Optimización del cultivo de la langosta de agua dulce Cherax quadricarinatus, mediante el ajuste de los niveles de recambio de agua, aireación y alimentación
Resumen
El cultivo de langosta de agua dulce Cherax quadricarinatus ha generado gran interés en los últimos años. En México, los productores acuícolas y agrícolas se interesan en su cultivo debido a sus características biológicas y a la necesidad de considerar especies alternativas para la acuicultura. Una de las limitantes importantes para el éxito comercial de C. quadricarinatus ha sido el desconocimiento del manejo de las principales variables en manejo del cultivo.
Se realizaron cuatro evaluaciones experimentales para medir el efecto que tiene el nivel de recambio de agua, aireación y estrategia de alimentación en el cultivo de Cherax quadricarinatus, desde los puntos de vista biológico y económico, ya que estas variables productivas llegan a representar hasta el 50% de los costos de producción en el cultivo de la especie.
A fin de evaluar el potencial para mejorar la producción, se realizaron evaluaciones experimentales que permitieran pasar de un sistema de producción “no optimizado” (SPNO) a un sistema de producción “optimizado” (SPO).
Se evaluaron por triplicado 4 niveles de recambio de agua: 0, 2.5, 5 y 7.5 % día⁻¹ en tanques plásticos de 1.7 m de diámetro y un área de 2.26 m², por un periodo de 60 días. Se utilizaron juveniles de 3 ± 0.2 g, a una densidad de 15 juveniles m⁻². El peso y la sobrevivencia final de juveniles de C. quadricarinatus no mostró diferencias significativas (P>0.05) entre los tratamientos. La calidad del agua se mantuvo dentro de los intervalos recomendados para el cultivo de la especie, y los factores de conversión alimenticia fueron similares entre los tratamientos. De lo anterior se concluye que es factible mantener los niveles adecuados de producción en el cultivo de C. quadricarinatus, sin recambio de agua, en condiciones de laboratorio.
Tres niveles de aireación durante 70 días por triplicado fueron evaluados para el cultivo de preadultos de C. quadricarinatus en cultivo monosexual: 0, 6 y 12 horas por día de aireación, en tanques plásticos de 1.7 m de diámetro y 2.26 m² de área, a una densidad de 8 organismos m⁻². Se utilizaron organismos de 11.2 ± 0.5 g. El peso final más alto se presentó en machos y hembras en los tanques recibiendo 12 horas día⁻¹ de aireación, mientras que la sobrevivencia no fue diferente entre tratamientos.
Los machos crecieron 6.3% más que las hembras. Se recomienda el uso de 12 horas de aireación día⁻¹ para el cultivo monosexual de C. quadricarinatus en condiciones de laboratorio.
Con la información anterior se diseñó un experimento en condiciones de cultivo a cielo abierto. Cuatro niveles de aireación (0, 6, 12 y 24 hr día⁻¹) fueron evaluados por triplicado en estanques de 100 m² con recubrimiento plástico por 87 días. Se sembraron juveniles de 3.5 ± 0.5 g, a una densidad de 15 juveniles m⁻². La sobrevivencia no fue diferente entre los tratamientos. El peso promedio y la biomasa mayores se presentaron con 12 horas de aireación día⁻¹, pero estos no fueron significativamente diferentes (P>0.05) de los obtenidos en estanques con 24 horas día⁻¹ de aireación. Se concluye que es posible maximizar la producción de C. quadricarinatus en estanques con recubierta de plástico sin recambio de agua, manteniendo, aireación por un periodo de al menos 12 horas día⁻¹, a partir de las 20:00 horas. El análisis económico muestra que con esta estrategia es posible reducir en 50% los costos por concepto de energía eléctrica requerida para la aireación suplementaria. Desde el punto de vista de tasa interna de rendimiento (TIR), esto genera una mejora de 3 %.
Se evaluaron dos frecuencias de alimentación (1 y 4 veces por día) por duplicado en estanques de 100 m² por 75 días a cielo abierto. Se sembraron juveniles de 2.5 ± 0.5 g, a una densidad de 15 m⁻². Los datos de productividad natural y de calidad del agua no fueron diferentes entre tratamientos. El peso y biomasa promedio finales fueron más altos cuando se alimentó con una frecuencia de 4 veces al día. La sobrevivencia no se vio afectada por los tratamientos, y el FCA fue significativamente, más bajo con 4 alimentaciones día⁻¹, lo cual representa menor costo de alimento. Los resultados indican que el cultivo de juveniles de C. quadricarinatus, en estanques de escala piloto comercial con recubierta de plástico, y con presencia de productividad natural, se beneficia con la estrategia de alimentación de 4 veces al día. Esto es consecuencia de la disponibilidad de alimento de mejor calidad para el organismo.
El análisis económico muestra que la aplicación de los valores optimizados de recambio de agua, aireación y frecuencia alimenticia, que mejoran la eficiencia productiva, también incrementan la rentabilidad de la operación, mejorando las perspectivas de éxito comercial del cultivo de C. quadricarinatus. En el presente estudio se obtuvo un incremento de 16% en la TIR, y 49% en el VAN, mientras que el PRC se reduce de 5 a 3 años cuando se utiliza el sistema de producción optimizado.
Los resultados del presente trabajo contribuirán a la consolidación del cultivo de C. quadricarinatus en México, implementando una tecnología de cultivo más rentable, altamente eficiente, biosegura y ambientalmente amigable para la especie.
1. Introducción
La acuacultura es una actividad en crecimiento a nivel mundial, consolidándose cada vez más como una alternativa para abastecer organismos acuáticos como alimento para la población mundial; a su vez, es una actividad generadora de empleos e ingresos (Arce, 1989). El éxito de la industria acuícola se basa en la selección de especies con características apropiadas para su cultivo y utilización comercial. El cultivo de langostas de agua dulce del género Cherax ha generado gran interés durante los últimos quince años debido a su talla y a la aceptación por parte del consumidor. Existen tres especies australianas de interés comercial: el marrón (Cherax tenuimanus) (Villarreal, 1988; Morrissy, 1989); el yabbie (C. destructor) (Mills y McCloud, 1983); y el redclaw ó langosta de quelas rojas (C. quadricarinatus), que tiene las mejores perspectivas de desarrollo, ya que es capaz de alcanzar 70-100 g en 6-8 meses de cultivo en condiciones tropicales (Villarreal y Peláez, 1999; Naranjo et al., 2004) y su producción es económicamente atractiva. C. quadricarinatus es nativo del noroeste de Australia (Jones y Curtis, 1994). El cultivo de esta especie se inició a mediados de los 80´s (Jones, 1990a; Jones y Ruscoe, 1996). La especie ha sido trasplantada a otros países con buenos resultados (Hutchings y Villarreal, 1996; Romero, 1997, 1998; Villarreal y Peláez, 1999; Villarreal, 2000). Su precio en el mercado internacional varia de $ 9-15 USD kg⁻¹ (Pinto y Rouse, 1996; Love y Langenkamp, 2003; Nabor Medina, Megar, S.A. com. Pers. 2005).
Existen reportes de la introducción de C. quadricarinatus a E.U.A., las Bahamas, Belice, Gran Bretaña, China, Costa Rica, Cuba, Ecuador, Fiji, Guatemala, Israel, Jamaica, México, Sudáfrica, Argentina, Chile, Colombia, Panamá, Egipto, Zambia, Sudáfrica, Nueva Zelandia y Taiwan (Medley et al., 1994, Romero, 1997, 1998; Villarreal et al., 1999; Villarreal, 2000; Holdich, 2002; Love y Langenkamp, 2003).
El cultivo de esta especie en México ha recibido gran atención entre los productores acuícolas y agrícolas. La especie fue introducida a nuestro país a principios de los 90's por la Dirección de Acuacultura de la Secretaría de Pesca, y a la fecha varias empresas evalúan su cultivo. Existen cultivos comerciales en los estados de Tamaulipas, Sinaloa, Baja California Sur, Veracruz y Colima. Los resultados han sido alentadores, con rendimientos de 2,200 a 2,500 kg ha⁻¹ en ciclos de 9 meses, en granjas comerciales del estado de Tamaulipas (Villarreal y Peláez, 1999) y precios por kilo de producto vivo de $ 100-150 kg⁻¹, dependiendo de la talla (N. Medina, Megar, S.A. com. Pers. 2005).
La alimentación, aireación y bombeo para recambio de agua son tres de las variables más importantes en los costos de operación para cultivo semi-intensivo e intensivo de especies acuáticas, llegando a alcanzar más del 60% de los costos variables en un cultivo (Cruz, 1991; Usha-Rani et al., 1993; Zendejas-Hernández, 1994; Martínez et al., 1995; 1997; 1998 a,b; Villarreal et al., 1999; Boyd y Clay, 2002). Por otro lado, la sustentabilidad ambiental de la acuacultura ha tenido una atención considerable en los últimos años, debido a que descargas de efluentes de sistemas semi-intensivos e intensivos de cultivo, ricos en nutrientes, pueden contribuir a la eutrofización de aguas receptoras y, potencialmente, impactar la biota natural y las operaciones de cultivo locales (Gowen y Bradbury, 1987; Sandifer y Hopkins, 1996; Goldburg y Triplet, 1997; Naylor et al., 1998, 2000; Browdy et al., 2001). Un adecuado manejo de las tasas de recambio de agua, aireación y alimentación puede mejorar la factibilidad económica y la sustentabilidad del cultivo.
El presente trabajo pretende contribuir a la optimización productiva y económica, y al desarrollo de estrategias sustentables ambientalmente para el cultivo de C. quadricarinatus. Para ello se busca reducir el recambio de agua, optimizar el uso de la aireación suplementaria en el cultivo e implementar una estrategia de alimentación que minimice los desechos en el agua de descarga. Lo anterior permitirá la implementación de tecnologías de cultivo bioseguras, ecológicamente amigables y económicamente atractivas.
1.1 Distribución natural de la langosta de agua dulce C. quadricarinatus.
La langosta de agua dulce Cherax quadricarinatus se distribuye en la región tropical del noreste de Australia (Jones & Ruscoe 1996; Jones & Ruscoe 2000) (Figura 1).
Se ubica en los Estados de Queensland y Territorio del Norte, cercanos a la parte del Golfo de Carpintería y al Cabo York, en las costas al oeste del Golfo de Darwin, también se considera nativa en el Sureste de Nueva Guinea (Jones, 1990a).
Son organismos bentónicos que, naturalmente, habitan en ríos interiores, cuerpos de agua como lagos, presas y en corrientes de zonas costeras bajas.
Figura 1. Distribución natural de Cherax quadricarinatus en Australia. El redclaw (Cherax quadricarinatus) se encuentra en la zona tropical en el norte y fue transferido al centro-este del Estado de Queensland, en el área cercana a Brisbane, para evaluar el potencial de cultivo en 1984 (Villarreal, com. Pers.).
1.2 Clasificación taxonómica.
De acuerdo con Hobbs (1989) su clasificación taxonómica es,
La mayor diversidad de la familia Parastacidae está en Australia, con 9 de los 14 géneros identificados (Williams, 1980; Huner, 1994; Crandall et al., 1999). Los Parastacidos australianos se encuentran representados por tres géneros; Cherax (Erichson, 1846), Engaeus (Erichson, 1846) y Euastacus (Clark, 1936; Austin, 1995).
Dentro del género Cherax, 43 especies han sido descritas por Crandall et al. (1999).
1.3 Características de la especie
C. quadricarinatus se considera un buen prospecto para acuacultura comercial por los atributos que presenta. La especie es robusta fisiológicamente, tiene un ciclo reproductivo simple, sin estadios larvales libres y alcanza la madurez sexual entre seis y nueve meses. Puede pesar entre 50-100 g al final del primer año, y alcanzar 600 g de peso entre los cuatro y cinco años (Villarreal y Peláez, 1999)
La especie es tolerante a variaciones de parámetros ambientales; es capaz de mantener más de 80% de su tasa máxima de crecimiento entre 23 y 31°C (King, 1994; Jones, 1999), con un óptimo de 27°C (Jones, 1989), y se reproduce en temperaturas superiores a 23°C (Yeh y Rouse, 1995). Su cultivo requiere agua con niveles de dureza superiores a 150 mg L⁻¹ de CaCO₃, pH entre 7 y 8.5, y una saturación de oxígeno superior a 4 mg L⁻¹ (Villarreal, 2000). Por otro lado, es capaz de tolerar aguas salobres sin afectar su crecimiento (Jones, 1990a; Villarreal y Peláez, 1999). Esta capacidad adaptativa la hace un candidato ideal para su cultivo en diversas regiones en México, representando una alternativa para la diversificación de la base productiva.
2. Antecedentes
2.1 Producción acuícola
La acuacultura ha resultado ser por más de una década la actividad de producción alimenticia con mayor tasa de crecimiento (10-15% año⁻¹) en el mundo, con una variedad de especies cultivadas (206 especies de origen animal y vegetal (Tacon y Forster, 2000). A este ritmo de crecimiento se considera que rebasará la producción de carne, que es generada principalmente en las naciones industrializadas, para el año 2010 (Tidwell y Allan, 2001; FAO, 2002; Anamarija y Hershner, 2003). De acuerdo a FAO (2002), la producción total de acuacultura fue de 26.7 millones de toneladas para 1996, y en 2001 incrementó a 37.5 millones de toneladas. Este rápido crecimiento se ha dado por efectos combinados en el incremento de la población mundial, el decremento en la captura de las pesquerías (Coddy y Griffiths, 1995) y el cambio en las preferencias de consumo en países desarrollados (Lem y Shehadeh, 1997; Tacon, 1997).
Estados Unidos, es el principal mercado a nivel mundial, ya que importa anualmente más de 11 mil millones de dólares en productos marinos. El consumo de mariscos a nivel mundial se ha incrementado de 40 millones de toneladas en 1970, a 86 millones en 1998 (FAO, 2000) y se espera que alcance 110 millones de toneladas en el 2010, siendo el incremento en la población mundial el responsable primario de esta demanda. De acuerdo a una estimación de FAO (2000), se espera que para el 2030, la mitad de mariscos consumidos por la población mundial provendrán de la acuacultura.
Las exportaciones de peces y mariscos (provenientes de la pesca y acuacultura) a nivel mundial representan alrededor de 51 mil millones de dólares por año. Asia es la región con mayor volumen de producción acuícola (39 millones de toneladas, $44 mil millones de dólares), siendo China el principal productor, con 90% del total. Por otro lado, los principales productores de Sudamérica (Chile, Ecuador, Brasil y Colombia), continúan realizando esfuerzos de diversificación de la industria acuícola, a fin de evitar depender de una sola especie (FAO, 2000).
A nivel mundial, las principales especies de cultivo son diferentes especies de carpa, tilapia, macroalgas y moluscos. El camarón constituye 19% del valor total de comercialización, mientras que el salmón representa el 9% (Tidwell y Allan, 2001).
En México, la acuacultura se ha desarrollado significativamente en los últimos años.
Sin embargo, su desarrollo se ha limitado principalmente al uso de 2 especies marinas: el ostión y el camarón peneido. La diversificación de especies en la acuacultura es importante, por ello, el cultivo de nuevas especies como moluscos, peces marinos y especies dulceacuícolas es deseable (Villarreal, 2000). El éxito de una industria acuícola se basa en la selección de especies con características apropiadas para su cultivo y utilización comercial, por lo que es necesario tomar en consideración especies que reúnan características óptimas para su cultivo, tales como: altas tasas de crecimiento, resistencia al manejo y a enfermedades, buena conversión alimenticia, fácil reproducción, requerimientos nutricionales simples (Meade y Watts, 1995a, 1995b; Jones y Ruscoe, 1996; Villarreal et al., 1999) y hábitos alimenticios omnívoros (Martínez-Córdova, 1998a), entre otros.
A la fecha numerosos proyectos de investigación tendientes a desarrollar técnicas de cultivo para diferentes especies de interés comercial se han consolidado. Algunos géneros de peces (vgr., Centropomus medius (Maldonado-Gracía, 2004), Lutjanus peru, Paralabrax maculatofasciatus, Álvarez-González (2003) y moluscos (Argopecten ventricosus, Pecten vogdesi, Nodipecten subnodosus, Megapitaria aurantica y M. squalida), callo de hacha (Pina rugosa, Atrina maura), y la madre perla (Pinctada mazatlanica, Saucedo-Lastra, 2001) se encuentran entre las más estudiadas. En crustáceos, el mayor esfuerzo de investigación se ha dirigido a los camarones peneidos, tales como Litopenaeus vannamei, Litopenaeus stylirostris y Farfantopenaeus californiensis (Martínez-Córdova et al., 1998a, 1998b, 1999; Villarreal et al., 2003, 2005).
2.2 Tecnología de cultivo
En general, las tecnologías de cultivo para una especie van a depender del país, sitio, manejo, financiamiento disponible y talla comercial deseada (Villarreal y Peláez, 1999).
Las tecnologías de producción de C. quadricarinatus se basan en el uso de las prácticas de "mejores resultados". Hutchings y Villarreal (1996); Jones (1989, 1999) y Villarreal y Peláez (1999), han elaborado manuales de producción que describen detalladamente estas prácticas. Sin embargo, el desarrollo comercial del cultivo está limitado por la carencia de investigación científica (Villarreal, 2000).
