investigación y desarrollo

Remoción de sólidos suspendidos para mejorar la producción de Litopenaeus vannamei en sistemas superintensivos con recambio mínimo Un experimento llevado a cabo por investigadores de EE.UU. demostró que existen beneficios en el desarrollo de L. vannamei cuando los sistemas tienen un buen control en la abundancia de sólidos. Se considera que los alimentos vegetarianos son una buena alternativa para la disminución de Por Andrew J. Ray, Beth L. Lewis, Craig L. Browdy, John W. Leffler. fosfatos en el agua.

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os sistemas de cultivo superintensivos con recambio mínimo son aquellos en los que se controla el ingreso de nutrientes y alimentos, con altas densidades de camarón, sin recambio de agua o mínimo, con aireación intensa u oxigenación, y con acumulación de partículas floculadas (“biofloc”). Estos sistemas se apoyan en una comunidad microbiana que mineraliza y asimila nutrientes tóxicos derivados de la degradación del alimento y de las excreciones de los camarones. Con este manejo, los sistemas superintensivos pueden operarse a altas densidades y no requieren recambio de agua; al no requerirse grandes extensiones de terreno se evita el impacto en hábitats naturales, y al poderse cultivar L. vannamei en agua de baja salinidad, permite la ubicación de instalaciones lejos de la costa. Sólidos suspendidos (Biofloc). Los microorganismos que colonizan a los sistemas superintensivos comprenden algas, bacterias y zooplancton; se encuentran en las partículas de biofloc y actúan como alimento suplementario para el camarón, reduciendo costos de cultivo. La tecnología de biofloc (TBF) es el proceso de cultivo mediante el cual se mantiene la calidad del agua y simultáneamente se produce alimento in situ en forma de partículas de biofloc. Este beneficia la producción pero es necesario un control para optimizar el rendimiento. El incremento de la turbidez y de la concentración de sólidos suspendidos totales (SST) provocados por la

Suspended solids removal to improve Litopenaeus vannamei production in minimal-exchange, superintensive culture systems. An experiment led by USA researchers has shown that there are several benefits for L. vannamei development when there’s a good control in the abundance of solids. It is considered that vegetarian feed is a good alternative if a lower phosphate concentration is needed. By Andrew J. Ray, Beth L. Lewis, Craig L. Browdy, John W. Leffler.

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inimal-exchange, superintensive systems are defined as having controlled feed-nutrient inputs, high shrimp stocking densities, limited or no water exchange, intense aeration or oxygenation, and the accumulation of flocculated (biofloc) particles. These systems rely on a dense microbial community to mineralize and assimilate harmful nutrients that accumulate from feed degradation and shrimp excretions. Because of this waste management, superintensive systems can be stocked at high shrimp densities and often require no water exchange; also the need for land diminish and it is avoided damage to natural habitats. Reduced water exchange, combined with culturing Litopenaeus vannamei in low salinity, provide the option of operating these systems at inland locations. Suspended solids (biofloc). Microorganisms that colonize superintensive systems include algae, bacteria, and zooplankton, contained within biofloc particles and serve as supplemental

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nutrition for shrimp, reducing feed costs. Biofloc technology (BFT) is a culture technique in which water quality is maintained and in situ animal feed is simultaneously produced in the form of biofloc particles. Biofloc provide production benefits, but control is necessary to optimize shrimp performance. Increased turbidity and total suspended solids (TSS) concentration caused by particle accumulation augment biochemical oxygen demand (BOD), cause gill occultation in cultured species, suppress beneficial algal growth, and promote potentially harmful microorganisms. With no solids management strategy in these systems, microbial community tends to shift from one with abundant algae to a bacterial-dominated community. A simple, inexpensive method of removing solids is sedimentation; settling tanks with conical bottoms have been fortunately used. One purpose of the current study was to explore the effects of external settling chambers on shrimp production and water quality in minimal-exchange, superintensive culture systems.

