Producción de camarón hipersensible rodeada por un invernadero

Una alternativa a los estanques tradicionales de EE. UU.

Experimenta juntos Litopenaeus vannamei camarones se llevaron a cabo a esta escala comercial en el Waddell Marine Center en 2003 y 2007.

La implementación de prácticas tradicionales de cultivo de camarón en estanques en los EE. UU. Ha sido limitada debido a restricciones económicas y ambientales. Entre ellos, el intercambio de agua necesario aumenta la entrada de agua potencialmente rica en nutrientes en los ecosistemas naturales y la introducción de organismos nocivos y patógenos.

Además, las bajas temperaturas estacionales en los Estados Unidos continentales limitan los sistemas de producción de estanques a solo un ciclo de crecimiento por año. Junto con un rendimiento generalmente bajo de menos de 4000 hectáreas (ha), este corto período de producción y los altos costos de producción limitan la competitividad.

Alternativamente, los investigadores estadounidenses han desarrollado sistemas de acuicultura circulantes de bioseguridad. Estos sistemas consisten en pistas encerradas con gases de efecto invernadero para la producción de camarón de gran volumen a intensivo, con intercambio de agua cero y limitado que se puede utilizar durante todo el año.

Cuando los camarones se cultivan a alta densidad en unidades reciclables sin intercambio de agua, el biofloc en el agua cultivada tiene varias ventajas para el cultivo de camarones. Estos incluyen un mayor reciclaje de residuos, lo que permite reducir las emisiones de contaminantes a los cuerpos de agua durante la recolección en general. Se requiere una menor cantidad de transmisión, lo que mejora la tasa de conversión de la transmisión. La calidad del agua también es más estable y es probable que la competencia en la diversidad microbiana reduzca los microorganismos patógenos como los vibrios.

Investigación en el Waddell Mariculture Center

El Waddell Marine Center en Bluffton, Carolina del Sur, EE. UU., Ha sido uno de los pioneros en el desarrollo de este tipo de sistema. Durante la última década, la investigación del camarón se ha centrado en evaluar la viabilidad comercial de los sistemas de producción de carriles superintensivos. Estos sistemas se utilizan sin intercambio de agua y con la adición de oxígeno adicional.

La tasa de stock se ha incrementado de 300 a 814 por metro cuadrado para camarón con un rendimiento de hasta 69.000 kg por ha. Aunque algunos problemas técnicos siguen sin resolverse, los estudios sobre pilotos y pistas de tamaño comercial han demostrado su viabilidad.

Prueba de crecimiento de 2007

Cosecha de camarón a los 146 días en sistema superintensivo.

La última prueba en el Waddell Mariculture Center se llevó a cabo en un sistema de producción de pista de carreras de alto volumen de 271 pies cuadrados. Dos semanas antes de almacenar los camarones, la pista se llenó con una mezcla de agua de mar y agua de pozo tratada con proteína ultravioleta filtrada hasta una salinidad de 20 gramos por litro. Se agregaron aproximadamente 22,5 kg de gránulos de alfalfa para estimular el desarrollo de la comunidad microbiana.

Los camarones blancos del Pacífico Litopenaeus vannamei con un peso de 1,68 ± 0,2 gramos se almacenaron a mediados de julio con 581 camarones por metro cuadrado. Los permisos de envío de camarón de 10 días se compraron en un criadero en los Cayos de Florida, EE. UU., Y se mantuvieron en la etapa de cría durante 63 días en dos pistas cerradas en invernadero de 50 metros cuadrados.

Los camarones fueron alimentados con una dieta de crecimiento de camarones que contenía 35% de proteína cruda para sistemas superintensivos. El suministro de alimento se ajustó semanalmente en base a una tasa de crecimiento esperada de 1.1 gramos por semana y una tasa de conversión de alimento (FCR) de 1.6. La población asumió una mortalidad del 1 por ciento por semana.

La cantidad de alimento consumido en las cuatro placas de alimento, el aumento semanal promedio y el FCR estimado proporcionaron información valiosa para regular las existencias de alimento. Se proporcionó alimento cuatro veces al día en el hipódromo durante los primeros 92 días. Luego, durante la primera alimentación, solo el 25 por ciento del alimento se alimentó manualmente y el resto se entregó mediante alimentadores de cinta automáticos dentro de las 12 horas.