Desde el punto de vista de la producción, se han clasificado tres sistemas de cultivo para C. quadricarinatus:
2.2.1 Sistema de cultivo extensivo:
Su grado de tecnificación es bajo y hay poco control de los parámetros de cultivo.
Los estanques son generalmente grandes (0.5-5 ha), construidos en suelos arenoarcillosos, con poco recambio de agua y sin aireación suplementaria. La alimentación se basa en gran medida de los pastos perimetrales presentes en el estanque y la adición intermitente de alimento de baja calidad.
Su manejo es generalmente de tipo familiar, y la producción es irregular, ya que corresponde a bajas densidades de siembra (1-2 m⁻²), alcanzando niveles de 500 a 1,000 kg ha⁻¹año⁻¹ con tallas variables de langosta (50 a 250 gramos). Como resultado de la variabilidad de tallas, el precio promedio de venta se encuentra alrededor de $ 9.00 USD kg⁻¹. (Jones, 1990; Villarreal y Peláez, 1999).
2.2.2 Sistema de cultivo semi-intensivo
Su grado de tecnificación es más alto que el sistema extensivo y se busca mantener parámetros de calidad de agua y alimentación acordes a las necesidades de la langosta. Los estanques son de tamaño variable (0.05⁻¹ ha), construidos en suelos arcillosos, con bajo recambio de agua y, en algunas granjas, aireación de emergencia para periodos críticos. La alimentación es rutinaria con alimento de baja calidad, suplementada con atados de forraje. La administración es familiar o de pequeñas empresas. Generalmente no hay un plan sofisticado de operación y el personal cumple tareas asignadas día con día. La producción es más consistente, con cosechas una o dos veces por año. La densidad de siembra es baja (3-4 m⁻²), alcanzando niveles de producción de 1,000 a 2,500 kg ha⁻¹año⁻¹. El peso promedio final de la langosta es más consistente, alcanzando de 80-145 gramos y un precio aproximado de $ 12.00 USD kg⁻¹ (Villarreal y Peláez, 1999).
2.2.3 Sistemas de cultivo intensivo
Alto grado de desarrollo tecnológico, propiciado por la aplicación de avances científicos, y la utilización de procesos de mejora continua en la operación, que incorporan de manera sistemática los mejores resultados al cultivo. La calidad de agua se monitorea periódicamente y se evalúa la presencia de patógenos. La dieta es balanceada y busca cubrir los requerimientos nutricionales de la especie, se cuenta con un programa definido de alimentación. Los estanques son de tamaño uniforme (0.25-0.3 ha⁻¹), construidos en suelos arcillosos y pueden estar recubiertos con grava de río o membranas plásticas. El recambio de agua es de 3-5% día⁻¹ y la aireación es constante (Hutchings y Villarreal, 1996; Villarreal y Peláez, 1999). El diseño del sistema incorpora avances que permiten reducir el tiempo de cosecha y preparación de estanques. El manejo depende de personal calificado, con funciones específicas, que ejecutan de manera sistemática sus actividades La mayoría de las empresas que utilizan estas tecnologías están consolidadas en el campo de la acuacultura o en otras industrias. La planeación del programa operativo permite un 10 flujo continuo de producto e ingresos. La densidad de siembra es de 6-20 juveniles m⁻², con una producción de 2,300 a 4,000 kg ha⁻¹ ciclo⁻¹, en dos ciclos por año. El peso promedio final de la langosta es más consistente, alcanzando de 65-115 gramos y un precio promedio de venta de $ 10.00-15.00 USD kg⁻¹. (Villarreal y Peláez, 1999).
Los sistemas de cultivo para C. quadricarinatus más comúnmente utilizados, han sido una combinación de sistemas de cultivo extensivo y semi-intensivo (Mills et al., 1994; Jussila, 1997), con tendencia recientemente, hacia la intensificación, a partir del incremento de la densidad de siembra (Villarreal y Peláez, 1999; Jones y Ruscoe, 2000; Naranjo, 1999; Naranjo et al., 2004).
Hutchings y Villarreal (1996) y Villarreal y Peláez (1999) propusieron para Ecuador y México respectivamente, una tecnología a nivel comercial para el cultivo de C. quadricarinatus en estanques de 2500 m², con recubierta de grava de río, utilizando 2 fases para el cultivo: 1) fase de precría, con rendimientos de 2500 kg ha⁻¹ en 90 días de cultivo y 2) engorda monosexual (sexos separados) con rendimientos de 3500 kg ha⁻¹ en 110 días de cultivo. Para lo anterior establecieron el uso de 3-5 % de recambio de agua día⁻¹, dependiendo de la intensidad del cultivo, aireación continúa durante todo el ciclo y una alimentación día⁻¹ (18 hrs).
2.3 Optimización en acuacultura
El uso de tecnologías de cultivo optimizadas es deseable cuando existe la necesidad de utilizar eficazmente los recursos (Villarreal, 2000). Desde el punto de vista comercial, el uso de una tecnología en particular busca obtener el máximo ingreso neto. Para lograr el máximo ingreso neto en la producción de C. quadricarinatus es necesario optimizar cada variable operativa (vgr. densidad de cultivo, alimentación, recambio de agua, aireación, estrategia de cosecha). Desde este punto de vista, y dado que el bombeo, la aireación y la alimentación representan el 49% de los costos de producción, para el presente trabajo, producción óptima es aquella que utiliza el 11 mínimo recambio de agua, aireación y alimento que permita alcanzar el máximo rendimiento económico.
Diversos autores han presentado resultados relacionados con la optimización con el fin de reducir los costos de producción, y el impacto en el ambiente, o bien intensificar el cultivo de especies acuícolas (Hopkins, et al., 1996; Sandifer y Hopkins, 1996; Martínez, et al., 1997; i.e. Berheim y Jacobsen, 2001; Browdy et al., 2001; Boyd y Clay, 2002; Gelfand et al., 2003).
2.3.1 Reducción de recambio de agua
El recambio de agua es usado en sistemas de acuacultura intensiva y semi-intensiva para mantener niveles adecuados de oxígeno y para eliminar materia orgánica, blooms de algas excesivos y metabolitos que pueden ser perjudiciales para los organismos cultivados (Colt y Tchobanoglous, 1976; Colman y Jacobson, 1991; Russo y Thurson, 1991). La mayoría de las granjas semi-intensivas usan intervalos de recambio de agua que van del 10-15% de la capacidad del estanque por día.
Investigaciones previas han mostrado que estos recambios pueden ser drásticamente reducidos, o eventualmente eliminados, sin un decremento en la producción de crustáceos, si otros parámetros, tales como aireación, remoción de fondos, fertilización, alimentación, son manejados apropiadamente (Hopkins, 1994; Martínez et al., 1995; Hopkins et al., 1996; Sandifer y Hopkins, 1996).
Adicionalmente, la reducción en las tasas de recambio de agua en acuacultura comercial se utiliza como medida de bioseguridad y sustentabilidad, dado que ayuda a prevenir la introducción y diseminación de patógenos (Flegel et al., 1997; Browdy et al., 2001; Boyd y Clay, 2002).
2.3.2 Manejo de la aireación suplementaria
La aireación suplementaria es comúnmente usada en estanques de cultivo como una alternativa para mejorar la calidad del agua y para reforzar la producción de organismos acuáticos cultivados (Sheperd et al., 1989; Colt y Orwiez, 1991; Sandifer et al., 1991; Martínez, et al., 1997). Con el uso de aireación, se puede reducir el nivel de recambio de agua en estanques de cultivo (Sandifer et al., 1996; Sandifer y Hopkins, 1996; Martínez, 1997, 1998).
Al igual que el recambio de agua, la aireación suplementaria en un cultivo puede ser optimizada. Martínez et al., (1997, 1998b, 1998c), reportan rendimientos similares en el cultivo de camarón blanco Litopenaeus vannamei y Farfantopenaeus californiensis en estanques con bajo recambio de agua, utilizando 6, 12 y 24 horas día⁻¹ de aireación, concluyendo que 6 horas día⁻¹ de aireación es suficiente para la producción semi-intensiva. Esto representa un ahorro en el costo de energía necesaria para aireación, dándole mayor rentabilidad económica al cultivo.
2.3.3 Manejo de la alimentación
Una práctica común en acuacultura es sobrealimentar los estanques buscando acelerar el crecimiento. Esta práctica a menudo no solamente no produce los resultados deseados, sino que contribuye a la degradación de la calidad del agua en los estanques. Esta degradación puede afectar el desarrollo de los organismos cultivados (Cruz, 1991; Salame, 1993; Sandifer y Hopkins, 1996). Por esto es importante seleccionar aquellas estrategias de alimentación que efectivamente mejoren el crecimiento, la sobrevivencia, el rendimiento y el factor de conversión alimenticia y degraden lo menos posible la calidad del agua.
Por otro lado, la contribución del alimento natural en la nutrición de camarones, peces y langostas de agua dulce ha sido evaluada por diversos autores. Anderson et al., (1987) reportaron que éste representa del 53 al 77% de la nutrición del camarón en estanques semi-intensivos, mientras que Castille y Lawrence (1989) estimaron que contribuye más del 50% de la nutrición del camarón blanco, Litopenaeus vannamei. Por su parte, Jones (1990a); Jones (1995) y Villarreal y Peláez (1999) mencionan que, para la langosta de agua dulce C. quadricarinatus, el alimento natural representa hasta el 70% de su nutrición. Otros autores, (Leber y Pruder 1988; Rubright et al., 1981; Jones, 1995; Jory, 1996; Sandifer y Hopkins 1996), también han enfatizado la importancia del alimento natural en estanques de camarón, siendo las comunidades de zooplancton y bentos, los organismos que los crustáceos consumen prioritariamente (Rubright et al., 1981; Yufera, 1984; Jones, 1990a; Jones, 1995; Chen y Chen, 1992; Martínez, 1998c; Villarreal y Peláez, 1999).
2.4 Avances científicos del cultivo y engorda de C. quadricarinatus
En los últimos años se han realizado diversos estudios relacionados con el cultivo de C. quadricarinatus.
Existen manuales de producción que discuten los aspectos más relevantes relacionados con el cultivo de C. quadricarinatus, desde el diseño de una granja y los criterios para la selección del lugar, hasta el manejo postcosecha del producto y su introducción al mercado, con un análisis detallado del mismo (i.e. Hutchings y Villarreal, 1996; Jones, 1999; Villarreal y Peláez, 1999).
Por su parte, Jones (1995a) concluye que una temperatura de 24-27°C, 14 horas al día de luz, y refugios artificiales para las hembras, son factores indispensables para el óptimo desarrollo embrionario y post-embrionario. Jones (1995b) encontró que la talla de los juveniles producidos puede variar de 0.31 a 1g, dependiendo de la dimensión de los estanques, la densidad de siembra y la duración del ciclo. De manera similar, Jones (1995c) concluye que el alimento fresco produce buenas tasas de crecimiento en juveniles, y que la presencia de microalgas no es adecuada.
Hutchings (1990) realizó un estudio de cultivo comparando estanques con fondo de tierra o con fondo de lona de plástico, encontró mejores resultados usando lona de plástico. Austin (1992) realizó estudios preliminares que examinan las posibilidades de producir langostas de agua dulce en estanques de tierra, sembrando juveniles de 3.5 g, usando alimento para camarón y obtuvo animales de 27 g en 90 días con una supervivencia del 79%. Por su parte, Hune et al., (1995) usaron plantas de maíz como fuente de alimento en los estanques de cultivo, encontrando que esta práctica es adecuada debido a que ayuda a controlar el nivel de pH, además de resultar más barata. Barki et al., (1997) comprobaron que la distribución espacial del alimento en los estanques influye en el rendimiento final, y observaron que el suministro de alimento cada cuatro días vuelve a los organismos agresivos y con muestras de estrés en comparación con aquellos que recibieron suministro diario de alimento. Du-Boulay et al., (1993) estudiaron el cultivo intensivo de C. quadricarinatus, observando que la principal limitante es el canibalismo, aunque la provisión de refugios puede reducir este problema, ya que la sobrevivencia aumentó 33%. La funcionalidad de tres diferentes tipos de refugios (empaques plásticos de desecho, tubos de PVC y piedras) fue evaluada por Karplus et al., (1995) en la engorda de juveniles. Los tubos de PVC resultaron ser los más eficientes y las piedras los de menor eficiencia.
Pinto y Rouse (1996) evaluaron el efecto de tres densidades de siembra (1, 3 y 5 animales m⁻²) en estanques de tierra, encontrando que el peso promedio final es inversamente proporcional a la densidad de siembra, al igual que se ha observado con otras especies en cultivo. Las ventajas del cultivo monosexual han sido estudiadas por Curtis y Jones (1995).
Por otro lado Grubb (1994); Romero, (1997, 1998) y Villarreal (2000) han indicado, de forma independiente, que la especie es adaptable a las condiciones de varios países, mientras que Khota y Rouse (1997), indican que el policultivo con tilapia no da buenos resultados.
2.5 Investigación desarrollada por el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C. (CIBNOR) con C. quadricarinatus
El CIBNOR contribuye al avance del conocimiento de la biología y tecnología de cultivo de C. quadricarinatus desde 1994. El objetivo fundamental del CIBNOR en este sentido, ha sido el establecer una tecnología de cultivo de fácil aplicación, que pueda ser utilizada para producir comercialmente la especie, así como eficientar el uso del recurso agua, en asociación a la producción agrícola tradicional de diferentes regiones de México. Para ello, ha sido necesario emplear una estrategia multidisciplinaria que abarque líneas diversas de investigación, asociadas al proceso reproductivo, nutrición, y escalamiento del sistema de producción.
A la fecha, se cuenta con avances significativos en el conocimiento relacionado con el proceso de reproducción, en el que se han definido las características moleculares de la vitelina (Serrano-Pinto et al., 2002; 2003; 2004), el requerimiento óptimo de proteína para la maduración de reproductores (Rodríguez et al., 2002; 2004; 2005; García-Ulloa et al., 2003), así como información relacionada con el desarrollo embrionario (García-Guerrero et al., 2003 a,b,c,d). La información generada permite mejorar la capacidad de producción de juveniles en estanques comerciales.
Por otro lado, dado que la alimentación representa uno de los costos más significativos desde el punto de vista operativo, López-López et al., (2003; 2005) caracterizaron las enzimas digestivas, y Campaña et al., (2004; 2005), establecieron la digestibilidad de diferentes insumos de importancia en la formulación de raciones balanceadas para juveniles y preadultos de C. quadricarinatus. Esto permite formular raciones balanceadas apropiadas para la especie. Además, se establecieron los requerimientos mínimos de proteína y energía para juveniles y preadultos de la especie, así como la frecuencia óptima de alimentación en condiciones de laboratorio (Cortés et al., 2002; 2003 a,b; 2004 a, b), lo que permite maximizar la producción, y reducir el impacto en el medio de cultivo de sustancias nocivas para el desarrollo de la especie.
Naranjo et al., (2004) evaluaron el efecto de diferentes densidades para la fase de precría en estanques comerciales recubiertos con piedra de río (hasta 20 organismos m⁻²) reportando una relación inversa entre peso promedio final y la densidad de siembra. Naranjo (1999) y Villarreal et al., (1999), concluye que cultivar machos y hembras por separado da lugar a tallas más grandes para ambos sexos.
Desde el punto de vista de eficiencia productiva, se le dio prioridad al estudio del impacto del recambio de agua, la aireación suplementaria y estrategia de alimentación en el desarrollo del organismo. El presente trabajo pretende contribuir al conocimiento científico en este sentido.
3. Justificación
En México, el cultivo de langosta de agua dulce C. quadricarinatus, ha recibido gran atención por acuicultores y agricultores de diversas regiones del país, habiéndose iniciado evaluaciones precomerciales en diferentes estados de la República (i.e., B. C. S., Colima, Morelos, Sinaloa, Tamaulipas, Veracruz).
Un factor limitante para el desarrollo social y económico en la región noroeste del país, es la carencia de volúmenes adecuados de agua para sustentar el desarrollo industrial con estrategias de producción tradicional (vgr. agricultura), lo que hace necesario que el uso de agua sea optimizado.
Por ejemplo, en B.C.S. hay disponibles 342,811 millones de metros cúbicos de agua en 39 cuencas geohidrológicas (CNA, 1999), que deben cubrir la demanda de la población. Estas necesidades incluyen la demanda de los diferentes valles agrícolas, en los que existe un alto porcentaje de productores que se encuentra en problemas financieros, por una caída en la viabilidad económica de sus cultivos. Por ello, es necesario buscar propuestas que contribuyan a la reactivación del sector agrícola a través del uso de tecnologías que permitan mejorar su viabilidad financiera. El cultivo de C. quadricarinatus puede representar una alternativa para la diversificación de la base productiva. Sin embargo, es necesario adecuar algunas variables de producción a las condiciones regionales. El presente trabajo aborda aspectos relacionados a la optimización de la producción de la langosta de agua dulce, buscando definir el nivel mínimo de recambio de agua, la aplicación de la aireación como sistema de manejo de la calidad de agua y la definición de estrategias de alimentación que mejoren la producción, los cuales representan los principales costos de producción del cultivo.
