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Limnología y calidad de agua
Elementos fisicoquímicos y biológicos que actúan en
los cuerpos de agua
-Gases (O2, CO2, CH4, H2S)
-Iones (Ca+2, Mg+2, Na, K, HCO3, CO3
-2, SO4
-2, Cl)
-Calor
-Luz
-Geología
-Animales y plantas (invertebrados, vertebrados, zooplancton,
algas filamentosas, fitoplancton, plantas acuáticas, etc.)
Es importante tener en cuenta que todos estos elementos
interaccionan entre sí en los lagos determinando las características
de los mismos.
Origen de los lagos
-Glaciales
-Por movimientos tectónicos
-Por derrumbes
-Volcánicos
-Producidos por ríos
-Lagos en costas
Zonas en los lagos
Litoral
Termoclina
Patron Anuale de Circulación
Primavera Principio del Verano Final del Verano
Otoño Invierno
Temp Oxi Temp Oxi Oxi
Oxi
Oxi
Temp
Temp Temp
Hipolimnion
Termoclina
Epilimnion
Clasificación de los lagos por su patrón
anual de circulación
-Amixis: Cuerpos de agua que nunca circulan. Lagos cubiertos permanentemente
de hielo donde el efecto del viento no los mezcla. Presentes en los polos y en
altas montañas (Cordillera de los Andes).
-Holomixis: Lagos donde el viento mezcla completamente sus aguas.
Oligomíctico: Zonas Ecuatoriales. Son lagos que presentan aguas calientes
en todas sus profundidades y que no están sujetos a cambios
por estaciones.
Monomícticos: Lagos donde existe un solo periodo de circulación de sus aguas
durante el año. Estos lagos están frecuentemente presentes en
zonas donde existen fuertes cambios climáticos.
Monomícticos frios: Lagos que su superficie se congela durante el
invierno y se estratifican (0o C - 4º C). Durante la
primavera se mezclan cuando ocurre el deshielo.
Durante el verano no presentan estratificación
(isotérmicos).
Monomícticos calidos: Lagos estratificados durante el verano y que
circulan durante el invierno. Son lagos profundos
donde los vientos fríos del invierno son causantes
de una pérdida de calor de las aguas de la superficie
lo que hace que su densidad aumente.
Concepto
Limnología:
Limnología proviene del griego limne que significa estanque
o lago y logía que significa estudio.
“estudio de las aguas continentales”
Los estudios limnológicos incluyen a los organismos vivos
su biología y ecología, también incluyen química, física y
geología.
Dimícticos: Son lagos que tienen dos periodos de mezcla de
sus cuerpos de agua. Durante el verano y durante el
otoño.
Polimícticos: Son lagos que presentan varis periodos de
circulación. Son lagos que están mas
influenciados por cambios diarios de temperatura
que por cambios de estaciones. Generalmente
lagos presentes en montañas donde durante el
día el agua gana calor y se estratifica (caliente en
la superficie y fríos en le fondo) y durante la
noche la superficie pierde calor lo que produce
corrientes de convección que destruyen la
estratificación ocurriendo la mezcla de las aguas.
-Meromícticos: Lagos que presentan una mezcla parcial de sus aguas.
Una gran parte del fondo de estos lagos no se mezclan
permaneciendo estancados. Esta región es
anaeróbica
Ecosistema acuático
-Comunidad litoral: Se encuentra en los bordes de los cuerpos
de agua y esta formada por productores primarios y los grupos
que dependen de ellos como herbívoros, omnívoros,
carnívoros y los detritívoros.
-Comunidad planctónica: Se encuentran en la zona pelágica o
limnética y esta constituida por bacterias, protozoarios,
fitoplancton y zooplancton.
-Comunidad béntonica: Es la comunidad de animales que se
encuentra en el fondo de los lagos. Generalmente dependen
del detritos pero también se encuentran carnívoros que se
alimentan de los herbívoros y detritivoros.
-Comunidad nectónica: Animales mas grandes que el plancton.
La mayoría de ellos son peces y algunos invertebrados.
Zonas en los lagos
Litoral
Termoclina
Elementos fisicoquímicos y biológicos que actúan
en los cuerpos de agua
-Gases (O2, CO2, CH4, H2S)
-Iones (Ca+2, Mg+2, Na, K, HCO3, CO3
-2, SO4
-2, Cl)
-Calor
-Luz
-Animales y plantas (invertebrados, vertebrados, zooplancton,
algas filamentosas, fitoplancton, plantas acuáticas, etc.)
-Geología
Es importante tener en cuenta que todos estos elementos
interaccionan entre sí en los lagos determinando las
características de los mismos.
Oligotrófico Eutrófico
Bordes profundos y elevadas pendientes Llana y larga zona litoral
El epilimnion es relativamente pequeño
comparado con el hipolimnion
Radio epilimnion/hipolimnin mayor
Agua transparente de color azul o verde Transparencia limitada, agua de color
amarilla o marrón
Agua pobre en nutrientes y Ca++ Agua rica en nutrientes y Ca++
Sedimentos con poca materia orgánica Los sedimentos son materia orgánica
Limitada vegetación en el litoral Abundantes plantas en el litoral
Baja densidad de fitoplancton Alta densidad de fitoplancton
Diversa fauna bentónica y poco tolerante
a bajas concentraciones de O2
Pocas especies bentónicas tolerantes a
bajas concentraciones de O2
Peces que no toleran bajas
concentraciones de O2 ni aguas turbias
como los salmónidos
Peces con una tolerancia mayor a bajas
concentraciones de O2
Tomado de Gerald A. Cole 1994
Tipología de Lagos
Diferencias entre un lago oligotrófico (izquierda) y uno eutrófico
(derecha). Los volúmenes del hipolimnion son diferentes como
también el perfil de O2. Tomado de Cole 1994.
Limnología en acuicultura
calidad de agua
producción de peces
El éxito de la actividad acuícola depende de un buen manejo de las
condiciones biológicas y fisicoquímicas del agua. Un estanque que
presenta las condiciones de agua ideales para determinada especie,
producirá peces saludables en mayor cantidad.
Característica fisicoquímicas y biológicas
que afectan la calidad del agua
-Temperatura
-Salinidad
-Turbidez y color
-Concentración de plancton
-Gases (O2, CO2)
-pH
-Alcalinidad total y Dureza total
-Amoníaco
-Malezas acuáticas
-Contaminantes (pesticidas, fertilizantes, metales
pesados como mercurio y plomo, etc…)
Alimento
CO2, NH3, P
Heces,
NH3, P
O2
O2
Fitoplancton
O2
No ingerido
Descomposición bacteriana
NO2
NO3
Nitrosoma sp
Nitrobacter sp
N2
N2
CO2
Nitrificación
CO2
Respiración
CO2
Temperatura
Es importante tener presente que los peces son poco tolerantes
a cambios bruscos de temperatura. Cambios de tan solo 5oC
pueden ser fatales para algunos peces.
Los peces en los trópicos están adaptados a temperaturas entre
los 25oC y 32oC. Estas son temperaturas relativamente constantes
en zonas tropicales, lo que afecta poco en el crecimiento de los
organismos.