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acumulación de partículas aumentan la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), causando oclusión en branquias, cancelando los beneficios del crecimiento algal y promoviendo el crecimiento de microorganismos dañinos. Si no se aplica una estrategia de manejo en estos sistemas, la comunidad bacteriana empieza a dominar a la comunidad microalgal. La sedimentación es un método sencillo y barato para la remoción de sólidos; tanques de sedimentación con fondo cónico se utilizan exitosamente. Uno de los propósitos del presente estudio es evaluar el efecto de cámaras de sedimentación externas en la producción de camarón y en la calidad del agua en sistemas de cultivo superintensivo con recambio de agua mínimo.

Alimentos vegetarianos Los alimentos balanceados para camarón tienen un alto contenido proteico de origen marino. Unas 372,000 TM de harina de pescado se utilizaron en la industria camaronícola en el año 2000, y 823,000 en 2010. La producción de harina de pescado no ha aumentado, su precio aumenta y la sobre explotación continúa. Estos puntos son un fuerte incentivo para reducir e incluso eliminar el uso de harina de pescado en las dietas de las especies acuícolas. Se ha desarrollado investigación encaminada a sustituir el uso de alimentos elaborados con harina de pescado por alimentos preparados con plantas para L. vannamei, encontrando que no hay diferencias en la producción.

Figura 1.- Esquema de un tanque de cultivo de camarón con su cámara de sedimentación; las flechas indican el sentido del flujo de agua. El agua se eleva mediante “air lift” del tanque de cultivo a la cámara de sedimentación; el flujo se mantiene en 6 L/min con una válvula. El agua que entra en la cámara pasa a través de un deflector central que ayuda a reducir la velocidad y la turbulencia. Las partículas se sedimentan en el fondo y son extraídas semanalmente con un dren en el fondo del tanque cilíndrico (no se muestra en la figura). El agua tratada fluye de la parte superior de la cámara hacia el tanque de cultivo. Fig. 1. Schematic depicting a shrimp culture tank with an adjacent settling chamber; arrows indicate water flow. Water was airlifted from the shrimp tank into the settling chamber; flow was controlled with a valve and maintained at approximately 6 L min− 1. Water that entered the chamber traveled through a central baffle, which helped to reduce velocity and turbulence. Particles settled on the bottom and were removed weekly through a drain (not shown). Clarified water near the top of the settling chamber returned to the shrimp culture tank.

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Plant-based feeds Shrimp feed is high in protein from marine fish meal. Roughly 372,000 mt of fishmeal was used in shrimp feeds in 2000 and 823,000 mt in 2010. Production of fish meal has remained static, price increase and over-exploitation continues. These reasons offer strong incentive to reduce or eliminate fish meal from the diets of aquaculture species. Some research has been conducted to explore the use of plant based feed as replacement of fish meal to culture L. vannamei, and found no differences in shrimp production. An additional objective of the current study is to compare shrimp production and water quality characteristics between superintensive systems receiving a commercially fish meal based diet and those receiving a diet made almost entirely of plant ingredients (2% of feed was squid meal). The systems in this study were considered superintensive because no water was exchanged and shrimp were stocked at 460/m³. The major source of protein in the diet was expelled soybean meal. The plant diet was prepared by extrusion which eliminated the need for chemical binders. These features make this diet ecologically sustainable and economic.

Materials and methods This project was conducted between May 14 and September 23, 2008 using outdoor, 3.35 m diameter, round, polyethylene tanks at the Waddell Mariculture Center (WMC) in Bluffton, South Carolina, USA. Each tank was filled to a depth of 71 cm (6.258 m³). The water was vigorously aerated; a 65% shade cloth was suspended above and around the tanks. Half of the tanks received a marine fishmeal-based feed and half received a plant-based feed. Within each feed type, solids were partially settled from half of the tanks and the other half received no solids management. The combination of these factors created four unique treatments: Fish meal (T-F), Fish meal-settled (T-FS), Plant (T-P), and Plant-settled (T-PS). Each treatment contained four replicate tanks, totaling 16 tanks in the experiment. Settling systems Settling chambers (Fig. 1) were situated adjacent to the tanks treated with solids removal. These chambers were 55 cm in diameter, 107 cm tall, polyethylene cylinders with conical bottoms. In the center of each chamber was a vertical pipe that acted as a baffle. Water was airlifted into the central baffle from the adjacent shrimp tank

Tabla 1.- Características nutricionales de los dos alimentos utilizados en el presente estudio; cuando no se especifican las unidades, los valores son reportados como porcentaje de la composición total. Table 1.- Measured nutritional characteristics of the two diets used for this study; where units of measure are not given values are reported as percent of total composition.

