La clave para la gestión del fitoplancton

Aditivos regulares necesarios para mantener las floraciones de algas

El fósforo se puede aplicar a los estanques en forma de gránulos o líquido.

El fósforo es un nutriente clave que regula el crecimiento del fitoplancton en la acuicultura. Una razón es que el fósforo es, por supuesto, bajo en fitoplancton. El fitoplancton de agua dulce generalmente tiene que concentrar más fósforo que cualquier otro nutriente significativo, y el fitoplancton marino generalmente solo concentra más nitrógeno que fósforo. Además, la precipitación de fósforo en los estanques tiende a precipitar directamente en el agua o adsorber el suelo rápidamente.

Fertilizantes fosfatados

Los fertilizantes fosfatados aplicados a los estanques estimulan el crecimiento del fitoplancton y aumentan la base de la red trófica. Sin embargo, se puede lograr una producción acuícola mucho mayor utilizando piensos para complementar la productividad natural. El fósforo en la alimentación animal y las heces de animales de granja puede provocar un crecimiento excesivo de fitoplancton y el deterioro asociado de la calidad del agua.

El fertilizante fosfatado más común utilizado en la acuicultura es el superfosfato triple. Se elabora tratando el fosfato de roca, un mineral de un depósito marino, con ácido fosfórico. El superfosfato triple contiene típicamente 20,1 por ciento de fósforo, principalmente como fosfato monocálcico soluble en agua. Cuando se aplica al agua del estanque, el fertilizante granular se disuelve en iones de calcio y fosfato.

Fósforo en estanques

Figura 1: Concentraciones medias de fósforo total en dos estanques de peces fertilizados. Las flechas en la parte superior indican las fechas de aplicación del fertilizante.

Los alimentos acuáticos suelen contener de un 1,0 a un 1,5 por ciento de fósforo. La mayor parte del fósforo en el acuaphage se encuentra en una combinación orgánica, pero se ha agregado fosfato de calcio a algunos alimentos. Aproximadamente el 25 por ciento del fósforo en los alimentos acuáticos se extrae de la biomasa de la acuicultura. El resto se encuentra en el pienso y las heces no consumidas, que degradan microbianamente y liberan fosfato o secreciones metabólicas de animales cultivados.

El fitoplancton puede absorber iones fosfato rápidamente. Después de la fertilización del estanque, las células de fitoplancton pueden absorber gran parte del fósforo utilizado en unas pocas horas. Sin embargo, el fitoplancton tiene una vida útil de solo una o dos semanas, y cuando mueren, el fósforo en sus células se mineraliza rápidamente en fosfato soluble.

Los iones de fosfato no absorbidos por el fitoplancton pueden absorberse rápidamente en el suelo. El efecto combinado de la absorción de fitoplancton y la adsorción del suelo del fondo es la rápida pérdida de fósforo del agua del estanque después de la adición de fertilizante de fósforo (Figura 1). Donde el suelo del fondo es ácido, el fósforo se libera en forma de fosfatos de hierro y aluminio. En estanques con suelos más alcalinos, el fósforo se fija como fosfato de calcio.

Los estudios de la Universidad de Auburn mostraron que alrededor de dos tercios del fósforo se utilizaron en estanques de fertilizantes y forrajes acumulados en el suelo durante 23 años. Sin embargo, la capacidad de estos estanques para adsorber fósforo seguía siendo alta. Las concentraciones típicas de fósforo en el agua del estanque y el suelo del fondo se ilustran en la Figura 2.

A altas concentraciones de calcio y en agua de estanque de pH moderado a alto, el fosfato de calcio puede precipitar directamente sin la participación directa del suelo del fondo. La precipitación directa es común en áreas secas y en estanques llenos de agua salobre o agua de mar.

El fósforo en los suelos principales no es bien soluble y la concentración de equilibrio de fósforo en el suelo y fósforo en el agua es baja, a menudo solo unos pocos microgramos por litro. La disponibilidad de fósforo del suelo es máxima a un pH de aproximadamente 6,5 a 7,0. Las concentraciones de hierro, aluminio y calcio en este rango de pH son sustancias que reaccionan con el fosfato para formar compuestos altamente insolubles. Por lo tanto, los estanques fertilizados con suelo ácido deben tratarse con piedra caliza agrícola para elevar el pH y aumentar la disponibilidad de fósforo para su uso en fertilizantes.

Figura 2: Concentraciones de fósforo en el agua del estanque, el agua de los poros y el subsuelo.

