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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
2021
Evaluación de la remoción de materia orgánica en cultivo de Evaluación de la remoción de materia orgánica en cultivo de
bocachico (Prochilodus magdalenae) a escala de laboratorio bocachico (Prochilodus magdalenae) a escala de laboratorio
mediante la aplicación de biofloc producido a partir de mediante la aplicación de biofloc producido a partir de
subproductos de caña de azúcar subproductos de caña de azúcar
Angie Marcela Ravelo Isaquita Universidad de La Salle, Bogotá, [email protected]
Victor Alfonso Totena Rodríguez Universidad de La Salle, Bogotá, [email protected]
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Citación recomendada Citación recomendada Ravelo Isaquita, A. M., & Totena Rodríguez, V. A. (2021). Evaluación de la remoción de materia orgánica en cultivo de bocachico (Prochilodus magdalenae) a escala de laboratorio mediante la aplicación de biofloc producido a partir de subproductos de caña de azúcar. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/1942
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I
Evaluación de la remoción de materia orgánica en cultivo de
bocachico (Prochilodus magdalenae) a escala de laboratorio
mediante la aplicación de biofloc producido a partir de subproductos
de caña de azúcar
Angie Marcela Ravelo Isaquita
Victor Alfonso Totena Rodríguez
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ D.C.
2021
II
Evaluación de la remoción de materia orgánica en cultivo de
bocachico (Prochilodus magdalenae) a escala de laboratorio
mediante la aplicación de biofloc producido a partir de subproductos
de caña de azúcar
Angie Marcela Ravelo Isaquita
Victor Alfonso Totena Rodríguez
Trabajo de grado presentado como requisito para optar por el título de Ingeniero
Ambiental y Sanitario
Director
Roberto Rafael Balda Ayala
Ingeniero de Alimentos
Esp. Ingeniería Sanitaria
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ D.C.
2021
III
DEDICATORIA
Quiero dedicar este triunfo en primer lugar a Dios, por todas y cada una de las oportunidades y
bendiciones que ha puesto en mi camino, por ser mi bastón, mi guía y mi luz en todo momento,
por dotarme de inteligencia, resiliencia, valor y mucha fuerza para continuar aun cuando se
presentan dificultades.
A mi familia, especialmente a mi madre, Melva, por ser el pilar en mi vida; quiero agradecerle
por su esfuerzo incansable, todas sus enseñanzas, consejos y el amor que me ha brindado
siempre, así como por inspirar en mí el valor de luchar por un futuro mejor, como consecuencia,
este logro también es suyo. Igualmente, a mi padre, Marcelino, por acompañarme y apoyarme
durante este largo proceso. A mi hermano Samuel por escucharme y estar presente en todo
momento, tanto en las dificultades como en los éxitos. Los amo inmensamente.
A mi tío Oliverio, un hombre de gran sabiduría, muy observador, siempre crítico y analítico;
quien promovía en nosotros la curiosidad, el ánimo por adquirir conocimiento y crecer no solo en
saber sino también como personas. Gracias infinitas.
A mis amigos, quienes me motivaron, me dieron fortaleza y lucharon conmigo durante este largo
camino convirtiéndose en mucho más que compañeros de sueños y batallas; les agradezco
muchas cosas aprendidas.
Angie Marcela Ravelo Isaquita
IV
DEDICATORIA
Dedico este logro a Dios primeramente por ser el dador de la vida, mi amigo, mi sustento, y mi
guía en todo momento, por ser quien me dio la oportunidad de poder escalar peldaños sin
importar las adversidades.
A mi padre Andres Totena, quien con su ejemplo y gran fortaleza ha hecho de mi un buen ser
humano, especialmente a mi madre Esneda Rodriguez, quien me instruyo siempre a hacer lo
correcto, a no andar por los malos caminos y que hasta su último momento me acompaño
siempre y por cosas de Dios no pudo presenciar tan anhelado sueño para ella, a mis hermanos y
segundos padres, Sandra Totena, Carlos Totena, Manuel Totena, Derly Totena, Elizabeth Barrera,
quienes me han cuidado, acompañado y ayudado durante toda mi vida, a mis sobrinos Camila y
Julian quienes son como mis hijos.
Finalmente dedico esta tesis a mis tías Piedad Rodriguez y Rosa Rodriguez, quienes me
aconsejaron, cuidaron y apoyaron a lo largo de mi vida universitaria, para todos ellos este gran
logro.
Victor Alfonso Totena Rodríguez
V
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos en primer lugar a Dios, que nos ha permitido llegar hasta este punto y culminar
nuestro proceso académico, también a nuestras familias por su apoyo y amor incondicional.
Al ingeniero Roberto Balda por acompañarnos, brindarnos de su conocimiento y dedicación
durante el desarrollo de esta tesis. Asimismo, por sus consejos y observaciones que nos
permitieron mejorar y llevar a cabo esta tesis.
Finalmente agradecemos la Facultad de Ingeniería, al Programa de Ingeniería Ambiental y
Sanitaria y a la Universidad de La Salle por trasmitirnos y llenarnos no solo de conocimientos
académicos sino también de valores para la vida.
Angie y Víctor
VI
RESUMEN
El presente estudio se llevó a cabo en condiciones de laboratorio y evaluó el desempeño de la
tecnología biofloc aplicada en el levante de alevines de bocachico (Prochilodus magdalenae) así
como su influencia en el desarrollo de estos. Se sembraron en total 50 individuos, distribuidos en
cantidades iguales en dos unidades experimentales: acuario experimental (T1) donde se implementó la
tecnología biofloc y al cual se le suministró melaza como fuente de carbono, y el acuario blanco (T0)
en donde se mantuvieron condiciones similares a las presentadas en la producción convencional.
Durante la investigación, la cual tuvo una duración de 18 días, se evaluaron parámetros de
calidad de agua como: OD, pH, DBO5, DQO, amonio total, nitritos, nitratos y fosfatos, además de los
pesos y longitudes de los peces, las variables se contrastaron mediante la prueba T-Student y U Mann
Whitney (p<0,05). Se determinó que las concentraciones de DBO5 y DQO más altas fueron
reportadas para el acuario biofloc siendo 38, 35 mg/L y 102 mg/L respectivamente mostrando estos
dos parámetros diferencias estadísticamente significativas frente al acuario blanco (T0); otros
parámetros como amonio total, nitritos y nitratos demostraron concentraciones más bajas para este
sistema comparado con el acuario blanco (T0). En cuanto a los individuos se observó que la
sobrevivencia en ambos casos fue del 100% y que en su desarrollo no se presentaron diferencias
estadísticamente significativas entre ambos acuarios.
Los resultados de esta investigación permiten concluir que el biofloc en el sistema acuario
experimental (T1) no alcanzó la madurez necesaria para evidenciar una disminución en las
concentraciones tanto de DBO5 y DQO siendo estos indicadores de contaminación por materia
orgánica en el agua, y que, además no contribuyó con el incremento del desarrollo de los peces.
Palabras clave: Bocachico, biofloc, materia orgánica, melaza, calidad del agua
VII
ABSTRACT
The present study was carried out under laboratory conditions and evaluated the
performance of the biofloc technology applied in the raising of bocachico fingerlings
(Prochilodus magdalenae) as well as its influence on their development. A total of 50 individuals
were sown, distributed in equal quantities in two experimental units: experimental aquarium (T1)
where biofloc technology was implemented and which was supplied with molasses as a carbon
source, and the white aquarium (T0) where they were kept. conditions like those presented in
conventional production.
During the investigation, which lasted 18 days, water quality parameters were evaluated
such as: DO, pH, BOD5, COD, total ammonia, nitrites, nitrates and phosphates, in addition to the
weights and lengths of the fish, the variables were contrasted using the T-Student and U Mann
Whitney tests (p <0.05). It was determined that the highest BOD5 and COD concentrations were
reported for the biofloc aquarium, with 38, 35 mg/L and 102 mg/L respectively showing these
two parameters statistically significant differences compared to the white aquarium (T0); other
parameters such as total ammonium, nitrites and nitrates showed lower concentrations for this
system compared to the white aquarium (T0). Regarding the individuals, it is presented that the
survival in both cases was 100% and that in their development there were no statistically
significant differences between both aquariums.
The results of this research allow to conclude that the biofloc in the experimental
aquarium system (T1) did not reach the necessary maturity to show a decrease in the
concentrations of both BOD5 and COD, these being indicators of contamination by organic
matter in the water, and which also did not contribute to the increase in fish development.
Keywords: Bocachico, biofloc, organic matter, molasses, water quality
VIII
TABLA DE CONTENIDOS
GLOSARIO ...................................................................................................................................... 1
1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 4
2. OBJETIVOS ............................................................................................................................. 6
2.1. Objetivo general ................................................................................................................ 6
2.2. Objetivos específicos ......................................................................................................... 6
3. MARCO DE REFERENCIA .................................................................................................... 7
3.1. La acuicultura en Colombia ........................................................................................... 7
3.1.1. Constitución y crecimiento de la acuicultura en Colombia ........................................ 7
3.1.2. Clasificación de la acuicultura, la piscicultura y los acuicultores .............................. 9
3.2. Ciclo del nitrógeno ....................................................................................................... 12
3.2.1. Ciclo del nitrógeno en estanques piscícolas ............................................................. 12
3.2.2. Ciclo del nitrógeno en sistemas biofloc .................................................................... 15
3.3. La tecnología biofloc .................................................................................................... 15
3.3.1. Definición de la tecnología biofloc .......................................................................... 15
3.3.2. Microorganismos presentes en la tecnología biofloc ............................................... 17
3.3.3. Intensidad de mezcla ................................................................................................ 18
3.3.4. Valor nutricional del biofloc .................................................................................... 19
3.3.5. Parámetros que influyen en la producción de biofloc .............................................. 20
3.4. El Bocachico (Prochilodus magdalenae) .................................................................... 21
3.4.1. Clasificación taxonómica ......................................................................................... 21
3.4.2. Características morfológicas .................................................................................... 21
3.4.3. Migración y reproducción ........................................................................................ 22
3.4.4. Hábitat natural .......................................................................................................... 23
3.4.5. Alimentación ............................................................................................................ 24
3.4.6. Vulnerabilidad .......................................................................................................... 24
3.4.7. Parámetros fisicoquímicos del agua para el cultivo de bocachico ........................... 24
4. LOCALIZACIÓN DEL LUGAR DONDE SE DESARROLLA LA INVESTIGACIÓN ..... 25
5. METODOLOGÍA ................................................................................................................... 26
IX
5.1. Adecuación del sistema ................................................................................................... 26
5.1.1. Adecuación de acuarios ............................................................................................ 26
5.1.2. Inoculación del acuario con tecnología biofloc (T1) ................................................ 28
5.1.3. Recepción, tratamiento y distribución de individuos ............................................... 32
5.1.4. Alimentación ............................................................................................................ 33
5.2. Medición de parámetros fisicoquímicos y pruebas biométricas .................................. 35
5.2.1. Medición de parámetros fisicoquímicos .................................................................. 35
5.2.2. Pruebas biométricas .................................................................................................. 36
6. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS ................................................................... 38
6.1. Análisis de parámetros fisicoquímicos ............................................................................ 39
6.1.1. Comparación entre Demanda Biológica de Oxígeno, Amonio total, Nitritos ,
Nitratos y Fosfatos. .................................................................................................. 39
6.1.2. Comparación entre pH y Amonio Total ................................................................... 44
6.1.3. Comparación entre Demanda Biológica de Oxígeno y Oxígeno Disuelto ............... 46
6.1.4. Comparación entre Demanda Biológica de Oxígeno y Demanda Química de
Oxígeno… ................................................................................................................ 49
6.2. Análisis de parámetros biométricos y desarrollo ............................................................. 51
6.2.1. Peso de los peces y ganancia de peso ....................................................................... 51
6.2.2. Longitud de los peces y ganancia de longitud .......................................................... 53
6.2.3. Sobrevivencia ........................................................................................................... 54
7. CONCLUSIONES .................................................................................................................. 55
8. RECOMENDACIONES ......................................................................................................... 57
9. EXPECTATIVAS DEL PROYECTO .................................................................................... 59
10. REFERENCIAS .................................................................................................................. 60
11. ANEXOS ............................................................................................................................. 69
X
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Producción pesquera en Colombia (Ton) ......................................................................... 8
Figura 2. Ciclo del nitrógeno en estanques piscícolas ................................................................... 14
Figura 3. Ciclo del nitrógeno .......................................................................................................... 14
Figura 4. Microorganismos encontrados en muestras de flóculos (Algas, cianobacterias,
diatomeas, ciliados, rotíferos, nemátodos y levaduras) .................................................................. 18
Figura 5. Bocachico (Prochilodus magdalenae) ............................................................................. 22
Figura 6. Unidades experimentales: 1. Acuario experimental (T1) y 2. Acuario blanco (T0) ........ 27
Figura 7. (1). Blower para la aireación. .......................................................................................... 28
Figura 8. (1). Manguera siliconada, (2). Válvula antirretorno, (3). Manguera difusora y (4).