Un objetivo adicional del estudio es la comparación de la producción de camarón y la calidad del agua entre sistemas superintensivos operados con alimento comercial elaborado con harina de pescado, o con alimentos vegetarianos conteniendo un 2% de harina de calamar. Se consideró que los sistemas de cultivo son superintensivos porque no se hizo recambio de agua y porque la densidad fue de 460 camarones/ m³. La principal fuente de proteína del alimento vegetariano fue harina de soya. El alimento vegetariano fue preparado mediante extrusión, por lo que no se requirieron aglutinantes; el alimento resulta ser así sustentable y económico.

Materiales y Métodos El experimento se llevó a cabo del 14 de mayo al 23 de septiembre de 2008 utilizando tanques exteriores de polietileno, circulares, de 3.35 metros de diámetro en el Centro Waddell de Maricultura en Bluffton, Carolina del Sur, EE.UU. Los tanques se llenaron hasta 71 cm de altura (6.258 m³). El

through a pipe with a valve used to maintain an approximately 6 L/min flow rate. As water moved down the central baffle, turbulence and velocity were reduced, permitting solids to settle. Water with reduced solids flowed out through a pipe near the top of the settling chambers and back into the shrimp tanks. Turbidity was intermittently measured in tanks with settling chambers, and when found to be above 30 NTU (Nephelometric Turbidity Units), the settling chambers were operated. Settled material was removed weekly. The volume removed was measured as the total suspended solids (TSS) and the volatile suspended solids (VSS) of the removed material. Feeds Both feeds were manufactured by Ziegler Brothers Inc. The marine fish meal-based feed, was Ziegler™ Hyperintensive 35. Nutritional properties of both diets are listed in Table 1, and the formulation of the plant-based diet is presented in Table 2. A standard mix of vitamins and minerals was also incorporated into the diet.

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Figura 2.- Peso promedio individual de los camarones según el tratamiento. El peso de los organismos en los tratamientos con remoción de sólidos difiere del peso de los organismos en tratamiento sin remoción de sólidos al inicio del experimento. El peso individual final fue significativamente (P=0.001) mayor en los tratamientos con remoción de sólidos. Los camarones presentaron la misma tasa de crecimiento y no tuvieron diferencias significativas en peso independientemente del tipo de alimento recibido. Fig. 2. Mean individual shrimp wet weight over time, organized by treatment. Shrimp weight in the treatments with solids removal (settled) diverged from the treatments without solids removal early in the experiment. Final individual weight was significantly (P = 0.001) greater in treatments with solids removal than those without. Shrimp receiving each of the two diets grew at similar rates and there were no significant differences in final weight between the two feed types.

agua se aireó abundantemente; los tanques se cubrieron con una malla sombra (65%). A la mitad de los tanques se les proporcionó alimento elaborado con harina de pescado, y a los demás alimento vegetariano. Para cada tipo de alimento, los sólidos fueron sedimentados en la mitad de los tanques y la otra mitad no tuvo ese manejo. La combinación de estos factores resultó en cuatro tratamientos: Harina de pescado (HP), harina de pescado-sedimentación (HPS), plantas (P), y plantas-sedimentación (PS). Para cada tratamiento se instalaron cuatro réplicas, lo que da un total de 16 tanques. Sistemas de sedimentación Las cámaras de sedimentación (Fig. 1) consistieron en tanques cilíndricos de polietileno, con fondo cónico, de 55 cm de diámetro y 107 cm de alto. En el centro de cada cámara un tubo vertical funciona como deflector. Mediante aireación (“air lift”) el agua se lleva del tanque de cultivo a la cámara a través de un tubo con una válvula que permite establecer el flujo a 6 litros/minuto. Conforme el flujo desciende por el tubo deflector, la turbulencia y la velocidad se reducen, permitiendo que se sedimenten los sólidos. El agua con pocos sedimentos fluye de regreso al tanque de cultivo. La turbidez se registró constantemente en los tanques dotados con cámara de sedimentación,

