La composición de los alimentos para la acuicultura ayuda a determinar el potencial de contaminación del agua

El alimento no consumido, las heces y los desechos metabólicos pueden dañar la calidad del agua

Para reducir el potencial de contaminación del agua del alimento, la forma más efectiva es utilizar un alimento de calidad de manera que se asegure el consumo total de los animales en el cultivo.

Para reducir el potencial de contaminación del agua del alimento, la forma más efectiva es utilizar un alimento de calidad de manera que se asegure el consumo total de los animales en el cultivo.

La acuicultura intensiva se basa en piensos elaborados para promover el crecimiento animal. Añadiendo pienso suplementario, la producción se puede incrementar muchas veces sólo con la fertilización. Sin embargo, a medida que ha aumentado el uso de piensos en la acuicultura sin una gestión adecuada, el potencial de contaminación del agua por materia orgánica y nutrientes de los piensos aumentará en consecuencia.

En la producción comercial basada en piensos, las especies de cultivos comen solo una parte del pienso utilizado, generalmente entre el 70 y el 95 por ciento. Los alimentos, las heces y los desechos metabólicos no consumidos terminan en el agua y pueden dañar la calidad del agua. El alimento preparado puede perder nutrientes por lixiviación inmediatamente después de la inmersión en agua. Por tanto, se produce una cierta pérdida de nutrientes antes de ingerir el pienso. Se estima que entre el 60 y el 80 por ciento del nitrógeno y el fósforo de los alimentos entra en la columna de agua.

Los nutrientes de los desechos de alimentos pueden causar una serie de problemas, que incluyen densas floraciones de fitoplancton, bajas concentraciones de oxígeno disuelto y mayores concentraciones de amoníaco y otras sustancias nitrogenadas. El deterioro de la calidad del agua causa estrés a los peces y camarones, lo que puede afectar su apetito y contribuir al desarrollo de parásitos y enfermedades.

El contenido de nitrógeno del pienso se puede evaluar sobre la base de la información proporcionada en las bolsas de pienso, pero los fabricantes no suelen proporcionar concentraciones de carbono, fósforo y otros elementos de interés al evaluar la contaminación del agua. Por lo tanto, recientemente se lanzó un estudio en la Universidad de Auburn para obtener datos detallados sobre la composición química de los alimentos balanceados de varios países y de muchas especies de acuicultura.

Información necesaria

Actualmente, la mayor necesidad de más información sobre las concentraciones de carbono orgánico, nitrógeno y fósforo en los piensos está relacionada con los problemas de la acuicultura y la contaminación del agua. Las concentraciones de estos compuestos en la alimentación de animales enteros y en todo el cuerpo se dan en la Tabla 1 para las cinco especies de acuicultura. La tabla también muestra las tasas de conversión alimenticia típicas de los animales.

Chatvijitkul, relaciones de conversión de flujo, Tabla 1

EspeciesTípico
FCRFeed (% de peso seco de aire) DBO de la alimentación
(kg / kg de pienso):
CarbonFeed (% de peso seco de aire) DBO de la alimentación
(kg / kg de pienso):
Alimentación de nitrógeno (% de aire seco en el aire) DBO de la alimentación
(kg / kg de pienso):
FosforFeed BHT
(kg / kg de alimento) Especies de cultivo (% peso vivo):
Especies de cultivos de carbono (% de peso vivo):
Cultivos nitrogenados (% en peso vivo):
Fósforo

Bagre ictalurido 2.0 39,73 5,59 1,32 1,11 12,75 2,38 0,68
El salmon 1.1 45,60 8.07 1,50 1.05 16.80 2,96 0,40
Trucha 1.2 43.40 8.12 1,56 1.09 15.60 2,50 0,35
Camarones 1,5 39,44 7.54 1,54 1,16 11.00 2,86 0,32
Tilapia 1,7 39,23 5,95 1,28 1.08 11,70 2.22 0,72

Tabla 1. Ratios típicos de conversión alimenticia, composición corporal total y composición alimenticia para especies de acuicultura seleccionadas.

El alimento para salmón y trucha tenía concentraciones de carbono orgánico más altas que el alimento para bagre, camarón y tilapia. Las concentraciones de nitrógeno y fósforo fueron similares en los alimentos para salmón, trucha y camarón y más altas en este tipo de alimento que en los alimentos para bagre y tilapia.

Las concentraciones de carbono orgánico en todo el cuerpo fueron más altas en el salmón y la trucha que en las otras tres especies. El salmón y el camarón tenían las concentraciones más altas de nitrógeno en todo el cuerpo. Las concentraciones de fósforo fueron significativamente más altas en el bagre y la tilapia que en otras especies.

Los resultados del estudio mostraron que las concentraciones de proteína cruda informadas al alimento por los fabricantes eran similares a los valores de proteína medidos en el contenido de nitrógeno del alimento medido en el estudio.

