acuicultura, Apuntes de Biología

¡Descarga acuicultura y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity! TEMA1 : INTRODUCCIÓN A LA ACUICULTURA • La acuicultura es toda actividad que pretende aumentar o mejorar la producción de organismos acuáticos, incluidas las algas, plantas acuáticas... sus fines son la producción de peces para complementar o sustituir con el tiempo a la pesca, porque la pesca extractiva está en regresión. Puede ser de dos tipos: • Acuicultura de producción • Está destinada a la producción de alimento. Es más importante en zonas o países donde se necesita alimento. • También se utiliza para ofrecer trabajo. • Se cultivan en general especies baratas. • Utiliza técnicas más arcaicas. • Acuicultura de transformación • No sólo produce alimento sino que a partir de un producto de bajo valor económico se consigue un producto de alto valor económico, que pueda competir con los productos de la pesca extractiva. • Se realiza en los países más desarrollados. • Usa técnicas más avanzadas. • La acuicultura como la entendemos actualmente, como una actividad económica existe desde mitad del siglo XX, desde que se empezó a usar el pienso seco como alimento. Los japoneses siempre están a la cabeza en la acuicultura. El producto de la acuicultura no pasa por lonja, como el pescado de pesca extractiva. El precio lo pone el intermediario o “asentador”, el que lo compra al que lo produce. Se pueden vender distintos productos (animal para consumo, reproductores, elevines...) lo normal es vender a nivel local o a grandes superficies (hipermercados, mercados) aunque también se pueden exportar al extranjero. Acuicultura como actividad industrial • La acuicultura es una actividad empresarial, hay que verla desde el punto de vista económico. según el tipo de empresa, se pueden distinguir: • Hutchery o criadero: producen huevosy alevines. En ella se da la reproducción de los peces. Como materia prima se necesitan reproductores, bien capturados del medio salvaje o bien cultivados. • Planta de engorde: se compran jóvenes y en ellas se llevan al tamaño óptimo. La materia prima son los juveniles, capturados del medio o comprados a una hutchery. • Para el mantenimiento de una hutchery se deben mantener los reproductores del mejor modo posible. En una hutchery la reproducción puede ser natural o artificial (se manipulan los reproductores). Unan vez obtenidos los huevos se incuban y se producen las larvas. Hay que mantener las larvas e intentar que lleguen a juveniles. Existe una alta mortalidad en esta fase. La hutchery necesita alimentación viva (rotíferos, Artemia...) para las larvas, por lo que tienen cultivos auxiliares para estos productos. • Existen empresas intermedias, de preengorde, que compran juveniles y los preengordan para asegurar que los juveniles que vendan no mueren. • La plata de engorde puede hacer a su vez un preengorde antes de pasar al engorde, donde el control ya no es tan estricto. • Hay una gran variedad de tipos de cultivo de engorde, que se pueden diferenciar en: • Cultivo extensivo: alimento natural, menor densidad de peces. • Cultivo intensivo: alimento artificial, mayor densidad. • Ambos tipos de cultivos se realizan en jaulas, bateas, tanques... • Tras el cultivo hay que recoger el material. En el caso en que se vendan adultos, éstos se pueden vender vivos o muertos, mientras que las hutcherys siempre venden el producto vivo. Estado actual de la acuicultura (ver tabla FAO). • El cultivo “inland” se refiere a cultivos tierra adentro, en aguas continentales. • Cada vez va aumentando más el producto de la acuicultura en comparación con los de la pesca extractiva. La mayoría de productos de acuitcultura es de peces de agua dulce, aunque en España es menor. Los más abundantes en España son los cultivos de dorada, salmón... (ver fotocopia), pero sobre todo en España lo que se cultiva es mejillón. • En general hay cada vez más producción, más número de granjas que crean mayores problemas ambientales. Ya incluso hay un código de conducta de FAO para montar una planta de acuicultura, que exige estudios de impacto ambiental, seguimiento del impacto... TEMA 3: TIPOS DE CULTIVO Existen distintos criterios de clasificación de cultivos (ver fotocopia). Los criterios no son excluyentes. 1. Según la etapa de desarrollo de los animales • La etapa de desarrollo de los animales puede ser: • Reproductor. • Huevo: fase O • Larva: larva I (se alimenta de vitelo) larva II (con alimentación exógena). Aún no ha sufrido metamorfosis. • Post-larva. • Adulto. Según estas fases, los cultivos pueden ser: • Hutchery o criadero. Incluye las fases de reproductor, huevo y larvas. Puede ser: • De huevos o larvas con saco vitelino. Por ejemplo, para salmónidos. • De larvas que tras haberse alimentado con vitelo se alimentan de fitoplacton. • De larvas que se alimentan de zooplancton y piensos compuestos. Pueden ser de dos tipos: • Larvas de salmónidos: tras alimentarse de vitelo ya comen piensos compuestos, no necesitan alimento vivo, su cultivo no es tan complejo. • Larvas de no salmónidos: tras alimentarse de su vitelo, necesitan fitplancton, zooplancton, artemia... su cultivo es más complejo. Tienen incluso una fase de “destete” en la que hay que pasarlos progresivamente a una alimentación exógena, y necesitan un pienso “de arranque”. • Nursery • Compran larvas a las hutchery, ya alimentadas con pienso, y las alimentan, en la fase de preengorde. • La nursery vende ya juveniles de un tamaño adecuado para pasar al engorde. • Según la infraestructura de la planta, también se pueden comprar larvas directamente, sin pasar por la nursey, y preengordar y engordarlas en la planta. • Planta de engorde • Compran juveniles o post-larvas y se llevan hasta el estado adulto, en la fase de engorde, hasta que tienen el tamaño de mercado o hasta que sean reproductores, y otra empresa los compre. • Actualmente las grandes empresas forman grupos, que tienen tanto hutcherys, como nurserys y plantas de engorde, pero divididas en distintas empresas. No trabajan juntas las tres plantas para evitar riesgos. El grupo incluso tiene empresas de cultivo de piensos, y se suministran entre ellas. También hay empresas que son totalmente independientes, que no pertenecen a ningún grupo. 