3.2.4.4 Fertilización con abono mediante ensilados y fermentación
En muchas partes del mundo, los abonos orgánicos y excrementos son primero estabilizados biológicamente, mediante ensilado aeróbico o fermentación anaeróbica, antes de aplicarse como fertilizante en los estanques. Ambos procesos se fundamentan en la descomposición microbiana controlada de un desecho orgánico; el primero (ensilado) en presencia de oxígeno atmosférico, y el segundo (fermentación) en ausencia de este (Figura 19). El racional para el uso de esas técnicas de estabilización es, acelerar los procesos de descomposición natural y así, reducir la pérdida de tiempo entre la aplicación del fertilizante y el aumento de la productividad natural. En adición a la producción de subproductos utilizables como la energía calórica (ensilado) y el biogás (mezcla de metano y bióxido de carbono; fermentación anaeróbica), esas técnicas estabilizadoras permiten el uso de desechos agrícolas, los cuáles tendrían un bajo valor como fertilizante en su estado natural o sin descomponerse (i.e. pulpa de café, desechos de caña de azúcar, paja de arroz, copra); facilitan la destrucción de patógenos y parásitos potencialmente peligrosos, los cuales pueden estar presentes en el material sin tratar (i.e. desechos fecales humanos); reducen el peso del material original y reducen también la demanda de oxígeno del desecho estabilizado al aplicarse al cuerpo de agua. Para revisiones generales de técnicas de ensilado y fermentación anaeróbica, los lectores deberán referirse a las revisiones de Gotaas (1956), Hauck (1978), McGarry y Stainforth (1978), Gaur (1980), Taiganides (1980), Anon (1981), Biddlestone, BallyGray (1981), NRC (1981a) y Gasser (1985).
Ensilado.
El ensilado es un proceso aeróbico, en el cual los estiércoles y desechos orgánicos son parcialmente descompuestos en “humus”, por una población mezclada de microorganismos e invertebrados, en un medio ambiente controlado, caliente y húmedo. El flujo del proceso de ensilado se muestra en la Figura 20 y la reacción se puede representar como sigue:
En el proceso de ensilado están involucrados principalmente microorganismos (bacterias, actinomicetos, hongos, algas y protozoarios; sus números/g en ensilado húmedo comúnmente se hayan entre 10⁸–10⁹, 10⁵–10⁸, 10⁴–10⁶, 10⁴ y 10⁴–10⁵ respectivamente), y en menor grado animales invertebrados (gusanos, nematodos, anélidos, lombriz de tierra, miriápodos, ciempiés, ácaros, escarabajos y larvas de dípteros; Biddlestone, Ball y Gray, 1981; Figura 21).
Durante el curso del ciclo de ensilado, alrededor del 50 % del carbón orgánico contenido en el material original se pierde como dióxido de carbono y agua, con una reducción consecuente en el peso total inicial y un incremento equivalente en la densidad de nutrientes (en términos de contenido de nutrientes y biomasa de animales vivos).
La ventaja del ensilado desde un punto de vista nutricional, es que los subproductos agrícolas que de otra forma tendrían bajo valor nutritivo para peces o camarones cultivados, pueden ser transformados nutricionalmente y mejorados para ser potencialmente útiles en acuicultura, tanto como un fertilizante eficiente para los estanques, o como fuente suplementaria de alimento. Los principales parámetros de control microbiano para un ensilado óptimo, se presentan en la Tabla 22.
Figura 19. Productos finales de la descomposición orgánica (Fry, 1976)
Figura 20. El proceso de ensilado (Biddlestone, Ball y Gray, 1981)
Figura 21. Cadena alimenticia del silo (NRC, 1981a)
Tabla 22. Principales factores fisicoquímicos que afectan al ensilado.
1. Contenido de nutrientes - relación Carbono (C): Nitrógeno (N):
La velocidad del proceso de ensilado es dependiente de la tasa C:N de la materia orgánica a ser ensilada. Las tasas C:N y C:P deseadas son 25–35:1 y 75–100:1 respectivamente (Biddlestone, Ball y Gray, 1981; NRC, 1981a; Edwards, 1982; De Bertoldi et al., 1985). Si hay un exceso de C comparado con el N en el material a ser ensilado (i.e. tasa C:N > 35), el proceso biológico de descomposición es lento, debido a que los microorganismos deben de pasar por muchos ciclos de vida, oxidándose el exceso de C hasta que se alcanza una tasa C:N más conveniente para su metabolismo (siendo las tasas C:N y N:P de los microorganismos en base seca 10:1 y 5–20 respectivamente; Alexander, 1961). En contraste, una tasa C:N baja en el material inicial (i.e. tasa C:N < 15) podría resultar en pérdida de N en el sistema por formación de amoniaco (particularmente a temperaturas y pH elevados; NRC, 1981a; De Bertoldi et al., 1985).
2. Contenido de humedad, ventilación y tamaño de partícula:
El contenido óptimo de humedad para un ensilado eficiente es de alrededor de 50– 70%; una baja humedad provoca deshidratación temprana que impide el crecimiento bacteriano, mientras que un alto contenido interfiere con la ventilación (al obstruir con agua los poros entre las partículas), con el desarrollo consecuente de condiciones anaeróbicas y muerte de la microflora y fauna aeróbicas presentes (Biddlestone, Ball y Gray, 1981; NRC, 1981a; De Bertoldi et al., 1985). Para facilitar una ventilación adecuada y mantener condiciones aeróbicas, el material que se está ensilando deberá ser mezclado periódicamente, o dejar hoyos de ventilación en el silo (i.e. usando tallos huecos de plantas como Typha, Phragmites o bambú; Guar, 1980; NRC, 1981a). De acuerdo con De Bertoldi et al., (1985), el aire entre la masa del silo deberá contener 15–20 % de oxígeno y 0.5–5% de dióxido de Carbono, para mantener condiciones aeróbicas adecuadas; niveles de oxígeno inferiores a estos, favorecerán el crecimiento de microorganismos anaeróbicos. Biddlestone, Ball y Gray (1981) han estimado el flujo de aire óptimo como 0.6–1.8 m³ de aire/día/kg de sólidos volátiles durante la rápida etapa termofílica del ensilado.
El tamaño de partícula del material tendrá también un papel importante en la velocidad del proceso; tamaños de partícula pequeños favorecen el ataque microbiano y la descomposición, pero también aumenta el peligro de sobre-compactación y la obstrucción de los poros con agua. El tamaño de partícula más deseable para un ensilado eficiente es de 1.5–7.5 cm, aunque partículas mayores pueden ser adecuadamente ensiladas (Biddlestone, Ball y Gray, 1981; Guar, 1982).
3. Temperatura:
El calor generado durante la actividad microbiana va de 25–35°C durante los primeros días del proceso de descomposición (denominado la etapa mesofílica), a 45–70°C durante la fase rápida de máxima descomposición (denominada etapa termofílica), cayendo nuevamente a 25–35°C durante la fase de enfriamiento y maduración, donde los nutrientes digeribles han sido totalmente agotados por la microflora y fauna descomponedora. El calor generado durante la etapa termofílica del ensilaje, tiene la ventaja adicional de eliminar los patógenos y parásitos termolábiles que pueden estar presentes en el material; temperaturas de 55–60°C por más de un día son suficientes para destruir virus entéricos, salmonellae, shigellae, Escherichia coli, Cholera vibrio, Leptospires, huevos de acantocéfalos, de Ascaris y de Schistosoma, quistes de Entamoeba histolitica, Taenia saginata, Brucella obortus y Streptococcus pyogenes (Gotaas, 1956; McGarry y Stainforth, 1978; Feachem et al., 1980; Gaur, 1980; Muller, 1980). Sin embargo, se deberá evitar en lo posible el mantenimiento de temperaturas de ensilaje de 65°C o más por largos períodos, para evitar pérdidas excesivas de nitrógeno y eliminación térmica de bacterias/hongos; esas temperaturas altas pueden ser evitadas mediante un mezclado regular del material en ensilaje, o incrementando la aireación. Por el contrario, es necesario que el calor generado durante la actividad microbiana sea conservado en el silo en un nivel de alrededor de 50–60° C (durante la etapa termofílica), para mantener un rápido crecimiento microbiano y descomposición de desechos. En silos abiertos, esto se puede lograr aislando el montón de material con una capa de suelo, cubriéndolo con una lámina de plástico negro, protegiéndolo contra los vientos prevalecientes, o controlando la ventilación (McGarry y Stainforth, 1978).
