Optimización de los sistemas de tecnología de biofloc de Tilapia, parte 2 Abogado de acuicultura global

Sistemas de alimentación y alimentación en la pesquería de Chambo africano

Tilapia de Mozambique (O. mossambicus, izquierda) y tilapia de Shiranus (O. shiranus, derecha) en la pesquería de Chambo.

(Nota del editor: esta es la parte 2 de una serie de tres partes. Lea la parte 1 aquí.)

La tecnología Biofloc (BFT) es una nueva práctica de acuicultura que actualmente está transformando el sector del camarón en Asia y América del Sur. BFT es un método de acuicultura sostenible y respetuoso con el medio ambiente que controla la calidad del agua y los patógenos dañinos junto con el valor añadido de la alimentación de proteínas de microorganismos para el sistema de acuicultura. Los camarones y la tilapia son particularmente útiles en los sistemas BFT debido a su capacidad para filtrar el alimento de las escamas microbianas en la columna de agua, lo que reduce los costos de alimento.

La belleza de BFT son los mecanismos de eliminación de amonio del agua, dado el uso de alimentos con una relación carbono / nitrógeno (relación C / N) superior a 15: 1, las bacterias heterótrofas dominan como la principal vía para la eliminación de compuestos nitrogenados tóxicos. por asimilación en nueva biomasa de células bacterianas. Al mismo tiempo, BFT proporciona una rica fuente de plancton bacteriano (biofloc: un grupo de comunidades microbianas como fitoplancton, bacterias, protistas y sólidos orgánicos muertos), así como un rico suministro de proteínas y nutrientes de buena calidad para peces y camarón. BFT es como matar dos pájaros de un tiro. La Figura esquemática 1 del proceso BFT utilizado para promover la absorción de nitrógeno por bacterias heterótrofas proporciona una fuente de alimento para la tilapia y el camarón.

Figura 1: ¿Cómo funciona la tecnología bioflock?

La calidad del agua permitida se puede mantener durante un largo período de tiempo (> 18 meses en Chambo Fisheries) mediante la operación continua en tanques BFT adecuadamente diseñados que eviten la acumulación de sólidos muertos y oxidados debido a la integración del componente de recolección y remoción de sólidos. (consulte la Parte 1 para obtener más detalles).

La mayoría de los piscicultores están de acuerdo en que la alimentación en sistemas convencionales de cultivo de tilapia a menudo representa del 55 al 65 por ciento de la producción final de la granja. sistema de acuicultura reciclada (RAS), cultivo en jaulas lacustres, cultivo en estanques verdes, etc. Chambo Fisheries ha logrado rutinariamente un FCR promedio de 1: 1 con 20.2% de proteína (equivalente a una relación C / N de 15.5: 1), aumentando el número de tilapia mozambiqueña (Oreochromis mossambicus) y tilapia Shiranus (O. shiranus).

Estas grandes deficiencias de proteínas deficientes en el alimento significan que los peces pueden encontrar el equilibrio de proteínas requerido entre el 55 y el 60 por ciento de su ingesta total de proteínas al filtrar los agregados de biofloc. Esto no es sorprendente dada la alta eficiencia de conversión de carbono a través del «bucle microbiano heterotrófico» de aproximadamente 40-60 por ciento de biomasa de células bacterianas heterótrofas, el contenido de proteína de 30-60 por ciento de materia seca (MS) y la ruta trófica muy corta en microbios. sistemas de acuicultura (menores pérdidas de energía trófica); disuelto en organismos cultivados C + N → C + N microbios → C + N.

Piensos especiales producidos localmente

Los piensos, incluidas las dietas de incubación, los piensos de inicio y las relaciones especiales de C / N, se producen en el lugar utilizando una trituradora de pellets húmeda de bajo costo que produce pellets sumergibles de estabilidad de agua de media a baja. Los componentes principales de un molino de alimentos tipo Chambo Fisheries incluyen un molino de martillos y un molino combinado, un mezclador y pellets de alimento húmedo, así como un secador horizontal y cribas para la producción inicial de alimentos en el sitio (Figura 2).

Figura 2: Tecnología de molienda de alimentación húmeda in situ de bajo costo de SAFF.

Las formas para pescado de más de 5 gramos no contienen proteínas animales basadas únicamente en premezclas de harina de semillas oleaginosas precocidas y maíz y vitaminas y minerales. Los aditivos incluyen, además de la premezcla de vitaminas y minerales, cloruro de colina, vitamina C, fosfato monocálcico, ácido orgánico, melaza como nutriente y, lo más importante, el uso de un absorbente de micotoxinas, que es una distribución obligatoria de aflatoxinas y otras micotoxinas. en Malawi BFT.