En zonas frías los peces están adaptados a temperaturas por
debajo de los 20oC (ejemplos: Salmones y truchas).
La temperatura esta relacionada con la actividad biológica. Las
reacciones biológicas incrementan el doble por cada incremento
en 10oC (en peces de aguas cálidas). Lo que quiere decir que un
organismo acuático consumirá el doble de O2 a 30oC que a 20oC.
Estratificación térmica en una piscina de
cultivo
Temperatura
Una temperatura ideal es un requisito para el crecimiento y
desove de los peces. En pequeñas instalaciones es posible
regular la temperatura utilizando calentadores eléctricos o
manteniendo los tanques en cuartos con temperatura controlable.
También el uso de invernaderos es una practica común en países
templados.
En espacios abiertos la temperatura de las lagunas esta
determinada por la temperatura ambiente y su control es poco
práctico al menos que se tenga agua de una fuente geotérmica.
En el trópico la variación en la temperatura no son tan drásticas,
por lo cual, este factor no es tomado muy en cuenta en la
producción acuícola.
25
26
27
28
29
10:00 a.m. 01:00 p.m. 07:00 p.m. 01:00 a.m. 06:00 a.m.
o
C
Hora
Temperatura
Salinidad
La salinidad es la concentración de todos los iones disueltos
en el agua y es expresado en miligramos por litro (mg/L) o en ppt
(partes por mil). La presión osmótica del agua aumenta con la
salinidad. Cada especie de pez esta adaptada a una presión
osmótica y cambios drásticos de esta puede causar estrés o la
muerte.
Para aumentar la concentración de sal en pequeños tanques,
normalmente se utiliza cloruro de sodio (NaCl). Si se quiere
disminuir se agrega agua con baja salinidad.
El Grado de salinidad en el agua refleja las condiciones
geológicas e hidrológicas del lugar. Aguas superficiales en áreas
de alta lluviosidad, usualmente posee
n una baja salinidad (10 a 250 mg/L). En regiones áridas donde la
evaporación excede a la precipitación, las aguas pueden
presentar valores de salinidad entre los 500 y 2.500 mg/L. El
agua de mar presenta una salinidad de 35.000 mg/L.
Salinidad máxima tolerada por algunas especies de
cultivo (Tomado de Boyd and Lichtkoppier, 1979)
Especie Salinidad (g/L)
Ctenopharingodon idella (Carpa herbívora) 12
Cyprinus carpio (Carpa común) 9
Hypophtalmichtys molitrix (Carpa plateada) 8
Ictalurus punctatus (Bagre de canal) 11
Oreochromis niloticus (Tiliapa del Nilo) 24
Oreochromis mossambicus (Tilapia
mosambica) 30
Mugílidos (Lisa, Lebranche) 14,5
Turbidez
La turbidez se debe a que el agua presenta material suspendido
que interfiere con el paso de luz.
Si la turbidez en una laguna de producción se debe a
organismos planctónicos, esta se encuentra en buen estado,
pero si por el contrario la turbidez es por partículas de arcilla, el
agua presenta problemas de sedimentos que son dañinos para
los peces.
La turbidez por arcilla evita la producción de fitoplancton el
cual es requerido para la producción de oxigeno.
También una alta cantidad de arcilla en el agua puede
directamente afectar a los peces.
Turbidez
La arcilla en el agua puede ser controlada fertilizando la laguna
agregando material orgánico como bosta de vaca, paja etc., o
fertilizantes industriales.
Otra forma de disminuir la concentración de arcillas es
precipitándolas usando sulfato de aluminio (Al2(SO4)3).
La turbidez es normalmente medida utilizando un instrumento
llamado disco de Secchi. Este instrumento consta de un disco de
20 cm de diámetro que esta pintado con cuadrantes blancos y
negros alternados y esta unido a una cuerda calibrada. La
turbidez se mide como la profundidad a la cual el disco se pierde
de vista.
Plancton
Plancton son todos los microorganismos que están suspendidos
en el agua como lo son el fitoplancton, zooplancton y las bacterias.
El fitoplancton forma parte de los productores primarios del
ecosistema acuático. Utilizan sales inorgánicas, CO2, agua y luz
para producir su propia comida.
El zooplancton vive de comer fitoplancton vivo o muerto y de
otras partículas suspendidas en el agua.
Como plancton se encuentra en la base de la cadena alimenticia,
existe una estrecha relación entre abundancia de plancton y
producción de peces.
Producción de peces vs. concentración de
plancton
Plancton
Además de favorecer el crecimiento de los peces, el plancton
produce turbidez en el agua la cual previene el crecimiento de otras
plantas no deseables.
Existe una correlación entre la visibilidad del disco de Secchi y la
abundancia de plancton. En un estanque de producción se desea
tener una visibilidad entre 30 y 60 cm.
Cuerpos de agua con densidades planctónicas muy grandes
pueden afectar la concentración de oxígeno disuelto, al consumirlo
directamente o por su propia descomposición, también pueden
producir substancias que introducen un mal sabor en el tejido de
los peces.
Algas verdeazules (Oscillatoria tenuis, Simploca muscorum, y
Anabaena sp.) que producen geosmin y metilisoborneol (MIB) son
las culpables del sabor a barro en lo pece.
Bien
Mal
-Oxigeno disuelto (O2)
El oxígeno es probablemente la variable más crítica cuando se
cultivan peces. La tasa de difusión de oxigeno atmosférico hacia el
agua es lenta por consiguiente la fuente primaria de producción en
un estanque de cultivo es la fotosíntesis realizada por el
fitoplancton.
Las perdidas primarias de oxígeno disuelto en un estanque
incluyen la respiración por plancton, peces, organismos
bentónicos y por difusión hacia la atmósfera.
En sistemas de producción, él oxígeno producido por fitoplancton
debe ser mayor que el oxígeno consumido por los organismos, de
lo contrario la concentración de oxígeno disuelto bajara a niveles
críticos.
Saturación de oxígeno en
función de la temperatura y
la salinidad
0 0,3 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
Tolerancia de los peces a bajas
concentraciones de oxígeno
disuelto
Peces
sobreviven por
corto periodo
de tiempo
Letal por
largos
periodos
de tiempo
Sobreviven pero no crecen si se exponen
por largos periodos de tiempo, algunos
peces tropicales lo toleran bien Rango optimo
(mg/L)
Oxígeno disuelto en función de la
concentración de plancton
Es importante tener en
cuenta que depende de la
especie su sensibilidad a
diferentes concentraciones
de oxígeno.
-Oxigeno disuelto (O2)
En resumen, la concentración de oxígeno disuelto depende
mayoritariamente de la concentración de fitoplancton que esta
directamente relacionada con de la intensidad de la luz. Por esto
se observa una marcada fluctuación en la concentración de
oxígeno disuelto durante un periodo de 24 horas.
Concentración de oxígeno disuelto a lo largo
de un día en un estanque de producción
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
10:00 a.m. 01:00 p.m. 07:00 p.m. 01:00 a.m. 06:00 a.m.
OD Con.
