El cultivo del camarón en tierras continentales en aguas de baja

EDITORIAL
Para superar la debacle de producción
y económica ocasionada por el WSV
en el cultivo de camarón en América
se está utilizando nuevas tecnologías
de producción ya sea en camaroneras
existentes a lo largo de las costas o las
que se están desarrollando en tierras
continentales. La operación de muchas
de ellas esta basada en el uso de agua
marina o de esteros, previamente
tratada químicamente, filtrada, añejada
en reservorio; además de agua
proveniente de pozos profundos,
riachuelos
o ríos.
Una de las
consideraciones que se debe tener en
cuenta es la composición química de
éstas aguas que puede variar según
su fuente de origen y que pueden
repercutir en la operación de
producción de camarón. Por esta
razón, es que se ha creído
conveniente hacerles llegar este
articulo traducido referente al tema.
Edición Tumpis
Editores
Dagoberto Sánchez
[email protected]
Luis Miguel Zapata
[email protected]
SALES DISUELTAS EN AGUA DE CULTIVO DE CAMARÓN EN
TIERRAS CONTINENTALES Y BAJA SALINIDAD
C. E. Boyd, T. Thunjai y M. Boonyaratpalin
GLOBAL AQUACULTURE ADVOCATE, Junio 2002, Vol.5, No.
3
El cultivo del camarón en tierras continentales en aguas
de baja salinidad es una actividad importante en Tailandia
que considera aproximadamente el 30% de la producción
nacional (Fast y Menasveta 2000). El camarón es cultivado
en estanques conteniendo de 2-5 partes por mil de
salinidad, preparada mezclando solución de la salmuera de
estanques de evaporación de agua de mar costeros con
agua dulce.
Debido al éxito del cultivo de camarón
en tierras
continentales en Tailandia, esta práctica está intentándose
en Ecuador, Brasil, Estados Unidos, y otras naciones
(Scarpa 1998, Samocha et al. 2001, Nunes y Lopez 2001),
dónde el agua subterránea salina de los pozos es a
menudo la fuente de agua de baja salinidad (Boyd 2001).
Algunos productores también mezclan sal granular de mina
o agua de estanques de evaporación con agua dulce para
preparar agua de baja salinidad.
Composición iónica y Mortalidad del camarón
Los mayores problemas para el cultivo de camarón en
tierras continentales fuera de Tailandia han incluido la alta
mortalidad de post-larvas (PL) durante la aclimatación al
agua de baja salinidad y la supervivencia baja en los
estanques durante el cultivo en algunos lugares. En
Ecuador, varias granjas con tales problemas enviaron
muestras de agua a la Universidad de Auburn en Alabama,
EE.UU. para su análisis.
El agua contuvo menos de 10 mg/L de potasio. El fertilizante cloruro de potasio (muriato de
potasio) fue aplicado para aumentar el potasio a 50 mg/L y mejoró la supervivencia del camarón.
Los análisis de agua de los estanques en Alabama con la mortalidad crónica del camarón crónica
también revelaron concentraciones de potasio de 5-15 mg/L y la mortalidad declinó después de
adiciones de muriato de potasio.
Diferencias en la Composición Iónica
No ha sido reportada la mortalidad asociada con la composición iónica de agua en Tailandia,
dónde solución de salmuera proveniente de estanques de evaporación de agua de mar, es usada
casi exclusivamente para preparar el agua de baja salinidad para el cultivo del camarón.
También, estudios previos de la calidad de agua subterránea en el área donde el camarón está
siendo tratado de cultivo en tierras continentales en Alabama revelaron las amplias diferencias en
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
1
las concentraciones iónicas entre pozos localizados en proximidades cercanas (Boyd y Brown
1990).
Es razonable asumir que el camarón requiera agua con concentración específica de los
principales aniones (bicarbonato, carbonato, sulfato, cloruro) y principales cationes (calcio,
magnesio, potasio y sodio)
Prueba para Determinación de Deficiencias Iónicas
Ensayos de laboratorio podrían ser dirigidos para determinar concentraciones aceptables de
principales iones para la producción de camarón en tierras continentales (Laramore et al. 2001).
Sin embargo, hasta que se establezcan los requerimientos iónicos a través de la investigación,
una manera simple de predecir las posibles deficiencias iónicas de una agua particular para el
cultivo del camarón en tierras continentales es comparar su composición iónica a la del agua que
ha demostrado ser conveniente para el cultivo del camarón.
Objetivo del Estudio
Los autores compararon los datos sobre concentraciones iónicas en los estanques de cultivo
de camarón costeros y de tierras continentales, soluciones de salmuera y sal granular de
Tailandia, Ecuador, y Alabama (EEUU), en un estudio reciente apoyado por el programa de
Investigación Colaborativo de Apoyo a la Dinámica de Estanque/Acuacultura por la Agencia
Americana para el Desarrollo Internacional. En Tailandia, no se han observado problemas con las
relaciones iónicas en el extenso cultivo del camarón en tierras continentales.