El trabajo pretende sentar las bases para la implementación de una tecnología de cultivo de C. quadricarinatus, ecológicamente amigable, la cual involucra el uso optimizado del agua.
4. Hipótesis
C. quadricarinatus ha mostrado ser una especie fisiológicamente robusta, por lo que se considera que puede soportar reducciones en los niveles de aireación y recambio de agua en el sistema de cultivo sin causar detrimento al crecimiento y la sobrevivencia, ni producir efectos negativos en el aprovechamiento del alimento, medido con el factor de conversión alimenticia (FCA).
Se ha reportado que C. quadricarinatus es dependiente en gran medida de la productividad natural del estanque para su nutrición, por lo que se considera que se puede optimizar el uso de alimento peletizado, modificando la estrategia de alimentación, sin causar un detrimento en la calidad del agua y los niveles de producción de la especie.
Al optimizar los niveles de aireación, recambio de agua y alimentación se genera una reducción en los principales costos de producción de C. quadricarinatus, dándole mayor rentabilidad económica al cultivo. Además, se tendrán las bases para implementar una tecnología de cultivo ecológicamente amigable.
5. Objetivo general
Optimizar los niveles de recambio de agua, aireación y alimentación en el cultivo de C. quadricarinatus, a fin de ofrecer una alternativa de producción más atractiva desde el punto de vista económico.
5.1 Objetivos específicos
1. Evaluar el efecto de diferentes niveles de recambio de agua en la producción de la langosta de agua dulce C. quadricarinatus.
2. Evaluar el efecto de diferentes niveles de aireación en la producción de la langosta de agua dulce C. quadricarinatus.
3. Evaluar el efecto de diferentes estrategias de alimentación, para maximizar la producción de langosta de agua dulce C. quadricarinatus.
4. Realizar un análisis económico para definir el efecto de la optimización de las variables de recambio de agua, aireación y alimentación en el costo de producción de C. quadricarinatus.
6 Metodología
6.1 Efecto del nivel de recambio de agua en el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus
6.1.1 Unidades experimentales:
Se utilizaron 12 tanques circulares de plástico con un diámetro de 1.7 m y un área de 2.26 m². Dichos tanques se ubicaron dentro de un invernadero el cual cuenta con distribución de agua dulce, aire y energía eléctrica hacia cada uno de los tanques (Figura 2).
Como protección para los juveniles, en cada unidad se utilizaron 2 escondrijos consistentes cada uno de 8 láminas de malla de nailon de 0.8 X 0.8 m c/u, atados por un extremo y distribuidos homogéneamente en el área del tanque, además de 6 escondrijos consistentes c/u en 5 tubos de PVC; 6.3 cm de diámetro y 30 cm de largo unidos por un fleje (Figura 3).
Figura 2. Unidades experimentales utilizadas para la evaluación del efecto de diferentes niveles de recambio de agua en juveniles de C. quadricarinatus.
Figura 3. Escondrijos utilizados como protección para juveniles de C. quadricarinatus, durante la evaluación del efecto de diferentes niveles de recambio de agua.
6.1.2 Organismos experimentales
La producción de juveniles se realizó de acuerdo a lo definido por Villarreal y Peláez (1999). Para ello, se contó con reproductores de C. quadricarinatus de 60 g de peso promedio (Figura 4), sembrados a 1 m⁻² de densidad, en una proporción de 3:1 (hembra:macho) en 1 estanque de 1000 m² (25 X 50 X 1 m) en el CIBNOR. Los juveniles se obtuvieron después de 60 días de sembrados los reproductores, mediante cosecha directa de los moños de malla nailon que utilizan los organismos como escondrijos en el estanque anteriormente descrito (Figura 5). Los juveniles en estadio intermuda se seleccionaron de acuerdo a su peso (3.0 ± 0.2 g) y aspecto exterior, para la siembra de las unidades experimentales (Figura 6).
Figura 4. Hembra y macho de Cherax quadricarinatus, mostrando las características sexuales más distintivas. Macho: Parche rojo en la quela; Hembra: Caparazón extendido lateralmente, para proporcionar una mejor estructura de recepción en la formación de la cápsula protectora durante la reproducción (Villarreal y Peláez, 1999).
Figura 5. Cosecha de juveniles de C. quadricarinatus, de los moños de malla nailon en un estanque de 1000 m² recubierto con plástico.
Figura 6. Juveniles de C. quadricarinatus seleccionados por peso, aspecto exterior y estadio de muda.
6.1.3 Manejo de las unidades experimentales
El suministro de agua para los tanques de cultivo provino de un pozo de agua salobre (2 ups), la cual se condujo a un reservorio de 4000 L mediante una bomba de 8 HP.
Cada tanque contó con suministro individual de agua mediante un tubo de PVC de ¾ de pulgada con una válvula de cierre rápido para control del flujo. El nivel de operación de los tanques fue de 0.6 m.
Los tanques contaron con 2 calentadores sumergibles de 300 watts c/u para mantener la temperatura constante a 27.0 ± 0.5°C. Adicionalmente, para mantener niveles adecuados de oxígeno disuelto y de circulación de agua, el suministro de aire de un soplador marca Sweet-water de 10 H.P., se realizó mediante un tubo de PVC de ½ pulgada y 1.2 m de largo, colocado centralmente en el fondo de cada tanque; dicho tubo contó con orificios (1/16 pulgada) a lo largo del mismo. El suministro de aire en esta evaluación fue constante.
Diariamente se monitorearon la temperatura, el nivel de oxígeno disuelto (7:30 a.m., 4:00 p.m.) mediante un oxímetro YSI 55, y el pH (4:00 p.m.) mediante un phmetro HACH/Drell 2000. Quincenalmente se evaluaron el nivel de amonia, nitritos, nitratos, fosfatos, dureza y alcalinidad, siguiendo técnicas estandarizadas y utilizando un equipo de monitoreo HACH/Drell 2000 (Figura 7).
Como alimento para los organismos se proporcionó una dieta balanceada comercial para camarón con 35% de proteína cruda (PIASA®) una vez al día (5:30 p.m.), de acuerdo a una tabla de alimentación previamente definida por Villarreal y Peláez (1999). El alimento se distribuyó homogéneamente de manera manual en los tanques.
6.1.4 Tratamientos experimentales
Se evaluaron por triplicado cuatro tratamientos experimentales: 0, 2.5, 5 y 7.5% de recambio de agua por día. Se sembraron juveniles con un peso promedio de 3.0 ± 0.2 g a una densidad de 15 juveniles m⁻² (34 juveniles tanque-1). Quincenalmente se evaluó la tasa de crecimiento por un periodo de 60 días, mediante el registro del incremento de peso de los organismos en cada tanque, con una balanza digital OHAUS (precisión = 0.01 g) (Figura 8). Al finalizar la evaluación se determinó la sobrevivencia y la biomasa final por unidad de área, mediante la cosecha del total de los organismos en las unidades experimentales.
Figura 7. Equipo HACH/Drell 2000 utilizado para la medición y registro de parámetros fisicoquímicos del agua en las unidades experimentales.
Figura 8. Balanza digital utilizada para el registro de incremento de peso de juveniles de C. quadricarinatus cultivados con diferentes niveles de recambio de agua.
6.1.5 Análisis de información
El efecto de los diferentes tratamientos experimentales en el desarrollo de los organismos se evaluó en función del incremento en peso, mediante el cálculo de los siguientes parámetros de producción:
Tasa de crecimiento absoluta (TCA):
Tasa de crecimiento específica (TCE): denota el crecimiento promedio por día.
Donde:
Factor de conversión alimenticia aparente (FCA):
FCA= Alimento suministrado (g) / Incremento en biomasa (g)
Sobrevivencia:
(S): (Número final de organismos/número inicial de organismos) x 100.
Las diferencias entre tratamientos, se definieron utilizando el paquete computacional STATISTICA versión 5.0. Se realizaron análisis de varianza de una vía (ANOVA), seguido por una prueba de rangos múltiples de Tukey (Sokal y Rolhlf, 1984). Se consideró que las diferencias entre los valores finales de los parámetros medidos eran significativas cuando p tuvo valores menores a 0.05 (Zar, 1996). De manera similar, las variaciones producidas en calidad de agua por los tratamientos fueron analizadas por las pruebas de ANOVA y Tukey.
6.2 Efecto del nivel de aireación en preadultos de C. quadricarinatus, en cultivo monosexual.
6.2.1 Unidades experimentales
Se utilizaron las unidades experimentales descritas en el punto 6.1.1.
6.2.2 Organismos experimentales
Se seleccionaron organismos preadultos machos y hembras de C. quadricarinatus, con peso promedio de 11.2 ± 0.5 g, los cuales se obtuvieron de un estanque de 1000 m², mediante cosecha directa de los moños de malla nailon, de acuerdo a lo descrito anteriormente.
6.2.3 Manejo de las unidades experimentales
El manejo de los tanques se realizó de acuerdo a lo descrito en el punto 6.1.3.
6.2.4 Tratamientos experimentales
Se evaluaron tres tratamientos experimentales por cuadriplicado: 0, 6, y 12 horas de aireación día-1, para cada sexo. La densidad de siembra utilizada fue de 8 organismos m⁻². El periodo de cultivo fue de 70 días. La tasa de crecimiento, la sobrevivencia y la biomasa por unidad de área se obtuvieron de acuerdo a lo descrito en el punto 6.1.4. De igual manera el análisis de información se llevo de acuerdo al punto 6.1.5.
6.3 Efecto del nivel de aireación en el desarrollo de juveniles de Cherax quadricarinatus.
6.3.1 Unidades experimentales
Se utilizaron 12 estanques de 100 m² (7 X 14.3 m, por 1.5 m de profundidad promedio) con recubrimiento de plástico (Figura 9).
Como protección para los juveniles, en cada unidad se utilizaron 60 escondrijos consistentes cada uno de 8 láminas de malla de nailon de 0.8 X 0.8 m c/u, atados por un extremo (moños) y distribuidos en el perímetro del estanque, además de 190 bloques de cemento con 4 agujeros de 6 cm de diámetro y 30 cm de ancho, distribuidos de manera homogénea en el fondo del mismo (Figura 10).
6.3.2 Organismos experimentales
La producción de juveniles para la siembra de los estanques se realizó de acuerdo a lo descrito en el punto 6.1.2.
6.3.3 Manejo de las unidades experimentales
El suministro de agua para los estanques provino de un pozo de agua salobre (2 ups). En función de los resultados obtenidos en la evaluación del efecto de recambio de agua, en el
Figura 10. Distribución homogénea de moños de malla de nailon y de bloques de cemento en los estanques de 100 m² con fondo de plástico.
Figura 9. Estanques de 100 m² con cubierta de plástico en el CIBNOR.
invernadero, durante el experimento, no se realizó recambio de agua en los estanques, agregando agua semanalmente solo para recuperar el nivel perdido por evaporación equivalente a 0.015 % día⁻¹ (0.1% semana⁻¹).
El agua fue fertilizada para promover la productividad primaria con Nutrilake ® (una fuente inorgánica de nitrógeno) y superfosfato de sodio triple Na₂(PO₃) en una relación de 3:1. Esto equivale a 6 y 2 kg h⁻¹ respectivamente (Villarreal y Peláez, 1999).
Fertilizaciones posteriores se realizaron cuando el disco de secchi mostró una transparencia de 45 cm o más. El nivel de operación de los estanques fue de 1 m.
El monitoreo de parámetros de calidad de agua se realizó de acuerdo a lo descrito en el punto 6.1.3.
Para suministrar la aireación a los estanques se utilizó un soplador de 10 h.p. y un sistema de distribución mediante tubería de PVC de ½ pulgada, con orificios de 1/16 de pulgada a lo largo del tubo, el cual se ubicó al centro y fondo de los estanques (Figura 11).
6.3.4 Alimentación
Se utilizó una dieta comercial para camarón (PIASA® 35% de contenido de proteína cruda). La alimentación se realizó de acuerdo a lo descrito en el punto 6.1.3.
6.3.5 Tratamientos experimentales
Se evaluaron por triplicado 4 niveles de aireación (0, 6, 12, y 24 horas de aireación día⁻¹), por un periodo de 84 días. El horario de suministro de aireación en el tratamiento de 6 horas fue a partir de las 2 h y en el de 12 horas fue a partir de las 20 h. Juveniles de C. quadricarinatus de 3.5 ± 0.5 g de peso promedio se sembraron en cada unidad experimental a una densidad de 15 organismos m⁻². Se evaluó el crecimiento y se calculó el factor de conversión alimenticia semanalmente con base al muestreo aleatorio de 60 organismos experimentales obtenidos de la siguiente manera: Durante los primeros 30 días, 100 % del muestreo correspondió a los moños; entre los 30-60 días, 50 % de los organismos provino de los moños y 50 % de los bloques; y el 100 % de la muestra se obtuvo de los bloques de los 60 días en adelante. Este cambio es debido al comportamiento y hábitos de la langosta de acuerdo a su edad (Villarreal y Peláez, 1999).
Figura 11. Estanque con aireación por la parte central del fondo del estanque. El nivel de aireación se controló con una válvula de cierre rápido.
El incremento en peso, la sobrevivencia y la biomasa por unidad de área, se determinaron de acuerdo a lo descrito en el punto 6.1.4. Así mismo, el análisis estadístico de la información fue de acuerdo al punto 6.1.5.
6.4 Efecto de diferentes estrategias de alimentación en juveniles de C. quadricarinatus.
6.4.1 Unidades experimentales
Se utilizaron las unidades experimentales (estanques de 100 m²) descritas en el punto 6.3.1, bajo las mismas condiciones.
6.4.2 Organismos experimentales
Los organismos experimentales fueron juveniles seleccionados de un peso promedio de 2.5 ± 0.5 g, obtenidos y seleccionados de acuerdo a lo descrito en el punto 6.1.2.
6.4.3 Manejo de las unidades experimentales
El manejo de los estanques se llevó de acuerdo a lo descrito en el punto 6.3.3.
6.4.4 Tratamientos experimentales
Se evaluaron 2 estrategias de alimentación durante 75 días, por duplicado:
a) Las tablas de alimentación propuestas por Hutchings y Villarreal (1996) y Villarreal y Peláez (1999), utilizando un alimento comercial con 35 % de proteína cruda (PIASA®), alimentando 1 vez al día a las 18 horas.
b) Las tablas de alimentación propuestas por Hutchings y Villarreal (1996) y Villarreal y Peláez (1999), utilizando un alimento comercial con 35 % de proteína cruda (PIASA®), alimentando 4 veces al día a las 8, 12, 18 y 24 horas, dividiendo la ración de alimento en 4 partes iguales.
El incremento en peso, la sobrevivencia y la biomasa por unidad de área, se determinaron de acuerdo a lo descrito en el punto 6.1.4. Así mismo, el análisis estadístico de la información fue de acuerdo al punto 6.1.5.
Adicionalmente, a fin de relacionar el impacto de las estrategias de alimentación aplicadas en esta evaluación, se registraron los siguientes parámetros: niveles de clorofila a y b en el agua de cultivo, determinación de la estabilidad del alimento en el agua (lixiviación), análisis químicos proximales en el alimento, tracto digestivo, hepatopáncreas y músculo de C. quadricarinatus.
6.4.5 Mediciones de clorofila a y b en el agua de cultivo
La determinación de clorofilas a y b se realizó mediante la medición semanal con un espectrofotómetro SPECTRONIC® de muestras del agua de cultivo de los estanques.
Se tomaron 200 ml de muestra en cada estanque, y se ajustaron a un volumen de 100 ml. Se agregó 1 ml de acetona y se homogeneizó, para posteriormente realizar las mediciones a 665, 645 y 630 nm. Para la obtención de los datos de clorofila a y b se utilizaron las siguientes formulas:
Ca (mg.L⁻¹)= D.O * 665 – D.O * 645- D.0*630
Cb (mg.L⁻¹)= D.O * 645 – D.O * 665- D.0*630
Donde:
Ca y Cb: Son concentraciones de Clorofila a y Clorofila b
D.O: Es la densidad óptica medida (Strickland y Parsons, 1972).
6.4.6 Determinación de la estabilidad del alimento en el agua (lixiviación)
Se determinó la lixiviación del alimento comercial para camarón con 35% de proteína cruda (marca PIASA®) a 6 y 24 h de inmersión en agua, siguiendo el método propuesto por Goytortúa (2002). Se colocaron 4 g de alimento en un matraz Erlenmeyer de 250 ml y se le agregaron 200 ml de agua destilada. Después de 6 o 24 h, según fuera el caso, se retiró el contenido del matraz, filtrándolo a través de un papel filtro Whatman No 1, previamente secado y pesado, con la ayuda de una bomba de vacío. El papel filtro con el alimento residual se sometió a un secado en una estufa con flujo de aire a 40 °C por 24 h. Para la determinación de la estabilidad de la muestra en el agua se utilizó la siguiente fórmula:
Estabilidad (%) = Peso seco del alimento (final)/Peso seco del alimento (inicial) X 100.
6.4.7 Análisis químicos proximales en el alimento, tracto digestivo, hepatopáncreas y músculo de C. quadricarinatus.
Se tomó 1 g de las muestras de alimento a las 6 y 24 h de inmersión en agua para la determinación de análisis químicos proximales. Se utilizó el método de antrona para carbohidratos totales, el método de Bradford para proteínas y el método de Sulfosfovainillina para lípidos totales (Cortés et al., 2003).