OD,
mg/L
Oxígeno disuelto y su relación con la
nubosidad.
Efecto de la Intensidad de Luz sobre la
Concentración de Oxigeno Disuelto
Días
-Dióxido de Carbono (CO2)
Este gas es producto de la respiración y es utilizado por plantas
para producir carbohidratos. Otras fuentes de CO2 son:
-Agua de la lluvia la cual se carga de CO2 cuando cae a la tierra,
-El agua que se filtra a través de material orgánico presente en el
suelo y que se incorpora en los lagos
-Como producto de la descomposición anaeróbica de los
carbohidratos en el fondo de los lagos.
El CO2 juega un papel importante en el pH del agua participando
en el sistema de buffer. El CO2 puede estar presente en el agua en
tres diferentes formas, como CO2 libre, como bicarbonato (HCO3) y
como carbonato (CO3-) las cuales son dependientes del pH.
Reacción de Carbono Inorgánico
(buffer)
(Roca caliza) CaCO3 ==== Ca+2 + CO3
-2 (Carbonato)
(Carbonato) CO3
-2 + H2O ==== HCO3
- (Bicarbonato)
(Bicarbonato) HCO3
- + H+ ==== H2CO3 (Ácido carbónico)
(Ácido carbónico) H2CO3 ==== H2O + CO2 (dióxido de carbono)
Reacción de Carbono Inorgánico
-Dióxido de Carbono (CO2)
Los peces pueden tolerar altas dosis de CO2 (60 mg/L) si las
concentraciones de oxígeno disuelto son altas, sin embargo
concentraciones bajas como 5 mg/L ya son problemáticas.
Desafortunadamente, las concentraciones de CO2 son altas
cuando las concentraciones de O2 son bajas. Esto se debe a que el
CO2 es liberado por le proceso de respiración y utilizado en
fotosíntesis. Durante la noche solo se produce CO2 y se consume
O2 en la respiración.
Es común cuando se utiliza aguas de pozos subterráneos que
estas posean altas concentraciones de CO2. Esto se soluciona
agitando fuertemente el agua para favorecer la difusión, con esta
practica también se favorece la oxigenación del agua.
pH
El pH es una medida de la concentración de iones hidrógeno
(OH-) e indica si el agua es ácida o básica. La escala de pH varía
de 0 a 14 y el punto neutral es 7. Un agua con pH por debajo de 7
es ácida y un agua con pH por encima de 7 es básica.
El pH en aguas naturales es influenciado por la concentración
de dióxido de carbono, el cual es una sustancia ácida. El
fitoplancton y otras plantas acuáticas eliminan el CO2 durante la
fotosíntesis, así el pH de un cuerpo de agua aumenta durante el
día y decrece durante la noche.
pH
Para tener una buena idea del patrón de pH en un estanque las
medidas se deben hacer temprano en la maña y en la tarde.
Aguas con valores de pH entre 6.5 y 9 al comienzo del día son
consideradas como las mejores para producción de peces.
Para aumentar el pH en aguas ácidas se puede utilizar cal pero
para disminuir el pH en aguas muy alcalinas es un proceso no
tan fácil.
Ph
Fluctuaciones diarias de pH en un
estanque de peces
pH optimo
crítico
4 5 6 7 8 9 10 11
crítico
pH
Los peces presentan diferente rangos de tolerancia al pH, por
ejemplo los peces de ambientes tropicales normalmente se
encuentran en aguas ácidas a diferencia de los peces de aguas
frías que solo toleran aguas con pH alcalino. El pH óptimo para la
producción de peces se encuentra entre 6,5 y 9
Alcalinidad
La alcalinidad total se refiere a la concentración total de bases en
el agua expresada como mg/L carbonato de calcio (CaCO3).
Reacción de Carbono Inorgánico
(Roca caliza) CaCO3 ==== Ca+2 + CO3
-2 (Carbonato)
(Carbonato) CO3
-2 + H+ ==== HCO3
- (Bicarbonato)
(Bicarbonato) HCO3
- + H+ ==== H2CO3 (Ácido carbónico)
(Ácido carbónico) H2CO3 ==== H2O + CO2 (dióxido de carbono)
El rango ideal para los peces esta entre 75 y 200 mg/L de CaCO3.
También se puede describir la alcalinidad en términos de basicidad y
resistencia a cambios de pH. La cantidad de ácido requerido para
elevar el pH de una determinada cantidad de agua aumenta cuando la
alcalinidad es mayor.
Alcalinidad
Aguas con una alcalinidad total moderada entre 20 y 150 mg/L no
presentan drásticas fluctuaciones de pH.
Para aumentar la alcalinidad se utiliza comúnmente bicarbonato
de sodio o material calcáreo como cal común o roca caliza.
Dureza
La concentración total de iones divalentes principalmente calcio y
magnesio, expresada en miligramos por litro de carbonato de calcio,
es lo que se denomina como dureza total del agua. Los valores de
alcalinidad total y dureza total son normalmente similares en
magnitud, debido a que los iones de calcio, magnesio, bicarbonato y
carbonato en el agua son derivados en cantidades equivalentes de la
solución de piedra caliza en los depositos geológicos. Sin embargo,
en algunas aguas la alcalinidad puede exceder la dureza y viceversa.
Niveles entre 20 a 300 mg/L estan dentro de un rango ideal para el
cultivo de peces.
Como regla general, las aguas más favorables para el cultivo de
peces, tiene valores de dureza total y alcalinidad total relativamente
similares. Por ejemplo aguas con alcalinidad total 150 mg/L y dureza
total de 135 mg/L son ideales para el cultivo.
Los valores de dureza, al igual que para la alcalinidad, pueden
aumentarse con el suministro de cal. No existe forma practica para
reducir la dureza.
Amoníaco
El amonio llega al agua como producto del metabolismo del pez y
descomposición de materia orgánica por bacterias.
En el agua, tanto el nitrógeno como el amoníaco se presentan en
dos formas, amoníaco no ionizado (NH3) o ion amonio (NH4
+).
El NH3 es altamente tóxico para los peces, concentraciones de 0,6 y
2,0 mg/L son usualmente letales y se ha observado que
concentraciones de 0,1 y 0,3 mg/L son nocivas a largo plazo. El NH4
+
es toxico solo en muy altas concentraciones.
El pH y la teperatura regulan las proporciones de amoníaco.
Un aumento de pH aumenta la proporción de amoníaco no
ionizado (NH3), una disminución del pH desplaza a la reacción
descrita arriba hacia la derecha favoreciendo la formación de
amoníaco (NH4
+) el cual no es tóxico.
NH4
+
NH3 + H
TSS
BOD
Bacterias
NH + NH
Nitrobacter sp.
Nitrosomonas sp.
NO
NO (Nitrato)
(Nitrito)
O
O
CO
CO
Nitrificación
(Ammonio Total)
TAN
HCO3
HCO
3 4
+
2
2
2
2
2
3
3
Heterotroficas
Plantas acuáticas o macrófitas
Este tipo de plantas no son deseables en la acuicultura ya que
interfieren con las operaciones de manejo de los peces (pesca,
alimentación y cosecha).
