Uso de calcio y magnesio en la acuicultura

Los criaderos y las granjas deben monitorear los niveles de nutrientes esenciales

Los animales acuáticos reciben importantes nutrientes de calcio y magnesio tanto del agua de cultivo como de los alimentos.

Para la acuicultura, las concentraciones de calcio y magnesio en las aguas rara vez se miden, pero la dureza general se determina con bastante frecuencia. La dureza es la concentración de cationes divalentes, principalmente calcio y magnesio, en el agua, expresada en miligramos por litro (por millón) de carbonato de calcio equivalente.

La dureza a veces se expresa en diferentes formas: dureza total y dureza cálcica, siendo la diferencia la dureza del magnesio. La dureza del calcio más la dureza del magnesio es, por supuesto, la dureza total. Los factores de conversión de catión y dureza para la dureza son los siguientes: calcio x 2,5 = dureza del calcio y magnesio x 4,12 = dureza del magnesio.

En agua dulce, las principales fuentes de dureza son la disolución de la piedra caliza, el silicato cálcico y ciertos feldespatos. En áreas secas, la disolución de sulfatos de calcio y magnesio y algunos otros minerales es una fuente de calcio y magnesio. La mayoría de los materiales de encalado utilizados en la acuicultura están hechos de piedra caliza, lo que le da dureza al agua.

La mayoría de las aguas dulces tienen una dureza y alcalinidad similares y oscilan entre menos de 5 mg y más de 150 mg / l. En zonas secas, la dureza suele superar los 100 mg / ly suele ser superior. La dureza a menudo excede la alcalinidad en áreas secas.

El agua de mar tiene un promedio de 400 mg / l de calcio y 1350 mg / l de magnesio, lo que da como resultado una dureza de más de 6000 mg / l, mucho más que su alcalinidad promedio de aproximadamente 140 mg / l. Las bocas suelen tener una dureza menor que el agua de mar, pero mucho mayor que el agua dulce. La concentración de dureza en la boca de la boca varía mucho de vez en cuando y con el tiempo a medida que el agua de mar y el agua dulce se mezclan en estos sistemas.

Nutrientes esenciales

El calcio y el magnesio son nutrientes importantes para las plantas y los animales acuáticos. Por ejemplo, los peces necesitan calcio para el desarrollo de los huesos porque los huesos están compuestos principalmente de fosfato de calcio. Las concentraciones requeridas para el fitoplancton, que son más abundantes en los estanques de acuicultura, son solo de aproximadamente 2 mg / l para el calcio e incluso menos para el magnesio.

El calcio es importante en el suministro de agua de los criaderos de peces. La alta alcalinidad y dureza pueden hacer que el carbonato de calcio se precipite en el agua.

Los animales acuáticos pueden obtener calcio y magnesio tanto del agua como de los alimentos. La dureza suele ser lo suficientemente alta como para proporcionar suficiente calcio y magnesio para los animales acuáticos en estanques fertilizados, y el calcio y magnesio en los estanques de alimentación se obtienen del alimento cuando la dureza es baja. Los estanques con agua de baja alcalinidad suelen tener bajas concentraciones de calcio y magnesio, y si se utilizan materiales de encalado para solucionar este problema, la dureza también aumenta.

Los estanques de agua dulce en áreas secas y los estanques llenos de estuarios o agua de mar suelen ser lo suficientemente duros para la acuicultura. El encalado de estos estanques puede beneficiarse del aumento de la alcalinidad en lugar de la dureza. Desde el punto de vista de la productividad, la alcalinidad es una variable más importante que la dureza.

En estanques fertilizados, la cantidad de fertilizante fosfatado necesaria para mantener una floración adecuada de fitoplancton puede ser mayor en agua con una alta concentración de calcio, especialmente si el pH es elevado. Por ejemplo, en los estanques israelíes con una dureza superior a 300 mg / L, se requirió aproximadamente tres veces más fertilización con fosfato para obtener la misma cantidad de tilapia que en los estanques de Alabama, EE. UU., Con una dureza de aproximadamente 45 mg / L.

Otros efectos significativos

Vale la pena mencionar varios otros efectos del calcio y el magnesio. En los estanques, el calcio actúa para minimizar el aumento de pH que puede ocurrir cuando la fotosíntesis es alta. Una vez que las plantas han agotado su agua de dióxido de carbono libre, pueden utilizar bicarbonato como fuente de carbono. Sin embargo, cuando se usa bicarbonato, las plantas liberan carbonato, que se hidroliza y hace que aumente el pH. Los iones de calcio reaccionan a un pH elevado para formar iones de carbonato como carbonato de calcio, y esta reacción minimiza la cantidad de carbonato en el agua para hidrolizar y elevar el pH.