termostato ....................................................................................................................................... 28
Figura 9. Probiótico Bactercol Plus ................................................................................................ 29
Figura 10. Dosificación de melaza ................................................................................................. 31
Figura 11. Proceso de aclimatación de los peces. .......................................................................... 32
Figura 12. Apertura de la bolsa ...................................................................................................... 32
Figura 13. Concentrado para peces ................................................................................................ 34
Figura 14. Comparación de las concentraciones de DBO5, amonio, nitritos, nitratos y fosfatos
para el acuario experimental (T1) ................................................................................................... 40
Figura 15. Comparación de las concentraciones de DBO5, amonio, nitritos, nitratos y fosfatos
para el acuario blanco (T0) ............................................................................................................. 41
Figura 16. Comparación entre la concentración de Amonio y el pH en el acuario experimental
(T1) ................................................................................................................................................. 44
Figura 17. Comparación entre la concentración de Amonio y el pH en el acuario blanco (T0) .... 44
Figura 18. Comparación de la concentración de DBO5 y OD para el acuario experimental (T1) .. 46
Figura 19. Comparación de la concentración de DBO5 y OD para el acuario blanco (T0) ............ 47
Figura 20. Comparación de la concentración de DBO5 y DQO del acuario experimental (T1) ..... 49
Figura 21. Comparación de la concentración de DBO5 y DQO en el acuario blanco (T0) ............ 50
Figura 22. Peso promedio semanal de los peces en acuario experimental y acuario blanco ......... 51
Figura 23. Longitud promedio semanal de los peces en acuario experimental y acuario blanco. . 53
XI
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Clasificación de la pesca en Colombia. Estatuto General de la Pesca ............................. 10
Tabla 2. Clasificación de la piscicultura según el número de especies cultivadas ......................... 11
Tabla 3. Clasificación de acuicultores ............................................................................................ 11
Tabla 4. Clasificación taxonómica del bocachico .......................................................................... 21
Tabla 5. Parámetros fisicoquímicos del agua para el desarrollo del bocachico ............................. 25
Tabla 6. Dosificación de melaza a suministrar en el acuario experimental ................................... 31
Tabla 7. Composición del alimento extruido para peces ............................................................... 33
Tabla 8. Alimento por día suministrado ......................................................................................... 34
Tabla 9. Plan de muestreo de parámetros fisicoquímicos .............................................................. 35
Tabla 10. Plan de muestreo de parámetros biométricos ................................................................. 36
Tabla 11. Comparación de la ganancia de peso de los individuos de los acuarios experimental y
blanco. ............................................................................................................................................ 51
Tabla 12. Comparación de la ganancia de longitud entre los individuos del acuario experimental y
el acuario blanco ............................................................................................................................. 53
Tabla 13. Porcentaje de sobrevivencia de individuos en los acuarios experimental y blanco. ...... 54
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1. Registro pruebas estadísticas Amonio ............................................................................ 69
Anexo 2. Registro pruebas estadísticas nitritos ............................................................................. 69
Anexo 3. Registro pruebas estadísticas nitratos ............................................................................. 70
Anexo 4. Registro pruebas estadísticas Fosfatos ........................................................................... 71
Anexo 5. Registro pruebas estadísticas pH .................................................................................... 71
Anexo 6. Registro pruebas estadísticas Oxígeno disuelto .............................................................. 72
Anexo 7. Registro pruebas estadísticas DBO ................................................................................. 72
Anexo 8. Registro pruebas estadísticas DQO ................................................................................ 73
Anexo 9. Registro pruebas estadísticas peso de los peces ............................................................. 73
Anexo 10. Registro pruebas estadísticas longitud peces ................................................................ 74
Anexo 11. Ficha de información del blower Air-4000. ................................................................. 75
Anexo 12. Ficha técnica del probiótico Bactercol Plus. ................................................................ 76
1
GLOSARIO
Acuicultura: es una técnica creada por el hombre para incrementar la disponibilidad de alimento
y se presenta como una nueva alternativa para la administración de recursos acuáticos. Esta
actividad abarca los cultivos de cualquier tipo de organismo acuático, incluyendo los peces,
crustáceos, moluscos, algas y muchos otros organismos de agua dulce y salada (Merino, 2018;
Meyer, 2004).
Aireación artificial: tiene el propósito de promover la difusión de oxígeno del aire al agua de
cultivo. Mecánicamente existen dos métodos para incrementar la difusión del aire en el agua, esta
puede ser agitada o lanzada a la atmósfera lo cual incrementa la superficie de contacto y permiten
que el aire se difunda en el agua (Meyer, 2004; Sacasqui, 2017)
Alevín: es el estado larval de peces desde la eclosión hasta el final de la dependencia del vitelo
como fuente de nutrición. (Lloris, 2007).
Amonio Total: es la suma de las formas de nitrógeno amoniaco o amonio no ionizado (NH3) y
amonio ionizado (NH4+). (Cárdenas y Sánchez, 2013).
Biofloc: es un agregado de algas, bacterias, protozoos y otros tipos de partículas de materia
orgánica como heces fecales y alimento no ingerido, unidos en una matriz de moco secretada por
bacterias. (Hargreaves, 2013).
Biomasa productiva: es el peso vivo o peso total de la materia viva en una superficie
determinada. En acuicultura, peso total de los organismos por unidad de área del lugar donde se
realiza el cultivo (De la Lanza et al., 1991)
2
Cargas contaminantes: es la medida que representa la masa de contaminante por unidad de
tiempo que es vertida por una corriente residual. Es el producto entre la concentración de la
sustancia contaminante, el caudal promedio y la unidad de tiempo. (Decreto 3100 de 2003)
Demanda Biológica de Oxígeno (DBO): es el oxígeno que se consume en un determinado
volumen de agua en un plazo fijo de tiempo (5 días), a una temperatura estándar (15°C) y en
condiciones de oscuridad (Lloris, 2007).
Demanda Química de Oxígeno (DQO): es el contenido de materiales orgánicos, biodegradables
o no, oxidables mediante reactivos químicos (Lloris, 2007).
Melaza: es un líquido denso, viscoso de color oscuro y que contiene sales y otros compuestos
solubles en álcali; es un producto final de la fabricación o refinación de la sacarosa, glucosa y
fructosa procedente de la caña de azúcar (Ossa, 2010).
Microorganismos: son organismos microscópicos que pueden agruparse en dos categorías:
procarióticos y eucarióticos. En la primera están las archaeas y las bacterias, mientras que en la
segunda se encuentran hongos, algas y protozoarios (Montaño, 2010).
Microorganismos heterotróficos: es el grupo de microorganismos entre los que se incluyen las
levaduras, hongos y bacterias que utilizan el carbono orgánico como fuente única de carbono
(Kroll, 2016).
Microorganismos autotróficos: son aquellos, como las algas, que emplean el carbono
inorgánico y la luz del sol para satisfacer sus necesidades (Kroll, 2016).
Nitritos (𝑵𝑶𝟐−): es una forma de nitrógeno inorgánico que puede estar presente en el agua como
consecuencia de la oxidación del amoniaco (NH3) o de la reducción microbiana de los nitratos
(NO3). (Fernández y Vásquez, 2006).
3
Nitrógeno amoniacal (NH3): es una forma de nitrógeno que proviene de la degradación natural
de la materia orgánica; hace parte del ciclo del nitrógeno y se ve influido por la actividad
biológica. Este se caracteriza por ser tóxico. (González, 2013)
Piscicultura: es la rama de la acuicultura relacionada con la cría y engorde de peces; depende del
buen manejo del recurso agua y de los peces. (Merino, Salazar y Gómez, 2006)
Relación Carbono/ Nitrógeno: cantidad de carbono con respecto a la cantidad de nitrógeno que
contiene un material (FAO, 2013)
Sistemas Biofloc: estos sistemas incrementan la densidad del cultivo, obteniendo mayor
productividad por unidad de área, disminuyendo la utilización del agua y minimizando la
utilización del espacio, reducen los costos de producción; y maneja altas densidades de siembra,
que al ser mayores en comparación con los sistemas tradicionales (Hernández, 2019).
Vertimiento: es una descarga final a un cuerpo de agua, alcantarillado o al suelo, de elementos,
sustancias o compuestos contenidos en un medio líquido residual de cualquier origen, ya sea
agrícola, minero, industrial, de servicio o aguas residuales. (Decreto 3100 de 2003)
4
1. INTRODUCCIÓN
La piscicultura es una de las actividades que ha tenido mayor crecimiento en los últimos
años en Colombia; la implementación de mejores y más tecnificados sistemas permite la oferta de
mejores productos y como consecuencia se presenta el progreso económico de los productores.
No obstante, la piscicultura puede traer consigo diferentes problemáticas que afectan de manera
negativa el ambiente en donde se desarrolla esta práctica.
Es usual que en la piscicultura se empleen grandes cantidades de agua para el albergue de
las especies cultivadas, así como frecuentes recambios de agua para el mantenimiento de la
calidad de esta y el cumplimiento de las condiciones óptimas para propiciar el desarrollo de los
peces. Sin embargo, los vertimientos procedentes de esta actividad económica generalmente
conducen altas cargas de materia orgánica y otros compuestos nitrogenados que deterioran la
calidad del recurso y sirven como fuente de nutrientes para comunidades bacterianas y algas,
ocasionando problemáticas como lo es la eutrofización a ecosistemas acuáticos aledaños
(Ovando, 2013).
Por otra parte, la piscicultura permite realizar una producción de carne y de semilla de
forma más controlada a comparación de lo que se llevaba a cabo en la pesca tradicional, lo cual
permite la regulación en el manejo de las especies comúnmente cultivadas y la obtención de
productos para el consumo.
El bocachico, es una de las especies ícticas más relevantes y representativas de Colombia;
esta se caracteriza por desarrollarse en los sistemas del Magdalena, Sinú y Atrato, además de
encontrarse también en parte del Río Cauca. Pese a todo ello, esta especie se ha visto vulnerada y
5
amenazada por su pesca indiscriminada, sobre todo en edades tempranas, principalmente por
comunidades rivereñas, en su mayoría de escasos recursos, quienes toman el bocachico como
base para su economía, alimentación y sustento; sumado a otros factores como la presencia de
hidroeléctricas y presas, que afectan su ciclo reproductivo y primeras etapas de desarrollo.
La tecnología biofloc permite a partir de flóculos constituidos por comunidades
bacterianas, desarrollar el tratamiento in situ del agua procedente de estanques piscícolas
reduciendo las cargas contaminantes mediante procesos degradativos llevados a cabo por los
microorganismos y, disminuyendo o evitando a su vez los recambios de agua.
6
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo general
Evaluar la remoción de materia orgánica en términos de DQO en cultivos de bocachico en
un acuario a escala de laboratorio mediante la aplicación de biofloc producido a partir de
subproductos de caña como suplemento alimenticio.
2.2. Objetivos específicos
• Evaluar el grado de desarrollo de los peces presentes en el acuario donde se suministra
biofloc en contraste con aquellos que se encuentran en otro acuario sin la aplicación de la
técnica, en cuanto a tamaño y peso.
• Verificar la calidad del agua en el acuario donde se suministra biofloc en comparación
con aquel donde se suministra alimento convencional.
• Establecer la eficiencia de la técnica biofloc en el desarrollo de los peces y como método
de tratamiento del agua como medio de cultivo.
7
3. MARCO DE REFERENCIA
3.1. La acuicultura en Colombia
3.1.1. Constitución y crecimiento de la acuicultura en Colombia
En Colombia la acuicultura de agua dulce data de finales de los años 30 con la introducción
de la trucha arcoíris con fines de repoblamiento de aguas de uso público para la pesca deportiva.
Se inicia en los años 70 en aguas salobres y marinas con las investigaciones sobre la biología y el
cultivo de la ostra de mangle. Continúa en los años 80 con el cultivo de camarón patiblanco con
fines de explotación, así mismo se introdujeron en el país las tilapias niolítica (Oreochromis
niloticus) y tilapia roja (Oreochromis sp) con el objetivo de fomentar la acuicultura en estanques
y diversificar las fuentes de ingresos de los pequeños productores (AUNAP, 2014). A finales de
la década de los 90 e inicios del 2000, se comienzan las investigaciones con la adaptación al
cautiverio y reproducción de diferentes especies de pargo tanto en el Pacífico como en el Caribe
(FAO, Visión general del sector acuícola nacional 2002).
La acuicultura continental está representada exclusivamente por piscicultura,
principalmente de especies como la tilapia roja y plateada, cachama, trucha y algunas especies
nativas como la cachama blanca y negra, el bocachico, el yamú y el bagre. Por su parte, la
acuicultura marina está representada por el camarón de cultivo, en escala piloto la cobia y
bivalvos (AUNAP, 2014).
En términos de evolución y crecimiento, la pesca y la acuicultura han seguido caminos
diferentes y es posible que en un futuro el crecimiento en la producción de pescado provenga
principalmente de la acuicultura. Este declive en la pesca de captura podría estar determinado por
la sobreexplotación de especies marinas, el poco marco regulatorio existente o inconsistencias en
8
la gestión por parte de autoridades ambientales competentes; si bien la pesca no es una de las
actividades económicas más productivas, esta es fundamental para la subsistencia de
comunidades en donde las oportunidades económicas y sociales son bastante escasas y, por ende,
recurren a esta actividad llevada a cabo mayormente de manera artesanal generando así empleo,
ingresos y alimento (OCDE, 2016)
La tendencia de crecimiento de la acuicultura, reportada entre 1985 y 2012 fue positiva, al
pasar de 572 toneladas producidas en 1985 a 89.509 toneladas en 2012. Si bien el crecimiento es
menor respecto a otros países, este supera la tasa media de crecimiento del sector agropecuario y
de la economía nacional. De igual manera, según la OCDE (2016), para 2013 y 2014 se reportó
una producción de 88.000 y 100.000 toneladas respectivamente, destinadas al consumo local y
exportación. El sector está dominado por la acuicultura de agua dulce interior y fueron los
pequeños agricultores quienes produjeron cerca de un tercio del volumen total.
Figura 1. Producción pesquera en Colombia (Ton)
Fuente. Roca, B., Mendoza, R. & Manjarrés, L. (2018)
9
De acuerdo con Roca, Mendoza y Manjarrés del Servicio Estadístico Pesquero Colombiano
(SEPEC, 2018), en Colombia la acuicultura está liderada principalmente por granjas dedicadas a
la producción de carne, donde las especies que sustentan esta industria son la tilapia roja
(Oreochromis spp.), tilapia nilótica (Oreochromis niloticus), cachama blanca (Piaractus
brachypomus) y trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss). Para 2018, la producción de carne
alcanzó las 40.667 toneladas, en donde los departamentos de Huila, Tolima y Meta tuvieron un
desempeño destacable dentro de los 20 departamentos muestreados. Por otra parte, para 2017 la
producción de carne fue de 2.602 toneladas, siendo esta mucho menor comparada a la registrada
en 2018. Cabe mencionar que las principales infraestructuras utilizadas para la producción son
los estanques en tierra y jaulas.