Estas plantas también compiten con el fitoplancton por los
nutrientes.
Las plantas macrófitas acuáticas incluyen algas filamentosas,
macrófitas sumergidas, macrófitas flotantes, macrófitas con hojas
flotantes y macrófitas emergentes.
Algunas de las macrofitas comienzan su crecimiento en el fondo
de los estanques y están limitadas a aguas relativamente
transparentes, por esto entre los métodos para controlar su
crecimiento está aumentar la turbidez del agua (proliferación de
fitoplancton).
Contaminantes
Los peces son altamente susceptibles a sustancias contaminantes
como insecticidas y pesticidas.
Valores de toxicidad aguda en muchos de los insecticidas
utilizados comúnmente oscilan entre 5 a 10 microgramos por litro, y
concentraciones aún mucho menores pueden llegar a ser tóxicas a
en condiciones de prolongada exposición.
Las larvas, alevines y ovocitos son altamente sensibles.
Antes de construir tanques para la acuicultura es importante tener
en cuenta la zona agrícola cercana y los métodos de aplicación de
pesticidas e insecticidas. Los pesticidas pueden viajar por el aire
largas distancias y contaminar aguas superficial.
Otros contaminantes que afectan negativamente a los peces son
los metales pesados como plomo y arsénico generalmente
producidos por industrias.
Manejo de la calidad del agua
Fertilización
Al igual que otras actividades agrícolas, en piscicultura también se
utilizan fertilizantes inorgánicos u orgánicos. Y su uso es para
aumentar la cantidad de los productores primarios (fitoplancton).
Los fertilizantes inorgánicos son los mismos que se utilizan en los
cultivos agrícolas. Estos vienen en grados que se refieren al
porcentaje de cada compuestos. Por ejemplo tenemos el llamado 20-
20-5, contiene 20% de Nitrógeno, 20% de fósforo (P2O5) y 5% de
potasio (K2O).
Los programas de fertilización dependen de los suelos, de la
calidad del agua y del tipo de cultivo, por esto los programas deben
ser adaptados a cada región.
Fertilización
Los fertilizantes orgánicos consisten en excremento de otros
animales como aves, ganado vacuno, ovino y porcino. Los
fertilizantes orgánicos pueden servir de alimento directo para
los peces como para el fitoplancton. Se requieren cantidades
mucho mayores de fertilizantes orgánicos que de inorgánicos.
La descomposición de los fertilizantes orgánicos trae como
consecuencia una gran demanda de oxígeno, y si se usan
excesivamente pueden resultar en agotamiento del oxígeno
disuelto.
En países industrializados como Estados Unidos de América
los fertilizantes orgánicos se usan muy poco pero en otros
países tropicales son ampliamente utilizado y en algunos
cultivos como la tilapia, que se alimenta directamente de
excremento, el uso de fertilizantes orgánicos es beneficioso.
Suministro de cal
Aguas que presentan un baja alcalinidad tienen un pobre crecimiento
de fitoplancton debido a la carencia de dióxido de carbono (CO2) y
bicarbonato (HCO3). Algunas aguas de baja alcalinidad son tan ácidas
que no permiten el crecimiento de peces.
El barro de estanques con alcalinidad baja son tan ácidos que
absorben la mayoría del fosfato contenido en los fertilizantes. Aguas
con valores de alcalinidad total por debajo de los 10 mg/L tienen muy
baja productividad planctónica.
Para solucionar estos problemas se aplica cal en el fondo de los
estanques la cual aumenta la alcalinidad por suministrar carbonatos al
agua. Entre las cales que frecuentemente se usan estan: la cal agrícola
(carbonato de calcio, CaCO3), la cal apagada (hidróxido de calcio,
Ca(OH)2) y la cal viva (oxido de calcio, CaO).
Suministro de cal
Generalmente se sugiere aplicar cal agrícola (carbonato de
calcio, Ca CO3) 2000 kg por hectárea y que la alcalinidad total
sea medida luego de dos meses. Si la alcalinidad es aun baja se
debe aplicar cal de nuevo en una cantidad menor.
Además del uso de la cal para aumentar alcalinidad y pH, esta
también se usa como desinfectantes en el fondo de lagunas que
han sido drenadas. El alto pH que genera la cal elimina peces no
deseados y organismos causantes de enfermedades.
Oxigeno disuelto
Él oxígeno disuelto en estanques esta estrictamente relacionado
con el plancton. Altas densidades de plancton implican problemas
con los niveles de oxígeno disuelto. La concentración de plancton
se mide con el disco de Secchi.
Lecturas del disco de Secchi de 25 cm o menos indican excesiva
producción planctónica. Las densidades de plancton ideales
resultan en la visibilidad del disco de Secchi de 30 a 60 cm.
El mejor método para aumentar los niveles de oxígeno disuelto es
el uso de aparatos mecánicos como bombas, areadores, apartaos
que agiten la superficie del agua o la inyección de oxígeno puro. El
recambio de agua también es un método efectivo
Alimentación de peces
La densidad del plancton en un estanque de cultivo esta
relacionada con la tasa de alimentación. Esto se observa claramente
en las concentraciones de oxígeno disuelto las cuales son menores
en tanques donde la cantidad de alimento suministrado son
mayores.
En reglas generales la producción de peces aumenta con la tasa de
alimentación, mientras que la calidad de agua se deteriora
exponencialmente con la tasa de alimentación.
Causantes del mal sabor en peces
- Post-cosecha
- Generalmente ocurre por mal manejo
. mala refrigeración
. prolongado almacenamiento
Pre-cosecha
- Producto de la dieta
. Tipo de alimento que se suministra
. Consumo de otros peces muertos o material en
descomposición
- Producto de la contaminación del agua
. Exposición a hidrocarburos como gasolina o gasoil
- Producto de microorganismos presentes en el agua
. Algas verde-azules que producen 2-metilisoborneol
o MIB y Geosmin
Alga Verde-azul
Filamento de Oscillatoria perornata, una especie de alga vede-
azul que produce “2-metilisoborneol (MIB)”
Estas dos algas verde-azules producen “geosmin” sustancias que es
responsable del mal sabor (off-flavor).
Otras Algas Verde-azules
Anabaena Aphanizomenon flos-aquae
Como Manejar el Mal Savor
- Utilizando alguicidas (Sulfato de cobre)
- Cambiando los peces a estanques con agua limpia
- Esperar que las algas verde-azules desaparezcan
naturalmente
Análisis de Agua
Los análisis de agua son importantes cuando se cultivan
peces.
Entre los parámetros más importantes que deben ser
monitoreados se encuentran el pH, alcalinidad total, dureza
total, oxígeno disuelto, dióxido de carbono y abundancia de
plancton.

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  • 2. Elementos fisicoquímicos y biológicos que actúan en los cuerpos de agua -Gases (O2, CO2, CH4, H2S) -Iones (Ca+2, Mg+2, Na, K, HCO3, CO3 -2, SO4 -2, Cl) -Calor -Luz -Geología -Animales y plantas (invertebrados, vertebrados, zooplancton, algas filamentosas, fitoplancton, plantas acuáticas, etc.) Es importante tener en cuenta que todos estos elementos interaccionan entre sí en los lagos determinando las características de los mismos.