2. Según la relación entre las fases biológicas (reproductor-progenie) • Cultivo seminatural o extensivo. • El alimento es natural. En él están todas las fases en la misma masa de agua. Nosotros sólo controlamos las condiciones del cultivo. • Depende de la productividad (capacidad de la masa de agua), que depende a su vez de las características del medio. • Nosotros podemos saber qué capacidad tiene un sitio para producir peces y cuántos puede soportar este sitio. • La productividad natural (K) se halla viendo su calidad nutritiva y su cadena trófica. • B: capacidad biogénica: riqueza nutritiva del agua, depende del fitoplancton, zooplancton...que posee. • L: superficie • k: coeficiente de productividad. Depende de otros cuatro factores; temperatura, salinidad, especie y edad de los peces). • k 2: coeficiente de alcalinidad. • k 3: coeficiente de la especie. Toma un valor u otro según la especie, por ejemplo, si es de agua fría, tiene el valor 1 y si es de caliente, el valor 4. • k 4: coeficiente de edad de los peces. Es más general para todas las especies. • Los valores óptimos de K dependen de la especie. Para la salinidad es más general. El coeficiente de edad es también más general, para todos los peces. • Con todos estos datos se hace una estimación para los peces que podemos cultivar. Se ha de saber la capacidad máxima del agua que poseemos para ver qué cantidad de peces se ha de meter. Las extracciones también han de hacerse según la capacidad del agua, para dejar un número adecuado de peces. • Cultivo verdadero: • Las distintas fases están separadas, incuso se pueden clasificar por pesos. • Según la empresa, se van extrayendo peces de las fases que más convenga. 3. Según la relación población natural/cautiva • Cultivo integral: • Cultivamos una especie cuyo ciclo biológico se puede tener entero. Se cierra todo el ciclo vital, aunque no sea en el mismo cultivo. • Es el tipo de cultivo que se da en un cultivo seminatural. • Semicultivo: • No se puede llevar a cabo todo el ciclo vital. • Las jaulas se suelen dedicar a un tipo de cultivo y los tanques y estanques para otro. 8. según el flujo de agua • Cultivo en circuito abierto: • Se capta el agua del medio, pasa por el cultivo y se tira a la salida. • Cultivo en sistema cerrado: • El agua se reutiliza. • Si hay que controlar mucho el agua (hay que calentarla, enfriarla...) no conviene que sea un sistema abierto, se utiliza siempre uno cerrado, para ahorrar energía. • Todos los cultivos tienen un filtro. En sistemas abiertos es suficiente con un filtro mecánico, mientras que si el sistema es cerrado se usa un filtro biológico, la filtración es más compleja. 9. Según la escala del cultivo • Cultivo en laboratorio. • Cultivo piloto o semiindustrial. • Cultivo industrial. Cultivos especiales • Puede existir una acuicultura tradicional dependiendo de la zona: • Bañicultura: cultivo de lubina específico de una parte de Italia, el cultivo se realiza en arrozales, cuidando de que los peces no se coman el arroz. • Cultivos de agua dulce. • Cultivos de agua salada. • Cultivos de aguas salobres en Francia. • Acuitultura integrada o integral: consiste en aprovechar las masas de agua que se utilizan en la agricultura para la producción de peces. No se utiliza en la acuicultura de transformación y sí en la de producción (acuicultura de subsistencia). Ventajas y desventajas de los cultivos en jaulas o en tanques • En mar abierto se produce más con pocas jaulas y en tierra se necesita mucho más espacio para producir más. • En mar abierto no hay que transportar el agua, por lo que se gasta menos energía y menos dinero. • Las jaulas son más baratas, y la concesión del terreno para montar los tanques es más caro que la concesión de la parcela de mar. • En mar abierto necesitas un barco, y más vigilancia que en tierra. • En mar abierto cada cierto tiempo hay que cambiar las jaulas y lavar las redes (existen lavadoras específicas para redes). • Es más fácil alimentar en tierra que en jaula, se tiende a la automatización de la alimentación, aunque no sea absoluta. • El uso de antibióticos en jaulas es difícil porque está prohibido, es un problema de dispersión. Por ello hay que vacunar de forma individual o administrarlo con la comida. La vacunación en tanques es más fácil. Al limpiar las cubas eliminamos los antibióticos. • La inversión es mucho más cara en el cultivo en tierra que en el de mar abierto, y la producción hoy por hoy es mayor en mar adentro que en tierra. • Ejercicio: una piscifactoría captura huevos fecundados de una especie de pez. • Se realiza la eclosión y las larvas fon mantenidas en tanques con renovación de agua de mar. El alimento utilizado son rotíferos y artemias. • En el preengorde se separan los juveniles por tallas y se mantienen en una alta densidad con alimentación artificial y renovación de agua de mar por bombeo. • El engorde se realiza en esteros con alimentación natural y cuando alcanzan la talla comercial se vende. • Es un cultivo verdadero, un semicultivo, porque está separado por fases. • Se trata de una hutchery con alimentación viva (rotíferos y artemia). • El preengorde es un cultivo intensivo. • Es un