Tank preparation The 16 experimental tanks were filled with a mixture of sea water, and water from a well to arrive at a total volume of 6.27 m³ per tank and a salinity of 20.3‰. The water in each tank was fertilized daily 7 weeks before stocking shrimp. The two feeds used for this experiment were used as fertilizers during this tank preparation period. The goal was to develop chemical profiles in the water column anticipating the chemistry that would develop after the shrimp were stocked, thereby maintaining consistency throughout the study. Feed pellets were finely ground, added to separate containers and mixed vigorously. A total of 4.33 kg of feed was added to each tank over the 7 week tank preparation period. Water quality Phosphate concentration, total ammonia nitrogen (TAN), nitrite–nitrogen (NO2–N), nitrate–nitrogen (NO3–N), and alkalinity (mg CaCO3/L) concentrations were monitored during the tank preparation period and continuing throughout the experiment. Beginning 10 days before shrimp were stocked, dissolved oxygen (DO), temperature, salinity, and pH were monitored daily. Shrimp culture Post-larvae L. vannamei were obtained from Shrimp Improvement Systems, Islamorada, Florida, USA. The tanks were stocked with shrimp, having a mean individual weight of 1.31±0.06

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g, at a density of 460/m³. Shrimp were grown for 12 weeks; feed was provided three times per day.

Results

Water quality The overall mean, standard deviation, and range of morning and afternoon water temperature, dissolved oxygen, pH, concentrations of nitrogen and salinity are displayed in Table 3. Total ammonia nitrogen concentration spiked and subsided in all tanks during the tank preparation period. Nitrate–nitrogen gradually increased in all treatments, but the rate of accumulation was reduced in systems from which solids were removed. Final mean nitrate–N concentration was 60% lower in tanks with solids removal (54.7±13.7 mg NO3– N/L) than those without solids removal (137.6±27.1 mg NO3–N/L). There were no significant differences in phosphate concentration among treatments the week after shrimp were stocked. However, during the final week, phosphate concentration was significantly lower in the two plant-based diet treatments (57.7±29.4 mg PO4/L) than in the fish meal diet treatments (87.4±40.4 mg PO4/L); a 34% difference, independent of whether solids were removed. The treatments with solids removal had a mean phosphate concentration (40.4±13.2 mg PO4/L) 61% lower than that of treatments without solids removal (104.6±21.8 mg PO4/L) during the final week; this effect was also highly significant. Turbidity, TSS, and VSS were all significantly

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Muestras de material sedimentado en los tanques de experimento. Samples of sediments from the experiment tanks.

y cuando los valores superaban los 30 UTN (Unidades de turbidez nefelométrica), las cámaras se ponían en operación. El material sedimentado fue extraído semanalmente; este volumen fue registrado como sólidos suspendidos totales (SST) y sólidos suspendidos volátiles (SSV). Alimentos Los dos alimentos fueron elaborados por Ziegler Brothers Inc. El alimento con harina de pescado fue Ziegler™ Hyperintensive 35. Las propiedades nutricionales de ambos alimentos se enlistan en la Tabla 1; en la Tabla 2 se presenta la formulación del alimento vegetariano. También se les incorporó una mezcla estándar de vitaminas y minerales. Preparación de los tanques Los 16 tanques se llenaron con una mezcla de agua marina y de pozo (20.3‰) a un volumen de 6.27 m³. Los tanques fueron fertilizados durante las siete semanas anteriores a la siembra, con el alimento respectivo con la finalidad de desarrollar los perfiles químicos en los que estarían los camarones durante el experimento; se añadieron 4.33 kg del alimento granulado respectivo a cada tanque, finamente molido y mezclado en agua dulce. Calidad del agua Las concentraciones de fosfatos, nitrógeno-amonia total (NAT), nitritonitrógeno (NO”-N), nitrato-nitrógeno (NO3-N) y alcalinidad mg CaCO/L) fueron registradas durante el periodo de preparación de los tanques y durante todo el experimento. Diez 14