4. Nivel de pH:
Aun cuando se pueden ensilar materiales orgánicos con un pH entre 3 y 11, el rango óptimo se encuentra entre 5.5–8; para rápido crecimiento, los hongos prefieren condiciones ácidas y las bacterias medios cercanos al neutro (NRC, 1981a; De Bertoldi et al., 1985). Sin embargo, durante el proceso de ensilado usualmente no se requiere el control del pH mediante encalado (Gotaas, 1956; Biddlestone, Ball y Gray, 1981).
5. Tamaño de la pila para ensilaje:
Para ensilados por amontonamiento bajo condiciones naturales de aireación, el material a ensilar no se debe apilar a alturas mayores de 1.5m o anchuras de 2.5m, pero se puede acomodar en silos de cualquier longitud; alturas y anchuras mayores a las señaladas, disminuirán la circulación de aire en el centro del silo y consecuentemente abatirán la actividad microbiana (Biddlestone, Ball y Gray, 1981).
6. Mezclado o proporciones de materiales para ensilar:
La relación C:N y la humedad, son dos factores importantes que se deben considerar cuando se proporcionan y mezclan diferentes tipos de materiales para ensilaje. Para obtener la relación C:N inicial y contenido de humedad deseados, materiales con una baja tasa C:N (estiércoles, descargas de albañal, desechos de rastro, desechos animales, leguminosas, hierbas verdes, macrófitas acuáticas - lirio acuático), deberán ser mezclados con materiales con una relación C:N alta (aserrín, papel, trozos de madera, desechos de caña de azúcar, pulpa de café), mientras que materiales húmedos se mezclarán con materiales secos (i.e. mezclando estiércoles frescos o descargas de albañal con paja, bagazo de caña de azúcar o astillas de madera). También puede adicionarse suelo seco para reducir el contenido de humedad en materiales húmedos, aplicado a ensilados con un alto contenido orgánico, para controlar condiciones ácidas y como un diluyente para retardar la fermentación (Gotaas, 1956). La importancia de la tasa C:N final del material mezclado, se puede ver en el efecto directo sobre el tiempo requerido para el ensilaje; por ejemplo, bajo condiciones óptimas, los materiales de desecho, mezclados o individuales, con una relación C:N baja (25–30:1), se pueden ensilar en alrededor de 4 semanas (i.e. ensilado de lirio acuático), mientras que materiales con una tasa C:N elevada (100:1) requieren de 4 a 6 meses para ser ensilados (i.e. paja de arroz, desechos de caña de azúcar, pulpa de café; Gotaas, 1956; Edwards, 1982). Para la relación C:N de desechos orgánicos y ensilados individuales ver a Mistray-Hesse y Tacon (1987a).
Para propósitos de acuicultura se pueden considerar dos métodos de ensilado “abiertos”, el silo de pila revuelta y el estático; el primero requiere que el material sea mezclado manualmente a intervalos regulares de 2–4 semanas, para facilitar la aireación y mezcla del ensilado, mientras que el segundo requiere aireación artificial usando técnicas de sopladores mecánicos o extractores de aire. En la Figura 22 y Tabla 23 se dan ejemplos de técnicas de ensilaje y métodos que se han probado o usado para producir fertilizantes orgánicos de bajo costo, para sistemas de producción de acuicultura en estanques. En adición a los métodos de ensilaje convencionales señalados, el proceso de ensilaje se puede acelerar mediante el cultivo de invertebrados específicos, en particular lombriz de tierra en el substrato, proceso denominado “vermiensilaje” o “vermicultivo”. La lombriz de tierra tiene la habilidad de crecer en una amplia variedad de desechos (incluyendo desperdicios de procesamiento de alimentos, pulpa de papel, estiércoles, desechos de albañal, substrato de hongos agotado), y alimentarse directamente de la comunidad microbiana residente. En virtud de su habilidad de ingerir directamente partículas de desecho y suelo, la lombriz de tierra tiene un efecto estimulante sobre el proceso de ensilado por 1) aumento del área de superficie de partículas excretadas, 2) aumento de la penetración y circulación del oxígeno en el silo mediante sus actividades de excavado, 3) eliminación de colonias de bacterias seniles y estímulo de crecimiento bacteriano nuevo, y 4) aumento de la interacción entre microflora, protozoarios y nematodos, y consecuentemente, mejora del flujo e intercambio de nutrientes (Mitchell, 1979; Mitchell et al., 1980; NRC, 1981a; Edwards et al., 1985). Por ejemplo, la tasa de descomposición de descargas de albañal aeróbicas ha mostrado una aceleración de 2–5 veces, por la presencia de la lombriz roja de tierra Eisenia foetida (NRC, 1981a). En adición a su efecto estimulante sobre el proceso microbiano de ensilado, la biomasa de lombrices representa una valiosa dieta completa de alta calidad para peces y camarones en cultivo; en base seca, la lombriz de tierra contiene 55–65% de proteína cruda y 7.5– 12.5% de lípidos crudos (Guerrero, 1983; Hilton, 1983; Tacon, Stafford y Edwards, 1983; Stafford, 1984; Stafford y Tacon, 1984, 1985; Tacon, 1987a). El potencial de producción de biomasa de lombrices durante el proceso de ensilado, es de considerable valor, en el sentido de que pueden ser alcanzadas eficiencias de conversión de desecho a biomasa de lombriz de 5–10%, bajo condiciones óptimas de cultivo (Stafford, 1984). De acuerdo con Edwards et al., (1985), las condiciones óptimas de cultivo para E. foetida incluyen contenido de humedad en el substrato de 80–90%, una relación lombriz: desecho animal de 1:50, pH del substrato de 5 (rango 4–9), un substrato aeróbico con bajo contenido de amonio, un substrato bien drenado con profundidad de 30–40 cm, y temperatura de 25°C. Mediante un cuidadoso manejo de la actividad de estos organismos, Edwards et al., (1985) reportan que excrementos sólidos y desechos animales, basados en pajas o recortes de madera, pueden ser rápidamente degradados, variando desde 2 a 4 semanas para sólidos separados hasta 2–3 meses para pajas y restos de madera. Aun cuando las condiciones de cultivo que favorecen el crecimiento de las lombrices de tierra, difieren un poco de las condiciones óptimas para el ensilado revuelto convencional mencionadas previamente (Tabla 22), un arreglo entre los dos procesos podría producir un ensilado con excelentes propiedades fertilizantes para estanques y una dieta suplementaria de alta calidad, para los peces o camarones cultivados. Otros invertebrados detritívoros que también se pueden considerar durante el proceso de ensilaje son las larvas y pupas de mosca doméstica (Calvert, Martin y Morgan, 1969) y las de mosca soldado (Hale, 1973; Müller, 1980; Bondari y Sheppard, 1981). Puede ser suficiente aplicar estiércol fresco en el exterior de una pila de ensilaje maduro (i.e. en enfriamiento), dos semanas antes del término de su ciclo, de manera que el estiércol atraerá moscas a depositar sus huevos en él y en el transcurso de las dos semanas, la capa externa de la pila de ensilado estará llena de larvas y pupas. En esta importante área se requieren considerables investigaciones.
