INTRODUCCIÓN
La nanociencia que promueve el
empleo de micro-nanoburbujas (MNB) se desarrolló y aplicó en China desde
mediados de la década de 1990 para mejorar la calidad del agua e incrementar el
rendimiento y supervivencia de peces (Huang, Hou & Liu, 2014) y en diversos
campos de la ciencia y tecnología, como el tratamiento de aguas residuales y el
desarrollo agrícola; además del procesamiento de desechos orgánicos e inorgánicos
(Mahasri et al. 2018), aunque se advierte que en la acuacultura podría tener
efectos adversos (Huang, Hou & Liu, 2014).
Por su tamaño de 1 a 100
micrones, aumentan la superficie de contacto aire-agua, incrementando los
niveles de oxígeno disuelto (Anzai & Yokohama, 2019; Rahmawati et al.
2020), que beneficia a los peces en cultivo, aprovechando entre el 90 a 100%
del oxígeno.
Debido a su flotabilidad neutra,
subsisten en el agua durante días, facilitada con la formación de una interfaz
líquido-gas con carga eléctrica (Azevedo et al. 2016), haciendo que persista en
el agua con altos caudales por periodos de semanas hasta dos meses (Etchepare
et al. 2017). Gurung, Dahl & Jansson (2016), advierten la mayor eficiencia
del suministro de oxígeno u ozono a los sistemas de acuicultura, dando
estabilidad a las MNB, permitiendo su mayor aprovechamiento por los peces
(Muñoz y Narváez, 2018).
En el Perú, la truchicultura
contribuye en el desarrollo de las poblaciones rurales, demostrando la
importancia económica de esta actividad (FONDEPES, 2014), su desarrollo ha
incrementado el uso de antibióticos, generando resistencia a los
antimicrobianos (Reverter et al. 2020); el uso de MNB adquiere importancia por
su capacidad para evitar la multiplicación de bacterias, regulando también la
conductividad eléctrica y el pH.
La acuacultura es una actividad
productiva, enmarcada como un producto bandera o de agronegocio que brinda oportunidad
de desarrollo en las zonas altoandinas, debido a la existencia de nuevos
mercados que potencian la oportunidad de negocios (Quispe Quezada, 2021); la
desventaja es que estimula la eutrofización (Ebina et al. 2013), la alta
densidad de carga favorece la aparición de enfermedades y reduce la materia
orgánica presente, los cuales son controlados con MNB sin utilizar productos
químicos (Kurita, Chiba & Kijima, 2017).
Un caso bien conocido sobre la
reducción de los contaminantes en aguas residuales (Mahasri et al. 2018), es la
recuperación de los Humedales de Villa en el distrito de Chorrillos, aumentando
el nivel de oxígeno disuelto y reducción de las cianobacterias.
La investigación se realizó para
determinar el efecto de la oxigenación con micronanoburbujas en la calidad de
agua y producción de “truchas” Oncorhynchus mykiss. Ayacucho 2021.
METODOLOGÍA
Lugar de estudio
El experimento fue desarrollado
en la localidad de Circamarca, provincia de Víctor Fajardo, Ayacucho, Perú,
ubicado en las coordenadas: 13° 43' 37,9" S y 74° 7' 25,3", a una
altitud de 3537 msnm.
Diseño experimental
Manejo de los peces
Los alevinos de truchas, fueron
seleccionados a partir de un lote de 15,000 alevinos procedentes de la misma
piscigranja, disponiéndolos al azar en dos tratamientos (con MNB y sin MNB),
considerando 2,000 peces en cada uno, dispuestos en dos estanques diferentes de
concreto de 10,0 x 2,5 m.
El tratamiento 1 (con MNB), tuvo
2,000 alevinos, con un peso y longitud promedio de 10,42 cm y 16,21 g respectivamente,
alimentados con alimento comercial extruido tres veces al día.
Se aplicó la dosificación de MNB
por 5 veces al día (7:00 am, 10:00 am, 1:00 pm, 5:00 pm y 7:00 pm), programados
con un timer.
El tratamiento 2 (sin MNB), que
constituye el control, también tuvo 2,000 alevinos con un peso de 10,35 cm y
longitud de 14,15 g. Estos recibieron la misma dieta y ración alimenticia. No
se les aplicó las MNB.