reduced through the use of settling systems. Final mean values for each of these parameters were respectively 59%, 50%, and 57% lower in the treatments with settling systems than those without. Turbidity and TSS concentrations were not correlated in any of the treatments. Alkalinity was significantly higher throughout the experiment in the tanks with solids removal than those without. Overall mean alkalinity was 33% higher in tanks with solids removal (88.3±29.9 mg as CaCO3/L) than those without solids removal (59.4±27.9 mg as CaCO3/L). Solids removal The mean operation time of each settling chamber was 396.9±58.7 hours during the 12 week experiment. The mean total volume removed from each settling system was 951.7±61.3 L; this corresponds to 15% of the total volume of the shrimp culture systems. Based on suspended solids measurements of removed material, 5.8±1.4 kg total solids were removed from each settling system and 4.6±1.2 kg of those were volatile (organic) solids. There were no significant differences between the two feed types with respect to operating time, total volume removed, or weight of solids removed. The overall mean solids removal efficiency of each settling chamber was 14.5 g TSS/h. The effluent from each settling chamber contained 45±23% less TSS and 56±16% less VSS than influent. The decreases in TSS and VSS were both significant. There was no significant difference in percent solids reduction between the two feed types. The water in tanks with solids removal was remarkably green in appearance compared to the other tanks.

días antes de la siembra se registró diariamente el oxígeno disuelto (OD), la temperatura, la salinidad y el pH. Cultivo de camarón Las postlarvas de L. vannamei fueron obtenidas en Shrimp Improvement Systems, Islamorada, Florida, EE.UU. Los tanques fueron sembrados con organismos cuyo peso individual era de 1.31±0.06 gr a una densidad de 460/m³. Las postlarvas fueron cultivadas durante 12 semanas; se alimentaron tres veces al día.

Shrimp production There were 2055±243 shrimp remaining in each tank at the end of the experiment, this corresponds to a density of 328±39 shrimp/m³, and a mean survival of 71±8%. There were no significant differences in survival among any of the treatments.

By the end of the experiment, each tank had received 41.06±0.06 kg of feed during the shrimp grow-out period (post preparation period). The final FCR for T-F was 2.74±0.29, 1.95±0.54 for T-FS, 2.89±0.21 for T-P, and 2.15±0.27 for T-PS. Final FCR was significantly lower in the treatments

Resultados Calidad del agua En la Tabla 3 se muestran el promedio, desviación estándar y rango de temperatura, oxígeno disuelto, pH, concentraciones de nitrógeno y salinidad del agua en la mañana y en la tarde. El nitrógeno amonia total tuvo altas y bajas durante el periodo de preparación de los tanques. El nitrato-nitrógeno se incrementó gradualmente en todos los tratamientos, pero la tasa de acumulación fue menor en los tanques donde se extrajeron los sólidos.

Tabla 2.- Formulación del alimento vegetariano, se enlista como porcentajes de la composición total. Este alimento que se hunde fue preparado por extrusión para evitar el uso de compactantes químicos. Table 2.- Formulation of the plant-based diet, listed as weight percent of total composition, this sinking feed was prepared by extrusion to offset the need for a chemical binder.

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Tabla 3.- Registros totales de la calidad del agua durante las 12 semanas del experimento. Los datos se presentan en media ± desviación estandar (rango). Table 3.- Overall water quality measurements during the 12 week shrimp grow-out phase of the experiment, data are presented as mean±standard deviation (range).

El promedio final de la concentración de nitrato-N fue menor en un 60% en los tanques con remoción de sólidos (54.7±13.7 mg NO3–N/L) que en los que no se extrajeron (137.6±27.1 mg NO3–N/L). No se encontraron diferencias significativas en la concentración de fosfatos entre los tratamientos una semana antes de la siembra. Sin embargo, durante la última semana, la concentración de fosfato fue significativamente menor en los dos tratamientos con alimento vegetariano (57.7±29.4 mg PO4/L) que en los tratamientos con alimen-