3.1.2. Clasificación de la acuicultura, la piscicultura y los acuicultores
La clasificación de la acuicultura en Colombia está determinada inicialmente por el
Estatuto General de la Pesca (Ley 13 de 1990), que define que esta actividad se clasifica de
acuerdo con diferentes factores en:
10
Tabla 1. Clasificación de la pesca en Colombia. Estatuto General de la Pesca
Factor Clasificación
Según el medio en el
que se desarrolla
• Acuicultura marina o maricultura: se realiza en ambientes
marinos.
• Acuicultura continental: se realiza en ríos, lagos, lagunas, pozos
artificiales, y otras masas de agua no marinas
Según su manejo y
cuidado
• Repoblación: siembra de especies en ambientes acuáticos
naturales o artificiales sin ningún manejo posterior.
• Acuicultura extensiva: siembra de especies en ambientes
acuáticos naturales o artificiales con algún tipo de
acondicionamiento para su mantenimiento.
• Acuicultura semi-extensiva: siembra en la que se proporciona
alimentación suplementaria, además del alimento natural, con un
mayor nivel de manejo y acondicionamiento del ambiente.
• Acuicultura intensiva: siembra en la que se proporciona
alimentación suplementaria y se utiliza tecnología avanzada, que
permita altas densidades de las especies en cultivo.
Según las fases del ciclo
de vida de las especies
• De ciclo completo o cultivo integral: abarca el desarrollo de
todas las fases de vida de las especies en cultivo.
• De ciclo incompleto o cultivo parcial: comprende solamente
parte del ciclo de vida de la especie en cultivo
Fuente. Autores, 2021
11
De igual manera, es posible clasificar la piscicultura según Merino, Salazar & Gómez
(2006) así:
Tabla 2. Clasificación de la piscicultura según el número de especies cultivadas
Factor Clasificación
Según el número de
especies cultivadas
• Monocultivo: cultivo de una sola especie en un cuerpo de
agua.
• Policultivo: cultivo de varias especies en un mismo estanque;
incrementando la producción y disminuyendo la conversión
alimenticia y, por lo tanto, los costos.
Fuente. Autores, 2021. Adaptado de Merino, Salazar & Gómez (2006).
Finalmente, en la Resolución 1352 de 2016, “Por la cual se establece la clasificación de los
acuicultores comerciales en Colombia de acuerdo con la actividad, el sistema y el volumen de
producción”, se contemplan las siguientes clasificaciones para los productores:
Tabla 3. Clasificación de acuicultores
Factor Clasificación
De acuerdo con el
volumen de producción
• Pequeño productor: productores que cuentan con un área de
cultivo de 1,5 ha o menos y con una producción de 22 ton o menos
anuales.
• Mediano productor: productores que cuentan con 10 empleados o
menos y cuya área de espejo de agua va desde 1,51 hasta 15 ha con
producción de 22 a 240 ton anuales.
• Gran productor: productores que cuentan con un área de cultivo
igual o superior a 15,1 ha, y cuya producción es igual o mayor a
240 ton anuales.
12
Factor Clasificación
De acuerdo con la
actividad realizada
• Productores de semilla: producen y comercializan semilla
(material genético) para las diferentes etapas de cultivo.
• Productores de carne: producen o comercializan carne o similares
de productos destinados directamente al consumo humano.
De acuerdo con el sistema
de producción utilizado
• Productores en estanques: acuicultores que realizan la actividad
en estanques de tierra, piedra – cemento, concreto, geomembrana,
fibra de vidrio u otro material ubicados en tierra firme.
• Productores en cuerpos de agua de uso público: acuicultores que
realizan los cultivos en jaulas o jaulones, encierros piscícolas,
corrales y cultivos suspendidos en cuerpos de agua de uso público,
los cuales requieren permiso de ocupación de cauce por parte de las
autoridades competentes.
Fuente. Autores, 2021. Adaptado de Resolución 1352 de 2006
3.2. Ciclo del nitrógeno
3.2.1. Ciclo del nitrógeno en estanques piscícolas
Los sistemas de producción piscícola generan desperdicios constituidos por el material
sólido, alimento no consumido, heces y materiales solubles como fósforo y nitrógeno, y
productos de excreción (Collazos & Arias, 2015); en el estanque una parte de la alimentación
sigue sin consumir, mientras que el alimento consumido es parcialmente convertido en biomasa
de peces y excretado como amonio o evacuado como heces, el porcentaje de nitrógeno
incorporado en los peces en sistemas acuícolas es aproximadamente del 25-27 % del nitrógeno
añadido, mientras que, el alimento no consumido y las heces contribuyen a la carga de materia
13
orgánica del sistema, alrededor del 36% de la alimentación se excreta como una forma de
residuos orgánicos. (Mollapaza, 2017).
El ciclo del nitrógeno tiene varios procesos de transformación mediados por
microorganismos: en la amonificación se produce la conversión de nitrógeno orgánico en
amonio, estos compuestos son hidrolizados y catabolizados por microorganismos heterotróficos,
el nitrógeno es liberado en forma de (NH4+), este puede ser asimilado e incorporado nuevamente
al ciclo; la nitrificación es un proceso autotrófico en donde la energía necesaria para el
crecimiento bacteriano se obtiene de la oxidación secuencial del amonio por bacterias del género
Nitrosomonas a nitrito (NO2) y posteriormente Nitrobacter a nitrato (NO3). En la desnitrificación
el nitrato (NO3) es reducido a (NO2) mediante bacterias desnitrificantes en ausencia de oxígeno,
obteniendo como productos finales óxido nitroso (N2O) y nitrógeno molecular (N2), la
desnitrificación en los estanques se limita a los sedimentos, donde el entorno anóxico provocado
por la degradación de materia orgánica proporcionan condiciones adecuadas para este proceso;
las bacterias desnitrificantes obtienen energía para su crecimiento a partir de la conversión de
nitrógeno gaseosos, no obstante, requieren una fuente de carbono generalmente externa para la
síntesis celular. De todas estas formas de nitrógeno, los nitratos y el amonio son los más
importantes para los ecosistemas acuáticos pues constituyen la principal fuente de nitrógeno
biodisponible para la generación de cadenas tróficas siendo estos asimilados por el fitoplancton
presente en la columna de agua, las grandes poblaciones de estos microorganismos se dan en
respuesta a la alta tasa de nutrientes; sin embargo, el amonio y el nitrito son tóxicos para los
peces.
14
Figura 2. Ciclo del nitrógeno en estanques piscícolas
Fuente. Mollapaza (2017)
Figura 3. Ciclo del nitrógeno
Fuente. CORANTIOQUIA-Centro Nacional de Producción Más Limpia (2016)
15
3.2.2. Ciclo del nitrógeno en sistemas biofloc
En la columna de agua se produce una interacción entre materia orgánica, sustrato físico y
una amplia gama de microrganismos como fitoplancton, bacterias, rotíferos, protozoos, entre
otros. Esta relación natural juega un papel importante en el reciclaje de nutrientes y
mantenimiento de la calidad del agua (Emerenciano et al, 2013). Adicionalmente se consideran
relevantes los procesos relacionados con el metabolismo del oxígeno durante la fotosíntesis del
fitoplancton y algunas microalgas, sin embargo, su absorción de nutrientes es más lenta
comparada con las bacterias heterótrofas presentes en el biofloc pues el crecimiento y producción
de biomasa es 10 veces más rápida (Hernández et al, 2019); las comunidades microbianas
presentes en los flóculos cumplen un papel fundamental en la trasformación de los nutrientes,
pues convierte los compuestos nitrogenados potencialmente tóxicos para los peces (amoníaco,
nitro y nitrato) en proteína microbiana de alta calidad que funciona como alimento para estos.
(Kubitza, 2011)
3.3. La tecnología biofloc
3.3.1. Definición de la tecnología biofloc
La tecnología Biofloc (BFT por sus siglas en inglés biofloc tecnology), se basa en el
concepto de manipulación controlada de condiciones en sistemas de cultivos, por medio de la
cual se establece una solución ante el impacto ambiental generado por las descargas de
vertimientos en la producción piscícola y la alta tasa de alimentación (Collazos-Lasso, 2016), esta
técnica de cultivo tiene como característica principal el desarrollo de flóculos microbianos, que se
forman mediante una alta fuente de carbono en relación con el nitrógeno total existente en el
16
agua, la BFT posee la particularidad de necesitar poca o nula cantidad de agua en constante
aireación. (Emerenciano et al., 2012). De esta forma, se aumenta la biomasa, la sobrevivencia y
las densidades de siembra en cultivos, teniendo como base principal el reciclaje de nutrientes
efectuado por los microorganismos que adoptan a su crecimiento los desechos en los estanques
piscícolas que generalmente se encuentran aislados del suelo y cubiertos por materiales altamente
resistentes (concreto, geotextil o polietileno de alta densidad) (Monroy-Dosta et al, 2013).
Las condiciones antes mencionadas favorecen el desarrollo microbiano del cual se
constituyen los flóculos que formados de materia orgánica se resuspender en la columna de agua
por medio de los aireadores eléctricos, reciclando el nitrógeno amoniacal producidos por los
peces y el alimento no ingerido (Wasielesky et al., 2013). Según (Timmons et al, 2002),
nombrado por (Collazos-Lasso), la BFT esta soportada en la relación carbono nitrógeno mediante
una alta tasa de oxígeno, la variación de esta relación permite la abundancia de comunidades
bacterianas heterótrofas, quimioautótrofas y fotoautótrofas. La interacción de estos
microorganismos presentes en el agua permite que se lleve a cabo una síntesis de proteína con un
alto valor nutricional la cual es ingerida por los peces para que de esta manera se obtenga como
resultado una sostenibilidad en el cultivo.
Para el desarrollo de esta técnica con biofloc se requiere de una fuente externa de carbono
que permita el establecimiento de las bacterias heterotróficas; para esto se requiere de un ajuste
en la relación C: N en el cuerpo de agua pues se necesitan 20 unidades de carbono para asimilar
una de nitrógeno (Hernández, 2020). De acuerdo con Hargreaves (2013), se han empleado
muchos materiales como fuente de carbono incluyendo pellets de cereal, melaza, bagazo de caña
y pasto picado, entre otros; de igual manera, Avnimelech (2013) menciona que el azúcar y la
melaza se asimilan más rápidamente por las bacterias, aumentando la producción de biofloc en
17
menos tiempo. Las bacterias se alimentan con sustrato orgánico que contiene principalmente
carbono y poco o nulo nitrógeno, siendo este último tomado del medio para su multiplicación y
crecimiento, mientras que los carbohidratos los emplean para la generación de energía y
crecimiento (Hernández, 2020).
3.3.2. Microorganismos presentes en la tecnología biofloc
Una de las principales características de la acuacultura con la tecnología, es el manejo y
aprovechamiento de los microorganismos, en la cual estos se encuentran en el sistema
considerados en una mezcla heterogénea y que pueden ser definidos según Álzate , (2017), como
todos aquellos organismos constituidos por grupos nematodos, dinoflagelados, clorófitos,
diatomeas, cianobacterias, rotíferos y otros organismos como hongos, microalgas y en el caso de
los que pastorean como los zooplancton (Hargreaves, 2013), las bacterias heterotróficas son las
encargadas de recolectar los complejos nitrogenados que liberan los peces y el alimento no
utilizado y de esta manera aprovecharlo en su crecimiento, con el fin de eliminar amonio y
nitritos que generan toxicidad.
Según estudios realizados por (Monroy et al., 2013)., la composición microbiana en distintas
etapas productivas con la tecnología biofloc, se ha evidenciado la presencia de bacterias no
deseadas tales como: Vibro sp Y Aeromonas sp, estas son comunes en el biofloc debido a las
altas cargas de materia orgánica, también se encuentran las bacterias deseadas como especies
heterotróficas tales como Sphingomonas paucimobilis, Pseudomonas luteola, Pseudomonas
mendocina, Bacillus sp. Micrococcus sp. Estas son comunes en el biofloc maduro y controlan las
proliferaciones de Vibrio sp. y Aeromonas sp. en el cultivo, esta característica se asocia a la
18
capacidad de exclusión competitiva que presenta el biofloc por bacterias heterotróficas sobre
poblaciones bacterianas patógenas.
Dentro del biofloc y en la transformación de desechos nitrogenados, se encuentra otro tipo
de microorganismos tales como las Nitrobacter sp., Nitrospira sp., Bacillus sp., los cuales
cumplen la función de degradar el nitrógeno; la importancia de estas bacterias nitrificantes radica
en el beneficio del mantenimiento de los parámetros de la calidad del agua (Crab et al., 2012).
Figura 4. Microorganismos encontrados en muestras de flóculos (Algas, cianobacterias,
diatomeas, ciliados, rotíferos, nemátodos y levaduras)
Fuente: (Monroy et al., 2013)
3.3.3. Intensidad de mezcla
En cultivos acuícolas con tecnología biofloc se debe garantizar un factor de concentración
de O2 en el agua, ya que esta debe cubrir los requerimientos de los peces como de los
microorganismos que forman el biofloc; según Chaignon et al, nombrado por (Benavides, 2012),
la intensidad de mezcla será determinante en el tamaño del floc que se presenta dentro del
cultivo, la disipación de la energía se encuentra en el rango de 0,1 a 10 W/m-3, para sistemas de
19
baja intensidad y alrededor de los 100 W/m-3 para sistemas intensivos, pero debido a esta mayor
intensidad se presenta roturas y disminución del tamaño del floculo.
Para incrementar la difusión de aire en el agua se utilizan métodos mecánicos que pueden
ser por agitación o de lanzamiento a la atmosfera, esto mediante dispositivos como compresores
radiales o blowers, que son los más utilizados en sistemas intensivos de producción piscícola con
tecnología biofloc, ya que este dispositivo se encarga de captar y dispersar el aire para que
finalmente sea distribuido por medio de una tubería y finalmente suministrar el aire dentro del
tanque mediante los difusores (Roldán, 2016).