cultivo de agua salada. • El engorde es un cultivo extensivo. • Todo el cultivo se realiza en tierra. • No se puede saber si es un cultivo abierto o cerrado en las dos primeras fases, en la fase de engorde (estero) es abierto. + Sedimentación espontánea, TEMA 5: ROTÍFEROS • Usados como alimento de peces carnívoros en general, no salmónidos (porque éstos comen ya directamente pienso artificial). • Lo que más se usaba eran nauplius de Artemia, pero éstos tienen un diámetro de unas 400 micras, y la mayoría de las larvas, cuando empiezan a tomar alimentación viva no tienen la boca tan grande, y el cultivo se detiene. Así que para las larvas se necesita un alimento de tamaño menor (protozoos, nauplius de copépodo...). • A su vez este alimento tiene que ser fácil de coger y producir en grandes cantidades. • Los rotíferos reúnen estas dos características, tienen el tamaño adecuado y son fácilmente cultivables. Además se pueden obtener incluso rotíferos de distinto tamaño. • Otra característica importante de los rotíferos es su flotabilidad, porque las larvas aún no tienen instinto de caza y sólo comen lo que flota. • Además los rotíferos también un buen valor nutritivo. • Uno de los géneros más utilizados de rotíferos es el Brachionus (ver esquemas de rotífero en fotocopia y página web de hutchery). • Su reproducción es por partenogénesis o reproducción amíctica (no meiosis): hembra (2n) F 0 E 0 huevos (2n) • Espontáneamente se produce un estímulo sexual (cambio en el ambiente, en el alimento...no bien conocido) que produce meiosis en la hembra. Esta meiosis forma un huevo n que produce un macho. El macho produce espermatozoides (n) que fecundan a una hembra (n). • Esta fecundación forma un huevo en reposo o de resistencia (2n) hasta que las condiciones cambien y se forme una hembra 2n. • Hay muchos parámetros (temperatura, salinidad, cantidad y calidad de alimento) que alteran estos ciclos, pero no se sabe cómo manipular estos ciclos. El problema es que no se pueden manipular los huevos en reposo, no se sabe cómo hacerlos eclosionar, así q • ue se utiliza el cultivo en fase de hembra amíctica. (ver fotocopia de fase de crecimiento). • Este cultivos se suele hacer en un cilindro cónico, es lo más adecuado (ver fotocopia). • Esta cepa utilizada para el cultivo normalmente se puede comprar, eligiendo el tamaño, según la larva para la que se use. • El cultivo suele hacerse en agua estancada, a la que se va añadiendo el alimento del rotífero. La temperatura, pH, salinidad... se varía según queramos hacer el arranque de la cepa madre, la reproducción, el mantenimiento... • El alimento del cultivo de rotíferos puede ser de dos tipos: • Alimento de producción: algas, otros y mixtos. • Algas (monoalgales). • Otros: levaduras (es lo más utilizado). piensos (harinas mas o menos elaboradas, es lo más económico y tiene una composición muy variable). • Mixtos: algas más levaduras, pienso... según nuestras posibilidades y la cantidad que queramos. • No hay que preocuparse demasiado en la calidad del alimento de producción. • Alimento de enriquecimiento (tras el alimento de producción). • Antes de que los rotíferos sean suministrados como alimento se les da un alimento que enriquece su composición. Se utiliza el rotífero para introducir en la larva los componentes que queramos para que aparezcan posteriormente en su composición. El alimento de enriquecimiento se hace para que los rotíferos incorporen lo que queremos que tomen posteriormente las larvas. • Se realiza introduciendo los rotíferos en unos baños. • Una vez enriquecidos los rotíferos se suministran a las larvas la cantidad adecuada. • Todo esto se relaciona también con la sincronización, es mejor que el tiempo de eclosión sea corto y que los quistes estén sincronizados, eclosionen a la vez. • Calidad de la procedencia • Calidad nutritiva • Hace referencia sobre todo a los ácidos grasos esenciales. Cuando más rico sea en ácidos grasos que nos interese mejor, según el tipo de larva que tengamos. TEMA 7: PECES DE INTERÉS EN ACUICULTURA Criterios de selección • Criterios de mercado • Características organolépticas: sabor, olor, presencia. • Comercialización: demanda, especie estimada en la zona... • Criterios biológicos • Tasa de crecimiento: a mayor tasa de crecimiento, se produce más en menos tiempo. • Eficacia de conversión: de qué manera el alimento se convierte en biomasa animal. Hay distintos índices: • IEA: índice de eficacia alimenticia IEA = incremento de peso / alimento ingerido • FC: factor de conversión FC = alimento ingerido / incremento de peso El IEA se utiliza más en el campo de la investigación y el FC en el de acuicultura. Lo que buscan es conseguir es la máxima cantidad de peces con el menor consumo posible. • Reproducción: conviene utilizar especies que preferentemente se reproduzcan en cautividad (si no hacemos semicultivo). La inmensa mayoría de los peces que se cultiva tienen que asegurar la reproducción de los juveniles. • Resistencia: hay que buscar ejemplares que resistan lo mejor posible las condiciones de cautividad. • Criterios económicos • Es mejor elegir una especie de la que ya se conozca la tecnología para desarrollarla. Hay que saber qué me voy a gastar y cuánto voy a ganar. • Criterios de repoblación • Si cultivamos una especie con el fin de repoblar todos los demás aspectos pierden importancia, por lo normal es que no lo haga una entidad privada con fin lucrativo, sino que es algo del gobierno, no intenta crear mercado. • No hay que aventurarse con especies nuevas, es buena la idea pero no hay mercado. Por ejemplo, el dentón. Una cosa es producirla más barata utilizando piensos más baratos. Esto lo realizan centros oceanográficos para investigación. • Los