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to conteniendo harina de pescado (87.4±40.4 mg PO4/L) lo que representa un 34% de diferencia, independientemente de que se hubieran o no extraído los sólidos. Los tratamientos con remoción de sólidos presentaron una concentración promedio de fosfato (40.4±13.2 mg PO4/L) 61% menor que los tratamientos sin remoción de sólidos (104.6±21.8 mg PO4/L) durante la última semana. La turbidez, SST y SSV fueron reducidas en los sistemas con remoción de sólidos. Los valores finales promedio fueron 59, 50 y 57% más bajos

respectivamente en los tratamientos con sistemas de sedimentación que los que no tenían. La turbidez y la SST no se correlacionaron en ningún tratamiento. La alcalinidad fue siempre significativamente mayor en los tanques donde se removieron los sólidos (88.3±29.9 VS 59.4±27.9 mg CaCO3/L, equivalente a un 33% en promedio). Remoción de sólidos El tiempo promedio de operación de las cámaras de sedimentación fue de 396.9±58.7 horas durante las 12 semanas del experimento. El volumen total extraído en promedio de cada cámara fue de 951.7±61.3 L, correspondiendo al 15% del volumen total de los sistemas. Se extrajeron 5.8±1.4 kg de sólidos totales, y 4.6±1.2 kg de éstos fueron sólidos orgánicos volátiles. La eficiencia de remoción de sólidos de las cámaras fue de 14.5 g SST/h. El flujo de salida de las cámaras contenía 45±23% menos SST y 56±16% menos SSV que el flujo de ingreso. No existió diferencia significativa en la remoción de sólidos entre los dos tipos de alimento. El agua de los tanques con

with solids removal, but not statistically different between the two feed types. There was no significant interaction between feed type and solids removal with respect to FCR. Final biomass (kg/m³), in T-F was 2.21±0.12 kg/m³, 3.23±0.37 kg/m³ in T-FS, 2.10±0.16 kg/m³ in T-P, and 2.84±0.17 kg/m³ in T-PS. Shrimp biomass was significantly greater, by 41%, in the tanks with solids removal than those without. No significant difference between feed types was detected. Fig. 2 shows the cumulative growth over time for each treatment. At the end of the 84 day experiment, mean individual shrimp mass in T-F was 9.2±0.10 g, 12.0±0.30 g in T-FS, 8.4±0.30 g in T-P, and 11.6±1.1 g in T-PS (Table 2). There were no significant effects of treatments, nor was there any significant difference between feed types with respect to final individual weight. Feeds No significant differences were found with respect to any of the water quality parameters, other than phosphate concentration, or shrimp production parameters between the two diets. The extruded, plant-based feed was highly stable in the rigorously agitated water during this experiment.

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Discussion The experimental culture units used for this project are far below commercial size. It is important to note that this experiment was only 84 days in length; at day 120, shrimp would have a mean marketable weight of 16.4 g. The project was terminated because of low temperatures; the purpose of this experiment was not to produce large shrimp, but to compare the differences associated with using settling systems versus not managing solids and using plant-based versus fish-based diets in superintensive culture systems. The differences in production parameters between treatments are in most cases highly significant. It is likely that these findings can be scaled-up to commercial-size systems. Solids removal In this experiment the goal was to dilute as little as possible to demonstrate the effects of settling chambers. To conserve salt and allow this culture technology to be applied at inland locations, it will be advantageous to reuse water for multiple shrimp cycles. The elimination of accumulating nutrients such as nitrate and phosphate will be essential to achieving this goal. Solids removal, through the use of low-ener-

investigación y desarrollo remoción de sólidos era remarcablemente más verde. Producción de camarón Al final del experimento se encontraron 2055±243 camarones en cada tanque, correspondiendo a una densidad de 328±39 camarones/m³, así como una supervivencia promedio del 71±8%; no hubo diferencias significativas en ningún tratamiento; cada tanque había recibido 41.06±0.06 kg de alimento en el periodo de cultivo. La TCA final para HP fue de 2.74±0.29, 1.95±0.54 para HPS, 2.89±0.21 para P, y de 2.15±0.27 para PS. La TCA fue significativamente baja en los tratamientos con extracción de sólidos, pero no fue estadísticamente diferente entre los dos tipos de alimento. No se encontró interacción entre el tipo de alimento y la remoción de sólidos con la TCA. La biomasa final (kg/m³) en HP fue de 2.21±0.12 kg/m³, 3.23±0.37 kg/m³ en HPS, 2.10±0.16 kg/m³ en P y de 2.84±0.17 kg/m³ en PS. La biomasa de camarón fue significativamente mayor (41%) en los tanques donde se extrajeron los sólidos. No se detectaron diferencias entre los tipos de alimento. La Figura 2 muestra el crecimiento acumulativo en el tiempo para cada tratamiento. Al final del experimento, día 84, el peso promedio individual en HP fue de 9.2±0.10 g, 12.0±0.30 g en TFS, 8.4±0.30 g en P y 11.6±1.1 g en TPS (Tabla 2). No hubo diferencias significativas entre los dos tipos de comida con el peso individual final. Alimentos No se encontraron diferencias en los parámetros de la calidad del agua (exceptuando la concentración de fosfatos) ni en la producción de camarón, al compararlas con los dos alimentos. El alimento vegetariano resultó ser muy estable en el agua.