Figura 22. Técnicas simples de ensilado en silo revuelto a) FAO (1979), b) NRC (1981a)
a. Silo elongado (Gotaas, 1956).
b. Método hindú de montón bajo techo (Guar, 1982).
Método chino de ensilado de alta temperatura (Hauck, 1978). El ensilado se compone principalmente de excremento humano o animal y tallos de plantas picados, en una relación de 1:4. Los materiales se colocan en un montón en capas alternadas, y la humedad se controla manteniéndola en su nivel óptimo con adición de agua. Mientras se hace el montón de ensilaje, se insertan tubos de bambú como ventanas o chimeneas. Ya hecho, se sella con una capa de lodo de 3cm. Los tubos se dejan por 1–2
El montón usualmente se revuelve después de 2 semanas para una buena descomposición, se agrega agua y excretas humanas o animales para corregir falta de humedad, se reamontona y sella. El ensilado usualmente está listo después de 2 meses (Hauck, 1978)
Se llena la zanja a nivel del terreno con el material y se cubre con 5cm de tierra. Mezclas adecuadas incluyen 25% excretas humanas, 25% heces animales, basura, matorrales y cenizas, hierbas y hojas, y 25% de tierra (Peso/peso)
a. Silo chino continuo a nivel del terreno (McGarry y Stainforth, 1978)
b. Ensilaje chino en foso completamente aeróbico (McGarry y Stainforth, 1978)
c. Método tailandés de silo en trinchera (FAO, 1980)
Tabla 23. Ejemplos de métodos de ensilaje
1. Método de ensilaje apilado/amontonado para piscicultores rurales - África (FAO, 1979):
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Haga el apilado para ensilaje cerca del estanque, colocándolo en un sitio sombreado protegido de la lluvia.
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Haga su pila en capas; la primera capa de pasto u hojas mezclados con una palada de tierra, humedecidos con agua para que se descomponga más rápido.
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La segunda capa se hará de estiércol mezclado con una palada de tierra y un poco de agua.
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Use estiércol de oveja, cabra, ganado, cerdos, pollos o patos.
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En lugar de estiércol puede también usarse semilla de algodón, frutas podridas, basura doméstica, cenizas o sedimento de letrina.
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Continúe con otra capa de pasto u hojas y otra de estiércol, hasta que tenga una pila elevada.
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Mantenga húmeda la pila de ensilaje mojándola cada pocos días.
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Deje su ensilado descomponerse por cerca de un mes.
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Para agregar al estanque, tome ensilado del fondo de la pila o de la parte más vieja de la misma, donde está más podrido.
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Cada semana agregue nuevas capas a su pila y así siempre tendrá ensilado.
Método de fertilización con ensilado:
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Construya una jaula de bambú o varas de madera (para un estanque de 100 m² deberá tener 1 m de radio) en una esquina de la parte menos profunda del estanque.
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Llene la jaula con ensilado por encima de la línea del agua y compáctelo bien (la profundidad en la parte más baja del estanque deberá de ser de alrededor de 60 cm.
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Para mantener verde el agua del estanque, agregue una cubeta de ensilado a la jaula cada semana.
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Especies de peces: T. nilótica; densidad: 2 crías/m².
2. Método de ensilaje de trinchera/apilado para piscicultores rurales - África (Schmidt y Vincke, 1981):
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Primero se construye una zanja de 1.2 m de ancho y 0.5 m de profundidad, la longitud depende de la cantidad de ensilado requerido.
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Para un buen ensilaje, es necesario aplicar capas alternadas de forrajes frescos (ricos en nitrógeno) seguidas por capas de materia orgánica seca. En los forrajes frescos se puede incluir frutas podridas, desperdicios vegetales, basura, desechos domésticos, etc.), pero no material leñoso. Los mejores forrajes se hacen de plantas leguminosas ricas en proteínas y minerales. La materia orgánica seca se hace de pastos y se aplica en capas de 20–30 cm de espesor, hasta una altura de 1.5 m.
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Las capas deberán de ser ligeramente comprimidas y si es posible, se puede adicionar entre las capas algo de estiércol o cenizas (ricos en minerales).
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Los materiales gruesos deberán ser picados antes de apilarse.
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Cuando el montón este completo, deberá de ser rociado con agua para iniciar el proceso de ensilado; en la estación seca se requieren cerca de 30 litros de agua/día para una pila de 9 m³.
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aproximadamente un mes después, la pila deberá de ser mezclada y pasada a otra trinchera vacía.
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Usualmente la descomposición se completa alrededor de dos meses después de revolver la pila.
De acuerdo con Schmidt y Vincke (1981), se requieren entre 5 y 7 ton de materia orgánica para preparar una pila de ensilaje de 9 m³, con un rendimiento de 2800 kg de ensilado después de 3 meses. Esos autores reportan que la producción de peces puede llegar a 3000 kg/ha/año, con una tasa de aplicación de ensilado de 20–30 ton/ha/año (equivalente a una aplicación mensual de 20–30 kg de ensilado/100 m² de estanque).
3. Ensilaje de lirio acuático a nivel del suelo - Tailandia (Edwards, Kamal y Wee, 1985):
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El ensilado se preparó usando el método chino de ensilaje en la superficie del terreno.
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Las plantas de lirio se cortan en trozos de 2–3 cm usando un picador rotatorio y se secan al sol sobre una plataforma elevada hasta tener aproximadamente 20% de humedad.
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El ensilaje se preparó mezclando lirio seco y recién picado, para dar una humedad inicial en la pila de 65–70%.
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Con la mezcla se preparó una pila con dimensiones: 2.5 m de largo, 2 m de ancho y 1.3 m de alto, insertando ramas de bambú perforadas para dar ventilación.
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La mezcla se revolvió ocasionalmente para facilitar la descomposición y a los 50 días se secó para incorporarse en alimentos de O. niloticus (como harina de lirio acuático).
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Se obtuvieron buenos crecimientos y eficiencias de conversión alimenticia con peces alimentados con dietas conteniendo más de 75% de harina de lirio ensilado, sin reducción significativa en crecimiento comparado con peces alimentados con un control basado en harina de pescado: harina de cacahuate: yuca con 32% de proteína.
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El ensilado permanecerá en el segundo foso durante tres meses, debiéndose mantener mojado
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El ensilado se puede utilizar después de que se dejó podrir por tres meses; deberá tener un color obscuro y una consistencia ligera.
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La composición proximal de la harina seca de lirio ensilado fue: humedad 10.5%, proteína cruda 14.2%, lípidos 1.3%, fibra cruda 9.4% y ceniza 44.6%. Es interesante hacer notar que el contenido equivalente de fibra cruda y ceniza del lirio seco (sin ensilar) fue de 20.4% y 27.2% respectivamente.
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Un ensilado de sedimento de letrina: lirio usado como único fertilizante en estanques produjo una eficiencia de conversión de 7.4 (calculado con un ensilado con 12% de humedad) con O. niloticus (Edwards et al., 1983a).
4. Ensilaje de paja de arroz a nivel del suelo - Tailandia (Edwards et al., 1984):
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Las unidades de ensilaje fueron construidas al aire libre con bambú sobre una base de grava; cada armazón consistió en una caja rectangular sin techo, con un volumen de 16 m³ y con dimensiones de 4 m largo, 2 m ancho y 2 m alto. Las ramas de bambú de 2 cm de diámetro fueron unidas para hacer un enrejado de 10 cm de intervalo, cada jaula con una puerta para facilitar la carga y descarga.