  • 3. Origen de los lagos -Glaciales -Por movimientos tectónicos -Por derrumbes -Volcánicos -Producidos por ríos -Lagos en costas
  • 4. Zonas en los lagos Litoral Termoclina
  • 5. Patron Anuale de Circulación Primavera Principio del Verano Final del Verano Otoño Invierno Temp Oxi Temp Oxi Oxi Oxi Oxi Temp Temp Temp Hipolimnion Termoclina Epilimnion
  • 6. Clasificación de los lagos por su patrón anual de circulación -Amixis: Cuerpos de agua que nunca circulan. Lagos cubiertos permanentemente de hielo donde el efecto del viento no los mezcla. Presentes en los polos y en altas montañas (Cordillera de los Andes). -Holomixis: Lagos donde el viento mezcla completamente sus aguas. Oligomíctico: Zonas Ecuatoriales. Son lagos que presentan aguas calientes en todas sus profundidades y que no están sujetos a cambios por estaciones. Monomícticos: Lagos donde existe un solo periodo de circulación de sus aguas durante el año. Estos lagos están frecuentemente presentes en zonas donde existen fuertes cambios climáticos. Monomícticos frios: Lagos que su superficie se congela durante el invierno y se estratifican (0o C - 4º C). Durante la primavera se mezclan cuando ocurre el deshielo. Durante el verano no presentan estratificación (isotérmicos). Monomícticos calidos: Lagos estratificados durante el verano y que circulan durante el invierno. Son lagos profundos donde los vientos fríos del invierno son causantes de una pérdida de calor de las aguas de la superficie lo que hace que su densidad aumente.
  • 7. Concepto Limnología: Limnología proviene del griego limne que significa estanque o lago y logía que significa estudio. “estudio de las aguas continentales” Los estudios limnológicos incluyen a los organismos vivos su biología y ecología, también incluyen química, física y geología.
  • 8. Dimícticos: Son lagos que tienen dos periodos de mezcla de sus cuerpos de agua. Durante el verano y durante el otoño. Polimícticos: Son lagos que presentan varis periodos de circulación. Son lagos que están mas influenciados por cambios diarios de temperatura que por cambios de estaciones. Generalmente lagos presentes en montañas donde durante el día el agua gana calor y se estratifica (caliente en la superficie y fríos en le fondo) y durante la noche la superficie pierde calor lo que produce corrientes de convección que destruyen la estratificación ocurriendo la mezcla de las aguas. -Meromícticos: Lagos que presentan una mezcla parcial de sus aguas. Una gran parte del fondo de estos lagos no se mezclan permaneciendo estancados. Esta región es anaeróbica
  • 9. Ecosistema acuático -Comunidad litoral: Se encuentra en los bordes de los cuerpos de agua y esta formada por productores primarios y los grupos que dependen de ellos como herbívoros, omnívoros, carnívoros y los detritívoros. -Comunidad planctónica: Se encuentran en la zona pelágica o limnética y esta constituida por bacterias, protozoarios, fitoplancton y zooplancton. -Comunidad béntonica: Es la comunidad de animales que se encuentra en el fondo de los lagos. Generalmente dependen del detritos pero también se encuentran carnívoros que se alimentan de los herbívoros y detritivoros. -Comunidad nectónica: Animales mas grandes que el plancton. La mayoría de ellos son peces y algunos invertebrados.
  • 10. Zonas en los lagos Litoral Termoclina
  • 11. Elementos fisicoquímicos y biológicos que actúan en los cuerpos de agua -Gases (O2, CO2, CH4, H2S) -Iones (Ca+2, Mg+2, Na, K, HCO3, CO3 -2, SO4 -2, Cl) -Calor -Luz -Animales y plantas (invertebrados, vertebrados, zooplancton, algas filamentosas, fitoplancton, plantas acuáticas, etc.) -Geología Es importante tener en cuenta que todos estos elementos interaccionan entre sí en los lagos determinando las características de los mismos.
  • 12. Oligotrófico Eutrófico Bordes profundos y elevadas pendientes Llana y larga zona litoral El epilimnion es relativamente pequeño comparado con el hipolimnion Radio epilimnion/hipolimnin mayor Agua transparente de color azul o verde Transparencia limitada, agua de color amarilla o marrón Agua pobre en nutrientes y Ca++ Agua rica en nutrientes y Ca++ Sedimentos con poca materia orgánica Los sedimentos son materia orgánica Limitada vegetación en el litoral Abundantes plantas en el litoral Baja densidad de fitoplancton Alta densidad de fitoplancton Diversa fauna bentónica y poco tolerante a bajas concentraciones de O2 Pocas especies bentónicas tolerantes a bajas concentraciones de O2 Peces que no toleran bajas concentraciones de O2 ni aguas turbias como los salmónidos Peces con una tolerancia mayor a bajas concentraciones de O2 Tomado de Gerald A. Cole 1994 Tipología de Lagos
  • 13. Diferencias entre un lago oligotrófico (izquierda) y uno eutrófico (derecha). Los volúmenes del hipolimnion son diferentes como también el perfil de O2. Tomado de Cole 1994.
  • 14. Limnología en acuicultura calidad de agua producción de peces El éxito de la actividad acuícola depende de un buen manejo de las condiciones biológicas y fisicoquímicas del agua. Un estanque que presenta las condiciones de agua ideales para determinada especie, producirá peces saludables en mayor cantidad.
  • 15. Característica fisicoquímicas y biológicas que afectan la calidad del agua -Temperatura -Salinidad -Turbidez y color -Concentración de plancton -Gases (O2, CO2) -pH -Alcalinidad total y Dureza total -Amoníaco -Malezas acuáticas -Contaminantes (pesticidas, fertilizantes, metales pesados como mercurio y plomo, etc…)
  • 16. Alimento CO2, NH3, P Heces, NH3, P O2 O2 Fitoplancton O2 No ingerido Descomposición bacteriana NO2 NO3 Nitrosoma sp Nitrobacter sp N2 N2 CO2 Nitrificación CO2 Respiración CO2
  • 17. Temperatura Es importante tener presente que los peces son poco tolerantes a cambios bruscos de temperatura. Cambios de tan solo 5oC pueden ser fatales para algunos peces. Los peces en los trópicos están adaptados a temperaturas entre los 25oC y 32oC. Estas son temperaturas relativamente constantes en zonas tropicales, lo que afecta poco en el crecimiento de los organismos. En zonas frías los peces están adaptados a temperaturas por debajo de los 20oC (ejemplos: Salmones y truchas). La temperatura esta relacionada con la actividad biológica. Las reacciones biológicas incrementan el doble por cada incremento en 10oC (en peces de aguas cálidas). Lo que quiere decir que un organismo acuático consumirá el doble de O2 a 30oC que a 20oC.