La necesidad de oxigeno

El carbono orgánico y el nitrógeno en los alimentos que no se convierten en biomasa agrícola requieren consumo de oxígeno. Parte de la demanda de oxígeno se debe a la oxidación del carbono orgánico por las especies de cultivos y las bacterias en los desechos orgánicos (heces y piensos no comestibles). El resto de la demanda de oxígeno se debe a la nitrificación.

El nitrógeno amoniacal formado en el metabolismo de los cultivos y los microorganismos en descomposición libera amoniaco, que las bacterias nitrificantes oxidan a nitrato. El consumo de oxígeno de la alimentación se puede calcular de la siguiente manera:

Cálculos de DBO

Se calcularon los valores de la demanda biológica de oxígeno (DBO) para cada una de las cinco especies de alimento (Tabla 2). Los valores oscilaron entre 1,05 kg de oxígeno / kg de alimento para salmón y 1,16 kg de oxígeno / kg de alimento para camarones. El promedio de las cinco especies fue de 1,10 kg de oxígeno por kg de alimento.

La demanda total de oxígeno por kilogramo de producción se puede estimar multiplicando la DBO del alimento por el índice de conversión del alimento (FCR). La demanda total de oxígeno para la producción de las cinco especies osciló entre 1,16 kg de oxígeno / kg de salmón y 2,22 kg de oxígeno / kg para las gallinas (Cuadro 2).

Cuadro 2. Demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y cargas de nitrógeno y fósforo asociadas con el alimento utilizado para producir 1 kg de cinco especies de acuicultura convencionales.

Chatvijitkul, BHT, Tabla 2

Tipo DBO
(kg de oxígeno /
rendimiento kg) Carga de nutrientes
(g / kg de captura)
Nitrógeno Carga de nutrientes
(g / kg de captura)
Fósforo

Bagre ictalurido 2.22 88,0 19,6
El salmon 1,16 59,2 12,5
Trucha 1,31 72,4 15,2
Camarones 1,69 84,5 19,9
Tilapia 1,84 79,0 14,6

Cuadro 2. Demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y carga de nitrógeno y fósforo asociada con el alimento utilizado para producir 1 kg de cinco especies de acuicultura convencional.

Las cantidades de nitrógeno y fósforo que ingresan a los sistemas de cultivo se pueden estimar restando las cantidades de cada elemento extraído de la cosecha de 1 kg de especies de cultivos de la cantidad de cada elemento aplicada a 1 kg de alimento de biomasa. La ecuación para este cálculo se ilustra a continuación utilizando nitrógeno:

La carga de nitrógeno fue de 72,4 g / kg para la trucha y 88,0 g / kg para el bagre ictalurido, con un promedio de 76,6 g / kg. Los valores de salmón oscilaron entre 12,5 g / kg de fósforo y 19,9 g / kg de camarón, con un promedio de 16,4 g / kg. El porcentaje estimado de los dos nutrientes añadidos al pienso que entrarían en las aguas del sistema de cultivo osciló entre 66,7% (salmón) y 78,7% (bagre ictalurido) y entre 86,1% (camarones) y 67,3% (tilapia) para fósforo. . Los valores medios de nitrógeno fueron del 73,2 por ciento y de fósforo del 76,9 por ciento.

En los estanques, una gran parte de la DBO del alimento y los desechos de nitrógeno y fósforo se absorben en el sistema y no se descargan en las aguas residuales. En la cultura de la competencia, algunos de los desechos pueden eliminarse mediante deposición en los extremos de las unidades de la pista de carreras y destruirse en tierra. En el cultivo en jaulas, toda la carga de desechos ingresa directamente al agua receptora.

Perspectivas

La forma más eficaz de reducir el potencial de contaminación de los alimentos, tanto en los sistemas de cultivo como en los cuerpos de agua que reciben desechos de la acuicultura, es centrarse en las prácticas de alimentación y alimentación. Se debe utilizar un alimento de calidad que no contenga más nitrógeno y fósforo de lo necesario. El pienso debe administrarse de forma que se garantice que los animales de granja se lo coman prácticamente en su totalidad. Se debe mantener una buena calidad del agua en los sistemas de cultivo para evitar el estrés que daña el apetito del cultivo.

Hoy en día, la digestibilidad de los ingredientes de los piensos y la tecnología de procesamiento juegan un papel importante en la mejora de la calidad de los piensos y en hacer que los piensos sean más respetuosos con el medio ambiente. La adición de ingredientes fácilmente digeribles en el alimento puede aumentar la absorción y la retención, así como reducir el desperdicio al reducir la excreción de nutrientes.

La tecnología de extrusión tiene un impacto positivo significativo en la industria de la acuicultura. Los gránulos de extrusión tienen una alta estabilidad y durabilidad, lo que reduce la lixiviación y provoca menos nutrientes y contaminación ambiental.

(Nota del editor: este artículo se publicó originalmente en la edición de julio / agosto de 2015 de ).

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