esturiones se producen de unos años hasta ahora para su consumo. Ahora están tratando de producir caviar de esturión. Esto comenzó con la idea de querer repoblar el Guadalquivir. • Los condrictios no se cultiva. La mayría de los peces que se cultiva son salmioniformes, cypriniformes, perciformes, pleuronectiformes y anguiliformes. Las quimeras no se cultivan. Orden salmoniformes • Trucha arco iris. • Trucha común. • La trucha arco iris junto con la carpa son el origen del cultivo de peces. • La trucha común en España se ha quedado como especie de repoblación, sólo la produce la administración para evitar lo que pasó con la trucha arco iris, que está domesticada, prácticamente no existe de forma natural. • La trucha arco iris es la que más se cultiva, está totalmente controlada, no tiene problemas de tipo tecnológico, aunque sí económicos, ha bajado mucho su precio porque ha aumentado mucho su producción. • En España el problema en las hutcherys es que los huevos son importados de EEUU y de Francia, a la propia empresa le sale más barato comprarlos que producir los huevos. • Salmón • El país que lo produce es Noruega. En España hay producción en Galicia. Está controlado todo su cultivo de forma integral, se puede comprar también sus huevos. • Su cultivo larvario se hace en agua dulce, el engorde en agua dulce o salada. Cuando son adultos adquieren la capacidad de vivir en agua salada. • Son alimentados con pienso artificial en su mayoría, al final se alimentan de forma natural para mejorar su calidad. ORDEN CIPRÍNIDOS • Carpa • En España no se produce pero sí en el norte de Europa. En Asia la producción de carpa es en cantidades industriales. Es bastante simple de cultivar porque es omnívora de aguas cálidas. El problema en España es que no hay mercado, no se come. • Trenca • Su cultivo es bastante parecido al de la carpa. Se utiliza mucho el método extensivo. Se produce algo más que la carpa. • Tilapia • Se produce mucho en Oriente Medio para el consumo de los estadounidenses. Orden Perciformes Familia Carangidae • Seriola • Se requiere mucho trabajo para producirla. Hay varias especies, Seriola dumerili no se consigue producir en cautividad, tiene problemas con la alimentación. • Seriola iapanesa o S. quinquesadiata sí tiene controlada su producción. • En España se produce poco, pero se está investigando (en el oceanográfico de Mazarrón). TEMA 8: ALIMENTACIÓN Y NUTRICIÓIN DE PECES • Las formas de alimentación de peces son muy numerosas, tanto en las formas como en los sustratos. • Según el alimento, los peces pueden ser carnívoros, omnívoros...(ver fotocopia). Los carnívoros tienen mayor requerimiento en proteína animal, por lo que hay que darles harina de pescado (muy caro). Los omnívoros no tienen gran valor en nuestro entorno. No hay ningún herbívoro estricto y los detritivoros tampoco tienen gran valor. La alimentación influye en la morfología, fisiología... Desarrollo anatómico-funcional del digestivo (ver fotocopia evolución eclosión F 0 E 0 adulto) • En primer lugar se produce la eclosión, y nada más eclosionar la alimentación es a través del vitelo . • En segundo lugar se produce el desarrollo del digestivo. Éste puede ser muy variable, desde un digestivo rudimentario hasta otros más o menos desarrollados, por ejemplo los salmónidos son de los que más desarrollado lo tienen. Los carnívoros lo tienen poco desarrollado, por lo que tienen muy poca actividad enzimática en el digestivo. • Cuando acaban con el vitelo muchos no tienen aún bien desarrollado el digestivo, éstos son los que necesitan alimento vivo. El alimento vivo parece que les ayuda a desarrollar antes su digestivo, porque utilizan enzimas propias de la presa para desarrollar su digestivo. Aún no se ha conseguido sustituir en éstos el alimento vivo por el pienso. • Cuando se acaba el vitelo hay un punto de no retorno, cuando ya empiezan a tomar alimentación exógena si no tienen alimento empiezan a digerir sus propias reservas y mueren aún cuando añadamos comida posteriormente. • Cuando ya es un juvenil, tras la metamorfosis, es igual al adulto pero no desarrollado sexualmente. La metamorfosis puede ser más o menos traumática. Digestibilidad • Es el porcentaje de alimento que realmente es absorbido por el animal. A menor digestibilidad, mayor gasto para producir lo mismo, y mayor excreción de N y P (mayor impacto). Cuanto más natural y fresco es el alimento, mayor digestibilidad. • Coeficiente de digestibilidad (CD) = absorbido / ingerido x 100 (ver fórmula) absorbido = ingerido – excretado • Un método directo para determinar el CD consiste en coger todas las heces durante un tiempo y pesarlas, y pesar todo el alimento que se le ha echado. • Un modo indirecto de averiguarlo es usar un marcador (colorante) en el alimento, que no se absorba, en una determinada concentración. Luego se coge una cantidad de heces y se mira la concentración del marcado, y se ve cuál es la digestivilidad. • No podríamos determinar, de toda la cantidad de proteína que aparece en las heces, cuál es proteína propia del pez (descamaciones, mucosas, enzimas...) y la que realmente viene del alimento. En otros animales sí se puede determinar pero en peces no, por eso se llama CD aparente (va a aparecer más proteína de la que debería debida sólo por el alimento) . (ver fórmula) Factores que afectan a la digestibilidad • Temperatura. • Tamaño. • Composición de la dieta. • Cantidad que se ingiere (a mayor comida, mayor velocidad de evacuación, menor tiempo de digestión). • Los carbohidratos, en las especies carnívoras se digieren mal, sobre todo los de alto peso molecular, como el almidón, que es muy usado en alimentación animal. Si el almidón es crudo se digiere mal, si está