El comportamiento productivo se
determinó empleando muestreos con reposición, cada 15 días por 5 meses (febrero
a junio de 2021), seleccionando aleatoriamente un 10% de la masa íctica.
En cada muestreo se comprobó el
peso (g), longitud (cm), biomasa (kg) y se recalculó la dieta.
La longitud total se determinó
con un ictiómetro y el peso con una balanza digital con precisión 0,01 g.
La mortalidad se registró
diariamente y se recolectó en el fondo y superficie de cada estanque.
En el mismo periodo, se
determinaron los valores de calidad fisicoquímica del agua, oxígeno disuelto
(mg/L), temperatura (oC), pH, conductividad (μS/cm) y sólidos totales
disueltos (mg/L) con un medidor digital portátil.
Variables estudiadas
Los parámetros biométricos y
productivos de las truchas se valoraron en función de:
Relación talla-peso: se
estableció en base en la fórmula:
P = a*Lb
Donde P= peso del pez (g); a=
intercepto; b= pendiente; L= longitud del pez (cm). Factor de conversión
alimenticia (FCA), se comprobó siguiendo la metodología reportada por Zafra et
al. (2019) y FONDEPES (2014).
FCA = cantidad de alimento /
Δ Biomasa
Eficiencia de conversión
alimenticia, es la inversa del FCA multiplicada por 100
ECA= 1 / FCA *100
Factor de condición de Fulton
(K), se determinó según Santoyo et al. (2019).
K = peso del pez (𝑔)x100/(longitud del
pez en cm)3
Toma y registro de datos
Para evaluar el comportamiento
productivo, se empleó el DCA, los datos se analizaron mediante una ANVA; La
correlación de peso corporal y longitud de las truchas se estableció con una
prueba de regresión, empleando el Excel y el SPSS v.23
RESULTADOS
Tabla 1
Parámetros
fisicoquímicos en pozas con MNB y sin MNB.
|
Parámetros
|
Con
MNB
|
Sin
MNB
|
Rango
óptimo
|
|
Oxígeno (mg/L)
|
6,1
|
5,7
|
6,0
a 8,5
|
|
pH
|
7,6
|
7,8
|
6,6
a 7,9
|
|
Temperatura (°C)
|
10,5
|
10,6
|
0 a 14
|
|
Conductividad (μS/cm)
|
572,6
|
573,6
|
543 a 853
|
|
Solidos totales disueltos
mg/L
|
285,6
|
278,1
|
< 500
|
|
|
|
|
|
Tabla 2
Longitud y
peso de truchas cultivadas en pozas con MNB y sin MNB
|
Meses
|
Con MNB
|
Sin MNB
|
|
Longitud
|
Peso (g)
|
Longitud
|
Peso
|
|
F
|
10,42
|
16,21
|
10,35
|
14,15
|
|
M
|
13,98
|
32,81
|
13,38
|
29,67
|
|
A
|
16,40
|
53,72
|
15,24
|
50,58
|
|
M
|
18,92
|
118,70
|
17,18
|
101,89
|
|
J
|
21,68
|
207,95
|
20,02
|
189,32
|
Figura
1. Curva de crecimiento de truchas con MNB
Figura 2. Curva de
crecimiento de truchas sin MNB
Figura 3. FCA de truchas
con MNB y sin MNB
Figura 4. ECA de truchas
con MNB y sin MNB
Figura 5. Factor de
condición de truchas con MNB y sin MNB.
DISCUSIÓN
En la actualidad, el capulí en
García Moreno se lo La tabla 1, muestra los parámetros fisicoquímicos del agua
en pozas con MNB y sin MNB, se consideran valores apropiados para la crianza de
truchas arcoíris, y son análogos a los obtenidos por otros investigadores
(Perdomo et al. 2013), destacándose que las pozas con MNB tienen mayores
niveles de oxígeno, coincidiendo con (Rahmawati et al. 2020); pH cercano a la
neutralidad, menor conductividad y sólidos totales en comparación a las que no
tuvieron MNB, vislumbrando los efectos positivos de esta tecnología.