Adicionalmente, se realizaron análisis químicos proximales (carbohidratos, proteínas y lípidos) de tracto digestivo, hepatopáncreas y músculo de C. quadricarinatus, después de 30 y 75 días de cultivo para los dos tratamientos, utilizando las siguientes metodologías:
Proteínas (Bradford). Se hidrataron las muestras previamente liofilizadas con Solución isotónica de crustáceos (SIC) (aproximadamente 1 mL de SIC por 0.1 gr de muestra). Se tomaron 10 μL de homogeneizado y se añadieron 90 μL de NaOH 0.1 N; se dejó digerir durante 2 h, se agitó, se recuperaron 10 μL en un tubo de vidrio, se le agregó 1 mL del reactivo de Bradford, se agitó y se leyó en un espectrofotómetro a 595 nm (Bradford, 1976).
Lípidos totales (método de sulfofosfovainillina). Se hidrataron las muestras previamente liofilizadas con SIC (aproximadamente 1 mL de SIC por 0.1 g de muestra). Se tomaron 25 μL de homogeneizado en un tubo de vidrio, se le agregaron 250 μL de H₂SO₄ concentrado, se agitó antes de calentar en baño María a 90 °C durante 5 minutos. Se enfrió la muestra en baño de hielo, se agitó y se colocó cada muestra en un pozo de microplaca; se le agregaron 200 μL del reactivo de vainillina, dejándose incubar durante 40 min y se leyó en un espectrofotómetro a 530 nm (Barnes y Blackstock, 1973).
Carbohidratos totales (Antrona). Se hidrataron las muestras previamente liofilizadas con SIC (aproximadamente 1 mL de SIC por 0.1 g de muestra). Se tomaron 100 μL de homogenizado y se añadieron 100 μL de TCA al 20% y se centrifugó a 3600 rpm durante 10 minutos a 5 °C. Se recuperaron 100 μL del sobrenadante en un tubo de vidrio a temperatura ambiente y se agregó 1 mL de reactivo antrona, calentando a 85 °C en un baño María durante 10 min, y se leyó una alícuota en un espectrofotómetro a 620 nm (Roe et al., 1961).
El análisis estadístico de información para datos de clorofila, análisis de estabilidad del alimento y análisis químicos proximales, se realizó de acuerdo a lo descrito en el punto 6.1.5.
6.5 Análisis económico
6.5.1 Impacto del recambio de agua, la aireación y el alimento en el costo de producción
Con el fin de evaluar el efecto de la optimización de las principales variables en los costos de producción de C. quadricarinatus, se realizó un análisis económico tomando en consideración el impacto del recambio de agua, la aireación y el uso de alimento en el costo de producción. Para ello se toman como base las propuestas de cultivo de Hutchings y Villarreal (1996) y Villarreal y Peláez (1999), para Ecuador y México respectivamente. En este documento a éstas se les considera sistemas de producción “no optimizados” (SPNO), desde el punto de vista de recambio de agua, aireación y alimentación.
Se realizó una comparación económica en función a los resultados de las variables optimizadas, en el presente trabajo. Al uso de valores que producen los mejores rendimientos productivos se le considera como sistema de producción “optimizado” (SPO).
La Figura 12 muestra los porcentajes de costos de operación anual en una granja “tipo” de 10 ha, considerados para el presente análisis como sistema de producción “no optimizado” (SPNO). De las 10 ha, 5 ha corresponden a engorda, y el resto a reproducción y precría (Villarreal y Peláez, 1999; Villarreal, 2000).
Figura 12. Costos de operación anual (%) para una granja de 10 ha para la producción de langosta de agua dulce (C. quadricarinatus) (modificado de Villarreal y Peláez, 1999).
Cabe resaltar que el recambio de agua, la aireación (representados por la electricidad y el desgaste de equipos), y la alimentación representan el 49 % de los costos totales de operación de la granja.
Se realizó una corrida financiera con flujo de efectivo a 10 años para establecer los indicadores económicos para una producción SPNO y SPO de C. quadricarinatus.
Para lo anterior, se utilizó una hoja de cálculo predeterminada para tal fin en Excel, de acuerdo a lo indicado por Coss (1996) y González (2002).
Se utilizaron como indicadores económicos la tasa interna de rendimiento (TIR) también conocida como tasa interna de retorno, el periodo de recuperación de capital (PRC) y la utilidad sobre costos de producción. Un indicador directamente asociado a la TIR es el valor actual neto (VAN). Coss (1996) define la TIR como la tasa de interés que se gana sobre el saldo no recuperado de una inversión.
Formalmente, la TIR es la tasa de i que satisface la ecuación:
En la que H es el horizonte de análisis en años, N es el tiempo en años y FN es el flujo de efectivo al año N.
La utilidad en el presente trabajo se calculó mediante la expresión: U = I - CP – i
Donde I es el ingreso, CP los costos de producción e i es el pago de impuestos.
A su vez, los ingresos se obtuvieron a partir de la estimación de biomasa total cosechada y del precio de la langosta en el mercado. La biomasa cosechada en el SPNO se fijó en 3,500 kg ha-1ciclo⁻¹ con tres ciclos año⁻¹, representando 52,500 kg anuales. El precio de langosta se fijó en $12 USD kg-1 (Villarreal y Peláez, 1999; N. Medina, Megar, S.A., com. Pers., 2005).
Los costos de producción se calcularon de acuerdo con: CP= CF + CV
Donde CF y CV son costos fijos y variables de producción anual. Los costos fijos estuvieron representados por los siguientes rubros: personal, compra de juveniles, investigación y desarrollo, combustibles y mantenimiento a vehículo y servicios y suministros para oficina. Los costos variables utilizados fueron: alimento balanceado y energía eléctrica, de acuerdo a los dos sistemas de cultivo comparados. Para lo anterior, en el SPO se aplicaron los valores de las variables de recambio de agua, aireación y alimentación optimizadas en función a los resultados obtenidos en el presente trabajo.
En el anexo I se muestran las bases de cálculo detalladas de los costos de inversión y operación considerados en el análisis económico para el SPNO y SPO respectivamente.
7. Resultados
7.1 Efecto del nivel de recambio de agua en el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus.
7.1.1 Calidad del agua en el cultivo de juveniles de langosta de agua dulce C. quadricarinatus con diferentes niveles de recambio de agua.
La calidad del agua durante el cultivo de juveniles de C. quadricarinatus con diferentes niveles de recambio de agua no mostró diferencias significativas (P>0.05), y se mantuvo dentro de los intervalos recomendados para el cultivo de la especie (Jones, 1990; Masser y Rouse, 1997; Villarreal y Peláez, 1999). La Tabla 1 muestra los promedios de los parámetros fisicoquímicos del agua medidos.
7.1.2 Respuesta productiva de juveniles de C. quadricarinatus a diferentes niveles de recambio de agua.
El peso promedio de C. quadricarinatus al final de la prueba no fue significativamente diferente entre los tratamientos (P>0.05). La Figura 13 muestra el incremento en peso de los organismos experimentales a diferentes niveles de recambio de agua, en un período de 60 días.
Tabla 1. Valores promedio (± desviación estándar, n=3) de parámetros fisicoquímicos de calidad del agua, registrados durante el cultivo de juveniles de C. quadricarinatus con diferentes niveles de recambio de agua.
* Ninguno de los parámetros medidos fue significativamente diferente (P> 0.05) en función del porcentaje de recambio de agua.
Figura 13. Incremento en peso a través del tiempo de juveniles de C. quadricarinatus cultivados con diferentes niveles de recambio de agua/día.
La biomasa promedio final obtenida entre los tratamientos no mostró diferencias estadísticas significativas (P>0.05) entre los tratamientos. La biomasa más alta se obtuvo en el tratamiento con 7.5% de recambio de agua/día (152 g m⁻²) y la más baja en el tratamiento con 5% de recambio de agua/día (143 g m⁻²) (Figura 16).
El peso promedio final más alto se presentó en el tratamiento con 7.5% de recambio de agua día⁻¹ (11.7 g), sin ser significativamente diferente (P>0.05) de los pesos promedio finales obtenidos en los demás tratamientos experimentales ( Figura 14 ) .
Figura 14. Peso promedio final (± desviación estándar, n=3) de juveniles de C. quadricarinatus, obtenido después del cultivo por 60 días con diferentes niveles de recambio de agua.
Figura 16. Biomasa promedio final (± desviación estándar, n=3) obtenida a diferentes niveles de recambio de agua durante el cultivo de juveniles de C. quadricarinatus por 60 días.
El valor de TCA más alto se obtuvo en el tratamiento con 7.5% de recambio de agua/día (1.01 g sem⁻¹) y la más bajo en los tratamientos con 2.5 y 5% de recambio de agua día⁻¹ (0.94 g sem⁻¹). Sin embargo no hubo diferencias estadísticas significativas entre tratamientos (P>0.05) (Tabla 2).
En términos de sobrevivencia no se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos (P>0.05), (Figura 15).
Figura 15. Sobrevivencia promedio final (± desviación estándar, n=3) obtenida a diferentes niveles de recambio de agua durante el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus.
El factor de conversión alimenticia (FCA) fue similar entre los tratamientos, presentándose el valor más alto en el tratamiento con 7.5% de recambio de agua día⁻¹ (1.2). No hubo diferencias significativas entre tratamientos (Tabla 2).
En la Tabla 2 se presenta un resumen de la respuesta productiva de los juveniles de C. quadricarinatus, en términos de crecimiento, sobrevivencia, biomasa, factor de conversión alimenticia (FCA) y tasa de crecimiento absoluta (TCA) para diferentes niveles de recambio de agua.
7.2 Efecto del nivel de aireación en cultivo monosexual de preadultos de C. quadricarinatus.
7.2.1 Calidad del durante agua en el cultivo monosexual de preadultos de langosta de agua dulce C. quadricarinatus con diferentes niveles de aireación.
La calidad del agua durante el cultivo monosexual de preadultos de C. quadricarinatus con diferentes niveles de aireación mostró diferencias significativas (P<0.05) en cuanto al nivel de oxígeno disuelto se refiere.
Los niveles de oxígeno más bajos se presentaron en el tratamiento con 0 horas de aireación tanto para hembras como para machos (2.2 y 2 mg L⁻¹ respectivamente).
Tabla 2. Promedio (± desviación estándar, n=3) de los parámetros de producción de juveniles de C. quadricarinatus cultivados con diferentes niveles de recambio de agua, después de 60 días de cultivo.
* Ninguno de los parámetros de producción fue significativamente diferente (P> 0.05) en función del porcentaje de recambio de agua.
Los demás parámetros fisicoquímicos del agua no mostraron diferencias significativas (P>0.05) y se mantuvieron dentro de los intervalos recomendados para el cultivo de la especie (Jones, 1990; Masser y Rouse, 1997; Villarreal y Peláez, 1999). La Tabla 3 muestra los promedios de los parámetros fisicoquímicos del agua durante la evaluación.
Tabla 3. Valores promedio (± desviación estándar, n=3) de parámetros fisicoquímicos de calidad del agua, durante el cultivo monosexual de preadultos de C. quadricarinatus, con diferentes niveles de aireación.
* Valores promedio en cada renglón con la misma letra no son significativamente diferentes (P> 0.05).
7.2.2 Respuesta productiva de preadultos de C. quadricarinatus a diferentes niveles de aireación en cultivo monosexual.
El crecimiento promedio de machos fue superior al de las hembras (P<0.05).
Adicionalmente, el peso promedio final de preadultos de C. quadricarinatus fue significativamente diferente (P<0.05) entre los tratamientos (Figura 17). El peso promedio final más alto se presentó en machos y hembras con 12 horas de aireación día⁻¹ (23.4 y 21.8 g respectivamente), siendo significativamente diferente (p<0.05) de los pesos obtenidos con 6 y 0 horas de aireación día⁻¹ para ambos sexos (Tabla 4) La sobrevivencia promedio final no mostró diferencias significativas (P>0.05) entre los tratamientos y varió de 93 a 95%, (Tabla 4).
Por otra parte, la biomasa promedio final más alta se obtuvo en machos y hembras con 12 horas de aireación día⁻¹ (191 y 178 g m⁻² respectivamente), siendo significativamente diferente (P<0.05) de las biomasas obtenidas con 6 y 0 horas de aireación día⁻¹ (Tabla 4). El factor de conversión alimenticia (FCA) fue similar entre los tratamientos en ambos sexos (Tabla 4).
(a) Hembras
(b) Machos
Figura 17. Crecimiento de preadultos (a) hembras y (b) machos de C. quadricarinatus cultivados con diferentes niveles de aireación.
En la Tabla 4 se presenta la respuesta productiva de preadultos de C. quadricarinatus, con diferentes niveles de aireación y en cultivo monosexual.
* Valores promedio en cada columna con la misma letra no son significativamente diferentes (P> 0.05).
Tabla 4. Promedio (± desviación estándar, n=3) de los parámetros de producción de preadultos de C. quadricarinatus cultivados con diferentes niveles de aireación, después de 70 días de cultivo monosexual
7.3 Efecto del nivel de aireación en el desarrollo de juveniles de Cherax quadricarinatus.
7.3.1 Calidad del agua en el cultivo de juveniles de langosta de agua dulce C. quadricarinatus con diferentes niveles de aireación.
La calidad del agua durante el cultivo de juveniles de C. quadricarinatus con diferentes niveles de aireación no mostró diferencias significativas (P>0.05), y se mantuvo dentro de los intervalos recomendados para el cultivo de la especie (Jones, 1990a; Masser y Rouse, 1997; Villarreal y Peláez, 1999). La Tabla 5 muestra los promedios de los parámetros fisicoquímicos del agua.
7.3.2 Respuesta productiva de juveniles de C. quadricarinatus a diferentes niveles de aireación
El peso promedio final de C. quadricarinatus, fue significativamente diferente (P<0.05) y se relacionó directamente al nivel de aireación proporcionado en los tratamientos. La Figura 18 muestra el incremento en peso de los organismos experimentales en un período de 84 días de cultivo con diferentes niveles de aireación.
Tabla 5. Valores promedio (± desviación estándar, n=3) de los parámetros fisicoquímicos de calidad del agua, en el cultivo de juveniles de C. quadricarinatus, con diferentes niveles de aireación.
* Valores promedio en cada renglón con la misma letra no son significativamente diferentes (P>0.05).
Figura 18. Incremento en peso a través del tiempo durante el cultivo de juveniles de C. quadricarinatus con diferentes niveles de aireación
A los 21 días el incremento en peso en el tratamiento de 0 horas de aireación día⁻¹ fue significativamente menor por primera vez. Posteriormente, a los 56 días, el tratamiento con 6 horas de aireación día⁻¹ fue significativamente menor que los tratamientos con 12 y 24 horas de aireación.
A medida que se incrementó el nivel de aireación, el peso de juveniles de C. quadricarinatus se incrementó (Figura 19), la sobrevivencia no fue afectada (Figura 20) y la biomasa aumentó (Figura 21).
El peso promedio final más alto se presentó en el tratamiento con 12 hr de aireación día-1 (25.90 g), con una TCA de 1.81 g semana⁻¹. Sin embargo, el valor no fue significativamente diferente (P>0.05) del peso promedio final obtenido con 24 h de aireación/día. A 6 y 0 h de aireación día⁻¹ se obtuvieron pesos y TCA’s significativamente
Figura 19. Peso promedio final (± desviación estándar, n=3) obtenido a diferentes niveles de aireación durante el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus por 84 días.
Figura 20. Sobrevivencia promedio final (± desviación estándar, n=3) obtenida a diferentes niveles de aireación durante el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus por 84 días.
Figura 21. Biomasa promedio final (± desviación estándar, n=3) obtenida a diferentes niveles de aireación durante el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus por 84 días.
menores (P<0.05) respecto a los otros niveles de aireación (Tabla 6), siendo el tratamiento de 0 h el que presentó valores significativamente más bajos.
Por otro lado, la sobrevivencia final no fue significativamente diferente (P>0.05) (Tabla 6).
La biomasa final fue significativamente diferente (P<0.05) entre los tratamientos, siendo más altos los valores a los niveles de aireación de 12 y 24 h por día (321 y 317 g m⁻² respectivamente) y el más bajo a 0 h de aireación día⁻¹ (Tabla 6).
Los factores de conversión alimenticia fueron muy similares para los diferentes niveles de aireación evaluados y estuvieron dentro del intervalo de 0.72 a 0.75 (Tabla 4).
Tabla 6. Promedio (± desviación estándar, n=3) de los parámetros de producción de juveniles de C. quadricarinatus cultivados con diferentes niveles de aireación
* Valores promedio en cada columna con la misma letra no son significativamente diferentes (P> 0.05).
7.4 Efecto de diferentes estrategias de alimentación en el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus.
7.4.1 Estabilidad, humedad y análisis químicos del alimento comercial utilizado.
La Tabla 7 muestra que el alimento expuesto a 6 horas de inmersión en agua destilada, presenta un porcentaje de estabilidad (85.4%) ligeramente más alto, que el alimento que está 24 horas en el agua (84.2%). Sin embargo, las diferencias no son significativas (P>0.05).