cocido o gelatinizado se absorbe mejor. • Si los carbohidratos además son complejos, alteran la digestibilidad de otras sustancias. Bien utilizados, los carbohidratos ahorran muchos otros componentes, como las proteínas, y por tanto mucho dinero. Los carbohidratos se usan además como compactante del alimento. • Hay que conocer el metabolismo y los requerimientos nutritivos de los peces para saber qué dieta darles. Por ejemplo, si son poiquilotermos no gastan energía en mantener su temperatura corporal, tienen la temperatura del medio. • También es mejor que el producto de excreción de proteína sea amoniaco, porque se pierde menos energía. • También se ahorra energía por el hecho de flotar... Niveles de metabolismo • Metabolismo basal o estándar. • Energía necesaria para mantener los procesos básicos. En poiquilotermos se ve modificado, no siempre es igual. Muy difícil de medir en peces, es más fácil medir el metabolismo de rutina. • Metabolismo de rutina . • Energía que gastan los animales mantenidos en ayunas, en reposos y sin estrés. • Metabolismo de actividad. • Nivel 1: el animal está comiendo y moviéndose, pero con la menor actividad posible. • Nivel 2: el animal se mueve hasta la máxima velocidad, y se está alimentando. Factores que afectan al metabolismo • Temperatura. • Tamaño de los animales (relacionado con la edad) • Oxígeno. Debe estar por encima del nivel crítico de oxígeno para esa especie. Existe una influencia de la alimentación en el consumo de oxígeno. Si el animal está en ayunas su consumo de oxígeno es mucho más bajo. Si se está alimentando hay un aumento en el consumo de oxígeno (el doble o más). Generalmente cuantas más proteínas se ingieren, más consumo de oxígeno. • Además si la dieta es absolutamente pobre en azúcares sufren malformaciones, por lo que hay que suministrar alguna cantidad de azúcares sencillos. Además los azúcares tienen un efecto ahorrador de proteína y pueden usarse como cementante. Requerimientos de fibra • Es necesario un aporte de fibra óptimo (facilita el persistaltismo y la extracción de algunos nutrientes). Aporte de vitaminas y minerales • El problema es que en principio se suministran vitaminas y minerales de sobra, en unos complejos que se añaden aparte de la dieta, y no hay estudios para ver las cantidades óptimas necesarias. • Sí se sabe que algunas vitaminas son esenciales, como algunas de las liposolubles, y algunos minerales sí hay que suministrarlos, como el Ca y P, en cantidades importantes. • Los requerimientos en vitaminas son distintos según sean omnívoros o carnívoros. Alimentación natural y artificial • Hace referencia a la forma de alimentación. Los rotíferos, por ejemplo, constituyen una alimentación artificial de un alimento natural. • La alimentación natural se refiere a los cultivos extensivos y seminaturales. • Existen distintos métodos físicos, químicos y biológicos para mejorar un sistema que nosotros consideramos “natural”. • Métodos físicos: • Clarificación de aguas. • Modificación de la profundidad, que afecta a la producción primaria. • Regeneración de gases. • Métodos químicos: • Abonos naturales o sintéticos, que aumentan la producción de fitoplanton, y por tanto genera mayor cantidad de nutrientes. • Mejorar las condiciones del suelo del estanque. • Métodos biológicos: • Policultivos: organización de distintas especies en una misma masa de agua, con distintos nichos ecológicos. Se pueden utilizar mezclas de especies que se comen unas a otras, o de distinto tamaño, o con valor comercial todas... • Evitar la presencia de algún animal que no interese (ataque biológico contra esa especie). Tipos de alimento • Alimento vivo • Alimento inerte (no vivo). Hay distintas posibilidades, puede que no sea estrictamente artificial. No todos los inertes son muertos. • Pescado fresco. • Piensos. • Alimento suplementario: completa un alimento incompleto • Alimento complementario. Mejora el uso de un alimento completo. • Alimento completo optimizado. Es bueno, cumple todos los requerimientos y además mejoran alguno de ellos. • Alimentación artificial (ver fotocopia manejo/gestión del alimento) • La presentación del alimento también importa, su textura, tamaño... para que sea aceptado por los peces. Por ejemplo, para los peces grande si los gránulos son pequeños necesitan buscar más, por lo que le cuesta más. Piensos artificiales • Se clasifican, según la cantidad de agua que lleven, en: • Dietas húmedas. • Dietas semihúmedas. • Dietas secas. • Las húmedas son de material “fresco” triturado (pescado, calamares...) el problema está en que llevan mucho agua y no se pueden almacenar más de 1-2 días. • Las semihúmedas llevan material fresco y harina de pescado, y tampoco aguantan mucho. • Las dietas secas sí aguanta hasta 6 meses, y se pueden comprar grandes cantidades y almacenarlas. • Algunas especies requieren necesariamente piensos húmedos, aunque sea más difícil de elaborar, y no admiten pienso seco. • Existen distintos tipos de pienso seco según su composición. Algunos tipos de pienso seco, como el extrusado, mejoran el contenido energético de las grasas. • Se están usando, en experimentación, microencapsulados (pienso para intentar sustituir a Artemia). El problema es que como es apara alimentar larvas, el tamaño debe ser muy pequeño. Los microencapsulados llevan unas soluciones con ciertas sustancias que se quieren vehiculizar, pero no pueden usarse aún para sustituir todo el alimento. Elección de la dieta y la ración • Existen distintos factores para elegir la dieta, como el factor económico... • Para saber la ración, cuánto hay que suministrar, hay que ver los requerimientos en proteínas, grasas... y la composición de la dieta. (ver fotocopia tabla