Se monitorearon varios parámetros de calidad del agua (Tabla 1). Para reducir el nivel de nitrógeno nítrico durante el período en que se estaban formando las comunidades nitrificantes, se estimuló la comunidad de bacterias heterótrofas agregando dextrosa de los días 7 a 15 para aumentar la relación carbono: nitrógeno. Se agregó dextrosa nuevamente una semana después del día 106, cuando se observó una disminución inexplicable en el crecimiento del camarón y un ligero aumento en los niveles de amoníaco y nitrito.

Venero, parámetros de calidad del agua promedio registrados durante la prueba de 146 días, Tabla 1

Parámetro MediaMaximumMinimum

Temperatura (° C)
En la mañana 28,2 ± 1,3 25,6
Noche 29,1 ± 1,4 32,0
Oxígeno disuelto (mg / l)
En la mañana 6,5 ± 1,2 9.1
Noche 6,2 ± 1,3 3,5
pH 7,1 ± 0,3 7.8 6.5
Salinidad (g / l) 18,6 ± 0,5 20,1 17,6
Alcalinidad (mg / l como carbonato de calcio) 111,7 200,0 60,0
Nitrógeno amoniacal total (mg / l) 0,2 0,7 0
Nitrógeno nitrógeno (mg / l) 0,800 3.400 0,009
Nitrato de nitrógeno (mg / l) 144,8 299,8 1.8
Sólidos suspendidos totales (mg / l) 590,5 1.270,0 200,0
Sólidos volátiles en suspensión (mg / l) 307 460 55
Clorofila (ug / l) 433,2 883,7 121,0

Tabla 1. Parámetros medios de calidad del agua registrados durante el experimento de 146 días en un sistema de producción de hipódromos de alta densidad.

La unidad de limpieza comenzó a funcionar después del día 28 con un caudal de 6,48 litros por minuto. El clarificador era demasiado pequeño para la calzada, por lo que no redujo los niveles de sólidos en suspensión (TSS) y materia volátil (VSS). El TSS se mantuvo en 200-1270 ppm hasta el final del ciclo y los valores de VSS oscilaron entre 55-460 ppm. Con el caudal más eficiente, el tiempo total de funcionamiento de la pista fue de 21 días. Se agregaron unos 48 metros cúbicos de agua dulce para compensar la evaporación.

El día 146, se cosechó un promedio de 2077 kg de camarón a 1877 kg. La tasa de crecimiento media fue de 0,88 gramos por semana (Tabla 2) y la FCR fue de 2,5. La tasa de crecimiento promedio hasta el día 99 fue de 1,00 gramos por semana. Se redujo a 0,82 gramos por semana durante el resto del ciclo después de que los camarones alcanzaran un peso promedio de 14 gramos. Se desconoce el motivo de este descenso.

Venero, una comparación de invernaderos ultrarresistentes de tamaño comercial y de investigación, Tabla 2

Ocean Institute Unidades de Investigación Agrilife de TexasWaddell Marine Education Center
2003 Centro de maricultura de Waddelli
Diciembre de 2007

Tamaño de pista (m2) 337,0 68,5 271.0 271.0
Profundidad media (m) 1,60 0,58 0,72 0,72
Peso de la media (g) 0,50 1,25 1,00 1,61
Densidad de población (camarones / m2) 828 310 310 581
Peso final (g) 18,3 16.6 16.6 20,0
Período de crecimiento (días) 84 76 76 146
Tasa de crecimiento (g / semana) 1,50 1,44 1,44 0,88
Rendimiento (kg / m2) 10.30 4.69 4.69 6,92
Rendimiento (kg / ha) 103.000 54.200 46,900 69 200
Supervivencia (%) 67,9 88,3 91,0 60,2
Relación de conversión de flujo 1,60 1,21 1,54 2,50
Consumo total de agua (l / kg camarones) 402 155 157 130
Intercambio de agua (% por ciclo) 176,4 0 0 0

Cuadro 2. Comparación de sistemas de investigación y competencia para camarones de invernadero de tamaño comercial.