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Las jaulas se llenaron con paja de arroz colectada en los campos locales y se apiló floja para evitar sobrecompactación. La mitad de las jaulas de ensilaje fueron expuestas al medio ambiente y las demás se cubrieron arriba y a los lados con plástico negro (la humedad de las jaulas cubiertas se mantuvo mediante exposiciones periódicas a la lluvia). Esos experimentos se realizaron en la estación lluviosa.
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El ensilado no fue revuelto y se dejó por un período de 4–5 meses. La relación C:N inicial de la paja cruda fue de 64 y el contenido de carbono disminuyó en 40% en el período de ensilaje.
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No hubo un efecto aparente de las jaulas abiertas o cubiertas sobre el grado de ensilado. La pérdida total de peso de la paja (en base seca) al final del período de ensilaje varió de 33–63%.
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El crecimiento de O. niloticus en estanques con ensilaje (50 kg COD/ha/día) fue pobre; rendimientos de pescado extrapolados fueron 467–917 kg/ha/año comparado con 25 kg/ha/año obtenido en estanques control sin alimento (densidad inicial de peces 5/m²).
5. Ensilado en foso - Tailandia (Fao, 1980; comentario filmado):
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Se excavan dos fosos, uno al lado del otro. El fondo debe ser lo más plano posible.
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Un tamaño apropiado para hacerlos es de 2 m ancho, 4 m largo y 1.5 m alto.
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En el fondo de una de las esquinas se hace un hoyo para drenaje y se le inserta un tubo (bambú, plástico, metal, mampostería). Mientras se está preparando el ensilado se debe de mantener húmedo, pero el exceso de agua debe de ser drenado para evitar su estancamiento.
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El tubo de drenaje va hacia una zanja pequeña y profunda que colecta el exceso de agua; el drenaje de los dos fosos de ensilaje se pueden descargar a este mismo colector.
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Ahora se puede iniciar el ensilaje colectando pastos, hojas y hierbas (i.e. cualquier material resultante de la limpieza de tierras y de las cosechas) verdes o secos y se colocan dentro de los fosos.
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Se pone una primera capa delgada sobre el fondo, se compacta firmemente y se moja muy bien.
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El siguiente paso es adicionar cal, alrededor de 1 kg/capa en un foso de estas dimensiones, espolvoreándola abundantemente sobre las plantas compactadas y mojadas. Si no cuenta con cal puede usar cenizas.
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Adicione ahora una capa de estiércol seco; una cantidad adecuada será de 20 kg/capa.
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Después de poner las tres capas, repita el procedimiento iniciando nuevamente con las plantas, compactándolas, mojándolas, encalando y agregando el estiércol.
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Repita las tres capas hasta que llene el foso. Déjelo ahora por un mes, mojando el material cada pocos días.
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Después de un mes, el ensilado se pasa el segundo foso que se construyó al lado. Mientras se cambia, se mezcla muy bien.
Fermentación anaeróbica
La fermentación anaeróbica es un proceso biológico que ocurre de manera natural, en el cual los excrementos y desechos orgánicos son descompuestos parcialmente por una población mixta de bacterias, en ausencia de oxígeno. El diagrama de flujo de la fermentación anaeróbica se muestra en la Figura 23 y el total de la reacción, representando la materia orgánica con la molécula de glucosa, se puede resumir como sigue:
El proceso controlado de la fermentación anaeróbica se puede dividir en dos fases consecutivas, la de licuefacción y la de gasificación. Durante la primera, las bacterias facultativas degradan una gran proporción de la materia orgánica en ácidos orgánicos, en particular ácido acético (colectivamente son llamados los ácidos grasos volátiles, AGV). Después, durante la fase gaseosa, los AGV son convertidos en una mezcla de metano y dióxido de carbono (llamado “biogás”) por medio de bacterias metanogénicas. Los principales factores fisicoquímicos que afectan el proceso de fermentación se resumen en la Tabla 24. Comparada con las técnicas aeróbicas de estabilización, la fermentación anaeróbica es más lenta (a temperatura ambiente normal), produce menos energía libre como calor (y por lo tanto es menos eficiente en términos de eliminación térmica de bacterias), contiene una menor biomasa bacteriana (convirtiendo solamente de 10–20% del substrato carbonoso en nueva biomasa bacteriana), y el producto final (sedimento digerido o suspensión y supernadante liquido) con una demanda biológica de oxígeno más alta (Gaur, 1980; Khandelwal, 1981; Edwards, 1982; Baines, Svoboda y Evans, 1985). A pesar de lo anterior, bajo condiciones controladas, la digestión anaeróbica de suspensión de excremento de cerdo puede reducir el contenido de sólidos totales en 40%, la demanda química de oxígeno en 53% y la demanda biológica de oxígeno en 83%, en un período de 10 días de fermentación a 35°C (Baines, Svoboda y Evans, 1985). Además, aparte del obvio valor económico del biogás como combustible doméstico o industrial (el valor calórico del biogás varía entre 20 y 26 MJ/m³; Verougstraete, Nyns y Naveau, 1985), el proceso de fermentación produce también dos subproductos con potencial de fertilizante en acuicultura, a saber - sólidos estabilizados (sedimento digerido o en suspensión) y un sobrenadante líquido o efluente. De acuerdo con Hauck (1978), en China una planta de biogas1 de 10 m³ (tamaño estándar doméstico) produce alrededor de 10 m³ de sedimento digerido/año, 14 m³ de efluente digerido/año y 5 m³ de biogás/día (siendo la producción de biogás suficiente para suministrar a la casa combustible para cocinar y alumbrarse; (Figura 24). Aun cuando la mayoría de los efluentes de digestores en China se usan para fertilizar tierras de labranza, en algunas áreas se utilizan para la acuicultura (Edwards, 1982; FAO, 1983). Barash y Schroeder (1984) encontraron que el excremento de vaca fermentado, es un fertilizante efectivo para estanques de peces en Israel, mientras que Khandelwal (1981) cita el uso de la suspensión resultante de la producción del biogás, como un ingrediente alimenticio usado por piscicultores “progresistas” en Bengala Occidental desde 1976. Es interesante hacer notar que en China, el método tradicional de aplicación directa de estiércol (ej. chiqueros y letrinas colocadas a un lado o sobre los estanques) está siendo reemplazado rápidamente por fermentación controlada; excretas animales mezcladas con materia vegetal y cieno, fermentados anaeróbicamente durante 10 días, así como excretas humanas fermentadas por 4 semanas en digestores sellados, antes de aplicarse como fertilizante en los estanques (FAO, 1983). Sin embargo, no se sabe si este cambio de metodología se dirige hacia la mejora sanitaria de la utilización de desechos (Edwards, 1984), o hacia el ahorro energético y beneficios sociales que pueden obtenerse de la construcción de una planta familiar de biogás (Hauck, 1978).
¹ Para información sobre diseño y construcción de plantas de biogás ver Fry (1976), McGarry (1977); Hauck (1978), McGarry and Stainforth (1978), Taiganides (1980), NRC (1981a), FAO (1984) y Verougstraete, Nyns and Naveau (1985).
Figura 23. Principales caminos bioquímicos durante la fermentación de desechos orgánicos (Taiganides, 1980).