de alimentación). • Las tablas de alimentación está basada en la temperatura del medio y en el peso medio del pez, así se calcula el porcentaje de alimento que hay que darlo. Al aumentar el peso, el porcentaje de alimento va disminuyendo. Estas tablas se pueden usar como previsión para el proyecto, junto con una tabla de crecimiento. Se debe ir calculando la biomasa que tienes, muestreando al azar...y ver la mortalidad por medio de una tasa (¿?) • La frecuencia de comidas también es variable. Conviene dar más de una vez y asegurarse de que todos los peces coman. Tres comidas al día es suficiente, aunque pueden variar según la forma de la jaula, la disposición... • La forma de alimentación también se elige, la mejor pero la más cara es la forma manual, con una pala. Es el mejor modo de ver que los peces no comen, cuándo dejan de comer. Si tienen hambre se salen del agua, y se nota, y si esta la persona esto lo controla. Pero normalmente hay que automatizar la comida. Ahora hay sistemas de alimento más o menos complicados, mediante ordenador, tocando una varilla... el problema es que se puede desperdiciar alimento y que los peces comen para vivir, y lo que conviene es que coman para engordar. • Si comen cuando quieren (acuicultura ecológica) el producto es mejor, están menos estresados... pero el producto es más caro. Materias primas para diseño de dietas (ver fotocopia). • La proteína es el componente más caro de la dieta. Lo más habitual es que venga en forma de harina de pescado (se intenta comprar la más barata). Otros productos de origen vegetal, como la soja, intentan sustituir la harina de pescado, ya no se usa la harina de carne por el problema de las vacas locas. Aunque se intenta sustituir, siempre se ha de suministrar harina de pescado, no puede de momento sustituirse totalmente. • Para las grasas también se usa la harina de pescado, aunque hay que añadir algunas grasas más, bien de origen vegetal o animal. • Los carbohidratos no son esenciales pero son muy usados, como el almidón. • Las vitaminas y minerales se suministran en complementos alimenticios, preparados... aunque también están en el resto de harinas, soja... • Sí se suele añadir un aporte de antioxidantes, conservantes, atrayentes... Formulación de una dieta • Consiste en la determinación de los componentes que conforman una dieta, su proporción, e intentar que sea lo más barata posible. • Hay que conocer los requerimientos nutritivos, los aspectos de producción (el procesado tecnológico, que puede alterar la calidad nutritiva y la disponibilidad de los ingredientes). • También hay que tener en cuenta el aspecto económico, habrá dietas de mejor y peor calidad, más o menos caras... si es de baja calidad, habrá que suministrar mayor cantidad... • Se puede hacer un pienso caro, de gran calidad, y utilizarlo para investigación... • Métodos de formulación • La dieta se puede formular desde el comienzo, si no se sabe nada inicialmente. Se establecen unas ecuaciones donde las variables son las proteínas, grasas... y se calcula cuáles son las cantidades idóneas para la harina de pescado, soja... las hay todo lo complicado que se quiera, con ordenadores, sistemas de ecuaciones, utilizando el precio como variable... Estas fórmulas se están actualizando y mejorando continuamente. Control de calidad • Para la luz, en peces, el principal órgano receptor es la glándula pineal, aunque también tienen un papel importante los ojos. La glándula pineal va liberando melatonina con un patrón determinado, que se altera según haya más o menos luz. La melatonina controla el eje hipotálamo F 0 E 0 hipófisis F 0 E 0 gónadas. Ritmos endógenos • Los patrones de funcionamiento interactúan con los ritmos endógenos, hay actividades fisiológicas cíclicas que funcionan independientemente de los factores ambientales, por ejemplo, el sueño, aunque los factores ambientales a a desencadenar la respuesta, son “encarriladores” de os patrones endógenos. Reproducción en acuicultura • En las hutchery puede interesar obtener gametos o huevos fuera de la puesta natural. También podemos buscar hibridaciones entre especies cercanas, para mejorar algunas características. También se puede inducir una puesta antes del momento natural, en el momento natural y después del momento natural, para obtener tres puestas. • Técnicas de inducción • Actúan sobre el control endocrino de la reproducción, modificándolo. En cada uno de los pasos del ciclo pueden actuar distintas hormonas, se puede intervenir a distintos niveles (hipotálamo, hipófisis o gónada). (ver sustancias que actúan a distintos niveles en fotocopia). • Podemos intervenir con sustancias o alterando las condiciones ambientales. Esta opción es mejor porque no se altera el animal. • Las técnicas utilizadas son: • Variación del fotoperiodo y temperatura. • Hipofisación: se cogen hipófisis, se machacan... y se extrae un extracto de hipófisis que se inyecta para inducir la maduración. Este método actúa a nivel de la gónada. • Inyección de gonadotropina: algunas veces se inyecta no para inducir toda la puesta, sino para acelerar algún paso determinado. Es más usado en investigación. • A la hora de inyectar, se deben tener en cuenta. • Estado de madurez de la gónada, bien a simple vista, por experiencia, o por extracción de óvulos o espermatozoides.... el problema puede estar en especies cuyos óvulos maduran a distinto tiempo. • Índice gonadosomático (peso gónada / peso animal x 100). Aumenta conforme aumenta la maduración de la gónada. (ver fórmula) • Observación del ensanchamiento del abdomen del pez. • La calibración de la dosis va a depender de: • Tipo de sustancia. • Estado de madurez: cuanto más maduro esté habrá que poner menos cantidad. • El