La capacidad de formular flujos en el sitio permite personalizar fácilmente el producto. Durante los primeros 45-60 días de la aparición de BFT, el alimento requiere una fortificación adicional con vitamina C y, a veces, la adición de ajo machacado para mejorar la respuesta inmune de los peces hasta que el biofloc madure. Luego de tres meses de operación continua, se tuvo que reducir el contenido de minerales en los tanques de atún rojo de Chambo Fisheries, especialmente metales de transición como cobre (Cu), hierro (Fe) y manganeso (Mn), ya que tienden a acumularse y reciclarse a través de el bioflock. . Se ha diseñado un modelo iterativo de homeostasis de metales para permitir que SAFF optimice dietas adaptadas para BFT, teniendo en cuenta datos sensibles de sistemas reales.

Primer plano del tanque del jardín de infancia Chambo Fisheries (izquierda); Vista frontal de un aireador de 10 caballos de fuerza para la pesca de Chambo (derecha).

Optimización de la distribución diaria de alimento.

Los mejores resultados para peces que pesan de 5 a 220 gramos se obtuvieron alimentando con alimento con 20.2% de proteína con una relación C / N de aproximadamente 15.5: 1, basado en el uso de regímenes de tasa de alimentación bioenergéticos diseñados por SAFF con un FCR promedio de 1: 1. .los intervalos entre comidas fueron de 3 horas y 30 minutos, y la primera comida del día fue la más grande, con un 45 por ciento de la ración diaria (dFA) para pescados que pesaban entre 20 y 120 gramos. Los peces más grandes de más de 120 gramos se alimentaron con tres comidas al día durante cinco horas, y el 50 por ciento del dFA se alimentó temprano en la mañana. Los experimentos que utilizaron platos de alimentación mostraron que todo el alimento consumido a intervalos de comida, el porcentaje de dFA por comida y la tasa de alimentación aplicada en menos de 5 minutos.

La alimentación de pellets comprimidos con una velocidad de hundimiento de moderada a rápida y una baja estabilidad en el agua en condiciones de BFT con poca visibilidad hace que la reacción de alimentación sea muy subjetiva si la administración no proporcionó horarios de alimentación de manera oportuna. La alimentación con sistemas de BFT puede agotar rápidamente los niveles de oxígeno disuelto y / o causar un exceso de nutrientes, especialmente concentraciones elementales (Cu, Fe, Mn, etc.), para afectar el crecimiento y reducir la estabilidad del sistema, así como aumentar los costos de alimentación. Por el contrario, una desnutrición menor de la necesaria para expresar todo el potencial de crecimiento de los peces reduce la rentabilidad de la operación y, además, puede conducir a un retorno al ‘agua verde’ desde el ‘agua marrón’, afectando las tasas de remoción de amonio y por lo tanto, la estabilidad del sistema.

El objetivo de cada piscicultor es lograr el máximo crecimiento al menor costo de alimentos, comúnmente conocido como índice de conversión alimenticia (FCR). Dentro del BFT, este objetivo no es diferente. En bioenergía, este es el punto donde la energía recuperada (ER) es más alta (ver Figura 3, adaptada de Jobling, 2011 a continuación).

Figura 3: Relación entre la producción de energía recuperada (ER) (crecimiento somático, depósitos de grasa y gametos – reproducción) y la energía del consumo de alimentos (IE), que ilustra los puntos principales del almacenamiento de energía y el propósito de la granja (adaptado de Jobling, 2011)

Aunque el beneficio adicional de alimentar las poblaciones de biofloc de filtro de peces a partir de las estimaciones de dFA, la contribución diaria de energía digestible (ED) también debe tenerse en cuenta en los modelos bioenergéticos. La optimización de los sistemas de alimentación con BFT requiere un conocimiento básico de los costos de bioenergía y energía por kilogramo de piscicultura (aumento de 1 kg de peso corporal en la cohorte o población de peces si aumenta MJ DE / kg) y el uso de tasas de alimentación adecuadas en los modelos.

Beneficios del atún rojo para las pesquerías de chambo

La clave para beneficiarse del atún rojo en las pesquerías de Chambo son las siguientes prácticas:

  • Preparación y uso de alimentos C / N: la relación C / N de los alimentos pasa a través del sistema digestivo de la tilapia, no la adición de una fuente de carbono adicional al agua de cultivo. Esta estrategia permite el uso de modelos de tasa de alimentación bioenergética;
  • Ajuste de la tasa de nutrición basado en los modelos bioenergéticos incorporados de la herramienta de apoyo a la toma de decisiones de BFT diseñados para guiar las prácticas de alimentación y el desempeño de auditoría logrado (tasas de alimentación, conversión alimenticia, almacenamiento neto de energía (NER) y almacenamiento de proteínas (NPR), recuperación de nitrógeno de entrada-salida, etc.);
  • La manipulación de las comidas y los tamaños de las comidas a intervalos fijos para el tamaño esperado de los peces y la temperatura del agua afectó la tasa de evacuación gástrica (GER) en> 80 por ciento para maximizar la digestibilidad del alimento proporcionado.
  • Manejo del volumen de flóculos para mantener los volúmenes de flóculos entre 20 y 30 ml / l, medidos con un cono Imhoff (Figura 4) usando una prueba de sedimentación de 35 minutos (requerida para lograr la lectura terminal).