Además de la fermentación controlada de desechos diluidos en un digestor de biogás, los desechos también se pueden fermentar en un silo anaeróbico en los campos agrícolas (Hauck, 1978), o directamente en el estanque (Schmidt y Vincke, 1981; Edwards, 1982: Vincke, 1985; Viveen et al., 1985). Esto último se puede lograr construyendo un enrejado de ensilaje en una esquina del estanque (radio de 1 m, en principio 1 enrejado/100 m² de estanque) y adicionando los materiales orgánicos en capas alternas bajo la superficie (Figura 25). Entre los materiales se pueden incluir desechos agrícolas picados, fruta podrida, pasto, desechos de aves y excretas animales. De acuerdo con Vincke (1985), para un estanque de 100 m² se requiere inicialmente alrededor de 50–60 kg de materia orgánica con un silo de 1 m³, seguida por dosis semanales de 8–10 kg de materia orgánica. Usando esta técnica anaeróbica de ensilado, en la República Centro Africana se han obtenido rendimientos de pescado de 1500 kg/ha/año (T. nilótica) en estanques rurales (Schimidt y Vincke, 1981). Los mismos autores señalan que para colectar, transportar y amontonar la materia orgánica para ensilar material para un estanque de 100 m², un acuicultor puede emplear en promedio 28 horas al año.
En China, Delmendo (1980) reporta que el ensilado (producido anaeróbicamente) se aplica a estanques con niveles de 5 a 10 ton/ha/año.
El valor del ensilaje a nivel rural o de cultivo de subsistencia es que es simple de operar (requiriendo poco entrenamiento), requiere tiempo parcial para trabajar y utiliza productos de desecho localmente disponibles, con poco o ningún costo para el granjero.
Tabla 24. Parámetros fisicoquímicos óptimos para la fermentación anaeróbica y la producción de biogás.
1. pH: 7–8 (Hauck, 1978; Taiganides, 1980; Khandelwal, 1981; NRC, 1981a).
2. Relación C:N: 15–30:1 (McGarry, 1977; Hauck, 1978; Taiganides, 1980; NRC, 1981a).
3. Temperatura: El rango mesofílico normal de digestores es 30–40°C, con temperatura óptima de 35°C (McGarry, 1977; Taiganides, 1980; Khandelwal, 1981; NRC, 1981a; Nyns y Naveau, 1985).
4. Rango termofílico alto 45–60°C, con temperatura óptima entre 53–55°C usando sistemas de calentamiento artificial (McGarry, 1977; Taiganides, 1980; Khandelwal, 1981; NRC, 1981a).
5. Sólidos totales: Es fundamental la dilución del material de desecho antes de la fermentación. La concentración óptima de sólidos totales en un digestor está entre 3 y 10% (Hauck, 1978; Taiganides, 1980; Khandelwal, 1981). En China, las combinaciones/diluciones comunes de materia prima para la producción de biogás incluyen:
6. Orina 20%, excretas humanas 30%, agua 30%
Excreta humana 10%, estiércol 30%, paja y pastos 10%, y agua 50%
Excreta humana 10%, estiércol y orina de cerdo 30%, agua 50%
Excreta humana 10%, desechos animales 10%, pasto de pantano 10%, agua 50%
Los desechos agrícolas, pasto verde y otros materiales vegetales se ponen a descomponer por más de 10 días, antes de ponerlos en el digestor (Hauck, 1978).
7. Tasa de carga: La tasa a la cuál las bacterias son alimentadas en un digestor anaeróbico es crítica. Las tasas de carga son expresadas normalmente como kg de sólidos volátiles de desechos/m³ de cámara de digestor/día. Pueden variar desde menos de 0.2 kg SV/m³/día para lagunas anaeróbicas, 0.2–0.5 kg SV/m³/día para digestores anaeróbicos no agitados (unidades de campo pequeñas para biogás; equivalente para la producción total de desechos de 0.4–1 cerdo, ó 6–15 gallinas ponedoras, ó 0.04–0.1 ganado/m³ del volumen de digestor), 0.5–2 kg SV/m³/día para digestores controlados (ej. empleando agitación parcial y mezcla del contenido del digestor), a 2–6 kg SV/m³/día para digestores de tasas altas, los cuales están completamente agitados y alimentados diariamente (McGarry, 1977; Taiganides, 1980; Khandelwal, 1981).
Figura 24. El ciclo del “biogás” en China (Hauck, 1978)
Figura 25. Silo de enrejado y técnicas de ensilaje anaeróbico.
a. Silo de enrejado de bambú para estanque de 100 m² (FAO, 1979).
b. Silo de enrejado lleno con capas de pasto alternadas con desechos frescos, como desperdicios de pollo (Viveen et al., 1985).
c. Silo de enrejado para abono verde, lleno con trozos de plantas verdes (2–4 enrejados/200 m² de estanque; Edwards y Kaewpaitoon, 1984).
d. Silo anaeróbico chino en foso (Hauck, 1978).
3.3 Alimentación con dietas suplementarias
Adicional al uso de los fertilizantes para la producción de alimento natural en el cuerpo de agua, también se puede suministrar un alimento externo como fuente “suplementaria” de nutrientes dietéticos para los peces o camarones cultivados, satisfaciendo de ésta manera, los requerimientos nutricionales de las especies cultivadas, con una combinación de alimento vivo natural y la dieta suplementaria.
La importancia relativa de los organismos que actúan como alimento natural y los alimentos suplementarios, en la nutrición de los peces y camarones en sistemas de cultivo extensivo, semi intensivo e intensivo, se muestra en la Figura 26.
La ventaja de combinar dietas suplementarias con fertilización, es que permite el uso de mayores densidades de siembra de peces y camarones, favorece un rápido crecimiento, y en consecuencia, resulta en rendimientos del cultivo más altos en una estación de crecimiento. Por ejemplo, Sinha (1979) en la India, reporta una producción de 1053 kg/ha/año (policultivo de carpas indias/chinas) en estanques con fertilización orgánica e inorgánica (estiércol de vaca y fertilizante 18:8:4 NPK), 3314–4005 kg/ha/año con alimento suplementario (mezcla 1:1 de salvado de arroz o trigo y pasta de cacahuate o mostaza) y 4244–5506 kg/ha/año con fertilización y alimento suplementario.
Figura 26. Relación del alimento natural y artificial en la nutrición de peces y camarones en sistemas de cultivo extensivo, semi intensivo e intensivo (Tacon, 1987)
Se debe enfatizar desde el principio, que los beneficios de la alimentación suplementaria dependerán de la composición y forma física del alimento empleado, de la densidad de siembra de los organismos cultivados y de la productividad natural del estanque. Aún más, cada estanque se debe considerar como un ecosistema único (dependiendo del clima, localización, tipo de suelo, calidad del agua y fertilizantes agregados), y así, se deberá recordar que el éxito de un régimen alimenticio suplementario en una localidad, no necesariamente se obtendrá en otra. Este comportamiento contrasta marcadamente con el sistema de cultivo intensivo, donde normalmente se establecen controles estrictos sobre la calidad del agua y la alimentación.
3.3.1 Selección de alimentos suplementarios para ser usados por granjeros rurales o de subsistencia
En vista de la escasez general de ingredientes alimenticios convencionales para consumo humano o animal en el medio rural, así como el bajo poder adquisitivo de los granjeros rurales de subsistencia, la selección de los alimentos se debe basar en los siguientes criterios (Tacon, 1986b), en orden de importancia:
-
Costos - el material alimenticio deberá estar disponible a bajo o ningún costo para el cultivador.
-
Disponibilidad - siempre que sea posible, el material alimenticio deberá estar disponible durante todo el año.
-
Manejo y procesamiento - los requerimientos de manejo y procesamiento previos a la alimentación, incluyendo transporte, deberán de ser mínimos o negligibles.
-
Valor nutricional - los materiales alimenticios con contenidos altos en proteína y bajos en fibra, poseen un valor nutricional mayor al que presentan aquellos con bajos niveles en proteína y altos en fibra.