tiempo entre las inyecciones también va a depender de la sustancia a inyectar y del periodo de latencia. • La sensibilidad del ovario a distintas sustancia son es siempre la misma, ya que hay subidas y bajadas hormonales, con lo que hay distinta sensibilidad en los ovarios a distintas sustancias y tiempo (no sólo varía en el mes o en el año, incluso en un día puede variar la sensibilidad). Técnicas de puesta y fecundación • La fecundación y puesta pueden ser: • Natural no controlada: • No intervenimos de ningún modo. • Natural controlada: • No intervenimos en la reproducción pero sí en mover los ponedores para colocarlos en lugares óptimos para la puesta (pero no la inducimos). Por ejemplo, una corriente de agua se va llevando los huevos y posteriormente esta agua se filtra. • Artificial: • Se interviene desde en la inducción hasta en la propia fecundación. • Con la fecundación artificial obtenemos productos gonadales y provocamos nosotros la fecundación. Para ello se estimulan los animales para que expulsen los productos gonadales, y los del macho y la hembra se unen en un recipiente según la especie, que puede ser: • En medio líquido. Agua u otro diluyente donde están el producto de la hembra. Se añade el del mayo, se mezclan y se deja que se produzca la fecundación. • En seco: no se utiliza el diluyente. • Los métodos utilizados en las especies de interés son (ver fotocopia). • En salmón, por ejemplo, lo más idóneo es variar el fotoperiodo y la temperatura. TEMA 10: CICLO BIOLÓGICO. CRECIMIENTO Desarrollo embrionario F 0 E 0 desarrollo larvario F 0 E 0 engorde • El desarrollo se inicia con la fecundación, cuando el óvulo no está totalmente maduro. Tras la fecundación, termina la maduración. • El desarrollo embrionario presenta periodos o fases. La eclosión no es una fase que marque el periodo de desarrollo, el desarrollo no acaba con la eclosión. Las fases son: • Desarrollo embrionario inicial. Eclosión • Desarrollo embrionario transicional o larvario. Metamorfosis • Desarrollo postembrionario. • Con la fecundación se inicia el desarrollo dentro del huevo. Cuando se fecunda el huevo, éste sufre transformaciones para que no entre otro espermatozoide. Existen problemas de manipulación, en la hutchery sólo se puede usar el huevo pigmentado en el que se ven los ojos. Los huevos son débiles excepto en esta etapa. • La eclosión se produce por un sistema enzimático que rompe la cáscara. Además el animal se mueve para salir del huevo. Lo que sale del huevo se llama larva 1, y posee todo el vitelo. Tasa de desarrollo o velocidad de desarrollo • Es la velocidad que tarda en alcanzar las distintas etapas. Es interesante conocerla y ver los factores que le afectan, que son: • Temperatura: • En principio acelera el desarrollo. Al aumentar la temperatura el número de días necesarios para que se produzca la eclosión disminuye. En un margen importante de temperatura es casi una relación lineal, la temperatura por el número de días es constante, apareciendo el concepto de grados-dia. Cada especie tiene un número de grados-día: T · D = k T · D es el número de grados día para la eclosión de una especie concreta. Dependiendo de la temperatura durará más o menos, y se puede manipular. • Las consecuencias metabólicas son que los huevos son poiquilotermos, al aumentar la temperatura, aumentan el crecimiento y aumentan el metabolismo, por lo que se pierde mucha temperatura. • La temperatura influye en la tasa de eclosión. Todos los huevos no eclosionan a la a vez. La eclosión dura desde que eclosiona el primero hasta que eclosiona el último. El aumento de temperatura hace que disminuya el tiempo de eclosión de todos los huevos. • La línea de crecimiento si no hubiera ningún efecto como es el del aumento de tamaño no sería sigmoide, ya que el aumento de tamaño corporal enlentece el crecimiento. • Una forma de expresar el crecimiento de los peces sería mediante la tasa de crecimiento instantáneo. • (ver fórmula) • PI: peso inicial • PF: peso final • La tasa de crecimiento instantáneo indica lo que crece al día. Esta fórmula la utilizaríamos si cogemos un margen de tiempo que sea lineal en la curva. • La curva sigmoide mantiene siempre las mismas condiciones. • Esta ecuación se ajusta al crecimiento de algunos peces, hay otros que ni siquiera forman esta curva y otra ecuación a la que le podemos introducir la temperatura (algunos peces crecen en función de la temperatura). Factores que afectan al crecimiento FACTORES DE ORIGEN INTERNO • Sexo: • Importante porque según la especie el macho y la hembra no crecen igual. • Para evitarlo existen técnicas para manipular el sexo de los peces y los parámetros genéticos. • Características genéticas: • Incluso dentro de la misma especie hay individuos que tienen mayor capacidad de encontrar alimento, mayor habilidad para competir, mayor resistencia a las enfermedades... • Depende de la especie podemos intentar mejorar cualquiera de las características mencionadas mediante programas genéticos. • Estado fisiológico: • Estado en el que se encuentra el animal, puede estar enfermo o parasitado. A veces no se observan los síntomas, incluso comiendo puede que no crezca porque su fisiología está alterada porque está parasitado. • Estrés: en animales en cautividad siempre hay un nivel de estrés, ya que hay que manipularlo para darle de comer, pesarlo, tratarlos... hay que conseguir que sea el menor posible. • En el ciclo reproductivo: cuando se ingiere energía se utiliza para la maduración de gónadas, y entonces no crece, pero esto se puede manipular para que no ocurra la maduración. • Estado nutricional: hay que mirar cuánto comen, si comen más o menos, si está enfermo come menos o digiere mal... • Peso/tamaño: Cuando el animal va creciendo más su crecimiento es menor. Al aumentar el peso, la energía se destina a la tasa de crecimiento (a crecer) o a la tasa metabólica (otros procesos, no hay crecimiento). En peces pequeños la energía destinada a crecimiento es mayor que la destinada a otros procesos, cuando se llega a un determinado momento los peces grandes utilizan más energía en otros procesos que en crecer. (ver gráfica) FACTORES DE ORIGEN EXTERNO Factores Bióticos • Alimentación • Tamaño de la ración: (ver gráfica) • Influye en el crecimiento. Si no le damos nada de comer van perdiendo peso. Si le damos un poquito de comer, siguen perdiendo peso. • Le tenemos que dar una cantidad de alimento por encima de la cual sí aumentan de peso, en este punto no crece ni pierde peso, esta es la ración de mantenimiento (crecimiento cero). A partir de aquí el animal crece y aumenta el peso . • Si crece lo máximo le estamos dando la ración máxima, que es todo lo que puedan comer, el crecimiento será máximo. • A partir de la ración máxima su patrón de morfología y su fisiología no le permiten crecer. Hay un momento en el que la relación entre ración y crecimiento es máxima. • Hay un momento en el que el crecimiento va aumentando más lentamente, aunque nosotros aumentemos lar ración, se obtiene el crecimiento óptimo con la ración mínima. A esta cantidad se le llama ración óptima. A partir de esta ración no es que no crezca, sino que lo incorpora de una forma peor. (así perdemos dinero, si me interesa engordar rápido le doy más aunque me cueste más dinero). • Competición • Hay especies que requieren un espacio óptimo para cada tamaño. La carga de larvas es distinta que la carga de juveniles. Se puede gestionar la carga óptima para obtener el crecimiento que queremos en nuestra planta (puedo tener más peces aunque me crezcan menos, depende de cómo gestionemos la planta). Factores abióticos • Temperatura (ver fotocopia tasa crecimiento/temperatura) • Al aumentar la temperatura, aumenta el crecimiento, hasta una temperatura óptima, a partir de la que disminuye la tasa de crecimiento. Si aumenta la temperatura los animales comen más, pero una vez superada la temperatura óptima, aunque aumentemos la ración, no hay más crecimiento. Lo normal es que no se superen las temperaturas óptimas. • Fotoperiodo • Según la especie se puede modificar el crecimiento variando el fotoperiodo, pero no se suele hacer. La temperatura y el fotoperiodo van juntas, depende de la estacionalidad. • Calidad del agua: • pH: normalmente aguantan grandes variaciones de pH, en un rango amplio. Por encima o debajo de este rango se altera el crecimiento. • Salinidad: en eurihalinos, el cambio de rango de salinidad afecta al crecimiento, normalmente aumentan el peso al cambiar a agua salobre, pero modifica el sabor del pez. • Concentración de oxígeno: (ver gráfica) endógena en las mismas bandejas. Lo mismo sucede con la dorada, lubina... esto es rutina general pero se puede variar según sea el funcionamiento de la planta. • Hay una gran mortalidad en el estado larvario. Nos interesa mantener una densidad adecuada en el agua, porque en principio no hay instinto de caza, el animal como lo que se encuentra, y el agua debe estar limpia. La alimentación exógena debe ser de calidad. • (ver gráfica) Las diferencias en la supervivencia radican en los distintos tipos de dieta. Con alimentación viva el índice de mortalidad es menor. • Existe toda una metodología en la alimentación a lo largo del cultivo larvario. • La mayoría de peces marinos (lubina, dorada) necesitan alimentación viva en el cultivo larvario. Hay que ir cambiando de alimento conforme pasa el tiempo y va aumentando el tamaño del pez. La alimentación no se cambia de golpe, antes de cambiarla se dan los dos alimentos simultáneamente, por ejemplo, rotíferos y artemia, y luego se quita uno de ellos (ver fotocopia). Pre-engorde y engorde • Tras el cultivo larvario, cuando ya están con pienso seco, se pasa a la fase III y IV (pre-engorde y engorde). Esto suele hacerse tierra adentro, en tanques. • En el preengorde se deben ir haciendo clasificaciones por tamaños, para esto hay métodos más o menos económicos y otros más sofisticados, como máquinas clasificadores. Algunas especies, como el rodaballo, son difíciles de clasificar por máquinas porque es plano. Se utilizan entonces mesas para separarlo por tamaño. También hay tecnologías más caras, como aspiradores que aspiran los peces por un tubo, primero aspiran los más pequeños y después los más grandes... • Existen cabezas y colas en el tamaño de los peces, que se irán separando. Las colas si son muchas se van eliminando. • El engorde se hace dependiendo de al especie, en jaulas, mar adentro, en ríos, con corriente...casi todos se hacen en jaula o en esteros, por ejemplo, la dorada o lubina. Actualmente se está empezando a producir lubina tierra adentro. Los salmónidos generalmente se engordan en tanques. Para las truchas no se pueden utilizar las jaulas. Los salmones se engordan primero en agua dulce y después en agua salda, en jaulas. Existen especies voraces, como la dorada, que si no está bien alimentada se vuelve agresiva y puede comerse a otros peces o las radas. • Para sacar el producto también hay distintos métodos: desplazar la jaula hasta el muelle y sacar la red, sacar la red en el mismo sitio sin mover la jaula... • Los animales se suelen sacrificar con electricidad (truchas) o hielo, no por asfixia. El hielo también hace que el animal tenga mejor aspecto, más fresco. También pueden dispararse con escopetas (los atunes) o con arpones electrificados, el problema de los arpones es que se rompe la columna vertebral del atún, y la carne tiene peor calidad.