Los sólidos en suspensión
aumentan la turbidez y disminuyen también la concentración de oxígeno (Santoyo
et al. 2019), aspectos que se reducen con la aplicación de las MNB y que
tendrían efecto benéfico en la acuacultura teniendo en cuenta que los peces son
organismos sensibles a la calidad del agua (Leyton et al. 2015), sinérgicamente
reducen los parámetros fisicoquímicos como DBO, nitratos y nitritos, sólidos
disueltos, oxígeno disuelto, conductividad y pH. Este resultado es muy
importante si tenemos en consideración que la crianza de truchas incrementa la
acidez, más aún si se eleva la densidad de cultivo de truchas, afectando la
calidad del agua por la descomposición de los materiales (Vásquez, Talavera
& Inga, 2016); el metabolismo de los peces disminuye la concentración de
oxígeno incrementando los niveles de amoniaco causando estrés a los peces por
lo que su crecimiento disminuye y se vuelven susceptibles a la muerte (Mahasri
et al. 2018).
La calidad fisicoquímica del agua
es alterada por los residuos, principalmente de alimento no consumido, heces y
orina, que pueden causar ahogo parcial y favorecer la multiplicación de
patógenos (Luna, Campos & Medina, 2016); aumentan las concentraciones de
ciertas bacterias patógenas que pueden provocar brotes de enfermedades
bacterianas en los peces, las MNB son útiles para reducir las bacterias patógenas
en los sistemas de acuicultura y puede ser útil para reducir el riesgo de
brotes de enfermedades bacterianas en los peces de piscifactoría (Jhunkeaw et
al. 2021), asegurando que las perspectivas futuras de MNB sean inmensas y aún
más por explorar.
Diversos estudios confirman
nuestros hallazgos, en el incremento de los niveles de oxígeno (Díaz, 2019;
Vilca & Candia, 2019), también reducen la materia orgánica, coliformes
totales y fecales, por ello su mayor aplicación en el tratamiento de las aguas
residuales para reducir los niveles de contaminación; sin embargo, se destaca
su utilidad en acuicultura intensiva por su efecto en la mejora de la calidad
del agua (Cruz & Valverde, 2016 ), ya que permite suministrar mayores
cantidades de oxígeno al agua brindando la posibilidad de aumentar las
densidades de siembra gracias a su acción como activador biológico. (SENA,
2018).
La tabla 2, muestra la longitud y
peso de truchas cultivadas en pozas con MNB y sin MNB, se logra mayor
crecimiento y peso en las pozas con MNB, posiblemente debido al efecto positivo
de esta tecnología, como lo confirman diversos investigadores (Rahmawati et al.
2020; Mahasri et al. 2018), sustentando sus hallazgos en el incremento de la
concentración de oxígeno que permite aumentar el crecimiento (Kim et al. 2019;
Yumiyama et al. 2019) y peso (Ebina et al. 2013), optimización de la conversión
del alimento y las tasas de crecimiento (SENA, 2018).
Con las MNB mejora la calidad del
agua, lo que permite mejorar el comportamiento productivo (Perdomo et al.
2013); convirtiendo a esta tecnología en una alternativa para el desarrollo de
la acuacultura (Amaru & Yujra, 2021), logrando mejorar el consumo del agua,
aprovechamiento de los nutrientes, consecuentemente se alcanza mayor longitud y
peso en los peces, haciendo más rentable la producción (Marinho et al. 2020).
Relación Talla peso
La talla y el peso alcanzado por
los peces durante el periodo experimental, se organizaron para elaborar las
curvas correspondientes a cada grupo al 95% de confianza (figura 1 y 2). La
ecuación de regresión con MNB fue y=-5,5995+3,5067(x) (R2=0,9574), la pendiente
3,50 demuestra un crecimiento alométrico positivo, mientras que sin MNB fue
y=-6,8468+4,0066(x) (R2=0,9756) la pendiente es 4,0065, presentando también
este tipo de crecimiento. El parámetro b es la base de la interpretación del
modelo y representa la forma de crecimiento para cada población: isométrico
(2,5>b<3,5), alométrico positivo (b>3), alométrico negativo (b<3)
(Santoyo et al. 2019; Delgadillo et al. 2012). Se observa que las truchas
tuvieron un crecimiento alométrico positivo, aunque se puede inferir que con
MNB tiene tendencia al isométrico; mostrando que hubo un crecimiento
diferenciado, especialmente más en tamaño que en peso; independientemente de la
alimentación (Perdomo et al. 2013); comportamiento que se obtiene posiblemente
debido a que los ejemplares en estudio no tuvieron ningún tipo de restricción
alimenticia.
