05% para el T0; 3.57 y 3.32% para el T1 y 3.41 y 3.24% para el T2. El análisis estadístico realizado a los porcentajes registrados indicó que hubo diferencias estadísticas significativas (p<0.05) entre los tratamientos asociados al SRA en comparación con el tratamiento sin recambio. Los mejores resultados medios fueron los obtenidos en el SRA para T1 con 3.42 %/día y para T2 con 3.36 %/día, frente al T0 con 1.49 %/día.
Los incrementos de peso obtenidos superaron a los reportados por autores como (Mocanu et al 2009, Jojoa et al 2013) para cultivo de trucha de altura en sistemas de recirculación bajo condiciones similares. Los resultados registrados fueron favorecidos por el elevado número de veces por día que se suministró alimento a los animales (Ustaoğlu y Alagil 2009) y por la fase de cultivo de los peces puesto que los procesos anabólicos de proteínas son mayores en animales jóvenes, y la restauración, remodelación, mantenimiento de tejidos y acumulación de nuevos tejidos, están relacionados con la eficiencia del nitrógeno, la calidad y consumo de alimento, mientras que en animales adultos los procesos catabólicos son más intensos y la tasa de síntesis de proteínas es menor (Conceição et al 2009).
El crecimiento de los peces refleja múltiples procesos que se llevan a cabo en el medio interno y es un indicador global de la adecuación del organismo al ambiente, si ésta es favorable el organismo crece pero cuando está sujeto a variables causantes de estrés del medio, el crecimiento se detiene. Los peces obtienen su potencial máximo de crecimiento fisiológico por una serie de condiciones: composición física y química del agua, características genéticas y estado fisiológico (Davidson et al 2009, Larsen et al 2012).
La prueba de homogeneidad de binomiales simples de Brand Snedecor reportó que los mejores resultados de sobrevivencia de los animales se obtuvieron en el T1 y T2 con un valor del 100%, frente al T0 (aireación convencional) con solamente el 8.13% .
Según los resultados obtenidos, los dos tiempos de retención evaluados en el SRA para cultivo de las truchas no presentaron diferencias en cuanto al desarrollo de las variables productivas. Para el T1 y T2 el incremento de carga fue del 50% con respecto a la carga inicial; el T0, debido a la ausencia de recambios y la acumulación de compuestos por sólidos, materia orgánica y compuestos nitrogenados en el agua, presentó elevada mortalidad y por tanto una carga final baja, correspondiente a 1.25 kg/m3 para una alteración en la carga inicial de menos 87.7%.
Las altas cargas en sistemas de recirculación acuícola generan una disminución de la tasa de crecimiento de los peces, incrementan la conversión alimenticia, afectan el bienestar de los ejemplares al existir una jerarquización, incrementa el nivel de necrosis en las aleta dorsal y caudal y conllevan a los peces a ser más vulnerables a enfermedades (Venegas et al 2008, Skov et al 2011).
El aumento en la densidad de la biomasa reduce los niveles de oxígeno disuelto y aumenta las concentraciones de amoniaco no ionizado; las altas densidades conducen a estrés, incrementan la vulnerabilidad a enfermedades y la frecuencia de lesiones, debilitan la inmunidad de los organismos, reduce el consumo de alimento y las tasas de crecimiento (Mocanu et al 2011). Por su parte, el exceso de sólidos obstruye las branquias evitando la sinapsis, y por consiguiente aumentando la mortalidad (Laursen et al 2013). En los tratamientos T1 y T2, se obtuvo el 100% de sobrevivencia, situación consistente con los resultados antes comentados, si se considera que estos tratamientos presentaron los mayores incrementos de los parámetros productivos gracias a que se practicaron recambios adecuados y se mantuvo la calidad del agua dentro de los rangos requeridos por la especie (Timmons y Ebeling 2010).
El bienestar animal, expresado en términos de necrosis de las aletas dorsal, pectoral y caudal, al inicio del experimento no registró diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) pues todos los individuos distribuidos aleatoriamente en los tratamientos evaluados iniciaron en las mismas condiciones de bienestar.