  • 18. Estratificación térmica en una piscina de cultivo
  • 19. Temperatura Una temperatura ideal es un requisito para el crecimiento y desove de los peces. En pequeñas instalaciones es posible regular la temperatura utilizando calentadores eléctricos o manteniendo los tanques en cuartos con temperatura controlable. También el uso de invernaderos es una practica común en países templados. En espacios abiertos la temperatura de las lagunas esta determinada por la temperatura ambiente y su control es poco práctico al menos que se tenga agua de una fuente geotérmica. En el trópico la variación en la temperatura no son tan drásticas, por lo cual, este factor no es tomado muy en cuenta en la producción acuícola.
  • 20. 25 26 27 28 29 10:00 a.m. 01:00 p.m. 07:00 p.m. 01:00 a.m. 06:00 a.m. o C Hora Temperatura
  • 21. Salinidad La salinidad es la concentración de todos los iones disueltos en el agua y es expresado en miligramos por litro (mg/L) o en ppt (partes por mil). La presión osmótica del agua aumenta con la salinidad. Cada especie de pez esta adaptada a una presión osmótica y cambios drásticos de esta puede causar estrés o la muerte. Para aumentar la concentración de sal en pequeños tanques, normalmente se utiliza cloruro de sodio (NaCl). Si se quiere disminuir se agrega agua con baja salinidad. El Grado de salinidad en el agua refleja las condiciones geológicas e hidrológicas del lugar. Aguas superficiales en áreas de alta lluviosidad, usualmente posee n una baja salinidad (10 a 250 mg/L). En regiones áridas donde la evaporación excede a la precipitación, las aguas pueden presentar valores de salinidad entre los 500 y 2.500 mg/L. El agua de mar presenta una salinidad de 35.000 mg/L.
  • 22. Salinidad máxima tolerada por algunas especies de cultivo (Tomado de Boyd and Lichtkoppier, 1979) Especie Salinidad (g/L) Ctenopharingodon idella (Carpa herbívora) 12 Cyprinus carpio (Carpa común) 9 Hypophtalmichtys molitrix (Carpa plateada) 8 Ictalurus punctatus (Bagre de canal) 11 Oreochromis niloticus (Tiliapa del Nilo) 24 Oreochromis mossambicus (Tilapia mosambica) 30 Mugílidos (Lisa, Lebranche) 14,5
  • 23. Turbidez La turbidez se debe a que el agua presenta material suspendido que interfiere con el paso de luz. Si la turbidez en una laguna de producción se debe a organismos planctónicos, esta se encuentra en buen estado, pero si por el contrario la turbidez es por partículas de arcilla, el agua presenta problemas de sedimentos que son dañinos para los peces. La turbidez por arcilla evita la producción de fitoplancton el cual es requerido para la producción de oxigeno. También una alta cantidad de arcilla en el agua puede directamente afectar a los peces.
  • 24. Turbidez La arcilla en el agua puede ser controlada fertilizando la laguna agregando material orgánico como bosta de vaca, paja etc., o fertilizantes industriales. Otra forma de disminuir la concentración de arcillas es precipitándolas usando sulfato de aluminio (Al2(SO4)3). La turbidez es normalmente medida utilizando un instrumento llamado disco de Secchi. Este instrumento consta de un disco de 20 cm de diámetro que esta pintado con cuadrantes blancos y negros alternados y esta unido a una cuerda calibrada. La turbidez se mide como la profundidad a la cual el disco se pierde de vista.
  • 25. Plancton Plancton son todos los microorganismos que están suspendidos en el agua como lo son el fitoplancton, zooplancton y las bacterias. El fitoplancton forma parte de los productores primarios del ecosistema acuático. Utilizan sales inorgánicas, CO2, agua y luz para producir su propia comida. El zooplancton vive de comer fitoplancton vivo o muerto y de otras partículas suspendidas en el agua. Como plancton se encuentra en la base de la cadena alimenticia, existe una estrecha relación entre abundancia de plancton y producción de peces.
  • 26. Producción de peces vs. concentración de plancton
  • 27. Plancton Además de favorecer el crecimiento de los peces, el plancton produce turbidez en el agua la cual previene el crecimiento de otras plantas no deseables. Existe una correlación entre la visibilidad del disco de Secchi y la abundancia de plancton. En un estanque de producción se desea tener una visibilidad entre 30 y 60 cm. Cuerpos de agua con densidades planctónicas muy grandes pueden afectar la concentración de oxígeno disuelto, al consumirlo directamente o por su propia descomposición, también pueden producir substancias que introducen un mal sabor en el tejido de los peces. Algas verdeazules (Oscillatoria tenuis, Simploca muscorum, y Anabaena sp.) que producen geosmin y metilisoborneol (MIB) son las culpables del sabor a barro en lo pece.
  • 29. -Oxigeno disuelto (O2) El oxígeno es probablemente la variable más crítica cuando se cultivan peces. La tasa de difusión de oxigeno atmosférico hacia el agua es lenta por consiguiente la fuente primaria de producción en un estanque de cultivo es la fotosíntesis realizada por el fitoplancton. Las perdidas primarias de oxígeno disuelto en un estanque incluyen la respiración por plancton, peces, organismos bentónicos y por difusión hacia la atmósfera. En sistemas de producción, él oxígeno producido por fitoplancton debe ser mayor que el oxígeno consumido por los organismos, de lo contrario la concentración de oxígeno disuelto bajara a niveles críticos.
  • 30. Saturación de oxígeno en función de la temperatura y la salinidad
  • 31. 0 0,3 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Tolerancia de los peces a bajas concentraciones de oxígeno disuelto Peces sobreviven por corto periodo de tiempo Letal por largos periodos de tiempo Sobreviven pero no crecen si se exponen por largos periodos de tiempo, algunos peces tropicales lo toleran bien Rango optimo (mg/L)
  • 32. Oxígeno disuelto en función de la concentración de plancton
  • 33. Es importante tener en cuenta que depende de la especie su sensibilidad a diferentes concentraciones de oxígeno.
  • 34. -Oxigeno disuelto (O2) En resumen, la concentración de oxígeno disuelto depende mayoritariamente de la concentración de fitoplancton que esta directamente relacionada con de la intensidad de la luz. Por esto se observa una marcada fluctuación en la concentración de oxígeno disuelto durante un periodo de 24 horas.
  • 35. Concentración de oxígeno disuelto a lo largo de un día en un estanque de producción
  • 36. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10:00 a.m. 01:00 p.m. 07:00 p.m. 01:00 a.m. 06:00 a.m. OD Con. OD, mg/L
  • 37. Oxígeno disuelto y su relación con la nubosidad.
  • 38. Efecto de la Intensidad de Luz sobre la Concentración de Oxigeno Disuelto Días
  • 39. -Dióxido de Carbono (CO2) Este gas es producto de la respiración y es utilizado por plantas para producir carbohidratos. Otras fuentes de CO2 son: -Agua de la lluvia la cual se carga de CO2 cuando cae a la tierra, -El agua que se filtra a través de material orgánico presente en el suelo y que se incorpora en los lagos -Como producto de la descomposición anaeróbica de los carbohidratos en el fondo de los lagos. El CO2 juega un papel importante en el pH del agua participando en el sistema de buffer. El CO2 puede estar presente en el agua en tres diferentes formas, como CO2 libre, como bicarbonato (HCO3) y como carbonato (CO3-) las cuales son dependientes del pH.