3.3.4. Valor nutricional del biofloc
El fundamento de la tecnología biofloc se basa en reciclar nutrientes por medio de los
desechos, mediante esta fuente, se recicla el nitrógeno en forma de biomasa microbiana que
puede ser utilizada in situ por los peces en los estanques (Avnimelech, 2009), por otro lado
Ebeling, et al (2006), indicaron que las principales vías de conversión de nitrógeno en un sistema
de acuicultura incluyen la eliminación fotoautotrófica por algas, la eliminación quimioautotrófica
por nitrificantes y la conversión heterotrófica; la microbiota heterotrófica quien se encarga de
impulsar y estimular a las bacterias para que de esta manera se dirija la relación C/N en el agua
mediante la modificación del contenido de carbohidratos en el alimento o por la adición de una
fuente externa de carbono (Avnimelech, 1999). Además, la biomasa microbiana (microalgas y / o
biomasa bacteriana) que compone el floc, contiene vitaminas, minerales, aminoácidos que resulta
del reciclado de nutrientes y que pueden ser consumida por los peces y mejorar la eficiencia del
sistema acuícola (Ebeling et al, 2006; Avnimelech, 1999), adicionalmente, como menciona
20
Hargreaves (2013) el biofloc contiene proteínas en rangos de 25 a 50%, grasas entre 0,5 y 15% y
aminoácidos.
3.3.5. Parámetros que influyen en la producción de biofloc
En cultivos acuícolas, es necesario medir parámetros de calidad de agua para garantizar las
buenas prácticas de manejo, por tal razón, en cultivos que posean la tecnología biofloc es
importante conocer los análisis para que de tal manera permitan realizar los correctivos
pertinentes para mantener los parámetros medidos dentro de los rangos a los cuales cada especie
se adapta (Collazos y Arias, 2007).
Para cultivos con tecnología Biofloc se es pertinente la medición de los parámetros básicos
como oxígeno disuelto, pH, alcalinidad, temperatura, amonio y solidos sedimentables; para cada
uno de estos parámetros es necesario mantener unos rangos, en el caso del oxígeno disuelto debe
ser cercano a 6 mg/L con saturaciones mayores a 60% (Valbuena y Cruz, 2006). El pH y la
alcalinidad en sistemas biofloc, usualmente permanecen estables con rangos entre 7 – 9 y > 50
mg de CaCO3 /L respectivamente, cuando el pH es alto promueve toxicidad por amonio no
ionizado (Avnimelech, 2009), sin embargo, una alcalinidad entre 40 – 100 mg/L de CaCO3, la
temperatura del agua afecta al pH teniendo correlaciones positivas, es decir que mayor
temperatura, mayor pH y amonio tóxico (Emerson, 1975).
21
3.4. El Bocachico (Prochilodus magdalenae)
3.4.1. Clasificación taxonómica
De acuerdo con Lugo (2020), la clasificación taxonómica del Bocachico descrita por
Steindachner (1879), se define así:
Tabla 4. Clasificación taxonómica del bocachico
Clasificación Denominación
Filo Chordata
Clase Actinopterygii
Subclase Neopterygii
Infraclase Teleostei
Superorden Ostariophysi
Orden Characiformes
Familia Prochilodontidae
Especie Prochilodus magdalenae
Fuente. Autores, 2021. Adaptado de Lugo (2020)
3.4.2. Características morfológicas
Tal y como se muestra en la Figura 5, el bocachico es un pez de talla mediana que alcanza a
crecer hasta los 50cm, sin embargo, puede lograr hasta 32cm de longitud estándar en ríos y
ciénagas; es de cuerpo alargado, grueso, ojos grandes, presentan escamas grandes y se reconoce
fácilmente por su boca pequeña, carnosa y prominente, provista de una serie de dientes diminutos
en los labios y por la presencia de una espina predorsal punzante, además de una espina eréctil
delante de la aleta dorsal.
22
La coloración de los adultos es plateada uniforme con el vientre rosado; con aletas
pectorales, pélvica y anal con matices rojos o amarillos, la cola es oscura en la mitad y rojiza en los
extremos (Cortés, 2003; Mojica et al. 2012; SIMPA, 2008; AUNAP, s.f.).
Figura 5. Bocachico (Prochilodus magdalenae)
Fuente. García, J. (s.f.).
3.4.3. Migración y reproducción
Su ciclo de vida está relacionado con los patrones hidrológicos de inundación y estiaje.
Factores como la alimentación, el crecimiento y la reproducción son determinados por el nivel de
las aguas. No se reproduce naturalmente en aguas quietas como ciénagas, represas o lagunas, por
lo tanque necesita realizar migraciones para alcanzar su madurez sexual. Durante las aguas altas
permanece en las ciénagas alimentándose de materia orgánica en descomposición (detritus)
proveniente de la vegetación acuática, en esta época la abundante disponibilidad de alimento
permite su crecimiento, aumento de biomasa y acumulación de grasas. En verano (noviembre a
enero) retoma el río en una migración masiva conocida como “la subienda” donde permanece
todo el periodo seco alimentándose de algas; el cambio en las condiciones ambientales y el
esfuerzo físico conllevan a la pérdida de peso de los individuos siendo esta una de las causales de
su maduración sexual. A comienzos de la época lluviosa (abril a mayo) retorna a las ciénagas con
las gónadas ya maduras en un desplazamiento conocido como “bajanza”, en el cual tiene lugar el
23
desove donde ríos y aguas de desborde transportan los alevinos a las planicies de inundación.
(Cortés, 2003; Mojica 2012; Sistema de Información de Precios y Mercados para la Producción
Acuícola y Pesquera boletín 25, 2010).
En el ambiente natural, los huevos son semiflotantes por lo que se dispersan en el agua y no
existe cuidado por parte de los padres, los peces que no tienen cuidado parental se caracterizan
por producir huevos pequeños, pobres en nutrientes y muy numerosos; en el caso del Prochilodus
magdalenae, al presentar huevos pequeños, la reserva energética en el embrión hace que la
eclosión sea rápida y el individuo que emerge esté poco desarrollado, pues no tiene desarrollados
la boca ni el intestino, y además carece de pigmentación en el cuerpo y en los ojos. Por otro lado,
en cautiverio este pez no se reproduce por lo tanto se recurre a la reproducción inducida
utilizando hormonas inyectadas en los reproductores. (Cortés, 2003; Arias, Jiménez & Dorado,
2010)
3.4.4. Hábitat natural
Esta especie endémica de Colombia se ubica geográficamente, se distribuye en todas las
zonas bajas de los sistemas del Magdalena, Sinú y Atrato, hasta aproximadamente los 1000 m
s.n.m. Por el río Cauca alcanza a remontar a la cuenca alta hasta los 1500 m s.n.m. debido a la
pendiente suave. Habita principalmente las planicies de inundación (zonas de alimentación y
crecimiento) pero durante los periodos de aguas bajas se concentra en los cauces de los ríos.
(Mojica, 2012; Lasso, 2011)
24
3.4.5. Alimentación
Los bocachicos son ilófagos, principalmente se alimentan de detritos orgánicos y
fitoplancton, también de perifiton. Aprovecha los fondos de las ciénagas y zonas litorales de los
ríos. Los detritos orgánicos están compuestos por hongos, levaduras y también organismos
bentónicos, tales como larvas y huevos de insectos, moluscos, crustáceos, y otros. Entre las
preferencias dietarías del bocachico, se encuentran los rotíferos y cladóceros en las primeras fases
del desarrollo (Lasso et al. ,2011; Torres, A. & Mogollón, A. 2018).
3.4.6. Vulnerabilidad
Esta especie se encuentra catalogada en estado de vulnerabilidad, en los ecosistemas
naturales del país, el bocachico es capturado principalmente en estado joven o pre adulto, lo cual
es un primer indicador de alerta para el manejo de esta especie; sus alevinos en el medio natural
se enfrentan a una pesca indiscriminada, ya que se capturan y se comercializa como semilla para
su cultivo en jagüeyes de abrevaderos para ganado, así como por su alto aporte a la pesca
comercial y de consumo, su situación es alarmante pues se estima que el volumen de capturas ha
descendido en un 90% en los últimos años. Otro factor es la práctica de desecar las ciénagas
mediante la construcción de canales y diques, transformando y restando hábitats a los peces.
(Mojica et al. 2012; Sistema de Información de Precios y Mercados para la Producción Acuícola
y Pesquera, 2010; AUNAP, s.f.)
3.4.7. Parámetros fisicoquímicos del agua para el cultivo de bocachico
De acuerdo con Cortés (2003), los parámetros fisicoquímicos del agua deseados para un
óptimo desarrollo del bocachico son los siguientes:
25
Tabla 5. Parámetros fisicoquímicos del agua para el desarrollo del bocachico
Parámetro Valor
Oxígeno Disuelto 3 ppm
Dióxido de Carbono 25 ppm
Dureza 20 ppm
Alcalinidad 25 ppm
pH 6,5 a 8,5
Amoniaco < 2 ppm
Salinidad < 8 ppm
Cloro < 0,1 ppm
Temperatura 23°C
Fuente. Cortés (2003)
4. LOCALIZACIÓN DEL LUGAR DONDE SE DESARROLLA LA
INVESTIGACIÓN
Si bien el presente estudio se llevó a cabo a escala de laboratorio en la ciudad de Bogotá,
pretende brindar una base para la implementación del sistema biofloc a escala real en una finca
ubicada entre el municipio de El Colegio y Anapoima, Cundinamarca a 80 km de Bogotá; esta
zona se caracteriza por su clima cálido variando entre 24 y 28°C y una altitud aproximada de 920
m.s.n.m.
26
5. METODOLOGÍA
5.1. Adecuación del sistema
5.1.1. Adecuación de acuarios
Para el desarrollo experimental de esta investigación se emplearon dos acuarios de vidrio
con una capacidad de 45 litros como unidades experimentales (Figura 6.), en donde se designaron
uno como blanco donde no se aplicó ningún tratamiento y se recreó una producción convencional
(T0), y otro como acuario muestra o experimental en el cual se aplicó la tecnología biofloc (T1).
Para la desinfección de los acuarios, inicialmente se realizó un enjuague con una solución de
hipoclorito de sodio comercial al 5%, para posteriormente realizar una limpieza con sal marina.
Respecto a la preparación del agua a emplear en los acuarios, inicialmente se dejó en reposo por
un periodo aproximado de 24 horas, a continuación, se añadió un acondicionador anticloro de la
marca Acuasafe para reducir el cloro residual presente en el agua. Cabe mencionar que este
proceso de desinfección se llevó a cabo con la finalidad de evitar la posible proliferación de
microorganismos patógenos que pudieran perjudicar el desarrollo de los peces dentro de los
acuarios.
En cuanto a la instalación de la red de aireación para el estanque muestra (T1), se empleó un
blower de referencia AIR-4000 (Anexo 11) con un caudal de 6 L/min. Adicionalmente,
calculando para un volumen de 45L (capacidad del acuario utilizado) se manejó una potencia de
mezcla de:
4𝑊
0,045 𝑚3= 88
𝑊
𝑚3
27
Este valor resulta satisfactorio para generar una buena mezcla dentro del acuario que
garantiza además la distribución del oxígeno disuelto en el mismo; generalmente los valores
mínimos de mezcla recomendados están entre 15 y 30 W/m3 (Metcalf & Eddy, 2014).
El blower o soplador cuenta con doble salida (Figura 7.), a las cuales se le adaptaron dos
mangueras siliconadas de 4mm de diámetro y una longitud aproximada de 1 metro desde la salida
del blower hasta la descarga del difusor, estas mangueras son a base de sílice y poseen una
resistencia térmica, resistencia a la intemperie, el ozono y las radiaciones UV; adicionalmente, se
añadieron dos válvulas antirretorno y posteriormente dos mangueras difusoras promotoras de la
oxigenación del agua mediante la producción de burbujas finas. Finalmente, se posicionaron dos
termostatos de 50W (Figura 8.), uno en cada acuario, con el propósito de mantener la temperatura
constante requerida para la especie de interés.
Figura 6. Unidades experimentales: 1. Acuario experimental (T1) y 2. Acuario blanco (T0)
Fuente. Autores, 2021
28
Figura 7. (1). Blower para la aireación.
Fuente. Autores, 2021.
Figura 8. (1). Manguera siliconada, (2). Válvula
antirretorno, (3). Manguera difusora y (4).
termostato
Fuente. Autores, 2021
5.1.2. Inoculación del acuario con tecnología biofloc (T1)
En primer lugar, se añadió Bactercol Plus (Figura 7.) como probiótico conforme a las
especificaciones dadas por el proveedor (Anexo 12); este producto está conformado por distintas
cepas bacterianas como Bacillus subtilis, Bacillus spp, Bacillus megaterium, Bacillus
amyloliquefaciens, Lactobacillus y levaduras, las cuales promueven la transformación de
compuestos y benefician el desarrollo de los peces.
29
Figura 9. Probiótico Bactercol Plus
Fuente. Autores, 2021.
Para determinar la cantidad inicial de melaza a adicionar, fue necesario establecer la
biomasa productiva presente en el acuario y posteriormente la cantidad de alimento a suministrar
(ver Ecuaciones 6 y 7). De esta forma fue posible identificar el aporte de nitrógeno al sistema
proveniente del alimento, partiendo del hecho que el porcentaje de nitrógeno que se encuentra en
la proteína de este es equivalente al 16%. (Tacón, 1989). Así pues, en la Ecuación 1, se muestra
cómo esta cantidad de nitrógeno provista por el alimento, y en este caso asumida como nitrógeno
total, fue multiplicada por una relación C: N favorable para el crecimiento de las comunidades
bacterianas.
𝐷𝑜𝑠𝑖𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑙𝑎𝑧𝑎(𝑔) = 𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 × 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐶: 𝑁 (1)
30
Cabe reiterar que, para esta primera dosificación se asumió como nitrógeno total, el
nitrógeno contenido en el alimento debido a que, las concentraciones de amonio total y nitritos
eran despreciables puesto que el acuario no contenía agua madura, sino por lo contrario, era agua
totalmente limpia.