Discusión Las unidades de cultivo experimental utilizadas en este experimento están lejos de un nivel comercial. Debe señalarse que el experimento duró 84 días, pero se calcula que al día 120 los camarones hubieran alcanzado una talla comercial de 16.4 gr en promedio. El experimento se dio por terminado debido a las bajas temperaturas. El objetivo no fue de producir camarón grande, sino de comparar las diferen18

gy, low-cost settling systems, appears to be an effective approach to nitrate and phosphate reduction. The green water color in tanks with solids removal may have been evidence of a prolific algal community that, during the day, caused an increase in pH and augmented alkalinity. Another explanation for these observations is that denitrification was occurring in the settling chambers. Denitrifying bacteria function in mostly anaerobic conditions, mineralize nitrate and nitrite to form nitrogen gas, can assimilate phosphate, raise pH, and generate alkalinity. The mean dry weight of feed administered to each tank was 37.4 kg. The mean weight of solids removed by the settling chambers was 5.8 kg. This implies that 16% of solids that entered as feed were removed by settling. This relatively small percentage of solids removed had a substantial impact on shrimp production. As solids increase, so does the biochemical oxygen demand (BOD), potentially leading to decreased oxygen availability for shrimp. Plant-based feed Although the two diets used in this experiment contained substantially different protein sources, there were no significant differences in any of the water quality parameters, other than phosphate concentration, and no significant differences in shrimp production between the two feed types. In intensive, recirculating systems nutrients such as phosphate can become highly concentrated. Because it contributes less phosphate to the culture system, the plant-based diet used here may be more suitable for this type of system, especially if water is to be reused for multiple culture cycles. The ability to produce dense shrimp crops using a plant based feed is an important quality with the shrimp aquaculture industry so heavily reliant on marine fish meal. This project demonstrates for the first time that, in superintensive minimal-exchange culture systems, plant-based feeds are effective and cheaper substitutes for fish-based feeds. This type of shrimp culture is unique because of very high stocking densities, intense feed inputs, and limited water exchange. These qualities make minimal-exchange, superintensive culture an environmentally friendly alternative to extensive aquaculture. There is also the potential for marketing vegetarian-fed animals, enabling shrimp producers to charge a higher price for these value-added products. Increase returns for shrimp production increase as levels of plant protein are used to replace fish meal.

cias asociadas al uso de sistemas superintensivos con o sin manejo de sólidos vs alimentos con harina de pescado o vegetarianos; las diferencias en producción entre tratamientos fueron significativas. Es posible llevar estos experimentos a escala comercial. Extracción de sólidos Un objetivo del experimento fue evitar rellenar los tanques en lo

posible para demostrar el efecto de las cámaras de sedimentación. Es una ventaja el poder reutilizar el agua marina para varios ciclos de cultivo, en especial para operarlos en áreas lejanas de la costa, y la eliminación de nitratos y fosfatos es esencial para tal fin. La remoción de sólidos a través del uso de sistemas de bajo costo y baja demanda de energía parece ser la aproximación a la reducción de estas sales.