  • 40. Reacción de Carbono Inorgánico (buffer) (Roca caliza) CaCO3 ==== Ca+2 + CO3 -2 (Carbonato) (Carbonato) CO3 -2 + H2O ==== HCO3 - (Bicarbonato) (Bicarbonato) HCO3 - + H+ ==== H2CO3 (Ácido carbónico) (Ácido carbónico) H2CO3 ==== H2O + CO2 (dióxido de carbono)
  • 41. Reacción de Carbono Inorgánico
  • 42. -Dióxido de Carbono (CO2) Los peces pueden tolerar altas dosis de CO2 (60 mg/L) si las concentraciones de oxígeno disuelto son altas, sin embargo concentraciones bajas como 5 mg/L ya son problemáticas. Desafortunadamente, las concentraciones de CO2 son altas cuando las concentraciones de O2 son bajas. Esto se debe a que el CO2 es liberado por le proceso de respiración y utilizado en fotosíntesis. Durante la noche solo se produce CO2 y se consume O2 en la respiración. Es común cuando se utiliza aguas de pozos subterráneos que estas posean altas concentraciones de CO2. Esto se soluciona agitando fuertemente el agua para favorecer la difusión, con esta practica también se favorece la oxigenación del agua.
  • 43. pH El pH es una medida de la concentración de iones hidrógeno (OH-) e indica si el agua es ácida o básica. La escala de pH varía de 0 a 14 y el punto neutral es 7. Un agua con pH por debajo de 7 es ácida y un agua con pH por encima de 7 es básica. El pH en aguas naturales es influenciado por la concentración de dióxido de carbono, el cual es una sustancia ácida. El fitoplancton y otras plantas acuáticas eliminan el CO2 durante la fotosíntesis, así el pH de un cuerpo de agua aumenta durante el día y decrece durante la noche.
  • 44. pH Para tener una buena idea del patrón de pH en un estanque las medidas se deben hacer temprano en la maña y en la tarde. Aguas con valores de pH entre 6.5 y 9 al comienzo del día son consideradas como las mejores para producción de peces. Para aumentar el pH en aguas ácidas se puede utilizar cal pero para disminuir el pH en aguas muy alcalinas es un proceso no tan fácil.
  • 45. Ph Fluctuaciones diarias de pH en un estanque de peces
  • 46. pH optimo crítico 4 5 6 7 8 9 10 11 crítico pH Los peces presentan diferente rangos de tolerancia al pH, por ejemplo los peces de ambientes tropicales normalmente se encuentran en aguas ácidas a diferencia de los peces de aguas frías que solo toleran aguas con pH alcalino. El pH óptimo para la producción de peces se encuentra entre 6,5 y 9
  • 47. Alcalinidad La alcalinidad total se refiere a la concentración total de bases en el agua expresada como mg/L carbonato de calcio (CaCO3). Reacción de Carbono Inorgánico (Roca caliza) CaCO3 ==== Ca+2 + CO3 -2 (Carbonato) (Carbonato) CO3 -2 + H+ ==== HCO3 - (Bicarbonato) (Bicarbonato) HCO3 - + H+ ==== H2CO3 (Ácido carbónico) (Ácido carbónico) H2CO3 ==== H2O + CO2 (dióxido de carbono) El rango ideal para los peces esta entre 75 y 200 mg/L de CaCO3. También se puede describir la alcalinidad en términos de basicidad y resistencia a cambios de pH. La cantidad de ácido requerido para elevar el pH de una determinada cantidad de agua aumenta cuando la alcalinidad es mayor.
  • 48. Alcalinidad Aguas con una alcalinidad total moderada entre 20 y 150 mg/L no presentan drásticas fluctuaciones de pH. Para aumentar la alcalinidad se utiliza comúnmente bicarbonato de sodio o material calcáreo como cal común o roca caliza.
  • 49. Dureza La concentración total de iones divalentes principalmente calcio y magnesio, expresada en miligramos por litro de carbonato de calcio, es lo que se denomina como dureza total del agua. Los valores de alcalinidad total y dureza total son normalmente similares en magnitud, debido a que los iones de calcio, magnesio, bicarbonato y carbonato en el agua son derivados en cantidades equivalentes de la solución de piedra caliza en los depositos geológicos. Sin embargo, en algunas aguas la alcalinidad puede exceder la dureza y viceversa. Niveles entre 20 a 300 mg/L estan dentro de un rango ideal para el cultivo de peces. Como regla general, las aguas más favorables para el cultivo de peces, tiene valores de dureza total y alcalinidad total relativamente similares. Por ejemplo aguas con alcalinidad total 150 mg/L y dureza total de 135 mg/L son ideales para el cultivo. Los valores de dureza, al igual que para la alcalinidad, pueden aumentarse con el suministro de cal. No existe forma practica para reducir la dureza.
  • 50. Amoníaco El amonio llega al agua como producto del metabolismo del pez y descomposición de materia orgánica por bacterias. En el agua, tanto el nitrógeno como el amoníaco se presentan en dos formas, amoníaco no ionizado (NH3) o ion amonio (NH4 +). El NH3 es altamente tóxico para los peces, concentraciones de 0,6 y 2,0 mg/L son usualmente letales y se ha observado que concentraciones de 0,1 y 0,3 mg/L son nocivas a largo plazo. El NH4 + es toxico solo en muy altas concentraciones. El pH y la teperatura regulan las proporciones de amoníaco. Un aumento de pH aumenta la proporción de amoníaco no ionizado (NH3), una disminución del pH desplaza a la reacción descrita arriba hacia la derecha favoreciendo la formación de amoníaco (NH4 +) el cual no es tóxico. NH4 + NH3 + H
  • 51. TSS BOD Bacterias NH + NH Nitrobacter sp. Nitrosomonas sp. NO NO (Nitrato) (Nitrito) O O CO CO Nitrificación (Ammonio Total) TAN HCO3 HCO 3 4 + 2 2 2 2 2 3 3 Heterotroficas
  • 52. Plantas acuáticas o macrófitas Este tipo de plantas no son deseables en la acuicultura ya que interfieren con las operaciones de manejo de los peces (pesca, alimentación y cosecha). Estas plantas también compiten con el fitoplancton por los nutrientes. Las plantas macrófitas acuáticas incluyen algas filamentosas, macrófitas sumergidas, macrófitas flotantes, macrófitas con hojas flotantes y macrófitas emergentes. Algunas de las macrofitas comienzan su crecimiento en el fondo de los estanques y están limitadas a aguas relativamente transparentes, por esto entre los métodos para controlar su crecimiento está aumentar la turbidez del agua (proliferación de fitoplancton).