De acuerdo con lo señalado por Kubitza (2012), del nitrógeno que ingresa al sistema, cerca
del 78% corresponde a amoniaco total (NH3 y NH4), mientras que los nitritos conforman el 30%.
Entonces, una vez realizado el montaje, distribuidos los peces en los acuarios y se inició con el
suministro de alimento, se llevó a cabo el plan de muestreo y se midieron las concentraciones de
amonio total y nitritos, a partir de lo cual se halló su aporte en el sistema mediante las ecuaciones
2 y 3
𝐴𝑚𝑜𝑛𝑖𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 (𝑁𝐻3 + 𝑁𝐻4) = 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑜𝑛𝑖𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 (𝑔) × 78% (2)
𝑁𝑖𝑡𝑟𝑖𝑡𝑜 (𝑁𝐻2) = 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑛𝑖𝑡𝑟𝑖𝑡𝑜 (𝑔) × 30% (3)
La suma de estos dos valores permitió obtener la concentración de nitrógeno total (NT) en
los acuarios (Ecuación 4); posteriormente, como se muestra en la Ecuación 5, esta concentración
fue multiplicada por el volumen efectivo del acuario para así determinar la cantidad de nitrógeno
allí contenida. Finalmente se empleó nuevamente la Ecuación 1. para estimar la dosis de melaza
necesaria.
𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 (𝑁𝑇) = 𝐴𝑚𝑜𝑛𝑖𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 (𝑁𝐻3 + 𝑁𝐻4) + 𝑁𝑖𝑡𝑟𝑖𝑡𝑜 (𝑁𝐻2) (4)
𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 = 𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 (𝑁𝑇) × 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑐𝑢𝑎𝑟𝑖𝑜 (5)
31
En lo que respecta a la relación C: N utilizada, se tomó como referencia el porcentaje de
proteína propio del alimento obteniendo así que el valor correspondiente para este caso es de
10,8:1. Es importante mencionar que la dosificación se realizó diluyendo siempre la melaza en
agua obtenida del mismo acuario, debido a que por su viscosidad esta no podría dispersarse en el
mismo.
Tabla 6. Dosificación de melaza a suministrar en el acuario experimental (T1)
Cantidad de melaza a suministrar (g)
Semana 1 2 3
Acuario con biofloc (T1) 0,081 0,161 0,323
Fuente: Autores, 2021.
Figura 10. Dosificación de melaza
Fuente. Autores, 2021.
32
5.1.3. Recepción, tratamiento y distribución de individuos
Se destinaron 50 individuos procedentes del municipio de El Peñón – Cundinamarca a
aproximadamente 3 horas de la ciudad de Bogotá; estos fueron empacados y transportados en una
bolsa plástica a la que se le añadió oxígeno para garantizar su supervivencia durante el traslado
hasta el lugar donde se desarrolló la investigación.
Una vez que la bolsa fue recibida, se dejó reposar por un lapso de 1 hora para disminuir el
estrés en los peces y evitar así que pudiesen morir, posteriormente fue colocada en la superficie
del agua del acuario blanco (T0) durante 40 minutos para igualar las temperaturas y, de esta
forma, aclimatar los peces (Figura 9.); después la bolsa fue abierta posibilitando la mezcla entre
el agua contenida en la misma y el agua del acuario blanco (T0) permitiendo la salida de los peces
(Figura 10.). Por último, los peces fueron distribuidos de manera aleatoria en los acuarios, de
modo que, en cada uno de estos se encontrara la misma cantidad, en este caso 25 individuos.
Figura 11. Proceso de aclimatación de los peces.
1. Bolsa con peces a aclimatar.
Fuente. Autores, 2021.
Figura 12. Apertura de la bolsa para su
posterior sumersión.
Fuente. Autores, 2021.
33
5.1.4. Alimentación
Los peces fueron alimentados con concentrado extruido tipo pellet (Figura 11.). Se
seleccionó alimento para mojarra roja, mojarra nilótica y cachamas en etapa de pre-engorde
debido a que es de fácil acceso y se encuentra comúnmente en el mercado. A continuación, en la
Tabla 7. se describe la composición del producto.
Tabla 7. Composición del alimento extruido para peces
Contenido Porcentaje de Composición
Proteína 30%
Grasa 6%
Fibra 6%
Ceniza 12%
Humedad 12%
Fuente. Autores, 2021.
Para establecer la ración de alimento a suministrar, con base en Merino, Salazar y Gómez
(2006), se determinó inicialmente la biomasa productiva presente en el estanque (Ecuación 6) y a
partir de allí la cantidad de alimento por día (Ecuación 7).
𝐵𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎 = 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑐𝑒𝑠 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 × 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑝𝑒𝑐𝑒𝑠 (6)
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑑í𝑎 = 𝐵𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎 × %𝑠𝑒𝑔ú𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑒𝑠𝑜 (7)
34
En la Tabla 8. se presentan la cantidad de alimento correspondiente para cada semana,
dicha cantidad total de alimento diaria fue distribuida en tres raciones que se proporcionaron a las
8 a.m, 12 y 5 p.m. Dado que la forma y el tamaño del alimento impedía su consumo por parte de
los peces, este fue triturado para facilitar su administración e ingesta.
Tabla 8. Alimento por día suministrado
Cantidad de Alimento Por Día (g)
Semana 1 2 3
Acuario con biofloc (T1) 0,56 1,35 2,25
Acuario sin biofloc (T0) 0,56 1,13 2,25
Fuente: Autores, 2021
Figura 13. Concentrado para peces
Fuente. Autores, 2021
35
5.2. Medición de parámetros fisicoquímicos y pruebas biométricas
5.2.1. Medición de parámetros fisicoquímicos
A continuación, en la Tabla 9 se presenta el plan de muestreos realizados con la finalidad
de dar seguimiento y control a la calidad del agua en los acuarios.
Tabla 9. Plan de muestreo de parámetros fisicoquímicos
Parámetro fisicoquímico Frecuencia de
muestreo Metodología / Equipo
Demanda Biológica de Oxígeno
(DBO5) Dos veces por semana
DBO5
(Con base en el Estándar
Métodos: SM 5210 B. Ed 23)
Demanda Química de Oxígeno
(DQO) Dos veces por semana
Método de flujo cerrado
(Con base en el Estándar
Métodos: SM 5220 C. Ed 23)
Oxígeno Disuelto (OD) Dos veces por semana
Oxímetro marca HANNA Ref.
HI9146
pH
Diario
(9 a.m.) Test de pH marca API
Amonio (𝑵𝑯𝟑 + 𝑵𝑯𝟒) Semanal Test de amonio marca API
Nitratos (𝑵𝑶𝟑−) Semanal Test de nitratos marca API
Nitritos (𝑵𝑶𝟐−) Semanal Test de nitritos marca API
Fosfatos (𝑷𝑶𝟒−) Semanal Test de fosfatos marca API
Fuente: Autores, 2021
Es necesario aclarar que no se realizaron mediciones de la temperatura del agua del
acuario puesto que los termostatos garantizaron una temperatura constante de 23°C.
36
5.2.2. Pruebas biométricas
Para dar seguimiento al desarrollo de los peces, se realizaron diferentes pruebas
biométricas en las que se evaluaba tanto su crecimiento como el incremento en su peso. En la
tabla 10, se encuentran las mediciones hechas a los individuos.
Tabla 10. Plan de muestreo de parámetros biométricos
Prueba Biométrica Frecuencia Metodología/Equipo
Talla Semanal Cinta métrica
Peso Semanal Balanza
Fuente: Autores, 2021
Adicionalmente, se determinó mediante las ecuaciones 8 y 9 la ganancia de peso y
longitud respectivamente, de los individuos tanto del acuario experimental como del acuario
blanco durante el desarrollo de la investigación para posteriormente ser comparada y establecer si
se presenta una influencia directa entre el desarrollo de los peces y la implementación de la
tecnología biofloc.
Ecuación 8. (Ayazo et al. 2018):
𝐺𝑝 = 𝑃𝑓 − 𝑃𝑖
En donde:
• Gp: Ganancia de peso
• Pf: es peso final
• Pi: es peso inicial
37
Ecuación 9. (Ayazo et al. 2018):
𝐺𝑙𝑡 = 𝐿𝑡𝑓 − 𝐿𝑡𝑖
En donde:
• Glt: Ganancia de longitud
• Ltf: es longitud final
• Lti: es longitud inicial
Finalmente, mediante la ecuación 10. se estableció el porcentaje de sobrevivencia de los
peces durante la fase experimental.
𝑆 = (𝑁𝑝𝑓
𝑁𝑝𝑖) ∗ 100 (10)
En donde:
• S: Sobrevivencia
• Npf: Número de peces final
• Npi: Número de peces inicial
38
6. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Las variables tanto fisicoquímicas de la calidad del agua como de desarrollo de los
individuos fueron evaluadas estadísticamente mediante los programas R y SPSS. Inicialmente se
aplicó la prueba de Shapiro Wilk a un 95% de confiabilidad con la finalidad de establecer el tipo
de distribución de los datos obtenidos y, a partir de allí identificar su tratamiento más adecuado.
Posteriormente, se aplicó la prueba paramétrica de Levene y T – Student para aquellos datos que
demostraron una distribución normal, y la prueba de Mann Whitney para aquellos cuya
distribución no era normal, para de esta forma determinar la significancia estadística entre el
tratamiento aplicado al acuario muestra (T1) y el acuario blanco (T0).
Formulación de hipótesis
Para la realización de este estudio y su análisis estadístico se plantearon las siguientes
hipótesis:
Hipótesis prueba T-Student
Hipótesis nula: Los resultados obtenidos para cada valor medio de las diferentes variables son
iguales en cada una de las mediciones, por lo tanto:
𝐻0 = 𝜇𝑖 = 𝜇𝑗
Hipótesis alterna: Los resultados obtenidos para cada valor medio de las diferentes variables son
significativamente distintas en las mediciones obtenidas, por lo tanto:
𝐻1 = 𝜇𝑖 ≠ 𝜇𝑗 , 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑖 ≠ 𝑗
𝜇𝑖 = 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑖
39
𝜇𝑗: 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑗
Hipótesis prueba U de Mann- Whitney
Hipótesis nula: Los resultados obtenidos no presentan diferencias entre las medianas de las
variables:
𝐻0 = 0 = 1
Hipótesis alterna: Los resultados obtenidos presentan variaciones significativas entre las
medianas de cada una de las variables.
𝐻1 = 0 ≠ 1 , 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒 0 ≠ 1
Fuente: (Rios, 2020.)
6.1. Análisis de parámetros fisicoquímicos
A continuación, se presenta un análisis de los resultados obtenidos en cada uno de los
acuarios después de 18 días de operación, en donde se comparan los diferentes parámetros
fisicoquímicos de calidad del agua con la finalidad de establecer la capacidad de remoción de la
tecnología biofloc.
6.1.1. Comparación entre Demanda Biológica de Oxígeno (DBO5), Amonio total (𝑵𝑯𝟑 +
𝑵𝑯𝟒), Nitritos (𝑵𝑶𝟐−), Nitratos (𝑵𝑶𝟑
−) y Fosfatos (𝑷𝑶𝟒−).
De acuerdo con la Figura 14, las altas y crecientes concentraciones de DBO en el acuario
experimental (T1), están dadas por el aumento progresivo de materia orgánica proveniente de
heces fecales, alimento sin consumir y la adición de melaza durante el desarrollo del proyecto.
40
Además, Hargreaves (2006) menciona que en los sistemas biofloc los niveles de materia
orgánica son elevados permitiendo la proliferación de microorganismos heterotróficos que puede
resultar en la inhibición de la nitrificación por competencia de espacio; no obstante, se considera
que en el sistema no se ha desarrollado ni ha logrado una etapa de maduración suficiente la cual
se puede alcanzar entre 25 a 60 días como es el caso de la investigación de Hernández et al.
(2019), y por esta razón, a pesar de haberse añadido el probiótico rico en cepas bacterianas, no
presenta una cantidad suficiente de microorganismos que puedan degradar toda la materia
orgánica allí contenida.
Figura 14. Comparación de las concentraciones de DBO5, amonio, nitritos, nitratos y fosfatos
para el acuario experimental (T1)
Fuente: Autores, 2021.
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Muestras**Semana 1 (1-6), Semana 2 (7-13), Semana 3 (14-18)
DBO5, Amonio, Nitritos, Nitratos y Fosfatos para acuario experimental (T1)
DBO Acuario Experimental (T1) Amonio Acuario Experimental (T1)
Nitritos Acuario Experimental (T1) Nitratos Acuario Experimental (T1)
Fosfatos Acuario Experimental (T1)
41
Por otro lado, es posible evidenciar que, en este mismo acuario (T1), las concentraciones de
compuestos nitrogenados como amonio total, nitritos y nitratos son significativamente bajas lo
cual indicaría que, como no se está llevando a cabo una degradación de materia orgánica, sino
que por el contrario ésta está aumentando por el hecho de agregar melaza y por lo que apenas los
alevinos están en crecimiento, tampoco se va a dar paso a los procesos de nitrificación. Esto
mientras no se desarrollen completamente los peces y generen su propia materia orgánica que,
junto con el oxígeno aplicado y con el amoniaco producido generen los nitratos suficientes como
para evitar una superproducción de nitritos que pudieran resultar tóxicos para estas especies
acuáticas.
Figura 15. Comparación de las concentraciones de DBO5, amonio, nitritos, nitratos y fosfatos
para el acuario blanco (T0)
Fuente: Autores, 2021.