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La coloración verde del agua en los tanques de remoción de sólidos puede ser la evidencia de una prolífica comunidad algal que provoca un incremento en el pH; otra explicación es la denitrificación que tiene lugar en las cámaras. La función de las bacterias denitrificantes en la mayoría de las condiciones anaeróbicas, es mineralizar nitratos y nitritos para formar gas nitrógeno, pueden asimilar fosfatos, elevar el

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El control de sólidos es importante para obtener un producto de tamaño y calidad adecuados para su venta. Control of solids is very important in order to obtain a well developed, high quality product.

pH y generar alcalinidad. El peso seco promedio del alimento administrado a cada tanque fue de 37.4 kg. El peso promedio de los sólidos extraídos por las cámaras de sedimentación fue de 5.8 kg, lo que indica que el 16% de los sólidos que ingresaron como alimento fueron removidos por sedimentación. Este relativamente bajo porcentaje de sólidos tiene un impacto sustancial en la producción de camarón; conforme aumenta la cantidad de sólidos, aumenta la demanda de oxígeno (BOD) y disminuye su disponibilidad para los organismos en cultivo. Alimento vegetariano Aunque los dos alimentos utilizados en el experimento tienen fuentes de proteína sustancialmente diferentes, no hubo diferencias significativas en la producción de camarón ni en la calidad de los parámetros del agua excepto en la concentración de fosfatos. En sistemas intensivos de recirculación los nutrientes como el fosfato pueden alcanzar altas concentraciones. Puesto que el 20

alimento vegetariano aporta menos fosfatos, su uso es más adecuado, en particular si el agua se reutilizará para varios ciclos de cultivo. La posibilidad de cultivar camarón a altas densidades utilizando alimentos vegetarianos es sumamente atractiva para la industria camaronícola que hoy depende del uso de harina de pescado, y esta es la primera vez que se demuestra la posibilidad de utilizar alimentos vegetarianos baratos en sistemas superintensivos sin recambio de agua; es asimismo una alternativa sustentable. Se presenta también el potencial de ofrecer organismos alimentados con plantas, posibilitando a los productores a demandar un mejor precio por el valor agregado. Los ingresos también aumentan en la medida en que la harina de pescado es sustituída por plantas baratas en la elaboración del alimento. Un programa de certificación puede ser implementado al plantear la producción de camarón en sistemas cerrados amistosos ambientalmente, con uso de alimentos vegetarianos.

Conclusiones El presente estudio demuestra el beneficio en la producción de camarón al utilizar sistemas de producción superintensivos controlando la abundancia de sólidos. La remoción parcial de sólidos permite disminuir la acumulación de nutrientes, mejorar la TCA, aumentar la biomasa y el peso promedio de los camarones, así como su tasa de crecimiento. La remoción de sólidos fue conseguida al utilizar cámaras de sedimentación sencillas que pueden aplicarse en instalaciones comerciales. Este proyecto demuestra también que los alimentos elaborados con plantas son una alternativa viable para cultivar L. vannamei en sistemas superintensivos con mínimo recambio. Deben realizarse investigaciones en la percepción de los clientes potenciales por el consumo de camarones vegetarianos y las implicaciones en su salud. Artículo original: Andrew J. Ray, Beth L. Lewis, Craig L. Browdy, John W. Leffler. Suspended solids removal to improve shrimp (Litopenaeus vannamei) production and an evaluation of a plant-based feed in minimal-exchange, superintensive culture systems. Aquaculture, vol. 299, 2010.

The fact that shrimp can be grown in an environmentally friendly, closed system, with plant-based ingredients also has potential for an organic certification program.

Conclusion This study has demonstrated that controlling the abundance of solids in superintensive culture systems benefit shrimp production. Partial solids removal led to decreased nutrient accumulation, improved feed conversion ratios, increased total biomass, larger weight per animal, and augmented growth rates of shrimp. The removal of solids was accomplished using simple, low-tech, low-energy settling chambers that can likely be scaled-up to accommodate commercial applications. The project also demonstrated that plant-based diets are a viable alternative to fish-based diets for L. vannamei in minimal-exchange, superintensive systems. Future research should focus on potential customer perception and health implications of consuming vegetarian-fed shrimp. Original article: Andrew J. Ray, Beth L. Lewis, Craig L. Browdy, John W. Leffler. Suspended solids removal to improve shrimp (Litopenaeus vannamei) production and an evaluation of a plant-based feed in minimal-exchange, superintensive culture systems. Aquaculture, vol. 299, 2010.

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