Por otro lado, para establecer niveles de lixiviación de nutrientes, se evaluó la cantidad de proteínas, carbohidratos y lípidos perdidos por el tiempo de inmersión (Tabla 7).
Tabla 7. Lixiviación de proteínas, carbohidratos y lípidos totales (± desviación estándar, n=3), del alimento comercial después de 6 y 24 horas de inmersión en agua destilada
* Valores promedio en cada columna con la misma letra no son significativamente diferentes (P> 0.05).
7.4.2 Calidad de agua en el cultivo de C. quadricarinatus con dos estrategias de alimentación
Los parámetros de calidad de agua durante la evaluación experimental se mantuvieron dentro de los intervalos recomendados para el cultivo de la especie, con excepción de la temperatura, la cual se encuentra por debajo del intervalo óptimo. La Tabla 8 muestra los promedios de los parámetros fisicoquímicos registrados durante el periodo de cultivo de 75 días.
No se encontraron diferencias estadísticas significativas (P>0.05) entre las dos estrategias de alimentación para ninguno de los parámetros registrados.
Sin embargo, se puede observar una tendencia hacia una mayor concentración de amonio, nitritos, alcalinidad y dureza en los estanques donde se aplicó el tratamiento de una alimentación al día.
Tabla 8. Valores promedio (± desviación estándar, n=2) de los parámetros fisicoquímicos de calidad del agua, en estanques de cultivo de juveniles de C. quadricarinatus desués de 75 días de cultivo, evaluando 2 estrategias de alimentación
* Valores promedio en cada renglón con la misma letra no son significativamente diferentes (P> 0.05).
La Figura 22 muestra el comportamiento de la temperatura durante los 75 días de evaluación experimental, teniendo un promedio máximo de 27.3 °C y mínimo de 18.1 °C. A partir del día 45 del cultivo la temperatura se encontró por debajo del intervalo óptimo reportado para el cultivo, que va entre 23 y 33 °C (Jones, 1990a; King, 1994; Masser y Rouse, 1997).
Figura 22. Temperatura promedio del agua (± desviación estándar, n=2) durante 75 días de cultivo de C. quadricarinatus en estanques donde se evaluaron dos estrategias de alimentación.
7.4.3 Niveles de clorofila a y b en estanques de cultivo de juveniles de C. quadricarinatus, donde se evaluaron dos estrategias de alimentación.
No se encontraron diferencias significativas (P>0.05) en cuanto a las concentraciones de clorofila a y b, sin embargo, se puede notar que al día 21, 28 y 60 hubo valores promedio más altos de clorofila a cuando se alimentó 4 veces al día (Figura 23).
7.4.4 Respuesta productiva de juveniles de C. quadricarinatus en estanques con estrategias diferentes de alimentación
La Figura 24 muestra el incremento de peso de los juveniles de C. quadricarinatus, durante un periodo de 75 días de cultivo. Durante los primeros 45 días no se establecieron diferencias significativas entre los tratamientos. Sin embargo, los pesos promedio de C. quadricarinatus, registrados a los 60 y 75 días fueron significativamente diferentes (P<0.05) (Figura 24).
En la Tabla 9 se presenta la respuesta productiva de juveniles de C. quadricarinatus, alimentados con dos estrategias de alimentación.
Figura 24.- Incremento en peso a través del tiempo durante el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus, alimentados con estrategias diferentes de alimentación (1 vez por día, 4 veces por día).
Se observa que hay diferencias estadísticas (P<0.05) en el peso final, siendo este mayor alimentando 4 veces día-1. Respecto a la sobrevivencia no hubo diferencias significativas entre los tratamientos. Las tasas de crecimiento (TCA y TCE) y la biomasa fueron estadísticamente diferentes (P<0.05), presentándose los valores más altos al alimentar 4 veces al día. El FCA, tuvo un promedio final mayor alimentando 1 vez día⁻¹, no siendo significativamente diferente del tratamiento con 4 alimentaciones día⁻¹.
Tabla 9. Promedios (± desviación estándar, n=2) de los parámetros de producción de juveniles de C. quadricarinatus cultivado con diferentes estrategias de alimentación
* Valores promedio en cada columna con la misma letra no son significativamente diferentes (P> 0.05).
(a) Clorofila a
(b) Clorofila b
Figura 23. Niveles de clorofila a y b (± error estándar, n=2) durante el cultivo de juveniles de C. quadricarinatus en estanques con estrategias diferentes de alimentación
7.4.5 Análisis químicos proximales
7.4.5.1 Concentraciones de proteínas, lípidos y carbohidratos en músculo
En general no se encontraron diferencias significativas (P>0.05) entre tratamientos (Figuras 25, 26 y 27). Sin embargo se puede observar que la concentración promedio mayor de proteínas, lípidos y carbohidratos se presentó para el tratamiento de alimentación de 4 veces al día.
Figura 25. Concentración de proteínas (± error estándar, n=3) en músculo de C. quadricarinatus con estrategias diferentes de alimentación.
Figura 26. Concentración de lípidos (± error estándar, n=3) en músculo de C. quadricarinatus con estrategias diferentes de alimentación.
Figura 27. Concentración de carbohidratos (± error estándar, n=3) en músculo de C. quadricarinatus con estrategias diferentes de alimentación
7.4.5.2 Concentraciones de proteínas, lípidos y carbohidratos en tracto digestivo
En el tracto digestivo se pudo observar que hay una concentración promedio mayor en proteínas y carbohidratos al alimentar 1 vez al día; sin embargo, estas no fueron significativamente diferentes (P>0.05) respecto al tratamiento de alimentación de 4 veces al día (Figura 28).
Por otro lado la concentración de lípidos después de 75 días de cultivo fue significativamente mayor al alimentar 1 vez por día (Figura 29).
La concentración de carbohidratos después de 75 días de cultivo fue significativamente mayor al alimentar 1 vez por día (Figura 30).
Figura 28. Concentración de proteínas (± error estándar, n=3) en tracto digestivo de C. quadricarinatus con estrategias diferentes de alimentación
Figura 29. Concentración de lípidos (± error estándar, n=3) en tracto digestivo de C. quadricarinatus con estrategias diferentes de alimentación
7.4.5.3 Concentraciones de proteínas, lípidos y carbohidratos en hepatopáncreas.
En cuanto al hepatopáncreas, no se encontraron diferencias significativas en las concentraciones de proteínas y lípidos para cada muestreo (Figuras 31 y 32 respectivamente). Sin embargo, hubo una disminución en el nivel de éstos a los 35 días con respecto al valor inicial, probablemente relacionado con la transferencia de proteína al músculo durante el crecimiento de los organismos, y una ligera recuperación a los 75 días, producto de la caída de la temperatura.
Figura 30. Concentración de carbohidratos (± error estándar, n=3) en tracto digestivo de C. quadricarinatus con estrategias diferentes de alimentación
Para carbohidratos, no se presenta una recuperación a los 75 días, lo que puede indicar una demanda energética a bajas temperaturas, cubierta por carbohidratos (Figura 33).
7.5 Análisis económico
7.5.1 Impacto del recambio de agua, la aireación y el alimento en el costo de producción
A fin de realizar un análisis económico de ciertos criterios de producción, se seleccionó como sistema de producción “no optimizado” (SPNO) las propuestas de
Figura 32. Concentraciones de lípidos (± error estándar, n=3) en hepatopáncreas de C. quadricarinatus con estrategias diferentes de alimentación
Figura 33. Concentración de carbohidratos (± error estándar, n=3) en hepatopáncreas de C. quadricarinatus con estrategias diferentes de alimentación.
Figura 31. Concentración de proteínas (± error estándar, n=3) en hepatopáncreas de C. quadricarinatus con estrategias diferentes de alimentación
Hutchings y Villarreal (1996) para Ecuador y Villarreal y Peláez (1999) para México.
Por otro lado, de acuerdo a los resultados obtenidos en el presente trabajo, se obtuvo una optimización en cuanto a los niveles de recambio de agua, aireación y alimentación utilizados en el sistema de cultivo de C. quadricarinatus.
A esto se le consideró como sistema de producción “optimizado” (SPO). La Tabla 10 muestra los parámetros tecnológicos para cada sistema de cultivo comparados en el presente análisis.
Tabla 10. Parámetros tecnológicos para el cultivo de C. quadricarinatus, con SPNO y SPO.
En el SPO se observa una reducción en el nivel de recambio de agua quedando en 0.015 % día⁻¹, el cual representa las pérdidas por evaporación resultante en la evaluación de recambio de agua en el presente trabajo. La aireación suplementaria se redujo de 24 a 12 horas día⁻¹, sin afectar los parámetros productivos de la especie, tanto para juveniles como para preadultos de C. quadricarinatus. La alimentación en el SPO se incrementa a 4 veces día⁻¹.
La Tabla 11 muestra los costos de inversión y costos de operación anual para el cultivo de C. quadricarinatus, con SPNO y SPO para un tamaño de granja de 10 ha de espejo de agua.
Con base en la Tabla 11, los costos de inversión son más bajos ($ 150,000 menos) en el SPO, por que en este se utiliza una bomba de menor caballaje (100 HP vs 50 HP). Los costos de operación muestran diferencias en lo que respecta a los costos de personal, alimento y electricidad para el bombeo de agua y el sistema de aireación, producto de la optimización del sistema. EL Anexo I muestra a detalle la base de cálculo de los montos considerados en la Tabla 11 para el SPNO y el SPO respectivamente.
En el rubro de personal, el monto más alto es para el sistema SPO. Lo anterior es debido a que para la aplicación de 4 alimentaciones día⁻¹ se requiere de 2 personas adicionales respecto al SPNO para llevar a cabo dicha labor. En cuanto al alimento se observa un ahorro de $ 1,598 en el SPO por concepto de disminución del FCA en 11%; cabe aclarar que la biomasa en este sistema es 25.5% más alta que en el SPNO. En electricidad se logra un ahorro de $ 728,175, producto del cambio en el tamaño de bomba, disminución en el nivel de recambio de agua y aireación en el SPO.
Las Tablas 12 y 13 muestran los flujos de caja para un periodo de 10 años para el análisis económico del proyecto y para el cálculo de la TIR para el SPNO y el SPO respectivamente.
La Tabla 14 muestra los parámetros productivos, utilizados en el análisis económico y los parámetros económicos y financieros resultantes de dicho análisis, con las estrategias de SPNO y SPO para un tamaño de granja de 10 ha.
Tabla 11. Costos de inversión y operación anual para el cultivo de C. quadricarinatus, con SPNO y SPO para un tamaño de granja de 10 ha.
En el SPO se considera una reducción de 11% en el factor de conversión alimenticia, producto de un mejor aprovechamiento del alimento por parte de los organismos. Por otro lado, se observa un incremento de 13 % en la biomasa producida (507 kg ha⁻¹), 79 lo cual permite pasar de 52,500 kg anuales en el SPNO a 60,112.50 kg anuales en el SPO.
En cuanto a los parámetros económicos, el SPO muestra las siguientes ventajas respecto al SPNO:
1) Reducción de los costos de inversión de $ 150,000.00 (1.5%).
2) Reducción de los costos anuales de operación de $609,773.00 (15%).
3) Incremento de $1,059,660.00 (13%) en el ingreso por ventas anuales; y
Tabla 12. Flujo de caja para un periodo de 10 años para el análisis económico del proyecto y para el cálculo de la TIR, utilizando el SPNO
Tabla 13. Flujo de caja para un periodo de 10 años para el análisis económico del proyecto y para el cálculo de la TIR, utilizando el SPO
4) Incremento de $1,502,490.00 (34%) en la utilidad neta anual (Tabla 14).
Los indicadores financieros muestran las siguientes ventajas del SPO respecto al SPNO:
1) Incremento de $8,302,877.00 (60%) en el VAN;
2) Incremento de 17.3% en la TIR, lo que representa un 40% más que el SPNO;
3) Disminución de 3 años en el periodo de recuperación de capital;
4) El costo de producción kg⁻¹ disminuye $19.8 (26%);
5) La ganancia kg⁻¹ se incrementa en $19.8 kg-1 (24%) (Tabla 14).
El análisis económico muestra que la optimización del sistema de cultivo de C. quadricarinatus mediante el ajuste de los niveles de recambio de agua, aireación y alimentación permite darle una mayor viabilidad económica al cultivo de la especie.
Tabla 14. Parámetros productivos y económicos, utilizados en el análisis económico e indicadores financieros resultantes de dicho análisis, para el cultivo de C. quadricarinatus en una granja de 10 ha (con 5 ha de engorda). En los esquemas de SPNO y SPO
8. Discusión
8.1 Efecto del nivel de recambio de agua en el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus
8.1.1 Calidad del agua
El nivel de recambio de agua, el incremento en la densidad de siembra, y el incremento de entrada de alimento y nutrientes en sistemas de cultivo acuícolas, son factores que influencian la calidad de agua y los sedimentos del sistema (Allan y Maguire, 1992; Hopkins, et al., 1993; Martínez et al., 1995, Tacon, 2002).
La obtención de buenos resultados en el cultivo de crustáceos depende del mantenimiento de una buena calidad del agua (Boyd y Trucker, 1992; Boyd y Zimmermann, 2000). Uno de los parámetros más importantes en la regulación de la tasa de crecimiento en langostas de agua dulce es la temperatura (King, 1994; Jussila, 1997) ya que los procesos bioquímicos y fisiológicos son directamente dependientes de ella, por lo que cambios de temperatura en el agua de cultivo producen cambios en el consumo de alimento y por ende en el crecimiento (Söderbäck, et al., 1987; Seals, et al., 1997). La tasa máxima de crecimiento se presenta cuando las langostas de agua dulce son cultivadas dentro del intervalo óptimo de temperatura (Morrissy, 1990; Jones, 1990a, 1995; King, 1994; Villarreal y Peláez, 1999); el intervalo óptimo para C. quadricarinatus se da entre 23 y 32 °C, con un óptimo de 28 °C (Jones, 1988, Villarreal y Peláez, 1999).
Durante la evaluación experimental del efecto de diferentes niveles de recambio de agua en el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus, la temperatura del agua de cultivo se mantuvo alrededor del intervalo óptimo reportado para la especie.
Otro parámetro crítico para el cultivo de C. quadricarinatus es el amonio (NH₃). El amonio total es un producto del metabolismo normal de crustáceos y de la degradación de otros compuestos orgánicos (vgr. alimento peletizado) (Boyd, 1990; Boyd y Trucker, 1992). Niveles altos de amonio en el agua de cultivo se dan cuando la langosta de agua dulce la produce más rápidamente de lo que puede ser convertida a formas menos tóxicas como los nitritos y nitratos. El valor recomendado de amonio para C. quadricarinatus es <1 mg L⁻¹ (Jones, 1990a; Villarreal y Peláez, 1999). El efecto de niveles críticos de amonio (i.e. NH₃ > 1 mg L⁻¹) provoca estrés en los organismos, lo que produce una reducción de crecimiento y/o mala reproducción, y una reducción en la capacidad de respuesta inmune. Cuando el estrés por esta condición se mantiene, puede manifestarse en el organismo como una serie de enfermedades y mortalidad (Boyd, 1990; Villarreal y Peláez, 1999).
Niveles altos de amonia y nitritos pueden ser reducidos mediante el uso de aireación en el sistema de cultivo (Boyd, 1990; Hopkins, 1993, 1994; Martínez et al., 1997, 1998; Villarreal y Peláez, 1999; Boyd y Clay, 2002). En esta evaluación se contó con aireación constante durante la evaluación y los niveles de amonia y nitritos se mantuvieron dentro de loa valores recomendados para el cultivo de la especie (Jones, 1990a; Villarreal y Peláez, 1999).
Por otro lado, condiciones de cultivo con niveles de pH inferiores a 7 inhiben la mineralización del caparazón y el crecimiento de Astácidos (Airen y Waddy, 1992; Jussila, 1997). Valores de pH fuera del intervalo óptimo para C. quadricarinatus también se reflejan en la capacidad de disolución o precipitación de distintas sustancias, como el fósforo, bióxido de carbono y amonio no ionizado, lo que afecta la productividad en el agua. Cuando el pH alcanza valores cercanos a 10, se inhibe la reproducción, la tasa de crecimiento disminuye y se incrementa la mortalidad (Villarreal y Peláez, 1999). En las evaluaciones del presente estudio, no se presentaron condiciones críticas de pH.
Los niveles registrados de oxígeno disuelto, pH, amonio no ionizado, nitritos nitratos, dureza y alcalinidad totales en el agua de cultivo, durante el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus con diferentes niveles de recambio de agua, estuvieron dentro de los niveles recomendados para el cultivo de la especie (Jones, 1990a; Masser y Rouse, 1997; Villarreal y Peláez, 1999).
Con base en la respuesta productiva durante la presente evaluación experimental, se puede inferir que los niveles de aireación y alimentación utilizados durante la presente evaluación, fueron adecuados para permitir mantener aceptable calidad de agua y crecimiento de juveniles de C. quadricarinatus.
8.1.2 Respuesta productiva
Los diferentes niveles de recambio de agua no afectaron el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus, en términos de peso, sobrevivencia y biomasa promedio finales, ya que los resultados de estos parámetros no mostraron diferencias significativas (P>0.05) entre los tratamientos de recambio de agua evaluados.