Además, mediante la utilización de productos baratos de baja calidad, en particular aquellos subproductos agrícolas o industriales que no se usan normalmente en la alimentación humana o animal, se puede considerar a la acuicultura al incrementar la productividad de la tierra, más como una ventaja para la comunidad, que como un competidor de las actividades agrícolas o ganaderas tradicionales.
Entre los materiales que se pueden considerar para usarse como alimento suplementario en niveles rurales de cultivo se incluyen:
-
Desechos de cocina: Alimentos no consumidos y desperdicios de su elaboración.
-
Desechos de fabricación de cerveza: restos agotados (granos) y levadura.
-
Alimentos animales descompuestos o contaminados
-
Desechos de pasturas/granos: hojas, ramas, raíces, tubérculos, cascarillas y semillas.
-
Macrófitas acuáticas: plantas flotantes y emergentes (el uso de macrófitas acuáticas como alimento suplementario se discutirá en otro manual de esta serie; Arrivillaga-Cortés, en prep.).
-
Barreduras de molino.
-
Desechos de matanza: restos animales, sangre y contenido de rúmen
-
Desechos de frutas: cáscaras, fruta dañada y pulpa.
-
Cascarillas y residuos de cereales: brácteas y salvado.
-
Desechos de caña de azúcar: Bagazo (como ensilado), melazas y pasta del filtro.
-
Invertebrados terrestres: lombriz de tierra, caracoles e insectos (incluyendo larvas y pupas).
-
Animales acuáticos: larvas de quironómidos, poliquetos, ranas picadas, renacuajos, crustáceos y desechos de pescado.
En la tabla 25 se muestran los parámetros alimenticios (tasa de conversión alimenticia; cantidad de alimento requerida por unidad de incremento del peso corporal), de algunos alimentos suplementarios usados comúnmente para peces.
3.3.2 Formulación de alimentos y productividad natural
En la actualidad, casi el 95% de la información disponible sobre requerimientos nutricionales de las especies que se cultivan se derivan de experimentos basados en laboratorio (generalmente con alevines y crías), realizados usualmente en tanques artificiales bajo techo, a altas densidades y sujetos a condiciones ambientales controladas, sin acceso a alimento natural. A la fecha, la mayoría de esos estudios se han hecho en laboratorios de nutrición en América del Norte, Europa y el lejano Oriente. Aun cuando la acuicultura comercial en esos países industrializados normalmente se lleva a cabo en sistemas intensivos con agua clara (ej. tanques de cemento, canales de corriente rápida, jaulas en aguas abiertas), arriba del 90% de la producción por acuicultura en países en desarrollo y del tercer mundo (incluyendo América Latina y el Caribe), se obtiene en estanques en sistemas semi intensivos y extensivos, con organismos tropicales o subtropicales. En consecuencia, mientras la información publicada sobre requerimientos nutricionales puede ser suficiente para la formulación de dietas completas peletizadas, para usarse en sistemas intensivos de “aguas claras”, ésta información no se puede aplicar directamente en la formulación de raciones para usarse en sistemas extensivos y semiintensivos.
Tabla 25. Coeficientes alimenticios de algunos alimentos suplementarios para peces¹
¹ Tomado de Ling (1967)
² Coeficientes alimenticios para peces herbívoros en China (Yang et al., 1985)
En contraste con la alimentación con dietas “completas”, donde los alimentos se formulan para preestablecer niveles de nutrientes para cada clase de edad de los distintos peces o camarones, la formulación de una dieta suplementaria depende de la biomasa de peces o camarones presentes, y la disponibilidad de alimento natural en el estanque por animal o especie. Por ejemplo, no se observaron diferencias en el crecimiento de la carpa común (C. carpio) en estanques rústicos en Israel, cuando se alimentó con cereales (ej. sorgo) o una ración artificial con 22.5% de proteína, con una densidad de carga de 800 kg de carpa/ha, o entre un alimento con 22.5% de proteína y otro con 27.5% de proteína a una densidad de 1400 kg de carpa/ha (Hepher, 1979). Similarmente, no se observaron diferencias en el crecimiento de langostino (M. rosenbergii) en tanques de concreto exteriores en Tailandia, cuando se alimentaron con una dieta con 35% de proteína, otra con 15% de proteína, o un alimento de iniciación para pollos (densidad de siembra 5
animales/m², cambio de agua cada tres semanas; Boonyaratpalin y New, 1982), ni tampoco en el crecimiento y sobrevivencia del camarón (P. vannamei) en tanques rústicos en Hawái sin alimentación y fertilización, solo fertilización, o alimentados con una dieta comercial para camarón (densidad de siembra 7.1–9.4 animales/m²; Lee y Shleser, 1984). Por otro lado, no se observaron efectos benéficos de la suplementación de vitaminas o minerales en dietas para tilapia o carpa, tanto en estanques rústicos como en jaulas (dentro del estanque), con densidades de siembra de 2/m³ y 100/m³ respectivamente (peces de 400 g; S. Viola, comunic. pers., Ashrat, Israel, 1985). La aparente no esencialidad de fortificación vitamínica de las dietas bajo condiciones de cultivo semi-intensivo, se ha observado también con langostino Boonyaratpalin y New, 1982) y para especies de tilapias filtradoras criadas en tanques de concreto (Wee y Ng, 1986; Dickson, 1987) o jaulas flotantes (Pantastico y Baldia, 1979; Guerrero, 1980; Campbell, 1985; Wannigama, Weerakoon y Muthukumarana, 1985). Es importante remarcar aquí, que muchas especies de peces tienen la habilidad de filtrar materia fina particulada (ej. fitoplancton y detritos) en la columna de agua (Bowen, 1982). Por ejemplo, se ha reportado que la carpa plateada (H. molitrix) y la tilapia (O. mossambicus) crecieron de 15 g a 260 g y de 10 g a 130 g respectivamente, en un período de 190 días sin alimentación artificial en jaulas flotantes en estanques fertilizados (Gaigher y Krause, 1983). Igualmente, Cremer y Smitherman (1980) reportaron un incremento en peso de 22 g a 270 g para carpa plateada (H. molitrix) y de 13 g a 133 g para carpa cabezona (A. nobilis), en un período de crecimiento de 159 días sin alimentación artificial en jaulas flotantes dentro de estanques fertilizados. De acuerdo con esos autores, la carpa plateada y la cabezona pueden filtrar partículas de la columna de agua, tan pequeñas como 8μ y 17μ respectivamente. En vista de ésta habilidad única, tal vez no es sorprendente que Wannigama, Weerakoon y Muthukumarana (1985), no encontraran diferencias significativas en la tasa de crecimiento y eficiencia alimenticia de crías de tilapia (O. niloticus) mantenidas en jaulas, cuando se alimentaron con una dieta con 29% de proteína o con otra con 19% de proteína (conteniendo 92% de amasado para pollo), a densidades de siembra de 400, 600 y 800 peces/m³.