Hay algunas aguas de estanques donde la alcalinidad es alta y la concentración de calcio es baja. Esta combinación puede hacer que la fotosíntesis se desarrolle peligrosamente alta por la tarde a altas velocidades. El sulfato de calcio se puede utilizar para aumentar la concentración de iones de calcio. Como regla general, es deseable que la dureza sea similar o mayor que la alcalinidad; se requieren aproximadamente 2 mg / l de sulfato de calcio para obtener una dureza de 1 mg / l.

La dureza del agua también facilita la floculación y precipitación de las partículas de arcilla en suspensión para reducir la turbidez. La abundancia de iones de calcio y magnesio neutraliza las cargas negativas de las partículas de arcilla suspendidas, lo que les permite flocular juntas y crear una masa lo suficientemente grande como para precipitar. El sulfato de calcio a menudo se aplica a estanques en agua para eliminar la turbidez. La tasa de tratamiento recomendada suele ser de 1000-2000 kg / ha.

Los iones de calcio afectan la toxicidad de los oligoelementos para los peces y otras especies acuícolas. La presencia de calcio bloquea la absorción de iones metálicos en los extremos, aumentando así la concentración de metales disueltos necesaria para producir efectos tóxicos.

Las concentraciones letales de iones metálicos como cobre, zinc, plomo, cadmio y cromo suelen ser mucho más altas en agua más dura que en agua más blanda. Para ilustrarlo, el Dr. informó que la concentración de cobre letal de 96 horas 50 (LC50) para la canalización del bagre. David Straus y Craig Tucker son 0.051-0.065 mg / l en agua con una dureza de 16 mg / l, pero 1.040-1.880 mg / l en agua con una dureza de 287 mg / LLC 50 es un medio que mata la mitad de la muestra. especies durante un período de exposición determinado.

El calcio también es importante en el suministro de agua de los criaderos de peces. Los huevos se hidratan a niveles bajos de calcio y no se desarrollan ni eclosionan normalmente. Con buen desarrollo y capacidad de eclosión, la concentración mínima de iones de calcio es de 10 mg / l para huevos de trucha de río y 4 mg / l para bagre. Según un estudio reciente, la concentración mínima de calcio en los criaderos de bagre de canal debería ser de 10 mg / ly la mejor capacidad de eclosión y supervivencia de las crías se logró con unos 30 mg / l.

Las altas concentraciones de alcalinidad y dureza pueden provocar la precipitación de carbonato de calcio en el agua. Esto es especialmente común cuando se lleva a la atmósfera agua subterránea con alta alcalinidad y dureza, así como concentraciones elevadas de dióxido de carbono. Por ejemplo, la alcalinidad y dureza del agua de pozo utilizada para abastecer estanques en una granja camaronera en el interior de Alabama, EE. UU., Fueron 275 y 325 mg / l, respectivamente. Después de ser descargada en los estanques, el agua balanceada con dióxido de carbono y la alcalinidad y dureza de la atmósfera se redujeron en 120 y 168 mg / l de carbonato de calcio, respectivamente.

Aunque la precipitación de carbonato de calcio no suele ser una preocupación importante en los estanques, puede ser problemática en los criaderos. El autor ha observado que en un criadero de camarones equipado con agua subterránea salina, que inicialmente tenía una alta concentración de dióxido de carbono, alcalinidad y dureza, el carbonato de calcio precipitó en las larvas y provocó una alta mortalidad. Es probable que ocurra el mismo fenómeno con los huevos en los criaderos.

Concentraciones deseadas

La situación ideal para la acuicultura de agua dulce es una concentración de dureza y alcalinidad de al menos 60 mg / l. Aparentemente, no hay problemas con altas concentraciones de dureza, incluso si exceden fuertemente las concentraciones de alcalinidad, siempre que la concentración total de sólidos disueltos no sea demasiado alta para las especies cultivadas. En estanques llenos de humo o agua de mar, la concentración de dureza total no parece ser un factor negativo.

En algunas aguas continentales de baja salinidad, los niveles bajos de magnesio reducen la supervivencia y el crecimiento de los camarones. La concentración de magnesio en dicha agua puede aumentarse con sulfato de potasio y magnesio. El sulfato de magnesio (sal de Epsom) también es una fuente soluble de magnesio.

Para el cultivo de camarón, no existe una recomendación definitiva para una concentración ideal de magnesio en agua de baja salinidad, pero la proporción de magnesio a miligramos por mililitro de agua de mar es aproximadamente 40: 1. La acuicultura continental de sal consiste en multiplicar la salinidad por 40 ppt. para determinar la concentración apropiada de magnesio. Con un contenido de sal del 2,5%, una concentración adecuada de magnesio es de 100 mg / l.

En una granja típica de camarones en el interior de Alabama, EE. UU., La salinidad del agua del estanque es de aproximadamente 2,5 ppt, pero la concentración de magnesio en el suministro de agua es solo de aproximadamente 5 mg / l. Sería extremadamente caro aumentar la concentración de magnesio a 100 mg / l. Sin embargo, se logra una buena supervivencia y producción de camarón cuando la concentración de magnesio está entre 10 y 30 mg / l.

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