Fertilizantes liquidos

Los fertilizantes líquidos son más efectivos para fertilizar un estanque que el superfosfato triple y otros fertilizantes granulares. Los gránulos de fertilizante de fosfato pueden depositarse en el fondo antes de la disolución completa. Aunque los gránulos continúan disolviéndose, su estrecho contacto con las partículas del suelo favorece la rápida adsorción del fósforo en el suelo.

Los fertilizantes líquidos se pueden disolver completamente en agua para asegurar una mayor absorción de fitoplancton. Aunque el fitoplancton debe usarse cada dos o cuatro semanas para asegurar la floración, la tasa de uso de fósforo se puede reducir al 25-50% de la requerida por los fertilizantes granulares.

Los fertilizantes líquidos son mucho más caros que los granulados. Una alternativa satisfactoria a los fertilizantes líquidos es colocar el fertilizante granular en un recipiente 1:20 con agua del estanque, dejar reposar la mezcla durante 30 minutos y luego mezclar vigorosamente antes de rociar sobre la superficie del estanque.

Manejo del fitoplancton

Es necesario agregar fósforo con regularidad cada dos o cuatro semanas para mantener las floraciones de fitoplancton. La alimentación diaria también puede proporcionar un contenido de fósforo que favorece la floración continua. A altas tasas de alimentación, las flores pueden volverse demasiado densas y provocar niveles bajos de oxígeno disuelto durante la noche.

El alto contenido de fósforo también favorece el dominio del fitoplancton por parte de las cianobacterias. Estos organismos a menudo forman capas superficiales indeseables y caen en masa. La degradación de las células de algas muertas puede provocar una disminución del oxígeno disuelto y matar peces masivos. Las algas verdiazules también producen compuestos que son absorbidos por el tejido comestible cuando son absorbidos por especies cultivadas. Algunas cianobacterias incluso producen compuestos que son tóxicos para los peces y los camarones.

En los estanques donde se proporciona alimento a los animales de granja, la tasa de alimentación puede llegar a un punto en el que el bajo agotamiento de oxígeno disuelto nocturno se vuelve problemático. En el cultivo del bagre de canal, esto se lleva a cabo a una tasa de alimentación diaria de 30-40 kg por ha. La aireación mecánica puede reducir el riesgo de agotamiento del oxígeno disuelto y permitir una mayor alimentación y producción de peces. El alivio del exceso de fitoplancton se ha logrado agregando agua a los estanques para eliminar el fósforo, otros nutrientes y el fitoplancton. Sin embargo, esta práctica no se recomienda ya que aumenta el potencial de la acuicultura en estanques para contaminar las aguas naturales.

Como medio para eliminar el fósforo del agua y reducir la abundancia de fitoplancton, se ha promovido entre 25 y 50 kg de cal calcinada o hidratada por hectárea o un mayor uso de piedra caliza agrícola para estanques cada pocos días. Los experimentos de la Universidad de Auburn han demostrado los posibles beneficios del tratamiento con cal para el control del fitoplancton.

Sin embargo, el uso de compuestos solubles de aluminio y hierro parece tener un mayor potencial para la eliminación de fósforo y el control del crecimiento del fitoplancton. Estudios recientes han demostrado que el uso de cloruro férrico o sulfato ferroso en concentraciones de hasta 6 mg por litro puede reducir la concentración de fósforo reactivo soluble en más del 80%. También resultaron eficaces concentraciones ligeramente superiores de sulfato de aluminio.

Se necesitan más investigaciones y pruebas en granjas sobre la eliminación química del fósforo. Sin embargo, se debe tener precaución al tratar el agua con estas sustancias, ya que cantidades excesivas pueden resultar en un pH bajo y concentraciones potencialmente tóxicas de hierro o aluminio.

Revestimientos de estanques

Los estanques de acuicultura en áreas arenosas a veces están equipados con revestimientos de plástico para reducir la infiltración. La concentración de fósforo en estanques revestidos sin suelo se vuelve muy alta. Una densa capa de fitoplancton muerto a menudo se acumula en el fondo del estanque y genera una zona anaeróbica. Las comunidades de fitoplancton también tienden a ser inestables, florecen periódicamente a altas densidades y luego colapsan.

Una capa de suelo de 5 a 10 cm de profundidad, que contiene al menos 10 a 15 por ciento de arcilla en todo o parte del revestimiento, generalmente estabiliza la calidad del agua. Por supuesto, cuando los estanques revestidos se operan como sistemas heterótrofos en lugar de sistemas de agua verde, las altas concentraciones de fósforo no son problemáticas.

(Nota del editor: este artículo se publicó originalmente en la edición de julio / agosto de 2007 de ).

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