Aparte de los estudios clásicos de Balfour Hepher y sus colegas en Israel, así como de los niveles recomendados de suplementación de vitaminas de NRC (1977, Tabla 26), hay muy poca información disponible sobre los requerimientos nutricionales de peces y camarones en condiciones de cultivo semiintensivo y extensivo en estanques. La importancia del alimento natural dentro de la dieta de peces y camarones manejados en estanques no puede ser subestimada, especialmente a principios del ciclo de crecimiento de las especies cultivadas y a bajas densidades de siembra de organismos, donde la biomasa total por metro cuadrado es baja y la disponibilidad de alimento natural por animal es alta (figura 27). A partir de ésta figura y la discusión anterior, se deduce que la energía dietética generalmente es el primer factor limitante a bajas densidades de siembra (cuando la disponibilidad de alimento natural para los organismos es elevada), mientras que a altas densidades de siembra y de carga, la proteína y otros nutrientes se vuelven limitantes y entonces deben ser suplementados. Desde el punto de vista del cultivador, se entiende que el contenido de proteína y otros nutrientes en un alimento artificial (para usarse en estanques de cultivo semiintensivo), tendrá que ser gradualmente aumentado al incrementarse la biomasa y la carga de animales y disminuir la disponibilidad de alimento natural (Hepher, 1975; ADCP, 1984; Tacon, 1985; Figura 28). Esta relación es inversa a la presentada con una estrategia de alimentación intensiva con dietas completas, donde los niveles de nutrientes usualmente disminuyen conforme se incrementa la edad y peso de los organismos (Tacon, 1987). Lamentablemente, en ausencia de información publicada, la mayoría de los investigadores, fabricantes de alimento y cultivadores, emplean niveles de nutrientes gradualmente decrecientes para cultivos semiintensivos de peces/camarones en estanques, mientras que la dieta peletizada es usualmente formulada como una ración completa, sin considerar la disponibilidad de alimento natural. Claramente, esta situación deberá ser corregida si se desea obtener un máximo beneficio económico, por medio de estrategias de alimentación en cultivos semiintensivos en estanques. La contribución del alimento natural y artificial a la nutrición completa de los peces y camarones cultivados en estanques, se puede determinar midiendo la abundancia relativa de los isótopos de carbono estables C¹³/C¹² (reportado como δC) en la biota del estanque, en el alimento externo y en los animales cultivados, antes y después de un período de crecimiento predeterminado; la relación δC de los tejidos de los peces/camarones estarán relacionados con el alimento consumido. Para una discusión y revisión detalladas de los principios y uso de isótopos estables, para determinar el ciclo de carbono y nitrógeno en la cadena alimenticia acuática vea a Schroeder (1983, 1983a, 1983b), Shan et al., (1985), Anderson, Parker y Lawrence (1987) y Anderson et al., (1987). Por ejemplo, de acuerdo con los estudios de Lilyestrom y Romaire (1987), así como los de Anderson, Parker y Lawrence (1987) con langostinos (M. rosenbergii) y camarón (P. vannamei), la biota natural del estanque contribuyó con 18–75% y 53–77% del crecimiento de las especies cultivadas, respectivamente; en ambos estudios los animales se alimentaron con pellets artificiales.
Tabla 26. Niveles recomendados de vitaminas en dietas completas y suplementarias para peces de aguas cálidas¹
¹ Fuente: National Research Council (1977)
Figura 27. Relación teórica entre el crecimiento de los peces/camarones y la disponibilidad de alimento natural en un sistema de cultivo semiintensivo en estanques.
Proporción de sorgo y pellets ricos en proteína para alimentar carpas/tilapias en densidades de siembra crecientes.
Estrategia alimenticia para un estanque de carpas bien poblado y fertilizado. Durante la primera parte del cultivo los requerimientos proteicos son satisfechos por alimento natural y el trigo solo proporciona energía. Para metas de producción abajo de 1 ton/ha/año la
alimentación artificial es innecesaria (carpa común 20–30% población), para producción de 2 ton/ha/año (carpa común) se necesita alimentar con granos, producciones de 3 ton/ha/año y mayores requieren el uso de pellets con proteína, minerales y vitaminas adicionales (50–70% de la población como carpa común).
Figura 28. Ejemplos de estrategias de alimentación prácticas en estanques semiintensivos. a) Policultivo carpa/tilapia en Israel (Hepher and Pruginin, 1981); b) Policultivo de carpas - Hungría (ADCP, 1984).
3.3.3 Preparación y presentación del alimento
El éxito de un régimen alimenticio suplementario dependerá en gran medida de la forma física de la dieta (mezcla seca/húmeda o pellets), así como el costo del alimento terminado. Al nivel más sencillo de presentación, el alimento simplemente se suministra en su forma fresca o molida. Esta estrategia de alimentación es más adecuada para estanques con baja densidad de siembra (o baja carga) y alta productividad natural. Por otro lado, no hay duda de que a altas densidades de siembra, los alimentos peletizados (secos o húmedos) son más benéficos y económicos en términos de eficiencia en la conversión alimenticia y el crecimiento. Sin embargo, a bajas densidades de siembra, el efecto benéfico del pellet no es tan grande. Por ejemplo, en la República Centroafricana no se observaron diferencias en el crecimiento de T. nilótica cultivada en estanques, alimentada con una dieta suplementaria peletizada o molida con 30% de proteína (Miller, 1979). En este experimento de 62 días se emplearon bajas densidades de siembra (2/m²; cargas iniciales y finales de 480 y 1200 kg/ha respectivamente), alimentándose diariamente con 4% de su biomasa (0900h). En vista del excesivo costo del proceso de peletizado, el costo/kg de pescado alimentado con dieta peletizada fue casi del doble de alimentado con dieta molida. Bajo esas circunstancias, los costos adicionales del peletizado no fueron compensados por un incremento equivalente en la producción de pescado. Se debe poner atención especial a la forma física de la dieta suplementaria usada y el costo económico del proceso.
Para información sobre técnicas convencionales de preparación de alimentos, incluyendo manufactura de pellets, los lectores se deberán referir a la excelente revisión de New (1987) y a la sección 2.3 del presente manual. En la Figura 29 se muestran ejemplos de dos secadores solares sencillos, los cuales pueden ser usados para secar materiales alimenticios mojados (incluyendo pellets húmedos) antes de suministrarse como alimento; en la Figura 30 se presentan ejemplos de métodos de alimentación, empleados normalmente para administrar alimentos suplementarios en los estanques de peces.
3.3.4 Nivel y frecuencia de alimentación
En contraste con la alimentación con dietas completas, no existen tablas “universales” para usarse con alimentos suplementarios; las tablas de alimentación para estas dietas varían con la composición del alimento utilizado, disponibilidad de alimento natural, calidad del agua (concentración de oxígeno disuelto y temperatura de agua), así como las especies de peces/camarones, su edad, densidad de siembra y carga. Puesto que el alimento natural juega un papel gradualmente menor en la nutrición de especies en cultivo, conforme se aumenta la densidad de carga del estanque con el tiempo, esto significa que la proporción de alimento suplementario suministrado/unidad de peso corporal, debe de ser gradualmente incrementada durante el curso del ciclo de cultivo. Lamentablemente, sin embargo, la mayoría de los cultivadores e investigadores como un legado de los regímenes de alimentación completas, todavía emplean una tasa de alimentación decreciente con el tiempo; nuevamente, debido a la ausencia de información sobre el contrario. Esta situación debe de ser corregida; por ejemplo, se ha sugerido que a nivel específico, la tasa de alimentación suplementaria para tilapias en estanques deberá ser menor que la de carpas (Hepher y Pruginin, 1982). Igualmente, la baja condición de peces observada por Miller (1978) cuando alimentó con una ración peletizada, puede ser debida al régimen alimenticio empleado (los peces solo comieron una vez al día) y a la pobre estabilidad de los pellets en el agua (desintegración después de 5 min de inmersión en el agua). Definitivamente, se deben determinar las tasas y frecuencias de alimentación óptimas para alimentos y cultivadores individuales. En la Figura 31 y a Tabla 27 se dan algunos ejemplos sobre tasas de alimentación y regímenes que se han empleado, para el cultivo semiintensivo de algunos peces y camarones.
a. Secador solar del Instituto Asiático de Tecnología (Excell y Kornsakou, 1978)
b. Tomado de New (1987)
La ventaja de secar materiales en secador solar en vez de secador abierto es que es más rápido, el material se protege de la lluvia y se reduce considerablemente la pérdida de vitaminas (la riboflavina, piridoxina, ac. fólico y ac. ascórbico se oxidan muy fácil al exponerse a la radiación UV solar. Una ventaja práctica del secador es que materiales líquidos (ej. sangre, contenido de rúmen, caldos de cervecería) se pueden adsorber progresivamente en materiales secos (ej. salvados, desechos de maíz molido) y la masa semihúmeda resultante se puede secar rápido sin que se descomponga (ver también Schmidt y Vincke, 1981).