Los resultados en términos de biomasa (143-152 g m⁻²) y sobrevivencia (86-87 %) son similares a los reportados por Cortés et al., (2003) en evaluaciones de requerimientos nutricionales en juveniles de C. quadricarinatus en condiciones de laboratorio.
El recambio de agua en el cultivo de C. quadricarinatus es una variable que representa el 23% de los costos totales de producción comercial (Hutchings y Villarreal, 1996; Villarreal y Peláez, 1999; Villarreal, 2000). Por ello, es importante optimizarlo (Villarreal, 2000). Aunado a lo anterior, en la actualidad existe gran preocupación por los efluentes de granjas acuícolas, debido a que pueden contener grandes cantidades de materia orgánica y nutrientes inorgánicos, los cuales pueden disolverse y afectar la calidad del agua de los cuerpos receptores y el medio ambiente (Ziemann et al., 1992; Tacon et al., 2000; Moss et al., 2001). Por otro lado, el agua, además de servir como medio de transporte de nutrientes orgánicos e inorgánicos, puede ser vector de patógenos para el camarón (Lotz, 1997; Moss et al., 1998, Lotz y Lightner, 2000). Los patógenos pueden entrar e infectar una granja acuícola vía el agua no tratada del suministro de agua. Una vez establecido el patógeno, este puede diseminarse de estanque a estanque o de granja a granja vía efluentes no tratados y descargados a cuerpos de agua, que son una fuente común de agua para granjas cercanas. Estos problemas potenciales permiten considerar al recambio de agua como una opción de manejo riesgosa para la acuacultura en general, a menos que el suministro de agua y el efluente de agua sean desinfectados, lo que puede resultar en costos elevados para la industria, debido a que son grandes volúmenes de agua los que se utilizan para el recambio de agua en el cultivo (Moss et al., 2001).
En otras especies de cultivo se han reportado buenos resultados de producción en sistemas en donde se ha reducido el nivel de recambio de agua, como el camarón marino, Litopenaeus vannamei (Hopkins, et al., 1993, 1995a; 1995b; Martínez et al., 1995, 1996; Sandifer y Hopkins, 1996; Fast y Menasveta, 2000; Jory, 2001; Boyd y Clay, 2002), la tilapia (Ahmad y Boyd, 1988; Berheim y Jacobsen, 2001) y el salmón (Timmons et al., 2002). En general, estas reducciones en los niveles de recambio de agua se han llevado a cabo con fines de bioseguridad, intensificación del cultivo, impactar menos el ambiente y reducir los costos de producción por concepto de energía requerida para el bombeo de agua y desgaste de equipos. Hopkins et al., (1995a) alcanzaron producciones de L. vannamei de 7000 kg ha⁻¹ciclo⁻¹ en estanques de 0.1 ha, sin recambio de agua. Sandifer y Hopkins (1996) por su parte, diseñaron un sistema de cultivo intensivo ecológicamente amigable, con recirculación de agua y sin descargas hacia el medio. Recientemente, en el Centro de Maricultura en Waddell en Carolina del Sur E.U., se están aplicado tecnologías con cero recambio de agua en canales rápidos y tanques de cultivo, reportando producciones de Litopenaeus vannamei de 1.69 kg m⁻² (equivalentes a 16,900 kg ha⁻¹ciclo⁻¹) sin recambio de agua y con la adición de altas densidades de sustratos verticales (Aquamats) (Bratvold y Browdy, 2001). De manera similar, Boyd y Clay (2002), reportan producciones de camarón L. vannamei de 27,200 kg ha⁻¹ en estanques de 650 m², en condiciones de cultivo super-intensivo con cero recambio de agua y de recirculación de la misma.
Por lo anterior, se puede considerar que es factible que los sistemas de cultivo no utilicen recambio de agua para mejorar su eficiencia (i.e. tilapia y cultivo hiperintensivo de camarón). El agua en estos sistemas es recirculada recibiendo un tratamiento previo que involucra la sedimentación de materia en suspensión, remoción de los sedimentos y aireación fuerte para reducir los compuestos tóxicos para el organismo en cultivo (Hopkins et al., 1993, 1995; Sandifer y Hopkins, 1996; Boyd y Clay, 2002; Timmons et al., 2002).
En el presente trabajo se presenta evidencia que sugiere que es posible eliminar el recambio de agua sin efectos negativos en el crecimiento, lo que se podrá traducir en una reducción significativa en el costo por recambio de agua. De manera similar, se podrá reducir la contaminación biológica y de nutrientes al ambiente. Este método también reduce la posibilidad de contaminación del ambiente al sistema de cultivo y reduce la oportunidad de introducción de patógenos al mismo. Además, en regiones donde es escasa el agua dulce, puede representar una alternativa de cultivo muy interesante, con la posibilidad de reutilización del agua en otros sistemas de producción como la agricultura.
Con base en lo anterior se concluye que es factible mantener niveles adecuados de producción en el cultivo de C. quadricarinatus, sin recambio de agua.
8.2 Efecto del nivel de aireación en el desarrollo de preadultos de C. quadricarinatus en cultivo monosexual
8.2.1. Calidad de agua
En esta evaluación, el nivel de oxígeno disuelto (2 mg L⁻¹) en el tratamiento con 0 horas de aireación día-1 fue significativamente menor. Sin embargo; esta baja concentración no se tradujo en un incremento en la mortalidad en los organismos en cultivo. Los niveles bajos de oxígeno con 0 horas de aireación suplementaria eran esperados en un sistema de agua clara. Esto implica que no hubo un efecto por productividad natural (microalgas), las cuales pueden generar oxígeno en presencia de luz. En lo que respecta a la concentración de niveles de amonio, nitritos y nitratos se observó una ligera tendencia a incrementarse en los tratamientos de 6 y 0 horas de aireación día⁻¹. Esta tendencia se relaciona con la biomasa de los organismos experimentales por unidad experimental y el nivel individual de excreción de amonio por un lado, y el nivel de aireación suministrado por el otro.
La temperatura, el pH, la dureza y alcalinidad del agua se mantuvieron dentro de los intervalos recomendados para el cultivo de la especie (Jones, 1990; Masser y Rouse, 1997; Villarreal y Peláez, 1999). Boyd (1990) ha señalado que el ión amonio se oxida en presencia de oxígeno, pasando a moléculas menos tóxicas para C. quadricarinatus como son los nitritos (NO₂) y nitratos (NO₃). Estos últimos son utilizados como nutrientes por las microalgas, mejorando la productividad natural en estanques.
8.2.2 Respuesta productiva de preadultos en cultivo monosexual con diferentes niveles de aireación
Las tasas de crecimiento y el porcentaje de sobrevivencia durante esta prueba fueron similares a las reportadas por Cortés et al., (2004) en evaluaciones de diferentes dietas en condiciones de laboratorio.
Por otro lado, en cultivos monosexuales de C. albidus la sobrevivencia reportada se encuentra en un intervalo de 60-67% (Lawrence et al., 2000), mientras que Naranjo et al., (1999) reportan sobrevivencias de 66-85% para C. quadricarinatus cultivado a diferentes densidades en estanques comerciales con recubierta de grava.
Los machos en esta prueba crecieron más que las hembras en los diferentes niveles de aireación probados (6.3 ± 2.4%). Naranjo et al., (2000) reportan un 16% más de crecimiento en machos respecto a las hembras en condiciones de cultivo comercial en estanques recubiertos con grava de río. Este crecimiento diferencial ha sido reportado por otros autores (Medley y Rouse, 1993; Curtis y Jones, 1995a). La técnica de engorda monosexual permite alcanzar mejores rendimientos, debido a que tanto los machos como las hembras alcanzan mayores tallas, lo que se traduce en un mayor valor comercial de la producción. Lo anterior se debe a que en cultivo monosexual, la reproducción no tiene lugar y la energía que los organismos desviarían hacia la reproducción, la utilizan mayormente para el proceso de crecimiento (Jones, 1990; Villarreal y Peláez, 1999).
Sin embargo, las estrategias de cultivo dependerán de las necesidades específicas de producción en un proyecto determinado (Villarreal y Peláez, 1999).
Los factores de conversión alimenticia en la presente evaluación variaron entre 1.1 y 1.5, siendo ligeramente más altos que los FCA´s reportados por Naranjo (1999) y Cortés et al., (2004) para el cultivo monosexual de C. quadricarinatus. Sin embargo, son menores a los reportados por Siddiqui et al., (1997) y D´Abramo y New (2000) (2.5-4.2) para M. rosenbergii en cultivo monosexual.
En la presente evaluación, los rendimientos más altos se obtuvieron con un nivel de aireación de 12 horas día-1, tanto para machos como para hembras. Estos fueron significativamente diferentes a los resultados con de 6 o 0 horas de aireación día⁻¹.
Como se mencionó anteriormente, la finalidad de reducir el nivel de aireación en el cultivo monosexual de C. quadricarinatus tiene que ver con la reducción de los costos de operación del cultivo a fin de darle mayor rentabilidad económica a este.
En términos de producción, esto representa la posibilidad de obtener un ahorro de 50% en los costos de energía requerida para el sistema de aireación, respecto a las propuestas de Hutchings y Villarreal (1996) y Villarreal y Peláez (1999), quienes proponen usar aireación continua durante todo el ciclo de cultivo de C. quadricarinatus. Desde el punto de vista económico la reducción de 50% en el costo de energía eléctrica representa un incremento en la TIR de 3% para un proyecto de 10 ha.
De los resultados obtenidos en el presente experimento, se concluye que el nivel de aireación de 12 horas día-1 fue adecuado para obtener buena calidad de agua y mejores rendimientos de los organismos. Lo anterior permite recomendar el uso de 12 horas de aireación/día para el cultivo monosexual de C. quadricarinatus.
8.3 Efecto del nivel de aireación en el desarrollo de juveniles de Cherax quadricarinatus
8.3.1 Calidad del agua
La calidad del agua durante el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus, no fue afectada por los niveles de aireación evaluados en esta prueba, dado que no se detectaron diferencias significativas entre los tratamientos. Además, los parámetros de la calidad de agua se mantuvieron dentro de los valores recomendados para el cultivo de la especie.
Cabe resaltar, que los niveles promedio de oxígeno disuelto estuvieron alrededor de 8 mg L⁻¹ por la mañana y alrededor de 10 mg L⁻¹ por la tarde en el tratamiento con 0 h día-1 de aireación.
Aparentemente, la reducción en el nivel de aireación no tiene un impacto significativo en sistemas en donde hay productividad natural y viento, que pueden mantener niveles adecuados de oxígeno en el agua de cultivo. Esto ha sido demostrado para diversas especies como por ejemplo: bagre de canal (Steeby, 2002, 2004; Zimba et al., 2002), tilapia (Belarin y Haller, 1989; Segovia, 2000) y camarón (Martínez et al., 1996, 1997) entre otras.
Sin embargo, las tecnologías que utilizan cero o bajo recambio de agua han mostrado reducir las fluctuaciones en la calidad de agua que, a su vez, se asocia a los crecimientos rápidos de fitoplancton y las caídas repentinas de este (Boyd y Clay, 2002; Browdy et al., 2005). Estas variaciones pueden generar estrés en la fisiología del organismo (por ejemplo, por cambios repentinos de pH), y afectar la disponibilidad de alimento natural (microalgas, zooplancton y bentos), reduciendo el consumo por parte del organismo.
8.3.2 Respuesta productiva
Los rendimientos más altos en términos de crecimiento y biomasa final se obtuvieron con el nivel de 12 horas de aireación día-1. Estos no fueron diferentes de los obtenidos con 24 horas de aireación. Los rendimientos de biomasa obtenidos (g m⁻²) en la presente evaluación son más altos que los reportados por Naranjo et al., (2004) en estanques comerciales con recubierta de grava de río y con 24 horas de aireación día⁻¹.
Los estanques con fondo recubierto con membrana de plástico ofrecen menor fricción en la superficie de este, lo que contribuye a crear un flujo de agua con la velocidad necesaria para mantener los sólidos en suspensión. Este es un punto crítico en sistemas intensificados. McIntosh (2000) y Browdy, et al. (2001), recomiendan una velocidad de 6 m minuto-1 para mantener en suspensión los sólidos. En el presente experimento, estanques con menos de 12 horas de aireación mostraron una caída en la tasa de crecimiento. Esto puede asociarse con un tiempo más elevado de degradación de metabolitos, como el amonio, que a pesar de mantenerse en niveles no críticos para la especie, pueden causar un efecto subletal crónico. Colt y Tchobanoglous (1976), Armstrong et al (1978), Wasielesky et al (1994) y Miranda et al (1995) han demostrado que niveles subcríticos de amonio afectan el crecimiento de especies en cultivo como Macrobrachium rosenbergii, Ictalurus punctatus, Mugil platanus y Litopenaeus paulensis.
Por otro lado, la falta de movimiento de agua como se observó en el tratamiento de aireación de 0 horas día⁻¹ propicia una acumulación mayor de sedimentos orgánicos e inorgánicos en el fondo del estanque, que puede afectar la alimentación. Además, C. quadricarinatus es una especie que vive en el fondo del estanque, por lo que las microcondiciones de la capa adyacente al fondo pueden afectar al organismo, sin que ese efecto se evidencie en el monitoreo de parámetros fisicoquímicos. Este problema ha sido reportado para el camarón Litopenaeus vannamei (Kitvo et al., 2000; Yusoff et al., 2003; Abraham et al., 2004).
La sobrevivencia en la presente prueba fue de alrededor de 82%, lo cual está dentro de los intervalos reportados para juveniles de C. quadricarinatus en cultivo. Jones et al., (1996b) y Ponce et al., (1998) reportan sobrevivencias de 60-95%, mientras que Webster et al. (1994) reportó sobrevivencias de 50-71% para juveniles de C. quadricarinatus en evaluaciones de diferentes dietas.
Las variaciones en el nivel de aireación en el estanque han evidenciado cambios en la sobrevivencia de Litopenaeus vannamei e Ictalurus punctatus (Hopkins et al, 1993; Abdalla y Romaire, 1996; Sandifer y Hopkins, 1996; Martínez et al., 1997; Steeby, 2002). Estos cambios generalmente se han relacionado con caídas en la concentración de oxígeno, lo que propicia el estrés fisiológico. Cuando la productividad natural y el viento mantienen niveles de oxígeno por encima de valores críticos, entonces no se esperarían incrementos en la mortalidad.
Los factores de conversión alimenticia, alrededor de 0.73, fueron menores a los reportados por Jones (1996) y Cortés et al., (2002). Esto quiere decir que C. quadricarinatus es un organismo eficiente desde el punto de vista energético, ya que ha alcanzado tasas de crecimiento de 3.3 g sem⁻¹ con FCA´s de 0.8 en cultivo comercial (Villarreal, et al., 1999; Naranjo, 2000). Esta característica le da una ventaja competitiva entre las especies susceptibles de cultivo.
El FCA obtenido refleja la importancia que tuvo la productividad natural y los nutrientes acumulados en el fondo del estanque para el organismo, los cuales contribuyeron en su alimentación logrando valores de FCA’s por debajo de 1.
De lo anterior, se puede inferir que la mezcla de agua originada por la aireación suministrada fue más importante para el crecimiento, debido a que dicha mezcla contribuyó a crear un ambiente más estable desde el punto de vista físico y nutricional en el sistema de cultivo. Las corrientes de agua que produce la aireación permiten mantener en suspensión la materia orgánica y propician el desarrollo de bacterias presentes en el sistema, facilitando la descomposición aeróbica de dicha materia y la nitrificación por medio de las bacterias (Sandifer y Hopkins, 1996; Browdy, et al., 2001; Jory, 2001; Boy y Clay, 2002; Avnimelech y Gad, 2003).
En general, las concentraciones de materia orgánica, nutrientes y la densidad de microorganismos en el fondo de los estanques son más altas que en la columna de agua. Si no se realiza un manejo adecuado del fondo del estanque, la degradación de la materia orgánica y la alta demanda de oxígeno requerida para este proceso exceden la renovación del oxígeno, posiblemente generando zonas anóxicas y una serie de compuestos orgánicos reducidos, potencialmente tóxicos para los organismos (vgr. Compuestos de azufre y manganeso reducido y sulfuros (Teichert-Coddington et al., 1999). Dichos compuestos permanecen en la interfase aguasediemento, que es donde C. quadricarinatus vive. La exposición a tales compuestos tóxicos provoca disminución en la alimentación, crecimiento lento, mortalidad y una mayor susceptibilidad de los organismos a las enfermedades (Hopkins et al., 1991; Sandifer et al., 1993; Kitvo et al., 2000; Avnimelech y Gad, 2003; Correia et al., 2003; Yusoff et al., 2003).
Evaluaciones encaminadas a optimizar el uso de sistemas de aireación han sido reportadas por varios autores. Martínez et al. (1997, 1998) reporta que 6 horas de aireación día⁻¹ permitieron obtener rendimientos aceptables para los camarones L. vannamei y F. californiensis en estanques con bajo recambio de agua. Otros autores han reportado que es factible reducir el nivel de aireación en sistemas intensivos para el cultivo de bagre Ictalurus punctatus y tilapia (Masuda y Boyd, 1984; Abdalla y Romaire, 1996; Torrans et al., 2001; Gelfand et al., 2003), sin efectos negativos.