La figura 3, muestra el FCA, que
representa el alimento empleado (kg) para producir 1,0 kg de carne de trucha;
se destaca que en todos los casos con MNB se tiene mejores resultados, siendo
menor la cantidad de alimento empleado para obtener biomasa, alcanzando 1,2 con
MNB en la etapa de engorde, frente a 1,4 sin MNB.
Los valores de FCA de 1,2, se
consideran aceptables en crianzas de zonas altoandinas (Yapuchura, 2018);
siendo similares en alevinos, juveniles y engorde, en las primeras etapas el
FCA fue relativamente elevado, disminuyendo paulatinamente en las diferentes
etapas de cultivo, debido probablemente a la adaptación a las pozas, nivel de
oxígeno y temperatura (FONDEPES, 2014); considerando que los alimentos
constituyen el mayor costo de producción, al consumir menos alimentos se
reducen los gastos y mejora la rentabilidad.
El crecimiento de los peces
depende de factores ambientales como las características del agua, la
temperatura, tipo de alimento, disponibilidad y ración de alimentos,
produciendo diferencias en el FCA; al respecto FONDEPES (2014), recomienda
tener mucho cuidado con el racionamiento alimenticio teniendo en cuenta que
debe ser cercano a 1 (FONDEPES, 2014).
ECA
La figura 4, muestra el ECA en
truchas con y sin MNB; cuando supera el 50% se consideran más efectivas,
demostrando el efecto positivo de esta tecnología (Zafra et al. 2019). En la
investigación los mejores indicadores se obtuvieron con MNB, llegando hasta
80,65, vislumbrando su importancia como alternativa para el desarrollo de
acuicultura en la región (Amaru & Yujra, 2021), contribuyendo a la
reducción del consumo del agua y el mejor aprovechamiento de los nutrientes;
disminución de costos de alimentación; menor cantidad de efluentes; mayor
productividad, ganancia y control de los animales bajo situaciones de cultivo
(Marinho et al. 2020), incluso mejorando el aspecto sanitario (Vásquez,
Talavera & Inga, 2016); demostrando que se trata de una tecnología amigable
con el ecosistema. (Muñoz & Narváez, 2018).
Factor de condición
El factor de condición (K),
permite estimar el nivel de bienestar de los peces, se basa en la
disponibilidad de alimento, estacionalidad y factores fisiológicos de la
especie, sumados a los factores ambientales que influyen en su desarrollo
(Camara, Caramaschi & Petry, 2011; Leyton et al. 2015), los peces son muy
susceptibles a las variaciones ambientales, por lo que este indicador aporta
información fundamental sobre su crecimiento, estado nutricional y
reproductivo, especialmente debido a los estudios de impactos antropogénicos
(Santoyo et al. 2019).
Al parecer hay mejor K en los
peces con MNB; sin embargo, al realizar el análisis estadístico encontramos
F=0,2389 y p=0,6381 demostrando que no hay diferencia estadística
significativa, requiriendo de mayores datos para confirmar los resultados.
Los valores mayores a 1 nos
demuestran que los peces están robustos, lo preocupante sería si tuviesen menor
a 1 que indicaría delgadez. Los valores mayores a 1,5, son indicadores de que
se ha sobrealimentado a los peces. El otorgamiento de mayor cantidad de
alimento podría deberse a que las tablas de alimentación proporcionadas por las
empresas generalmente sobreestiman la cantidad de alimento (Yapuchura et al.
2018), necesitando de más estudios a fin de determinar el real estado de
bienestar.
CONCLUSIONES
La oxigenación con MNB tiene
efecto positivo en la calidad del agua de cultivo de trucha “arcoíris”,
incrementa los niveles de oxígeno disuelto, reduce los sólidos totales
disueltos; mantiene estable el pH y la conductividad, permitiendo el mejor
crecimiento de los peces, demostrando un crecimiento alométrico positivo, las
truchas tienen crecimiento uniforme en talla, aunque no en peso; también se
evidencia el mejor uso de alimento, demostrado con FCA menores a los obtenidos
sin MNB, aspecto que tiene incidencia en el costo de producción; el ECA y el factor
de condición de Fulton (K) muestran eficiencia; aunque estadísticamente no son
significativos, por lo que se requiere mayores estudios especialmente en zonas
altoandinas como Ayacucho, estos resultados son esenciales para futuros
proyectos acuícolas empleando MNB por su impacto positivo con el medio
ambiente.
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