El prototipo de secador solar IAT mostrado puede secar 80 kg de arroz en 2–3 días. Se construye en un montículo. El calentador de aire consiste en cascarilla de arroz quemada para absorber la radiación solar y una cubierta de plástico claro en un armazón de madera para formar un ducto de 1 m ancho y 10 cm alto, de frente a los vientos dominantes. El aire caliente pasa a través del arroz sostenido en una charola de malla de mosquitero. La chimenea se hace con plástico claro para mantener caliente el aire.
Figura 29. Ejemplos de secadores solares adecuados para secado de alimentos a pequeña escala.
Figura 30. Ejemplos de técnicas de alimentación suplementaria.
a. Alimentación manual al voleo sobre la superficie FAO, 1981).
b. Alimentación manual con dieta flotante (ej. pasto, plantas frondosas, macrófitas acuáticas picadas, polvo seco de salvado de arroz, pellets flotantes), dentro de un marco flotante de bambú (FAO, 1981).
c. Alimentación manual mediante charolas sumergibles (Programa Bahía de Bengala, 1984).
d. Uso de focos eléctricos sobre el estanque para atraer insectos voladores nocturnos (Edwards y Kaewpaitoon, 1984).
e. Atados de tallos de plantas/granos fijos al fondo del estanque para estimular crecimiento adherido de microflora y fauna (Woynarovich, 1985)
f. Alimentador de demanda - alimentador de señuelo (Pitt, 1986).
g. Alimentador de demanda - alimentador/fertilizador de bolsa plástica (Pitt, 1986).
h. Alimentador con barrera de viento.
3.3.5 Economía de la alimentación suplementaria y fertilización de estanques
Finalmente, pero sin olvidarlo, se debe emprender un análisis económico simple, para determinar la factibilidad económica de una estrategia de alimentación con una dieta en particular o de fertilización. Por ejemplo, en la tabla 28 se muestra un análisis económico simplificado de dos unidades idénticas para cultivo de peces, una recibiendo estiércol como único nutriente y la otra con alimento balanceado únicamente. Para información adicional vea la sección 2.5 de este manual.
Estrategia de alimentación empleada para el cultivo de Tambaquí (C. macropomum) en Brasil (Woynarovich, 1985).
Regla de cálculo práctica para alimentación de carpa en Israel (Marek, 1975) Sistema chino típico de cultivo integrado pescado/agricultura/ganadería (FAO, 1983; para ejemplos específicos ver Edwards, 1982).
Figura 31. Ejemplos de prácticas de alimentación en estanques semi intensivos, usados en Brasil, Israel y China.
¹ Primer número, g de pellets con 25% proteína/pez/día; segundo número, g de sorgo/pez/día. La tabla se refiere a temperaturas arriba de 24°C; Para temperaturas en el agua de 20–24°C y 18–20°C use 70% y 50% de las cantidades marcadas, respectivamente.
Tabla 27. Ejemplos de las estrategias de prácticas de alimentación empleadas en el cultivo semi intensivo de peces y camarones en estanques.
Peces
1. Tabla de alimentación suplementaria para carpa común en estanques fertilizados en Israel (Marek, 1975):¹
2. Régimen alimenticio para crías de carpa en China (Pagan-Font y Zimet, 1980):
3. Régimen alimenticio para reproductores de carpa común en Asia (Jhingran y Pullin, 1985):
4. Tabla de alimentación para bagre africano (C. gariepinus) en estanques estáticos, alimentados con pellets con 30% de proteína digerible (Viveen et al., 1985):
-
Densidad de siembra inicial 10 peces/m² (peces de 1–2g)
5. Tabla de alimentación para lisa (M. cephalus) en Hong Kong (Ling, 1967)¹
¹ Tasa promedio de siembra 10,000 lisas y 1500 carpas chinas/ha. Producción neta promedio 3500 kg/ha en ciclo de 300 días, esta producción requirió 2500 kg de salvado, 3000 kg de pasta maní y adición de estiércol en intervalos de 3 a 5 días.
6. Estrategia alimenticia para langostino (M. rosenbergii) en estanques fertilizados, Panamá (MIDA, 1984):
Criadero:
Ciclo de 30 días. Siembra de estanques con 100 PL's (2–4 semanas de edad, longitud 10–15mm) alimentadas con dieta con 40% proteína a una tasa de 20% biomasa/día. Juveniles con 5.5 cm aprox. después de 30 días.
Crecimiento:
Ciclo de seis meses, densidad inicial 3 juveniles/m² para obtener peso promedio en la cosecha de 70 g. Tasa diaria de alimentación con pellets (no da composición) 5, 25, 100, 500, 1850 y 300 g/1000 animales, durante el 1°, 2°, 3°, 4°, 5° y 6° mes, respectivamente. Tasa inicial de alimentación al 20% biomasa/día después del ler día, reduciéndose a 6% en los siguientes 15 días y después al 3% biomasa/día. Para evitar problemas en calidad de agua recomiendan que no se debe de aplicar más de 34 kg/ha/día.
Camarón
7. Patrón de alimentación en criadero para P. monodon (Programa Bahía de Bengala, 1984):
En Malasia las PL5–6 se siembran con una densidad inicial de 4/m², en los primeros 7 días se alimentan con 100% de desecho de pescado molido al 20–40 biomasa/día, repartido en la parte somera del estanque en sitios específicos con charolas de alimentación (ver Fig. 30c). Del día 8 al 30 se alimentan con dieta formada por 40% salvado de arroz y 60% de pescado de desecho, mezclados para formar un pellet húmedo, proporcionado una vez al día por la tarde. Después del día 30 del ciclo de cultivo de las crías, los animales se alimentan con la misma dieta anterior, más desechos de pescado enteros; las tasas diarias de alimentación son de 20% para los días 8–30 y 10–15% a partir del día 30.
8. Tasas de alimentación recomendadas para pellets comerciales para camarón en Perú (literatura de Nicolini Hnos. S.A. Lima, Perú)
-
Dieta con 40% proteína para camarón de 1–2g, 38% para animales de 3 a 12g y 35% en dieta finalización de 13 a 25g.
9. Tasas de alimentación diaria recomendadas para pellets comerciales para camarón en Ecuador (Literatura de Nutril, S. A. Balanceados, Guayaquil, Ecuador):
-
La tasa de alimentación descrita es para una dieta con 30% de proteína; con densidades de siembra mayores a 8/m² se recomienda un alimento con 35% de proteína.
10. Tasas de alimentación diaria para pellets comerciales de camarón en Brasil (literatura de Purina, Brasil):
-
La tasa de alimentación descrita es para una dieta con 25% de proteína, proporcionada una o dos veces al día.
Nota 8. - 10. La mención de una dieta o marca comercial no expresa ninguna recomendación del autor (se cita solamente como un ejemplo).
Tabla 28. Factibilidad de dos sistemas de alimentación en estanques, usando densidades de siembra y técnicas de manejo idénticas¹
¹ Solución del ejemplo basado en Wohlfarth y Schroeder (1979).