La reducción de lo niveles de aireación en sistemas acuícolas intensivos es factible cuando la tasa de alimentación es tal que permite reducir los niveles de aireación sin afectar la calidad de agua de manera significativa. Para C. quadricarinatus es necesario considerar, en particular, la calidad de agua en la interfase del fondo del estanque/agua, donde permanece la langosta.
En la actualidad, sistemas de cultivo intensivos y super-intensivos de bagre, camarón, tilapia y salmón, entre otros, están siendo desarrollados, con el fin de hacer más sustentable y rentable el cultivo (Torrans, 2001; Boyd y Clay, 2002; Timmons et al., 2002; Gelfand et al., 2003; Browdy et al., 2005). Como se mencionó anteriormente, en estos sistemas la aireación suplementaria es indispensable; sin embargo, se busca lograr optimizar su uso, tomando en consideración, entre otras cosas, el tipo de aireador y horarios de uso, principalmente (Boyd y Clay, 2002).
Cabe mencionar que el monitoreo rutinario de los niveles de oxígeno disuelto es esencial para la toma de decisiones en la cantidad y/o la forma de uso de los sistemas de aireación suplementaria (Allan y Maguire, 1993; Hopkins et al., 1991,
1996; McIntosh, 2000). La determinación de los niveles adecuados de aireación suplementaria en sistemas intensificados es crítica, tanto para mantener niveles adecuados de oxígeno disuelto y minimizar la cantidad y tamaño de equipos utilizados así como reducir los costos de operación (Ahmad y Boyd, 1988; Hopkins, et al., 1991; Martínez et al., 1997,1998; Boyd y Clay, 2002).
De los resultados obtenidos en el presente experimento, se concluye que es posible maximizar la producción de C. quadricarinatus en estanques con recubierta de plástico, manteniendo aireación por un periodo de al menos 12 horas por día, a partir de las 20:00 horas.
8.4 Efecto de dos diferentes estrategias de alimentación en el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus
8.4.1 Calidad de agua
Los parámetros de calidad de agua durante el experimento, no presentaron diferencias significativas entre los tratamientos y se encuentran en los intervalos recomendados para la especie con excepción de la temperatura.
Como ya se ha mencionado anteriormente, la temperatura es uno de los parámetros más importantes para el cultivo de crustáceos, ya que estos no controlan la temperatura corporal. La temperatura promedio en los dos tratamientos se encontró por debajo del intervalo óptimo recomendado para la especie (Jones, 1990; Masser y Rouse, 1997 y Villareal y Peláez, 1999). Es importante mencionar que aunque la temperatura del cultivo no impidió el crecimiento de los organismos, no se obtuvo la tasa máxima de crecimiento ya que los procesos bioquímicos y fisiológicos (principalmente el metabolismo), son directamente dependientes de la temperatura (Armitage y Wall, 1982; Villareal y Peláez, 1999).
Los resultados de crecimiento equivalen al 45% de lo reportado por Naranjo et al. (2000), para engorda en estanques comerciales con recubierta de grava de río a temperatura óptima, pero 120% de lo reportado por Cortés et al., (2003a) para evaluación de frecuencia alimenticia en agua clara y condiciones de laboratorio. Es evidente que, en presencia de productividad natural, C. quadricarinatus puede incrementar significativamente su tasa de crecimiento con respecto a organismos alimentados solo con una ración comercial. Esto se debe a que la especie es considerada un omnívoro y es capaz de ingerir una mayor cantidad de alimento cuando la fuente es variada (Kovic, 1977 y Villarreal, 1999) Por otro lado, la respuesta obtenida permitirá revisar los factores de corrección por temperatura, propuestos por Villarreal y Peláez (1999) para producción comercial ya que estas sobreestiman el crecimiento a temperaturas entre 17 y 23 °C.
La información de concentración de clorofila a y b es poco concluyente y no se pueden establecer criterios generales asociados a los tratamientos experimentales.
Jones (1990) y Villareal y Peláez (1999) mencionan que en la alimentación de los juveniles de C. quadricarinatus, es importante considerar la productividad natural (primaria y secundaria) debido a que esta representa entre un 50-70% de su alimentación. Para valores de productividad similares, la alimentación suplementaria, se convierte en un factor de alta relevancia, ya que el manejo de alimento balanceado que proporcione una mayor disponibilidad de nutrientes para el organismo proporcionará mejores rendimientos productivos en términos de peso final y/o biomasa. En sistemas de cultivo intensivo, una vez que la biomasa rebasa la capacidad de carga del estanque, el alimento suplementario representa la fuente principal de alimento (Villarreal y Peláez, 1999; Naranjo et al., 2004).
Los valores promedio más altos en amonio, nitritos y nitratos obtenidos para la estrategia de alimentación de 1 vez al día, pueden deberse a que el alimento está más tiempo en el agua, se presenta un mayor grado de lixiviación y por lo tanto, un aprovechamiento menor por el organismo, ya que el alimento pierde palatabilidad y calidad. Esto puede ocasionar un mayor deterioro en la calidad del agua, generando un efecto negativo en el organismo cultivado (Cruz, 1991; Miranda et al., 1995; Hopkins et al; 1996; Villareal y Peláez, 1999; Avnimelech y Gad, 2003), aunque este efecto no sea necesariamente crítico (letal), sino de tipo crónico.
8.4.2 Respuesta productiva de juveniles de C. quadricarinatus para dos estrategias de alimentación
El nivel proteico del alimento comercial utilizado en este experimento ofrece los nutrientes necesarios para juveniles de C. quadricarinatus según lo reportado por Villarreal y Peláez (2002) y Cortés et al. (2003b). Además, los valores de productividad natural en los estanques se encontraron dentro de los valores recomendados para especies acuícolas. Consecuentemente, es posible concluir que las diferencias entre tratamientos se relacionan principalmente a la estrategia de alimentación empleada.
En el presente experimento se demostró que a mayor frecuencia alimenticia, los juveniles de C. quadricarinatus crecieron mejor. Esto se relaciona con la posibilidad de adquirir los nutrientes indispensables para su desarrollo óptimo, incluyendo las funciones metabólicas y la formación de tejido muscular, de manera más eficiente.
En lo que se refiere a la tasa de crecimiento específica (TCE) y la tasa de crecimiento absoluta (TCA), presentan promedios más altos al alimentar 4 veces al día, lo que coincide con lo reportado en la literatura para agua clara (Cortés et al., 2003a). Al alimentar 4 veces al día, se encontró un incremento en peso promedio significativamente diferente a partir del día 60. Esto concuerda con lo mencionado en la literatura para la especie (Rendón, 2002; Cortés et al., 2003a) y sugiere que el sistema se aproxima a la capacidad de carga del estanque, por lo que el crecimiento es más dependiente del alimento suplementario ofrecido y de la calidad de éste.
En general, la densidad de siembra es un factor que puede afectar la tasa de crecimiento en C. quadricarinatus (Naranjo et al., 2004). En el presente trabajo, la densidad utilizada está dentro de los valores rutinarios utilizados comercialmente (Huner, 1993; Jones, 2000; Naranjo et al., 2004) y no se considera que influenció los resultados, a pesar de las pequeñas diferencias en sobrevivencia.
El FCA promedio fue mayor cuando se alimentó 1 vez al día (1.39), lo cual es similar con a lo reportado por Cortés et al. (2003), quienes reportan valores de FCA mayores para esa frecuencia alimenticia al trabajar en un sistema de agua clara (sin productividad natural). Villarreal et al. (1999), por su parte, reportan valores de 0.8 en estanques de cultivo comercial a temperaturas superiores a 23 °C. La diferencia del FCA con respecto al tratamiento con alimentación de 4 veces día⁻¹ puede deberse a que el presente estudio se realizó en temperaturas subóptimas (22.3 ± 3°C). Como se indicó anteriormente, de acuerdo a nuestros resultados, se sugiere que el ajuste por temperatura en las tablas de alimentación de referencia (Villarreal y Peláez, 1999) sobreestima el crecimiento de acuerdo a los resultados.
Naranjo et al. (2000) mencionan que el alimento peletizado comercial para camarón ha sido utilizado con gran éxito en el cultivo de juveniles de C. quadricarinatus, donde los organismos presentan una excelente sobrevivencia, de alrededor del 80%, después de 80-90 días de cultivo en condiciones óptimas. En el presente experimento se encontraron sobrevivencias por debajo del 80%, lo que probablemente se relacione a la temperatura experimental, la cual fue sub-óptima.
8.4.3 Análisis químicos
Una mayor asimilación de proteínas se refleja generalmente en un mayor incremento en el peso final de los organismos, debido a que son el principal material orgánico en el tejido muscular de los crustáceos (Lee et al., 2000). Se considera que la ganancia en peso en el tratamiento de alimentación de 4 veces al día se relaciona con la biodisponibilidad de la proteína y sus aminoácidos. Por otro lado, el aprovechamiento de los lípidos disponibles es importante y son esenciales para el desarrollo normal del metabolismo de los crustáceos. Los lípidos son el principal material de reserva energética para C. quadricarinatus (Villarreal y Peláez, 1999; García-Ulloa, 2000; García et al., 2003). Los resultados de lixiviación como producto de inmersión en agua, en el que la concentración de proteínas y lípidos, disminuyen significativamente en el tiempo, sugieren que la calidad del alimento se deteriora con el tiempo. Después de 6 horas hay una pérdida de 26 y 6.2% de proteínas y lípidos respectivamente. Esta es una de las posibles razones por la que el crecimiento después de 45 días, en el que el alimento natural empieza a ser limitante en el estanque de cultivo, es diferente entre los dos tratamientos. Es evidente que a mayor frecuencia alimenticia, la calidad del alimento suplementario que pueden consumir los organismos es mejor, resultando en un peso final mayor al alimentar 4 veces día⁻¹. Por otra parte, los niveles elevados de nutrientes en el tracto digestivo en organismos alimentados 1 vez día⁻¹, probablemente se relacionan con la pérdida de capacidad de asimilación de C. quadricarinatus, al tener estos una menor calidad nutricional, como producto de permanecer sumergidos en agua por largos periodos.
Es importante tomar en consideración que la calidad nutricional del alimento lixiviado es equitativamente menor. Esto implica que la digestibilidad de los insumos ingeridos por los organismos es menor, por lo que la asimilación de estos es limitada, a pesar de que el consumo se mantenga (López et al., 2004). Sin embargo, aún es necesario realizar experimentos complementarios para entender el proceso de asimilación.
La disminución del nivel de proteínas y lípidos en el hepatopáncreas a los 35 días, sugiere que se está transfiriendo proteína al músculo para crecimiento y lípidos para cubrir las demandas de energía metabólica. Rodríguez (2001) mostró que reproductores de C. quadricarinatus son capaces de transferir nutrientes del hepatopáncreas a la gónada para iniciar el proceso reproductivo. Por otro lado, la recuperación de los niveles de nutrientes que se evidencia a los 75 días es producto de la reducción metabólica provocada por la caída de la temperatura. Esta se refleja en una menor demanda para las funciones metabólicas rutinarias y una menor acumulación de proteínas en el tejido, lo que resulta en un menor crecimiento. Por otra parte, la concentración de carbohidratos sigue un proceso similar al de proteínas y lípidos a los 35 días, pero no se muestra una recuperación a los 75 días.
Probablemente, esto se relaciona con el hecho de que la demanda de energía a bajas temperaturas es cubierta principalmente por carbohidratos (López-López et al., 2004).
Existe un potencial considerable para mejorar y optimizar las prácticas actuales de manejo de la alimentación, las cuales deberían ser específicas para diferentes especies, áreas y hasta para cada época del año, para de esta manera optimizar la eficiencia productiva y minimizar los impactos ambientales (Jory, 2001).
De acuerdo a los resultados obtenidos en esta evaluación, se recomienda el uso de 4 alimentaciones día⁻¹ para el cultivo de C. quadricarinatus.
8.5 Análisis económico
A fin de considerar la factibilidad de aplicación de las estrategias optimizadas, se realizó un análisis económico.
La reducción en el nivel de recambio de agua por día implica una disminución del costo de electricidad para bombeo. Adicionalmente, hay ahorros generados por el menor desgaste del equipo. De manera similar hay una reducción en el gasto eléctrico asociado al sistema de aireación, debido a la reducción en el tiempo de operación.
Por otro lado, el incremento en la frecuencia de alimentación implica un incremento en el costo por este concepto al requerir mayor personal, pero una reducción en el costo de alimento, ya que éste es mejor aprovechado por el organismo y se obtiene un menor factor de conversión alimenticia. Adicionalmente, el tiempo de cultivo puede reducirse porque los organismos alcanzan la talla deseada más rápidamente.
Los resultados muestran que la aplicación de los valores optimizados de recambio de agua, aireación y frecuencia alimenticia mejoran la eficiencia productiva, mejorando las perspectivas de éxito comercial del cultivo de C. quadricarinatus.
La combinación de disponibilidad de agua de alta calidad, las regulaciones ambientales más estrictas y productos más baratos, han obligado a la búsqueda de nuevas tecnologías que proporcionen condiciones de cultivos más controladas e independientes del ambiente (McIntosh, 2000; Villarreal, 2000; Bergheim y Jacobsen, 2001; Boy y Clay, 2002).
La aplicación de tecnologías de cultivo intensificadas busca optimizar el uso de los recursos, llegando a tener una productividad más alta. Por ejemplo, tecnologías intensificadas con recirculación de agua y/o recambio de agua reducido se consideran una alternativa para el cultivo de varias especies como el camarón, la trucha, peces planos marinos, lobinas y doradas entre otras especies (Bergheim y Jacobsen, 2001; Gelfand et al., 2003).
Actualmente tecnologías de cultivo intensivo que optimizan el uso de los recursos agua, aireación y alimentación, han mostrado mejorar la viabilidad del cultivo de especies como la tilapia, bagre, salmón y camarón marino (Belarin y Haller, 1982; Nerrie et al., 1990; Huang y Chiu, 1997; Bergheim y Jacobsen, 2001; Torrans, 2001; Boyd y Clay, 2002; Timmons, 2002; Gelfand et al., 2003).
El análisis económico en el presente trabajo, mostró que la optimización de las principales variables de producción en el cultivo de C. quadricarinatus, mejoran significativamente la rentabilidad del cultivo.
9 Conclusiones
De los resultados de las cuatro evaluaciones experimentales llevadas a cabo pueden enlistarse las siguientes conclusiones:
1.- Los estudios sobre el efecto de las variables de manejo del cultivo sobre el rendimiento de los organismos, permiten construir las bases para el desarrollo de tecnologías de cultivo optimizadas.
2.- Los niveles de recambio de agua evaluados no mostraron un efecto en los organismos. De lo anterior se concluye, que es factible mantener niveles adecuados de producción en el cultivo de C. quadricarinatus, sin recambio de agua y solo recuperar la pérdida por evaporación.
3.- En el cultivo monosexual de preadultos de C. quadricarinatus, se concluye que el nivel de aireación de 12 horas día⁻¹ fue adecuado para obtener buena calidad de agua y mayores rendimientos de los organismos. Lo anterior nos lleva a recomendar el uso de 12 horas de aireación día-1 para el cultivo monosexual de C. quadricarinatus.
4.- Respecto al nivel de aireación en el desarrollo de juveniles de C. quadricarinatus, se concluye que es posible maximizar la producción en estanques con recubierta de plástico, manteniendo aireación por un periodo de al menos 12 horas por día, a partir de las 20:00 horas.
5.- En el cultivo de juveniles de C. quadricarinatus, en estanques de escala piloto comercial con recubierta de plástico y con presencia de productividad natural, se obtiene un mejor crecimiento, con la estrategia de alimentación de cuatro veces al día, como resultado de la disponibilidad de alimento de mejor calidad para el organismo. Por ello, se recomienda el uso de 4 alimentaciones día⁻¹ para el cultivo de C. quadricarinatus.
6.- El análisis económico en el presente trabajo, mostró que la optimización de las variables de recambio de agua, aireación, y alimentación en la producción de C. quadricarinatus, mejoran significativamente la rentabilidad del cultivo. La TIR y el VAN aumentan, respectivamente, 34% y 49% en el sistema de producción optimizado. El PRC disminuye de 5 a 3 años.
7.- La optimización de las tres variables de manejo del cultivo evaluadas en el presente trabajo, generan las bases para una tecnología de cultivo más eficiente. Los sistemas de cultivo con poco o sin recambio de agua, permiten incrementar la bioseguridad del sistema. Adicionalmente, se logra una reducción en costos de operación por el menor uso de agua y aireación y una mejor eficiencia en el uso del alimento.
8.- Los resultados del presente trabajo contribuirán a la consolidación del cultivo de C. quadricarinatus en México, implementando una tecnología de cultivo altamente eficiente, biosegura y ambientalmente amigable.
A partir de los resultados del presente trabajo se pueden hacer las siguientes recomendaciones:
1) Evaluar a nivel comercial los resultados obtenidos en el presente trabajo. A la fecha El CIBNOR está llevando a cabo dicha evaluación con una empresa comercial de B.C.S. en una granja demostrativa de 6 ha de espejo de agua, con estanques de cultivo de tamaño comercial. Los resultados son alentadores.