Evaluación

En los meses fríos del año, los investigadores del Waddell Marine Farming Center operaban una instalación de intercambio de agua cero de alta densidad y tamaño comercial para producir cosechas comerciales de camarón fresco (Tabla 2). Se logró un récord de intercambio de agua cero de 69,200 kg ha, mientras que se utilizaron solo 60 l de agua salada 35 ppt para producir 1 kg de camarón. Esta cantidad de agua podría reducirse aún más si la misma salmuera se almacena y se usa para rellenar una nueva calzada para un nuevo ciclo de producción.

La reutilización de este tipo de agua puede incrementar el desarrollo de comunidades nitrificantes en el sistema y reducir significativamente los costos económicos y ambientales de los sistemas continentales.

Aunque estos valores de producción son alentadores, la tasa de crecimiento relativamente baja y la alta rentabilidad del FCR reducen la rentabilidad de la empresa, especialmente si el producto se vende al precio de mercado de los camarones congelados importados. Estudios previos en el Waddell Marine Center en el mismo hipódromo con 310 camarones de ganado por metro cuadrado arrojaron un mejor crecimiento de 1.44 gramos por semana y mejor 1.54 FCR, pero menor productividad (Tabla 2).

Instituto Oceanía

El Oceanian Institute en Hawaii, EE.UU., produjo un récord de producción de 103.000 kg por hectárea con una tasa de crecimiento promedio de 1,5 gramos por semana y un FCR de 1,6. Sin embargo, la instalación cambió alrededor del 14,7 por ciento del agua por semana y utilizó un estimado de 402 litros de agua por kilogramo de camarón producido.

Investigación de Texas Agrilife

La Unidad de Investigación de Texas Agrilife en Flour Bluff, Texas, EE. UU., Utilizó pistas más pequeñas de 68,5 pies cuadrados equipadas con tanques de sedimentos y una densidad de población de 310 camarones por metro cuadrado para producir 50,400-54,200 kg por hectárea. La producción fue ligeramente menor (46.000-50.000 kg / ha) cuando se utilizaron fracciones de espuma en lugar de tanques de sedimentos. Las pistas operaron sin intercambio de agua, reportando el uso de 142 y 155 litros de agua por kilogramo de camarón producido.

Perspectivas

La tasa de crecimiento relativamente baja y la FCR alta informadas en un estudio de 2007 del Waddell Mariculture Center, cuando la densidad de población se incrementó a 531 camarones por metro cuadrado, indicaron que aún es necesario abordar las limitaciones técnicas y de producción. Los picos de nitrógeno amoniacal y nitrógeno nitroso formados inmediatamente después de la introducción pueden haber sido los impulsores más importantes del crecimiento y la supervivencia. Además del estrés directo en una etapa crítica de desarrollo, también pueden haber causado la mortalidad inicial, lo que lleva a la sobrealimentación y al deterioro asociado de la calidad del agua.

Como han demostrado los estudios en las instalaciones de investigación de Agrilife en Texas, el uso de tanques de sedimentos puede ser crítico para mantener las condiciones óptimas de crecimiento para estos sistemas biocloc. Aunque se utilizó un clarificador para eliminar los sólidos producidos en el estudio de WMC, su capacidad probablemente era demasiado limitada para mejorar significativamente la calidad del agua y el crecimiento asociado de camarones.

Otros aspectos que pueden considerarse como una extensión del sistema para propósitos comerciales incluyen la mejora del diseño de sistemas de ingeniería que satisfagan las necesidades de oxígeno y calefacción adicionales de manera eficiente y rentable. Otras mejoras podrían incluir la integración de la automatización, un sistema de almacenamiento de oxígeno de emergencia y una mejor recolección de sólidos y gestión de desechos. Una mayor calidad genética de las poblaciones de camarón y el uso de métodos más precisos para estimar la población inicial también pueden mejorar los resultados finales.

Los resultados de estos y otros estudios muestran el enorme potencial biológico de las poblaciones de L. vannamei libres de patógenos específicos mejoradas genéticamente. La clave para convertir estos resultados en competitividad comercial es enfocarse en aumentar los costos de producción, mantener la consistencia y aumentar la eficiencia.

Actualmente, la producción muy densa está limitada por los bajos precios de mercado del camarón y los altos costos de producción. A corto plazo, las ventas directas dirigidas a consumidores locales oa restaurantes de alta calidad que exigen camarones «nunca congelados» pueden respaldar precios más altos para un producto nacional de calidad.

(Nota del editor: este artículo apareció originalmente en la edición de enero / febrero de 2009 de ).

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