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Días**Semana 1 (1-6), Semana 2 (7-13), Semana 3 (14-18)
DBO5, Amonio, Nitritos, Nitratos para acuario blanco (T0)
DBO Acuario Blanco (T0) Amonio Acuario Blanco (T0) Nitritos Acuario Blanco (T0)
Nitratos Acuario Blanco (T0) Fosfatos Acuario Blanco (T0)
42
En cuanto al acuario blanco (T0), con base en la Figura 15, se observó inicialmente un leve
decrecimiento en la concentración de la DBO hacia el octavo día de operación llegando a 10,3
mg/L de DBO; posteriormente, la disminución de la concentración de amonio total (2 mg/L)
hacia la semana dos, y finalmente un incremento en la concentración tanto de nitritos como de
nitratos tomando los valores de 5 mg/L y 40 mg/L respectivamente. Este aumento se debe al
desarrollo del proceso de nitrificación en el cual la bacteria oxidadora de amonio (AOB) obtiene
energía catabolizando el amonio no ionizado hacia nitritos, mientras que la bacteria oxidadora de
nitrito (NOB) oxida el nitrito consumiendo dióxido de carbono (CO2) como fuente de carbono
primario requiriendo oxígeno para su crecimiento (Ebeling et al 2006). Un incremento en la
concentración de nitritos está asociado a la baja producción de C/N y el incremento de nitrógeno
inorgánico en el estanque, además de la oxidación incompleta afectando la condición del oxígeno
en el estanque y la acumulación de compuestos que afectan las bacterias oxidantes ralentizando la
oxidación de nitrito a nitrato (Avnimelech, 2012), sin embargo, al presentarse un incremento en
la concentración de nitratos es posible inferir que se dio un proceso de nitrificación.
En referencia a los fosfatos y compuestos nitrogenados, en las Figuras 14. y 15. es posible
observar que se presentaron concentraciones mayores en el acuario blanco (T0); esta condición se
debe a la porción de aguas maduras en las que fueron trasladados los peces, ya que se debe tener
en cuenta que los alevines provienen de granjas piscícolas donde las concentraciones de estos
compuestos en los estanques de producción son mayores y pudo haber aportado gran parte de la
concentración inicial; sin embargo, durante el desarrollo de la investigación se identificó el
decrecimiento de las concentraciones de fosfato lo cual se adjudica a que los sedimentos de
alimento no ingerido y excretas lo capturan y lo precipitan. Ante la posible captura y
43
precipitación del carbono por las condiciones antes mencionadas, este puede disolverse
nuevamente en el agua del estanque por medio de la aireación continua, (Egna & Boyd, 1997)
Por su parte, el acuario experimental (T1), demostró niveles bajos de fosfatos desde el
inicio del estudio, pero fueron aumentando paulatinamente desde 0 mg/L hasta llegar a 0,5 mg/L
al final de la investigación; esto se debe al aporte de fosfatos por medio de las excretas de los
peces, el alimento comercial suministrado y la porción de melaza como fuente de carbono, que
posee fósforo que se encuentra en forma de fosfatos (Correia et al, 2013).
Finalmente, cabe mencionar que los parámetros aquí contrastados fueron evaluados
mediante la prueba de Shapiro Wilk con la finalidad de establecer su distribución, encontrándose
que tanto la DBO5 como amonio total y fosfatos presentan una distribución normal, por lo tanto,
se le realizó la prueba de T–Student; se estableció que para la DBO5 existen diferencias
estadísticamente significativas entre ambas unidades experimentales, mientras que, para
parámetros como amonio total y fosfatos no se reportaron diferencias estadísticamente
significativas (Anexo 1 y Anexo 4). En relación con nitratos y nitritos, los datos obtenidos no
siguen una distribución normal, por consiguiente, se aplicó la prueba de Mann Whitney con la
que se estableció que se presentan diferencias estadísticamente significativas entre el acuario
experimental (T1) y el acuario blanco (T0) (Anexo 2 y Anexo 3).
44
6.1.2. Comparación entre pH y Amonio Total (𝑵𝑯𝟑 + 𝑵𝑯𝟒)
Figura 16. Comparación entre la concentración de Amonio y el pH en el acuario experimental
(T1)
Fuente: Autores,2021.
Figura 17. Comparación entre la concentración de Amonio y el pH en el acuario blanco (T0)
Fuente: Autores, 2021.
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Días**Semana 1 (1-6), Semana 2 (7-13), Semana 3 (14-18)
Amonio y pH para acuario experimental (T1)
pH Acuario Experimental (T1) Amonio Acuario Experimental (T1)
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Días**Semana 1 (1-6), Semana 2 (7-13), Semana 3 (14-18)
Amonio y pH para acuario blanco (T0)
pH Acuario Blanco (T0) Amonio Acuario Blanco (T0)
45
De acuerdo con las Figuras 16 y 17, se presentó una disminución gradual en el pH del
acuario experimental (T1) y el acuario blanco (T0), donde estos fluctuaron durante todo el
periodo de experimentación, obteniendo como resultado valores de decrecimiento en cada uno de
los sistemas; según Wright (2001), las posibles implicaciones por las que se pueden llegar a
presentar valores bajos de pH se deben a la rápida acumulación de gas soluble en el agua como lo
es el dióxido de carbono (CO2) producido y emitido por medio de los peces en su proceso de
metabolismo y también durante los procesos de nitrificación. Este gas se elimina por medio de la
aireación en el agua. Para Kubitza (2011), los rangos de pH óptimos para el desarrollo y
crecimiento de los peces deben estar entre 6,5 y 8,5; según los valores obtenidos en esta
investigación, estos mantuvieron un comportamiento dentro del rango propuesto.
Adicional al comportamiento del pH se encuentran las concentraciones de amonio total
que se ven afectadas directamente, debido a que, si el pH presenta una disminución el amonio
también va a tener un decrecimiento en su concentración y en su toxicidad. El amonio total se
compone por el amonio (NH4) y el amoniaco (NH3), siendo este último muy tóxico para los peces
donde, dependiendo del valor del pH, así mismo será su nivel de toxicidad; para un pH estable
que oscila entre (6,5 y 7,5) se tiene que del 100% del nitrógeno total, el 0,7% es amoniaco; la
letalidad de este compuesto en los peces es de 3 mg/L (Wright, 2001). Para el caso del acuario
experimental (T1), éste presento un incremento mínimo en las concentraciones de amonio y una
disminución en el pH. En cuanto al acuario blanco (T0), igualmente las concentraciones de
amonio que al inicio del estudio se encontraban alrededor de los 8 mg/L fueron disminuyendo
junto con el pH; a partir del día 11 al 18 del periodo de muestreo, las concentraciones de amonio
se elevaron hasta 4 mg/L hasta el final del estudio, y el pH para ese lapso mantuvo una
estabilidad.
46
En el Anexo 5, se evidencia la significancia para la variable de pH, el cual fue de 0,778 >
0,05, según el análisis de medianas U de Mann-Whitney, se acepta la hipótesis nula (H0) y se
rechaza la hipótesis alterna (H1), por lo tanto, los métodos T0 y T1 no presentan diferencias
estadísticamente significativas. Dado que las concentraciones obtenidas tanto en el acuario
experimental (T1) como en el acuario blanco (T0) para el parámetro del amonio siguen una
distribución normal según la prueba de Shapiro Wilk como se puede apreciar en el Anexo 1; se
aplicó la prueba de T – Student cuya significancia fue de 0,083 siendo esta mayor a 0,05 y, por lo
tanto, se descarta la hipótesis alterna (H1), esto indica que no existen diferencias estadísticamente
significativas entre los dos acuarios.
6.1.3. Comparación entre Demanda Biológica de Oxígeno (DBO5) y Oxígeno Disuelto
(OD)
Figura 18. Comparación de la concentración de DBO5 y OD para el acuario experimental (T1)
Fuente: Autores, 2021
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Días**Semana 1 (1-6), Semana 2 (7-13), Semana 3 (14-18)
DBO5 y OD para acuario experimental (T1)
DBO Acuario Experimental (T1) OD Acuario Experimental (T1)
47
Figura 19. Comparación de la concentración de DBO5 y OD para el acuario blanco (T0)
Fuente: Autores, 2021.
De acuerdo con la Figura 18, en el acuario experimental (T1) se presentó un aumento
continuo en la concentración de DBO5, la cual se atribuye al incremento de materia orgánica
contenida en el acuario y que procede de las heces fecales producto del metabolismo de los peces,
del alimento suministrado no consumido y de la adición de melaza; sin embargo, contrario a lo
que se esperaba, se considera que no se efectuaron procesos de transformación y reciclaje de
nutrientes por parte de microrganismos ya que, como se mencionó con anterioridad, el sistema no
cuenta con la madurez necesaria y no se desarrollaron los flóculos suficientes. Adicionalmente,
no se evidenciaron variaciones significativas en cuanto a la concentración de OD y pH en el
acuario experimental, lo cual corrobora que no se llevaron a cabo procesos de nitrificación al ser
estos realizados por microorganismos bajo condiciones aerobias, siendo los decrecimientos en su
concentración un indicador de actividad bacteriana de degradación. Como indica Avnimelech
(2012) citado por Estrada (2018), la presencia de células muertas, heces y otros residuos
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Días**Semana 1 (1-6), Semana 2 (7-13), Semana 3 (14-18)
DBO5 Y OD para acuario blanco (T0)
DBO Acuario Blanco (T0) OD Acuario Blanco (T0)
48
orgánicos en los bioflóculos podrían servir como sustrato para mantener las actividades de
microorganismos, los cuales podrían degradar la materia orgánica y utilizarla para energía y
propagación de nuevas células. Por otro lado, Poleo (2011) menciona que en los sistemas biofloc
la aireación es esencial para mantener los niveles de oxígeno disuelto requeridos por peces y
bacterias, las cuales se encargan de la eliminación de complejos nitrogenados, descomposición de
materia orgánica y nitrificación, además de ayudar a disminuir la formación de zonas anóxicas.
Por su parte, tal y como se observa en la Figura 19, el acuario blanco (T0) en el día 1
presentó una concentración de OD mayor (5,12 mg/L de O2) comparada con la del acuario
experimental (T1) , lo cual se debe a la contribución del oxígeno suministrado y disuelto al agua
madura contenida en las bolsas para el transporte de los individuos y que fue añadida al acuario
blanco (T0) durante la fase de recepción, tratamiento y distribución; además, respecto a la
segunda semana, para el día 8 se evidencia una caída en la concentración de oxígeno disuelto
(4,17 mg/L de O2) la cual está causada por procesos de nitrificación, tal y como se puede
contrastar con la gráfica 15 donde se contempla que mientras la concentración de nitrógeno
amoniacal va disminuyendo producto de su oxidación, los nitritos y nitratos se van
incrementando. Por último, a finales de la semana 2, se denota un incremento en la concentración
de OD (4,92 mg/L de O2) que está ligada a la implementación de aireación en el acuario, toda vez
que la investigación se ejecutó en un espacio cerrado en donde no se podría presentar aireación
de forma natural pudiendo afectar el desarrollo y sobrevivencia de los peces, por tal motivo se
tomó la decisión de promover la oxigenación en este acuario mediante la implementación de un
blower.
Se encontró que los datos de las concentraciones de oxígeno disuelto obtenidos de ambos
acuarios siguen una distribución normal, y no presentan diferencias estadísticamente
49
significativas conforme los resultados que arroja la prueba T – Student (Anexo 6), lo cual puede
deberse a la aireación implementada en ambos acuarios.
6.1.4. Comparación entre Demanda Biológica de Oxígeno (DBO5) y Demanda Química
de Oxígeno (DQO)
Como se puede observar en las Figuras 20 y 21, las concentraciones tanto de DBO5 como
de DQO obtenidas de las muestras tomadas durante el trascurso de la investigación para el
acuario experimental (T1), son mayores en comparación con las reportadas por el acuario blanco
(T0).
Figura 20. Comparación de la concentración de DBO5 y DQO del acuario experimental (T1)
Fuente: Autores, 2021.
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Días**Semana 1 (1-6), Semana 2 (7-13), Semana 3 (14-18)
DBO5 Y DQO para acuario experimental (T1)
DBO Acuario Experimental (T1) DQO Acuario Experimental (T1)
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Figura 21. Comparación de la concentración de DBO5 y DQO en el acuario blanco (T0)
Fuente: Autores, 2021.
De acuerdo con Menéndez y Dueñas (2018), la DBO5 permite conocer la cantidad de
materia orgánica que los microorganismos son capaces de degradar en presencia de oxígeno,
mientras que mediante la DQO se determina la concentración de las fracciones biodegradables y
no biodegradables de materia orgánica contenida en el medio; esto abarca igualmente el material
biológico constituido por las comunidades bacterianas, la materia fecal y el alimento no ingerido
por los peces. Asimismo, en el acuario experimental (T1), además de los aportes de materia
orgánica anteriormente mencionados, se presentan, por un lado, la cantidad de melaza adicionada
como fuente de carbono que contribuye al aumento de las concentraciones de DQO y, por otro
lado, una cantidad adicional de cepas microbianas procedentes del suministro del probiótico
durante la fase de acondicionamiento. Si bien el acuario blanco (T0) también contiene residuos de
alimento y heces fecales, se considera que es insuficiente la cantidad y variedad de
microorganismos que degraden la materia orgánica a comparación del acuario experimental (T1)
y por ende se daría paso al aumento de nutrientes dentro del acuario, razón por la cual se le
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Días**Semana 1 (1-6), Semana 2 (7-13), Semana 3 (14-18)
DBO5 Y DQO para acuario blanco (T0)
DBO Acuario Blanco (T0) DQO Acuario Blanco (T0)
51
atribuyen las bajas concentraciones de DBO5 y DQO. (Petitón, 2009). En cuanto a la prueba T-
student aplicada a la variable DBO5 y DQO, se encontró que existen diferencias estadísticamente
significativas (p<0,05), tal como se indica en los Anexos 7 y 8.
6.2. Análisis de parámetros biométricos y desarrollo
6.2.1. Peso de los peces y ganancia de peso
Figura 22. Peso promedio semanal de los peces en acuario experimental y acuario blanco
Fuente: Autores, 2021.
Tabla 11. Comparación de la ganancia de peso de los individuos de los acuarios experimental y
blanco durante el tiempo de experimentación.
Ganancia de Peso (g)
Acuario experimental (T1) Acuario blanco (T0)
1,5 1,5
Fuente: Autores, 2021.