2) Evaluar la factibilidad de la reutilización del agua de descarga producto de la cosecha de los estanques, para el propio cultivo acuícola y/o la reutilización para el cultivo agrícola. Lo anterior permitirá hacer un uso eficiente del recurso agua, reducir costos por bombeo y contribuir a la diversificación de la base productiva en el país.
3) Mejores prácticas de manejo de estanques y de los alimentos balanceados contribuirán a reducir los factores de conversión y con ello, los requerimientos de harina de pescado en las dietas formuladas. Como consecuencia se reduce el efecto de los efluentes en el ambiente y en el propio sistema de cultivo, propiciando el desarrollo de industrias ecológicamente viables. Por lo anterior se recomienda realizar investigación en estas áreas.
4) El desarrollo de flóculos bacterianos en el estanque de producción es una alternativa que puede permitir intensificar el cultivo de C. quadricarinatus, por lo que se recomienda que su uso sea evaluado a fin de incrementar los rendimientos de la especie y la viabilidad económica del cultivo.
Anexo I
Base de cálculo de costos de inversión y operación, para granja de 10 ha para el cultivo de cherax quadricarinatus con sistema de producción “no optimizado” (SPNO).
Costo del proyecto con SPNO.
Costos de inversión
Terreno:
Para la construcción de 10 ha de espejo de agua se requiere un área de terreno plano de 20 ha, el costo asociado a ello es de $ 250,000.00 ($ 12,500.00/ha).
Costo del terreno: $ 250,000.00
Construcción de estanques:
10 Ha de cultivo: 40 estanques de 2500 m² (10 de reproducción, 10 de precría y 20 de engorda).
El costo asociado con la construcción de estanques varía de acuerdo con la topografía, el tamaño de la granja y la forma del estanque. El cultivo de redclaw está mejor adaptado a estanques de 0.25 ha con dimensiones de 100 X 25 m, una pendiente del fondo de 1% y una profundidad promedio de 1 m. El área total requerida para un estanque de 0.25 ha es de 0.4 ha, considerando el acceso al estanque y el canal de drenaje.
Los cálculos se basaron en el hecho de que el volumen necesario para producir los bordos del estanque es igual al volumen de tierra del corte. El movimiento de tierra se estimó en 100,000 m3, a un costo unitario de $ 20/m³ ($ 2,000,000.00). Los estanques de reproducción llevan un recubrimiento de 15 cm en el fondo y bordos del estanque con piedra de río (375 m³ por estanque, $80/m³), esto permite una producción adecuada de juveniles, el costo asociado con este recubrimiento de piedra es de $ 30,000.00 por estanque ($ 300,000.00 para 10 estanques de reproducción).
La tubería se subdivide en 2 tipos: tubería de suministro de agua y drenaje. Como se mencionó anteriormente, la tubería de entrada se utiliza par conducir el agua del pozo a los estanques. Se requiere una tubería de alta presión de PVC (PVCH) de 6” para la línea principal (900 m) y tubería PVCH de 4” para la línea de distribución (1,400 m).
Adicionalmente, 10 metros de tubería flexible de 2” se requieren por estanque para el acceso de agua (400 m). Cuatro válvulas de 6”, 4 válvulas de 4”, 40 Tees de PVC de 4” con salida reducida a 2”, 40 codos de 90° de 2” y 40 válvulas de 2” son necesarias para el control de flujo de agua. Para el drenaje se utilizan 1,000 m de tubería de 6”, 40 codos de 90° de 6”, 40 codos de 90° con empaques internos, 40 bridas de 6” con tornillos. El monto asociado con lo anterior es de $ 784,140.00 (incluye instalación).
Los costos de construcción se describen a continuación:
Equipamiento de pozo:
Se considera la adquisición del equipamiento de un pozo de 80 m de perforación, para garantizar el suministro de agua para la granja (600 gal/min), el costo asociado con esto incluye el la bomba de agua de 100 hp, transformador, cableado y accesorios lo que representa un monto de $ 500,000.00.
Pozo: $ 500,000.00
Generador de corriente eléctrica:
Se considera la adquisición de un generador de corriente eléctrica de 200 KVA, para operar los aireadores durante los cortes de energía en la zona en la época de huracanes. El costo del equipo es de $ 528,000.00
Generador: $ 528,000.00
Material eléctrico:
Se requiere de una instalación eléctrica para distribuir la corriente eléctrica del transformador hacia los edificios y cada uno de los estanques, para conectar los aireadores de 2 HP a cada estanque con arrancadores individuales. El monto para esta obra es de $ 1,675,000.00 (incluye un transformador de 175 kw).
Costo de instalación eléctrica: $ 1,675,000.00
Edificios
Los costos de construcción de oficinas (30 m² $1,000.00/m²), almacén (30 m² $1,000.00/m²), Laboratorios (12 m² $1,000.00/m²) y sistema de 10 tanques de manejo de 4 m de diámetro ($7,500.00 c/u), usados para el sorteo, selección y pre-empaque (312 m² $250.00/m²) se definieron como sigue:
Escondrijos y Protección
El redclaw requiere de protección (escondrijos) en el estanque para optimizar el rendimiento del cultivo. Por lo tanto, se utilizarán bloques de cemento con cuatro divisiones, con precio unitario de $6.00.
Se requieren 650 bloques para cada estanque de reproducción, 4687 bloques para cada estanque de precría y 3750 para cada estanque de engorda, dando un total de 128,410 bloques. 500 moños de 9 hojas de malla nailon como protección para los juveniles se requieren en estanques de reproducción y 300 en cada estanque de precría. Un total de 72,000 arpillas de malla nailon ($4 c/u) se requieren para construir los moños necesarios para el proyecto. Hilo alquitranado no. 16 para sujetar las arpillas (80 carretes ($100 c/u).
Equipo
En este grupo se consideraron 2 turboblower de 3 hp ($ 18,042 c/u), 45 aireadores (Aire-O₂ de 2 hp), uno para cada estanque y 5 de repuesto ($10,138.00 c/u), 2 motobombas de agua de 5 h.p. ($7,000 c/u), un vehículo ($ 280,000), equipo de cosecha
(contenedores de plástico, redes: $15,000), 1 balanza digital (0.01g) ($3,800), 1 balanza (200 kg) ($10,000) y equipo de monitoreo de calidad de agua, incluyendo un kit de análisis para 8 parámetros ($8,000), 1 medidor de pH ($2,500), 1 medidor de oxígeno ($8,300) y 1 equipo de computo con impresora y 1 portátil ($30,500).
Reproductores
Se requiere la adquisición de 37,500 reproductores para iniciar la fase de reproducción en 10 estanques (3750/estanque). El precio del cada reproductor de 50-60 g es de $ 50.00 (Total $ 1,875,000).
Total: $1,875,000.00
Entrenamiento técnico y manuales de operación
Se considera un entrenamiento técnico del personal que manejará la granja, dicho entrenamiento incluye un curso teórico práctico de 15 días en instalaciones del CIBNOR, el costo de dicho curso es de $ 120,000.00.
Se considera darlo antes del inicio de operaciones de la granja.
Se genera un manual de procedimientos específico para la granja, el cual tiene un costo de $ 60,000.00
Entrenamiento técnico y manuales de operación: $180,000.00 (Primer año).
Costos anuales de operación
Personal y mano de obra
Mano de obra, juveniles, alimentación, electricidad e intereses en la inversión inicial son los principales costos de operación, los cuales se describen a continuación:
El cultivo de redclaw es una operación que requiere de mano de obra adicional, en comparación con otros cultivos. La alimentación, cosecha y sorteo son realizados manualmente. El personal requerido para una granja de 10 ha incluye:
1. Gerente. Si el inversionista no tiene experiencia en acuacultura, se recomienda contratar una persona calificada. Su salario anual se consideró en $260,000.00
2. Una Secretaria con conocimiento de contabilidad está a cargo de ventas, compras inventarios, logística y cuentas bancarias. Salario de: $54,000.00
3. Dos supervisores de campo. Una persona con experiencia en acuacultura comercial es necesaria. Salario anual individual de $ 78,000.00
4. Personal de campo. 6 trabajadores a cargo de las labores rutinarias (cosecha, sorteo, alimentación, limpieza y mantenimiento de piscinas). Salario anual individual: $60,000.00
5. Seguridad. Se requiere de dos guardias de seguridad y supervisión nocturna de operación. Salario anual individual de $60,000.
6. Chófer. Se requiere de un chófer para el vehículo, para suministro de insumos a la granja. Salario anual individual de $60,000.00.
El costo total de personal y mano de obra para una granja de 10 ha (precría-engorda) se resume abajo:
Alimento
El costo de alimentación por año se estimó en base a un factor de conversión alimenticia de 1 kg de alimento balanceado suplementado por cada kilo de redclaw producido. Esto toma en cuenta la dependencia de redclaw en la productividad natural para su nutrición. El precio de raciones balanceadas para redclaw es de $8.5/kg. Los rendimientos de producción se estimaron en 3.5 ton/ha/ciclo llevando a cabo 3 ciclos/año, se requiere un total de 52,500 kg de alimento, para engorda y 10,800 kg para reproducción, dando un total de 63,300 kg de alimento.
Costo del alimento: $ 538,050.00
Juveniles
Se requiere de un total de 2,250,000 juveniles para lograr 3 ciclos por año a una densidad de 15 juveniles/m². El costo del juvenil es de $ 0.32.
Costo de juveniles: $ 712,972.00
Electricidad
El bombeo representa el consumo principal de energía de la granja (100 h.p.), sin embargo, la operación de los aireadores es también importante. El costo anual por energía eléctrica se calculó multiplicando el número de kilovatios consumidos por hora y la tarifa industrial de electricidad, que es $0.8/kw. El consumo de energía se estimó como sigue:
1. Bomba de agua de 100 h.p. Para estimar el número de kilovatios, la capacidad de la bomba se multiplica por 0.75. Entonces: 100 X 0.75 = 75 kw. Para una operación diaria de 24 horas, el costo es: (24 hr/día)(365 días)(75 kw/hr)($1/kw) = $657,000.00
2. Aireadores. 40 aireadores de 2 h.p. operando por 24 horas/día representan un costo anual de : (24 hr/día)(365 día)(60 kw/hr)($1/kw) = $525,600.00
3. Sistema de manejo de organismos, oficina, almacén: Se estimó un consumo de $14,400.00
Costo de electricidad: $ 1,197,000.00
Investigación y desarrollo
Un monto fijo de $34,000 mensuales es el monto considerado para investigar.
Costo de investigación y desarrollo: $ 408,000.00
Combustible y mantenimiento de vehículo:
El costo anual de combustible se estimó del costo diario de viajes a recoger insumos de proveedores diversos para la granja. Se consideró un viaje redondo de 150 km. Una camioneta consume 1 litro de combustible por 6 km.
El costo por litro es $ 5.9 La distancia recorrida en un año es de 54,750 km, que representan 9,125 litros de gasolina, que equivalen a $ 53,837.50.
El mantenimiento de vehículo se consideró en siete servicios al año, con un costo de $2,000.00 c/u. ($14,000.00).
Combustible y mantén: $ 67,837.50
Servicios y suministros para oficina
Un monto fijo de $ 24,000.00 se consideró para servicios básicos como teléfono, agua potable, y mantenimiento de oficina. Suministros para la oficina se estimaron en: $15,000.00
Servicios y suministros de oficina: $ 39,000.00
La Tabla I presenta los costos de inversión y operación para el desarrollo de una granja de 10 ha de cultivo (precría y engorda) de langosta de agua dulce C. quadricarinatus, utilizando el SPNO.
Enseguida se presentan los costos de operación que de acuerdo a los resultados de las variables optimizadas en el presente trabajo son las que varían.
Costos anuales de operación
Personal y mano de obra
Mano de obra, juveniles, alimentación, electricidad e intereses en la inversión inicial son los principales costos de operación, los cuales se describen a continuación:
El SPO de redclaw requiere de mano de obra adicional para realizar las 4 alimentaciones por día, en comparación al SPNO. El personal requerido para una granja de 10 ha con SPO incluye:
Tabla I. Costos de inversión y operación para producción de langosta de agua dulce en 10 ha de espejo de agua, con SPNO.
Base de cálculo de costos de inversión y operación, para granja de 10 ha para el cultivo de cherax quadricarinatus con sistema de producción “optimizado” (SPO).
Los costos de inversión de capital en el SPO son más bajos ($ 150,000 menos) con respecto al SPNO. Lo anterior es debido a que en este sistema se utiliza una bomba para el pozo de menor caballaje (100 HP vs 50 HP), los demás rubros son iguales al SPNO. Por lo anterior el total de costos de inversión en el SPO representa $ 10,215,982.00
Tabla II. Indicadores financieros para un proyecto de proyecto granja de cultivo de langosta de dulce en 10 ha de espejo de agua, utilizando el SPNO.
1. Gerente. Si el inversionista no tiene experiencia en acuacultura, se recomienda contratar una persona calificada. Su salario anual se consideró en $260,000.00
2. Una Secretaria con conocimiento de contabilidad está a cargo de ventas, compras inventarios, logística y cuentas bancarias. Salario de: $54,000.00
3. Dos supervisores de campo. Una persona con experiencia en acuacultura comercial es necesaria. Salario anual individual de $ 78,000.00
4. Personal de campo. 8 trabajadores a cargo de las labores rutinarias (cosecha, sorteo, alimentación, limpieza y mantenimiento de piscinas). Salario anual individual: $60,000.00
5. Seguridad. Se requiere de dos guardias de seguridad y supervisión nocturna de operación. Salario anual individual de $60,000.
6. Chófer. Se requiere de un chófer para el vehículo, para suministro de insumos a la granja. Salario anual individual de $60,000.00.
El costo total de personal y mano de obra para una granja de 10 ha (precría-engorda) se resume abajo:
El costo de alimentación por año se estimó en base a un factor de conversión alimenticia de 0.89 kg de alimento balanceado suplementado por cada kilo de redclaw producido. Esto toma en cuenta la dependencia de redclaw en la productividad natural para su nutrición. El precio de raciones balanceadas para redclaw es de $8.5/kg. Los rendimientos de producción se estimaron en 4007.5 kg/ha/ciclo llevando a cabo 3 ciclos/año (60,112.5 kg/año), se requiere un total de 53,500.13 kg de alimento, para engorda y 9,612 kg para reproducción, dando un total de 63,112 kg de alimento.
Costo del alimento: $ 536,452.00
Electricidad
El bombeo representa el consumo principal de energía de la granja (100 h.p.), sin embargo, la operación de los aireadores es también importante. El costo anual por energía eléctrica se calculó multiplicando el número de kilovatios consumidos por hora y la tarifa industrial de electricidad, que es $1/kw. El consumo de energía se estimó como sigue:
Bomba de agua de 50 h.p. Para estimar el número de kilovatios, la capacidad de la bomba se multiplica por 0.75. Entonces: 50 X 0.75 = 37.5 kw. Para una operación diaria de 14 horas, el costo es: (14 hr/día)(365 días)(37.5 kw/hr)($1/kw) = $191,625.00
Aireadores. 40 aireadores de 2 h.p. operando por 12 horas/día representan un costo anual de : (12 hr/día)(365 día)(60 kw/hr)($1/kw) = $262,800.00
Sistema de manejo de organismos, oficina, almacén: Se estimó un consumo de $14,400.00
Costo de electricidad: $ 468,825.00
Investigación y desarrollo
Un monto fijo de $34,000 mensuales es el monto considerado para investigación y desarrollo. Se contempla la asesoría de alguna institución de educación superior para implementar un sistema de mejora continua al proceso productivo. Lo anterior, basado en conocimiento científico que ayude a mejorar la competitividad de la empresa.
Costo de investigación y desarrollo: $ 408,000.00
Combustible y mantenimiento de vehículo:
El costo anual de combustible se estimó del costo diario de viajes a recoger insumos de proveedores diversos para la granja. Se consideró un viaje redondo de 150 km. Una camioneta consume 1 litro de combustible por 6 km.
Tabla III. Costos de inversión y operación para producción de langosta de agua dulce en 10 ha de espejo de agua, utilizando el SPO.
El costo por litro es $ 5.9 La distancia recorrida en un año es de 54,750 km, que representan 9,125 litros de gasolina, que equivalen a $ 53,837.50.
El mantenimiento de vehículo se consideró en siete servicios al año, con un costo de $2,000.00 c/u. ($14,000.00).
Combustible y mantén: $ 67,837.50
Servicios y suministros para oficina
Un monto fijo de $ 24,000.00 se consideró para servicios básicos como teléfono, agua potable, y mantenimiento de oficina. Suministros para la oficina se estimaron en: $15,000.00
Servicios y suministros de oficina: $ 39,000.00
La Tabla III presenta los costos de inversión y operación para el desarrollo de una granja de 10 ha de cultivo (precría y engorda) de langosta de agua dulce C. quadricarinatus, utilizando el SPO.
Tabla IV. Indicadores financieros para un proyecto de granja de cultivo de langosta de dulce en 10 ha de espejo de agua, utilizando el SPO.
La Tabla IV presenta los indicadores financieros para un proyecto de granja de cultivo de langosta de dulce en 10 ha de espejo de agua, utilizando el SPO.