Al finalizar el experimento, el análisis estadístico realizado para necrosis de aleta dorsal grado 0 y 1 mostró que existieron diferencias estadísticas significativas entre tratamientos (p<0.05 y 95%); el mayor porcentaje de animales con aletas dorsales en buen estado (grado 0, donde las aletas presentaron la apariencia ilustrada en la Figura 4A) correspondió al T0 con 50%, seguido por el T1 con 36% y por el T2 con 24.64%. Por su parte, el grado de necrosis 1 -cuya apariencia se ilustra en la Figura 4B- se registró en 39.44%, 42.66% y 55.66% de los individuos de los tratamientos T0, T1 y T2. No se presentaron diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos para los grados de necrosis de la aleta dorsal 2, 3 y 4, cuya configuración se ejemplifica gráficamente en las Figuras 4C, 4D y 4E respectivamente.
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| 4A. Aleta sin ningún grado de necrosis | 4B. Aleta con grado 1 de necrosis (Radios 11 al 18) |
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| 4C. Aleta con grado 2 de necrosis (Radios 7 al 5) | 4D. Aleta con grado 3 de necrosis (Radios 4 al 1) |
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| 4E. Aleta con grado 4 de necrosis (Radios 12 al 1) | |
| Figura 4. Grados de necrosis registrados en las aletas dorsales de los individuos utilizados en el experimento | |
Los resultados obtenidos para la prueba de análisis de las aletas pectorales de los diferentes grados de necrosis 0, 1, 2, 3 y 4, demostraron en el análisis estadístico (p<0.05) que no hubo diferencias significativas, por lo tanto, ninguno de los TRH ejerció efecto sobre la necrosis de las aletas pectorales en sus diferentes grados. En los tratamientos T0, T1 y T2 predominó el nivel de necrosis 1 con 35.48%, 37.58% y 38.66% de los casos respectivamente; tales porcentajes se enmarcaron dentro del rango de necrosis moderada (25 a 49%). Los grados de necrosis 2, 3 y 4 se presentaron en el T1 y T2 en un nivel de necrosis leve, menor al 25%.
En relación a la aleta caudal utilizada como índice de mercado, los resultados del análisis estadístico indicaron que no existieron diferencias estadísticas significativas (p<0.05) entre tratamientos. El nivel predominante en los tres tratamientos fue el A (aleta caudal perfecta), con valores de 82.87%, 81.33% y 80.29% respectivamente para los tratamientos T0, T1 y T2; seguido por el nivel B (necrosis moderada), que estuvo presente en 17.12% de los casos para el T0, 18.66% para el T1 y 17.90% para el T2; el nivel C (necrosis importante con sangrado o inflamación) no se encontró en ninguno de los tratamientos estudiados en el presente estudio.
Durante la investigación se observó en los peces jerarquía; las truchas más grandes tienen más probabilidades de tener aletas dañadas que los peces más pequeños, ello debido a que el pez dominante compite de manera agresiva lo que produce daños en las aletas, mientras que los individuos menos agresivos (más pequeños) adoptan estrategias de alimentación alternativas reflejadas en niveles más bajos de consumo de alimento y bajo crecimiento, que a su vez reducen el riesgo de lesiones. Existen varios efectos perjudiciales de la conducta agresiva en los aspectos del bienestar como necrosis de las aletas, lesión del cuerpo y el estrés social (Laursen et al 2013). La pérdida de apetito, suprime la tasa de crecimiento, elevando las tasas metabólicas, la enfermedad y la mortalidad. Los mismos autores antes citados manifiestan que entre las causas de necrosis de aletas están: choque y abrasión con superficies del ambiente de cultivo y daños por confrontaciones agresivas. Las altas densidades generan conductas agresivas (abrasión, choque y obstrucción), aumento en la necrosis de la aleta dorsal y caudal y daños branquiales, reduciendo la ingesta de alimento, y aumentando la mortalidad (Laursen et al 2013).
A la Universidad Mariana en convenio con la Universidad de Nariño, por el apoyo logístico y financiero, y al Programa de Ingeniería en Producción Acuícola.
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Received 3 April 2016; Accepted 18 June 2016; Published 1 July 2016