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Semana**Una muestra por cada semana
Peso promedio de los peces
Acuario Experimental (T1) Acuario Blanco (T0)
52
En la Figura 22. se pueden apreciar las mediciones de los pesos promedio en cada uno de
los acuarios; gráficamente se evidencia que las mediciones del acuario experimental (T1) en la
semana 2 son mayores respecto a las reportadas en el acuario blanco (T0); esta superioridad en
peso puede deberse a que los alevinos de bocachico presentes en el acuario experimental (T1)
cuentan con una mayor disponibilidad de alimento debido a la exposición a biomasa microbiana
por la cual se compone el biofloc y que además sirve como alimento; adicionalmente, el alimento
convencional suministrado, que cuenta con 30% de proteína bruta, y cuya ración tuvo un
incremento como se evidencia en las tablas de alimentación (tabla 8), permitieron que los peces
tendieran a ganar mayor peso en comparación con los alevines de bocachico del acuario blanco
(T0) que solamente fueron alimentados con alimento extruido para peces. Aunque en la semana 2
el peso promedio de los peces del acuario blanco (T0) se encuentra por debajo de (T1), este varia a
lo largo de las semanas 2 y 3 donde empieza a tener un incremento que al final del estudio iguala
a los pesos del acuario experimental (T1).
Como menciona Hernández (2019), se ha demostrado que los sistemas acuícolas que
presentan la tecnología biofloc, mejoran la interacción alimenticia, la ganancia de peso y la
sobrevivencia, gracias al aporte de nitrógeno incorporado en las células bacterianas de las cuales
se compone el biofloc y que, al ser consumidas por los peces en forma de proteína, contribuye al
crecimiento y desarrollo de estos. En esta investigación, tal y como se evidencia en la tabla 10., la
ganancia de peso de los individuos en ambos acuarios es igual, de lo cual se puede inferir que el
desarrollo en cuanto a ganancia de peso de los peces pertenecientes al acuario experimental (T1)
no se ha visto favorecido por la presencia de los flóculos.
Finalmente se llevó a cabo la prueba de normalidad de datos, mediante el test de Shapiro-
Wilk cuya significancia fue de 0,927 > 0,05 (Anexo 9), lo cual indica que los datos de las
53
variables presentan un comportamiento normal en la distribución; seguidamente se realizó la
prueba T - Student de igualdad de medias, donde arrojo valores de significancia de 0,919 > 0,05.
Esta indica que no existe diferencias estadísticamente significativas entre el acuario experimental
(T1) y el acuario blanco (T0).
6.2.2. Longitud de los peces y ganancia de longitud
Figura 23. Longitud promedio semanal de los peces en acuario experimental y acuario blanco.
Fuente: Autores, 2021.
Tabla 12. Comparación de la ganancia de longitud entre los individuos del acuario experimental y
el acuario blanco durante el tiempo de experimentación.
Ganancia de longitud (cm)
Acuario experimental (T1) Acuario blanco (T0)
1,7 2,25
Fuente: Autores, 2021
0
2
4
6
8
1 2 3
Lon
gitu
d (
cm)
Semana**Una muestra por semana
Longitud de los peces
Biofloc Sin Biofloc
54
Como se evidencia en la Figura 23, las longitudes promedio semanales de los peces,
observadas durante el desarrollo del proyecto tanto en el acuario experimental (T1) como en el
acuario blanco (T0) son similares. Conforme con los resultados obtenidos en la aplicación de la
prueba estadística T-Student se determinó que no se presentan diferencias estadísticamente
significativas en la longitud promedio de los individuos en el acuario con tecnología biofloc y el
acuario sin tratamiento (Anexo 10). Si bien en la semana 1 se presentó en el acuario experimental
(T1) una longitud promedio mayor comparada con la obtenida para el acuario blanco (T0), para la
semana 2 y 3 esta tuvo una disminución. Este fenómeno es contrario al descrito por Benavides y
López (2012), quienes durante las 3 primeras semanas de su estudio obtuvieron longitudes
promedio superiores en los sistemas biofloc con relaciones C: N de 10:1 y 20:1, en contraste con
las alcanzadas en los acuarios sin ningún tipo de tratamiento.
6.2.3. Sobrevivencia
Tabla 13. Porcentaje de sobrevivencia de individuos en los acuarios experimental y blanco.
Sobrevivencia de individuos (%)
Acuario experimental (T1) Acuario blanco (T0)
100 100
Fuente: Autores, 2021
Durante el transcurso de la investigación no se presentaron decesos de individuos en ninguno
de los dos acuarios, esto se puede evidenciar en la tabla 13. en donde se observa que el porcentaje
de sobrevivencia en ambos casos es del 100%.
55
7. CONCLUSIONES
Con base en las concentraciones de DBO5 y DQO obtenidas para el acuario experimental
(T1), y en contraste con las observadas para el acuario blanco (T0), fue posible evidenciar que se
presenta una alta carga de materia orgánica en el acuario experimental, lo cual se debe no solo a
los residuos de alimento y heces fecales, sino también a la adición de melaza como fuente de
carbono para los microorganismos.
Asimismo, fue posible determinar que a pesar de que al acuario experimental (T1), se
añadieron cepas bacterianas contenidas en el probiótico adicionado en la fase de inoculación, la
producción de flóculos se dio de manera gradual y el acuario no alcanzó la madurez suficiente
para que los microorganismos hubieran removido de manera efectiva la carga de materia orgánica
allí contenida.
El incremento en la longitud y el peso de los peces de ambos acuarios es bastante similar
y no se presentan diferencias estadísticamente significativas, lo cual indica que a pesar de ser los
flóculos formados de manera paulatina en el acuario experimental (T1) ricos en microorganismos
y nutrientes, estos no han tenido influencia en el desarrollo de los peces.
Las altas concentraciones de nitritos (5 mg/L) y nitratos (40 mg/L), durante la semana 2
en el acuario blanco están dadas por procesos de nitrificación, en los cuales inicialmente se dio
una degradación de amonio total evidenciándose en el decrecimiento hacia la semana 2 (2 mg/L),
mientras que las bajas concentraciones de amonio, nitrato y nitrito observadas en el acuario
experimental (T1) se deben a una inhibición de la nitrificación causada por el aumento progresivo
de microorganismos heterotróficos en este medio, gracias al aporte de materia orgánica de los
flóculos.
56
Se encontró que al implementar la tecnología biofloc BFT, los parámetros fisicoquímicos
como el pH y la temperatura no se ven afectados significativamente, ya que por un lado la
temperatura fue constante en cada uno de los acuarios (23°C), puesto que cada uno contaba con
un termostato, y adicionalmente el pH se mantuvo entre los rangos normales 6,8 y 6,7 tanto en el
acuario blanco (T0) como en el acuario experimental (T1).
En cuanto al oxígeno disuelto (OD) no se presenta diferencia estadísticamente
significativa entre ambas unidades experimentales debido al uso constante de aireación mediante
el blower en el acuario experimental (T1) y la posterior aireación implementada en el acuario
blanco (T0) lo cual demostró que a pesar de haberse llevado a cabo recambios de agua no clorada
los procesos de fotosíntesis no se llevaron a cabo de manera satisfactoria por encontrarse los
acuarios en un recinto cerrado donde la luz del sol era insuficiente.
La sobrevivencia de individuos en ambas unidades experimentales fue del 100% durante
el desarrollo de la investigación, esto indica que la especie se puede cultivar bajo la tecnología
biofloc.
Sin embargo, debido al limitado tiempo de experimentación para este proyecto de
investigación y falta de madurez en el sistema, no se evidenció una evolución en la
implementación de la técnica biofloc, ya que para observar cambios notorios y variaciones en las
pruebas realizadas durante el transcurso de la fase experimental, se requiere de un tiempo de
observación más prolongado para determinar la eficiencia del sistema en cuanto a método de
remoción de materia orgánica y su incentivo en el desarrollo de los peces.
57
8. RECOMENDACIONES
Un sistema biofloc maduro podría resultar más eficiente en cuanto a la disminución de
cargas contaminantes debido al desarrollo de flóculos con una amplia gama de microorganismos,
por esta razón se sugiere realizar la preparación y el inóculo del acuario o estanque con
anticipación.
En el evento de realizar el experimento a escala piloto como se tiene previsto en la finca
Villa Bonita (ver apartado 9) se recomienda que aparte del recambio de agua que se lleve a cabo,
se estudie la posibilidad de adicionar en el estanque blanco una fuente de oxigenación externa
(como un dispositivo de oxigenación mecánica) así como se implementó en el acuario blanco
(T0) para el presente estudio.
Se sugiere emplear flóculos o aguas maduras de sistemas biofloc ya existentes, o lodos
maduros procedentes de plantas de tratamiento con la finalidad de acelerar el proceso de
crecimiento de comunidades bacterianas, la conformación de flóculos y la maduración del
sistema.
Para futuras investigaciones se recomienda un periodo de experimentación y evaluación
más extenso, para que de esta manera se logre observar, de forma más detallada, la evolución de
la tecnología biofloc a través del tiempo y su impacto en la calidad del agua; adicionalmente, con
más tiempo de estudio se podría determinar hasta qué punto se hace necesario el suministro de
melaza, toda vez que los peces van a generar materia orgánica suficiente para alimentar a los
microorganismos.
58
Se sugiere la obtención de muestras duplicadas para cada uno de los parámetros evaluados
tanto para el acuario donde se aplica la tecnología biofloc como para el acuario blanco; de esta
manera se tendrían resultados más precisos y representativos.
Sería conveniente realizar pruebas variando las relaciones C/N para así identificar el
comportamiento del biofloc frente a los diferentes parámetros de calidad de agua y biométricos, y
establecer la relación C/N con mejor desempeño.
Para efectos de conocer la eficiencia del biofloc como suplemento alimenticio y como
mejora de la calidad del agua, se recomienda la implementación de esta tecnología en las
diferentes etapas de vida del bocachico (alevinaje, levante, pre-engorde y engorde).
59
9. EXPECTATIVAS DEL PROYECTO
Esta investigación brinda una guía para la continuación de la ejecución de un proyecto a
escala mayor en la finca Villa Bonita situada en la vereda Patio Bonito entre los municipios de
Anapoima y El Colegio (Mesitas del Colegio), el cual ya se encuentra adelantado, pero que por
cuestiones de cierres viales e intermitencia en el servicio de transporte a raíz de la actual
emergencia sanitaria dada por la pandemia del Covid-19, fue necesario suspender.
Este proyecto comenzó con la adecuación de dos estanques en concreto con volumen de
17 m3 y 17,5 m3; se realizaron zanjas a los costados de los estanques con la finalidad de ajustar el
geotextil de alta densidad con el cual se revistieron los estanques para de esta forma evitar
pérdidas por infiltración. Adicionalmente se realizaron los cálculos para determinar la densidad
de siembra con base en el volumen efectivo de los estanques, establecer la cantidad de alimento a
suministrar diariamente a los peces y la dosis de melaza necesaria para mantener el sistema.
Así mismo se cuentan con los equipos de la red de aireación como lo son: Blower de 2 hp,
Air10 (distribuidor del aire en el estanque), manguera difusora, manguera conductora y red
eléctrica; cabe mencionar que de este proyecto ya se ha avanzado en buena medida por lo cual es
importante la continuación y posterior puesta en marcha de este, compromiso que se ha adquirido
con la administración de la finca.
Finalmente, con este proyecto a mayor escala se esperan resultados enfocados a la mejora
de la calidad del agua en la piscícola por medio de la implementación de la tecnología biofloc y
su influencia en los parámetros fisicoquímicos, además de una producción superior comparada
con la producción convencional.
60
10. REFERENCIAS
Alzate Díaz, H. A. (2017). Efecto de la fuente proteica del alimento sobre la calidad de la carne
de la cachama blanca Piaractus brachypomus en un sistema de tecnología biofloc.
Departamento de Producción Animal.
Aramayo, V. (2007). Ciclo del nitrógeno y actividad microbiana en zonas deficientes de
oxígeno. Documento de Trabajo, Taller Biogeoquímica de Ecosistemas Marinos. Facultad
de Ciencias Biológicas, UNMSM. 14 pp
Arias, M., Jiménez, L. & Dorado, M. (2010). Desarrollo larval de Prochilodus magdalenae
(Steindachner, 1879) (pisces: prochilodontidae), Río Magdalena, Colombia. Revista
Actualidades Biológicas [online]. 2010, vol.32, n.93, pp.199-208. ISSN 0304- 3584.
AUNAP – FAO (2014). Plan Nacional para el Desarrollo de la Acuicultura Sostenible en
Colombia. Recuperado de: https://www.aunap.gov.co/wp-content/uploads/2016/04/Plan-
Nacional-para-el-Desarrollo-de-la-Acuicultura-Sostenible-Colombia.pdf
Autoridad Nacional de Acuicultura y Pesca (AUNAP). (18 de agosto de 2016).
Resolución 1352 de 2016. DO: 49.973
Avnimelech, Y. (1999). Carbon/nitrogen ratio as a control element in aquaculture systems.
Aquaculture, 176(3-4), 227-235
Avnimelech, Y. (2009). Biofloc technology: a practical guide book. World Aquaculture Society.
Avnimelech, Y. (2012). Biofloc Technology. A practical guide book. 2d Edition. Word
Aquaculture society, Baton Rouge, Louisiana. United States.
61
Avnimelech, Y., 2013. Biofloc Production Systems for Aquaculture. Southern regional
aquaculture center, SRAC (4503), 1-11.
Benavides, L., & López, W. (2012). Evaluación del efecto del Biofloc en la producción de
Alevinos de Cachama blanca (Piaractus Brachypomus, Cuvier 1818) en condiciones de
laboratorio.
De la Lanza Espino, G.; de Lara Andrade, R. y García Calderón, J.L. 1991. La Acuicultura en
Palabras. AGT Editor, México. 160 p.
Cárdenas, G. y Sánchez A. (2013). Nitrógeno en aguas residuales: orígenes, efectos y
mecanismos de remoción para preservar el ambiente y la salud pública. Univ.