Figura 4: Conos Imhoff utilizados para medir los volúmenes (ml / l) de los flóculos de pesca de Chambo.

Figura 4: Conos de Imhoff utilizados para medir los volúmenes (ml / l) de los flóculos de pesca de Chambo.

Determinación de velocidades de alimentación óptimas

Las tasas de alimentación óptimas, calculadas en términos de la cantidad de energía de la tilapia filtrada en pastoreo mediante el pastoreo de biobloques de las pesquerías de Chambo, se descubrieron luego manipulando el factor de contribución natural de alimentos (NFCf) agregado al modelo de tasa de alimentación de bioenergía modificada como sigue;

dFA = (Wi * TDEN) * (1-NFCf) / DE

Donde: dFA = cantidad diaria de alimento, kg de alimento; Wi = ganancia de peso, kg de ganancia de biomasa; TDEN = demanda teórica de energía digestible (TDEN), asumiendo un 100% de eficiencia y cero desperdicio en megajulios de energía digestible para lograr un aumento de 1 kg de biomasa en la población o cohorte de peces (modelo dependiente del tamaño de los peces: TDEN = 0.009 X BW + 12.45 (R2) = 0,984)); NFCf = NFCf es la fracción de TDEN debido al pastoreo de biocombustibles que se encuentra en el cálculo de la población, donde NFCf, 0 – 1 (0 = 0 por ciento, 1 = 100%) y, DE = energía digestible estimada en megajulios por kilogramo de alimento alimentado (alimento MJ kg-1).

Los inventarios mostraron que la proporción de O. mossambicus y O. shiranus en TDEN varió repetidamente del 20% (NFCf = 0.2) al 25% (NFCf = 0.25) del requerimiento diario de energía digestible (DE) de 5 ga 220 g para el pescado . condiciones a gran escala en la pesquería de Chambo alimentaron con un 20,2% de cebo ligero (aproximadamente una relación C / N de 15,5: 1) con un rango de FCR de 0,9-1,2: 1 y un promedio de 1: 1 (Tabla 1).

Kourie, BFT Pt. 2, tabla 1

Designación del tanque / jaula Especie de tilapia Peso de la población (g) Peso de la población (g, 21 días) Realizado TGC X 1000 Promedio. temperatura del agua (grados Celsius) FCRs NPR NER% estimado de sobrealimentación o desnutrición

Sai 1 O. mossambicus 20 36 1.098945 25,5 1.01 78,78 41,6 0,67
EFS 7 O. shiranus 91 124,9 0.884850 26,9 1,16 68,6 38,8 15,56
GOT 7 (jaula) O. mossambicus 127 147,6 0,463987 26,5 1,13 69,91 39,9 14.0
EFS 7 O. shrianus 86,1 111,4 0,770363 24,5 0,87 90,69 51,0 -12,55

Resultados del inventario de SAFF-BFT en las pesquerías de Chambo en 2015/2016 en condiciones de fuerte biofloc.
Composición aproximada del pienso: 20,2% de proteína, 6,8% de lípidos, 48,9% de NFE, GE 16,1MJ / kg, DE 11,02MJ / kg, relación C / N 15,5: 1
Porcentaje de sobrealimentación o desnutrición basado en FCR alcanzable en condiciones de biocombustible 1: 1
TGC = factor de crecimiento térmico [TGC = [(BW11/3 – BW21/3) / (T, °C * day(s))] * 1000
NPR = retención neta de proteínas, [increase in carcass protein / protein fed] * 100
TNE = consumo neto de energía,% = [increase in carcass energy / energy fed] * 100

Los modelos de tasa de alimentación bioenergética no se han aplicado correctamente en el cultivo de tanques de biofloc de tilapia, y se necesitan estudios de optimización de procesos por parte de la comunidad científica mundial. El trabajo del SAFF representa entonces los primeros intentos de Chambo Fisheries para optimizar la tasa de alimentación, dada la contribución del pastoreo de los bioflocks a las necesidades diarias de ED de los peces de cultivo.

Queda mucho trabajo por hacer para BFT en alimentos adaptados, en particular la adición de aminoácidos sintéticos a los alimentos C / N, la reducción de los niveles de metales y la optimización de la adición de lípidos para crear una dieta más «energéticamente eficiente» con cambiar los niveles de alimentación. En condiciones comerciales, puede ser posible reducir el FCR a menos de 1: 1, mejorando así aún más la eficiencia del BFT.

Los beneficios del atún rojo como alternativa competitiva y sostenible a la tecnología de parcelas de alimentación intensiva de bajo costo para la acuicultura de tilapia se continúan en la Sección 3.

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