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  • 54. Contaminantes Los peces son altamente susceptibles a sustancias contaminantes como insecticidas y pesticidas. Valores de toxicidad aguda en muchos de los insecticidas utilizados comúnmente oscilan entre 5 a 10 microgramos por litro, y concentraciones aún mucho menores pueden llegar a ser tóxicas a en condiciones de prolongada exposición. Las larvas, alevines y ovocitos son altamente sensibles. Antes de construir tanques para la acuicultura es importante tener en cuenta la zona agrícola cercana y los métodos de aplicación de pesticidas e insecticidas. Los pesticidas pueden viajar por el aire largas distancias y contaminar aguas superficial. Otros contaminantes que afectan negativamente a los peces son los metales pesados como plomo y arsénico generalmente producidos por industrias.
  • 55. Manejo de la calidad del agua Fertilización Al igual que otras actividades agrícolas, en piscicultura también se utilizan fertilizantes inorgánicos u orgánicos. Y su uso es para aumentar la cantidad de los productores primarios (fitoplancton). Los fertilizantes inorgánicos son los mismos que se utilizan en los cultivos agrícolas. Estos vienen en grados que se refieren al porcentaje de cada compuestos. Por ejemplo tenemos el llamado 20- 20-5, contiene 20% de Nitrógeno, 20% de fósforo (P2O5) y 5% de potasio (K2O). Los programas de fertilización dependen de los suelos, de la calidad del agua y del tipo de cultivo, por esto los programas deben ser adaptados a cada región.
  • 56. Fertilización Los fertilizantes orgánicos consisten en excremento de otros animales como aves, ganado vacuno, ovino y porcino. Los fertilizantes orgánicos pueden servir de alimento directo para los peces como para el fitoplancton. Se requieren cantidades mucho mayores de fertilizantes orgánicos que de inorgánicos. La descomposición de los fertilizantes orgánicos trae como consecuencia una gran demanda de oxígeno, y si se usan excesivamente pueden resultar en agotamiento del oxígeno disuelto. En países industrializados como Estados Unidos de América los fertilizantes orgánicos se usan muy poco pero en otros países tropicales son ampliamente utilizado y en algunos cultivos como la tilapia, que se alimenta directamente de excremento, el uso de fertilizantes orgánicos es beneficioso.
  • 57. Suministro de cal Aguas que presentan un baja alcalinidad tienen un pobre crecimiento de fitoplancton debido a la carencia de dióxido de carbono (CO2) y bicarbonato (HCO3). Algunas aguas de baja alcalinidad son tan ácidas que no permiten el crecimiento de peces. El barro de estanques con alcalinidad baja son tan ácidos que absorben la mayoría del fosfato contenido en los fertilizantes. Aguas con valores de alcalinidad total por debajo de los 10 mg/L tienen muy baja productividad planctónica. Para solucionar estos problemas se aplica cal en el fondo de los estanques la cual aumenta la alcalinidad por suministrar carbonatos al agua. Entre las cales que frecuentemente se usan estan: la cal agrícola (carbonato de calcio, CaCO3), la cal apagada (hidróxido de calcio, Ca(OH)2) y la cal viva (oxido de calcio, CaO).
  • 58. Suministro de cal Generalmente se sugiere aplicar cal agrícola (carbonato de calcio, Ca CO3) 2000 kg por hectárea y que la alcalinidad total sea medida luego de dos meses. Si la alcalinidad es aun baja se debe aplicar cal de nuevo en una cantidad menor. Además del uso de la cal para aumentar alcalinidad y pH, esta también se usa como desinfectantes en el fondo de lagunas que han sido drenadas. El alto pH que genera la cal elimina peces no deseados y organismos causantes de enfermedades.
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  • 60. Oxigeno disuelto Él oxígeno disuelto en estanques esta estrictamente relacionado con el plancton. Altas densidades de plancton implican problemas con los niveles de oxígeno disuelto. La concentración de plancton se mide con el disco de Secchi. Lecturas del disco de Secchi de 25 cm o menos indican excesiva producción planctónica. Las densidades de plancton ideales resultan en la visibilidad del disco de Secchi de 30 a 60 cm. El mejor método para aumentar los niveles de oxígeno disuelto es el uso de aparatos mecánicos como bombas, areadores, apartaos que agiten la superficie del agua o la inyección de oxígeno puro. El recambio de agua también es un método efectivo
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  • 67. Alimentación de peces La densidad del plancton en un estanque de cultivo esta relacionada con la tasa de alimentación. Esto se observa claramente en las concentraciones de oxígeno disuelto las cuales son menores en tanques donde la cantidad de alimento suministrado son mayores. En reglas generales la producción de peces aumenta con la tasa de alimentación, mientras que la calidad de agua se deteriora exponencialmente con la tasa de alimentación.
  • 68. Causantes del mal sabor en peces - Post-cosecha - Generalmente ocurre por mal manejo . mala refrigeración . prolongado almacenamiento Pre-cosecha - Producto de la dieta . Tipo de alimento que se suministra . Consumo de otros peces muertos o material en descomposición - Producto de la contaminación del agua . Exposición a hidrocarburos como gasolina o gasoil - Producto de microorganismos presentes en el agua . Algas verde-azules que producen 2-metilisoborneol o MIB y Geosmin
  • 69. Alga Verde-azul Filamento de Oscillatoria perornata, una especie de alga vede- azul que produce “2-metilisoborneol (MIB)”
  • 70. Estas dos algas verde-azules producen “geosmin” sustancias que es responsable del mal sabor (off-flavor). Otras Algas Verde-azules Anabaena Aphanizomenon flos-aquae
  • 71. Como Manejar el Mal Savor - Utilizando alguicidas (Sulfato de cobre) - Cambiando los peces a estanques con agua limpia - Esperar que las algas verde-azules desaparezcan naturalmente
  • 72. Análisis de Agua Los análisis de agua son importantes cuando se cultivan peces. Entre los parámetros más importantes que deben ser monitoreados se encuentran el pH, alcalinidad total, dureza total, oxígeno disuelto, dióxido de carbono y abundancia de plancton.

Notas del editor

  1. The classification of heterotrophic bacteria encompasses a great number of genera/species which share the common characteristics of extracting their nourishment from the breakdown (decay) of organic matter. Biochemical oxygen demand (BOD) is largely an indirect measure of the biodegradable organic material in water. Heterotrophic bacteria reduce BOD levels, consuming oxygen in the process. About 60 percent of the organic matter consumed is converted to bacterial biomass; whereas, the balance (40 percent) is converted to carbon dioxide, water, or ammonia. Heterotrophic bacteria grow very fast, capable of doubling their population every ten to fifteen minutes. If the BOD in the water being treated is very high (> 20 mg -O2/l), the heterotrophs will quickly dominate the bead bed, overgrowing the slower growing nitrifying bacteria and consuming tremendous amounts of oxygen. The second, yet more important, classification of bacteria is the nitrifying bacteria. These bacteria are specialists, extracting energy for growth from the chemical conversion of ammonia to nitrite and from nitrite to nitrate (Figure 3.6). Nitrate is a stable end product which, although a valuable nutrient for plants, displays little of the toxic impacts of ammonia and nitrite. Composed principally of two genera (Nitrosomonas and Nitrobacter), nitrifying bacteria are very slow growing and sensitive to a wide variety of water quality factors. It is not surprising that most bead filters used for biofiltration are managed to optimize conditions for nitrification.