Salud vol.15 no.1 Pasto 2013.
Collazos L. & Arias, J. (2015). Fundamentos de la tecnología biofloc (BFT). Una alternativa
para la piscicultura en Colombia. Una revisión. Orinoquia, 19(1), 77.
Collazos LLF y Arias CJA. Influencia de la temperatura en la sobrevivencia de larvas de
Rhamdia sebae c.f. (Siluriformes heptapteridae). Orinoquia. 2007;11(1): 56–62.
Collazos-Lasso LF. Aspectos técnicos cruciales de la tecnología biofloc–tbf, para la producción
intensiva en piscicultura. En: Memorias del VII Congreso Colombiano de Acuicultura.
San Juan de Pasto, Colombia, 2016.
COLOMBIA, P. (2010). DECRETO 3930 DE 2010. Bogota: Diario Oficial, 47837.
Correia, G. T., Ortiz, I. A. S., Gebara, D., Sobrinho, M. D. A., & Matsumoto, T. (2013).
Remoción de fósforo de diferentes aguas residuales en reactores aeróbios de lecho
fluidizado trifásico con circulación interna. Revista Facultad de Ingenieria, 172-182
62
Cortés, M. (2003). Guía básica, cría y conservación del bocachico: Prochilodus magdalenae 75
Steindachner. Editorial, Santa Fe de Bogotá; Convenio Andrés Bello. (pág. 6-15)
Crab, R., Defoirdt, T., Bossier, P., & Verstraete, W. (2012). Biofloc technology in
aquaculture: beneficial effects and future challenges. Aquaculture, 356, 351-356.
Ebeling, J. M., Timmons, M. B., & Bisogni, J. J. (2006). Engineering analysis of the
stoichiometry of photoautotrophic, autotrophic, and heterotrophic removal of ammonia–
nitrogen in aquaculture systems. Aquaculture, 257(1-4), 346-358.
Egna, H., & Boyd, C. (1997). Dinámica de los estanques en acuicultura. Resumido por Dirección
de Acuicultura. p, 1-3.
Emerenciano, M., Ballester, E. L., Cavalli, R. O., & Wasielesky, W. (2012). Biofloc technology
application as a food source in a limited water exchange nursery system for pink shrimp
Farfantepenaeus brasiliensis (Latreille, 1817). Aquaculture research, 43(3), 447-457.
Emerenciano, M., Gaxiola, G. & Cuzon, G. (2013). Biofloc Technology (BFT): A Review for
Aquaculture Application and Animal Food Industry, Biomass Now - Cultivation and
Utilization, Miodrag Darko Matovic, IntechOpen, DOI: 10.5772/53902.
Emerson, K., Russo, R. C., Lund, R. E., & Thurston, R. V. (1975). Aqueous ammonia
equilibrium calculations: effect of pH and temperature. Journal of the Fisheries Board of
Canada, 32(12), 2379-2383.
Estrada, L. (2018). Evaluación de sistemas sustentables acuícolas (tecnología biolfloc y sistema
de recirculación acuícola) en la producción de Cambarellus montezumae. (Tesis de
maestría). Universidad Autónoma del Estado de México - Centro Interamericano de
Recursos del Agua. Toluca, México.
63
FAO, (2013). Manual de compostaje del agricultor. Obtenido de Oficina Regional de la FAO
para América Latina y el Caribe.
Fernández, C., Vásquez, Y. (2006). Origen de los nitratos y nitritos y su influencia en la
potabilidad de aguas subterráneas. Minería y Geología v. 22 n. 3, 2006.
Food and Agriculture Organization of the United Nation, FAO. (2002). Visión general del sector
acuícola nacional - Colombia. National Aquaculture Sector Overview Fact Sheets. Texto
de Salazar Ariza, G. In: Departamento de Pesca y Acuicultura de la FAO [en línea].
Roma. Actualizado 1 February 2005.
García, J. (s.f.). Los bocachicos de la cuenca del Magdalena-Cauca están en peligro por las
hidroeléctricas [Foto]. Recuperado de: https://www.semana.com/medio-
ambiente/articulo/peces-del-magdalena-y-cauca-emiten-sonidos-cuando-es-hora-de-
reproducirse/54929/
González, L. (2013). Nitrógeno amoniacal, importancia de su determinación.
Hargreaves, J. (2006). Photosynthetic suspended-growth systems in aquaculture. Aquacultural
Engineering. 34: 344-363.
Hargreaves, J.A. (2013). Biofloc production system for aquaculture. Southern Regional.
Aquaculture Center, Stoneville, MS, Sarc publication. N° 4503.
Hernández Mancipe, L. E., Londoño Velez, J. I., Hernández García, K. A., & Torres Hernández,
L. C. (2019). Los sistemas biofloc: Una estrategia eficiente en la producción acuícola.
CES Medicina Veterinaria y Zootecnia, 14(1), 70-99.
64
Hernández, N. (2020). Vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva de un cultivo de alevinos
de tilapia roja (Oreocromis sp) en sistema biofloc. Trabajo de grado de Maestría en
administración de organizaciones. Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD.
Kroll, D. (2016). Test de recuento heterotrófico en placas. Análisis de agua potable. HACH.
DOC042.61.20226.Mar16
Kubitza, F. (2011). Criação de tilapias em sistemas com bioflocos sem renovação de agua.
Panorama da Aquicultura 2011; 2 (125): 14-23
Lasso, C. A., et al (Editores). 2011. I. Catálogo de los recursos pesqueros continentales de
Colombia. Serie Editorial Recursos Hidrobiológicos y Pesqueros Continentales de
Colombia. Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt
(IAvH). Bogotá, D. C., Colombia, 715 pp. H
Lasso, L. F. C., & Castellanos, J. A. A. (2015). Fundamentos de la tecnología biofloc (BFT).
Una alternativa para la piscicultura en Colombia: Una revisión. Orinoquía, 19(1),77-86.
Lugo, W. (2020) Condiciones del pescado bocachico (prochilodus magdalenae) comercializados
en los centros de compras comunes en la ciudad de Montería-Córdoba. (Trabajo de
grado). Universidad de Córdoba, Colombia.
Menéndez, C. y Dueñas, J. (2018). Los procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales
desde una visión no convencional. Revista Ingeniería Hidráulica y ambiental, vol. 34, No.
3. p. 97 – 107.
Merino, M., Salazar, G. & Gómez, D (2006). Guía práctica de piscicultura en Colombia: “una
valiosa herramienta para el usuario”. Subgerencia de Pesca y Acuicultura. Instituto
Colombiano de Desarrollo Rural – INCODER. Bogotá, Colombia.
65
Merino, M. (2018). Acuicultura en Colombia. Autoridad Nacional de Acuicultura y Pesca –
UNAP.
Metcalf & Eddy (2014) Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery. 5th Edition,
McGraw-Hill, New York.
Meyer, D. (2004). Introducción a la acuacultura. Escuela agrícola Panamericana. Zamorano –
Honduras.
Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. (17 de marzo de 2015). Resolución 0631 de
2015. DO: 49.486
Ministerio de Desarrollo Económico de Colombia. (2000). Reglamento Técnico del Sector
de Agua Potable y Saneamiento Básico. RAS Título E. Sección 2.
Mojica, J.; Usma, J.; Álvarez R. y Lasso C. (Eds). 2012. Libro rojo de peces dulceacuícolas de
Colombia 2012. Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von
Humboldt, Instituto de Ciencias Naturales de la Universidad Nacional de Colombia,
WWF Colombia y Universidad de Manizales. Bogotá, D. C., Colombia, (pp. 154 – 159)
Mollapaza Pandia, T. (2017). Evaluación de las vías de transformación de los compuestos
nitrogenados en dos sistemas cerrados de cultivo de Paiche Arapaima gigas.
Monroy, M., De Lara, R., Castro, J., Castro, G., Emerenciano, M. (2013). Microbiology
community composition and abundance associated to biofloc in tilapia aquaculture.
Revista de Biología Marina y Oceanografía 48(3): 511-520.
Monroy-Dosta, M. D. C., Lara-Andrade, D., Castro-Mejía, J., Castro-Mejía, G., & Coelho-
Emerenciano, M. G. (2013). Composición y abundancia de comunidades microbianas
66
asociadas al biofloc en un cultivo de tilapia. Revista de biología marina y oceanografía,
48(3), 511-520.
Monzón, A. (2017). Evaluación del crecimiento del camarón blanco, comparando los sistemas de
cultivo biofloc y nitrificante en la finca Ixtán, Champerico, Retalhuleu, Guatemala.
(Trabajo de grado). Universidad de San Carlos de Guatemala – USAC, Guatemala.
OCDE (2016). Pesca y acuicultura en Colombia. Recuperado de:
https://www.oecd.org/colombia/Fisheries_Colombia_SPA_rev.pdf
Ovando, M. (2013). La acuicultura y sus efectos en el medio ambiente. Universidad de Ciencias
y Artes de Chiapas. Chiapas, México.
Petitón, J. P., Seijas, T. L., Cuello, G. H., & Robaina, F. G. (2009). Modelo matemático para
determinar la calidad del agua en dos puntos del arroyo Guachinango. Revista Ciencias
Técnicas Agropecuarias, 18(3), 19-23.
Presidencia de la República de Colombia. (23 de diciembre de 2010). Decreto 4728 de 2010. DO:
47932.
Presidencia de la República de Colombia. (25 de octubre de 2010). Decreto 3930 de 2010. DO:
47837.
Presidencia de la República de Colombia. (30 de octubre de 2003). Decreto 3100 de 2003. DO:
45.357
Poleo, Germán, Aranbarrio, José Vicente, Mendoza, Lismen, & Romero, Oneida. (2011). Cultivo
de cachama blanca en altas densidades y en dos sistemas cerrados. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, 46(4), 429-437
67
Ríos, A. R., & Peña, A. M. P. (2020). Estadística inferencial. Elección de una prueba estadística
no paramétrica en investigación científica. Horizonte de la Ciencia, 10(19), 191-208.
Roca, B., Mendoza, R. & Manjarrés, L. (2018). Estimaciones de la producción de la acuicultura
durante los años 2017 y 2018. Autoridad Nacional de Acuicultura y Pesca (AUNAP),
Bogotá, 25 p.
Roldán, J., Gutiérrez, M., Coelho, M., Lapa, M. (2020). Aireación en la Tecnología Biofloc
(BFT): Principios básicos, aplicaciones y perspectivas. Revista Politécnica. Año 16,
Número 31, páginas 29-4
Sacasqui, M. (2017). Control avanzado sobre un sistema de aireación durante el cultivo de
langostinos (Litopenaeus vannamei), usando modelos matemáticos para la
predicción de oxígeno disuelto en acuicultura (Tesis de Máster en Ingeniería
Mecánico-Eléctrica con Mención en Automática y Optimización). Universidad
de Piura. Facultad de Ingeniería. Piura, Perú.
Sistema de Información de Pesca y Acuicultura-SIMPA. (2008). Bocachico, “Principal especie
del Magdalena”. Servicio de Información Agropecuaria-SIA.
Sistema de Información de Precios y Mercados para la Producción Acuícola y Pesquera. (2010).
El bocachico: ¿una especie tradicional de Lorica? Boletín No. 25. Vol 6.
Tacón, A. (1989). Nutrición y alimentación de peces y camarones cultivados: manual de
capacitación. Organización de las Naciones Unidas (ONU).
Timmons, M. B., Ebeling, J. M., Wheaton, F. W., Sommerfelt, S. T., & Vinci, B. J. (2002).
Microbial biofloc and protein levels in green tiger shrimp: Recirculating aquaculture
systems. New York: Caruga Aqua Ventures.
68
Torres, A. & Mogollón, A. (2018). Evaluación del crecimiento de alevinos de Bocachico
(Prochilodus magdalenae) alimentados con Saccharomyces cerevisiae como potencial
probiótico. (Trabajo de grado). Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá,
Colombia.
Valbuena-Villarreal, R. D., & Cruz-Casallas, P. E. (2006). Efecto del peso corporal y
temperatura del agua sobre el consumo de oxígeno de tilapia roja (Oreochromis
sp). Orinoquia, 10(1), 57-63.
Vásquez, V. (2020). Desempeño zootécnico durante la pre - cría y levante del bocachico
(Prochilodus magdalenae), en sistema biofloc (BFT), a diferentes densidades. (Trabajo
de grado). Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD, Bucaramanga,
Colombia.
Wasielesky, W., Krummenauer, D., Lara, G., Fóes, G., & Poersch, L. (2013). Cultivo de
camarões em sistema de bioflocos: realidades y perspectivas. Revista ABCC, 15(2),
16-26.
Wright, JP (2011). Control de pH en sistemas de recirculación de acuicultura para paua (Haliotis
iris).
69
11. ANEXOS
Anexo 1. Registro pruebas estadísticas Amonio
Anexo 2. Registro pruebas estadísticas nitritos
70
Anexo 3. Registro pruebas estadísticas nitratos
71
Anexo 4. Registro pruebas estadísticas Fosfatos
Anexo 5. Registro pruebas estadísticas pH
72
Anexo 6. Registro pruebas estadísticas Oxígeno disuelto
Anexo 7. Registro pruebas estadísticas DBO
73
Anexo 8. Registro pruebas estadísticas DQO
Anexo 9. Registro pruebas estadísticas peso de los peces
74
Anexo 10. Registro pruebas estadísticas longitud peces
75
Anexo 11. Ficha de información del blower Air-4000.
76
Anexo 12. Ficha técnica del probiótico Bactercol Plus.
![REMOCIÓN DE MATERIA ORGÁNICA POR …bdigital.unal.edu.co/1214/1/nestoralejandrogomezpuentes...1. GENERALIDADES [1] El número de compuestos orgánicos que se han sintetizado desde](https://img.pdfslide.es/doc/110x75/5e2687dd0656184f067fff82/remocin-de-materia-orgnica-por-1-generalidades-1-el-nmero-de-compuestos.jpg)