Colección de Muestras
Las muestras de agua fueron colectadas de ocho estanques de cultivo de camarón en tierras
continentales y 17 pozos en Ecuador durante Mayo del 2001. Además, 12 muestras de solución
de salmuera y tres muestras de sal granular fueron colectadas de salinas en operación.
A mediados de Junio del 2001 fueron visitadas granjas de cultivo de camarón en la costa a lo
largo del Golfo de Tailandia entre Nakon Sri Thammarat y Ranot, y granjas camaroneras en
tierras continentales en las vecindades de Rungsit, Chachoengsao, Bang Pakong, Rathaburi y
Samut Songkhram. Muestras de agua de superficie fueron colectadas de 16 estanques costeros
de camarón y 23 estanques de camarón en tierras continentales. También se obtuvieron
muestras de nueve soluciones de salmuera y tres muestras de sal granular de los suministros en
granjas o yacimientos de sal.
Durante mayo y noviembre del 2001, fueron colectadas muestras de agua de 8 pozos y 11
estanques en Alabama, EE.UU.
Análisis de las Muestras
Se analizaron las muestras por los principales iones mediante protocolo normal recomendado
por Clesceri et al. (1998): calcio (por titulación de negro-T de Eriocromo, punto final con ácido
etylendiamina tetraacetico, EDTA); magnesio (titulación al punto final con murexida con EDTA),
sodio y potasio (espectrofotometría de absorción atómica), bicarbonato y carbonato (titulación con
ácido sulfúrico), sulfato (turbidez de cloruro de bario) y cloruro (titulación del nitrato mercúrico al
punto final con difenylcarbazone).
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
2
La salinidad era determinada con un refractómetro de salinidad y la conductividad específica
era medida con un conductímetro de investigación operado por linea. No es posible realizar el
análisis acertado de los sólidos disueltos totales (TDS) de muestras con un alto contenido de
sales, porque las sales retienen agua de hidratación después de la evaporación (Stickland y
Parsons 1972; Brown et al. 1989). Aproximadamente el 95-99% de los TDS, resultan de las
muestras salinas de los principales iones. Así, se sumaron las concentraciones de los principales
iones para proporcionar las estimaciones de las concentraciones de los sólidos disueltos
totales(Boyd 2000.)
Resultados de concentración de iones
La concentración total de los principales iones y concentraciones de iones individuales,
excepto el bicarbonato y carbonato, en los estanques costeros estaban aproximadamente en la
mitad de aquéllos del promedio de agua de mar (Tablas 1 y 2). Pocas muestras contuvieron las
concentraciones del carbonato mensurables, para el pH que raramente excedía 8.3. Así, por
conveniencia, se expresarán los resultados del bicarbonato y titulación del carbonato por lo que
se refiere al bicarbonato en el resto de este artículo.
Tabla 1. Promedios y errores estándares para salinidades (medidas con refractómetro de
salinidad), concentración de sólidos disueltos totales y valores de conductividad
específica de agua procedente de granjas camroneras costera y de tierras continentales,
agua salina de pozos y solución de salmuera. Son enumeradas las concentraciones
promedio del agua de mar para comparación.
Tipo de agua
Agua de mar promedio1
Estanques
Tailandia
Estanques
continentales
Tailandia
Ecuador
Alabama
costeros,
tierras
Agua de pozo
Ecuador
Alabama
Solución de salmuera
Tailandia
Ecuador
Salinidad
(partes por
mil)
Sólidos
Disueltos
Totales (mg/L)
Conductividad específica
(µmhos/cm)
34.5
34,472
50,000
17.7 ± 1.8
18,539 ± 2,892
20,194 ± 1964
5 ± 0.4
9 ± 2.1
4 ± 0.2
4,173 ± 504
9,736 ± 2,208
3,888 ± 150
5,704 ± 532
12,421 ± 2,465
6,069 ± 84
10 ± 1.5
4 ± 0.7
10,214 ± 1,677
4,371 ± 630
13,712 ± 1,864
6,778 ± 1,007
-
123,621 ± 32,023
152,561 ±
29,434
-
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
3
1
Fuente: Goldberg (1963).
Sólidos Disueltos Totales
El cultivo de camarón en tierras continentales en Tailandia, Ecuador y Alabama es conducido
en agua menos mineralizada que el agua costera para cultivo de camarón en Tailandia (Tabla 2).
La concentración promedio de TDS era 18,539 mg/L en los estanques costeros, mientras los
promedios para los estanques de tierras continentales variaron de 3,888-8,739 mg/L.
Las concentraciones de bicarbonato fueron similares entre los estanques costeros y de tierras
continentales. Los estanques de tierras continentales en Ecuador promediaron superior en la
concentración del calcio que los estanques costeros. Por otra parte, las concentraciones
promedio de iones individuales eran considerablemente más altas en los estanques costeros que
los estanques en tierras continentales. La variación en la concentración de iones individuales fue
mas grande para todos los cuatro juegos de datos.
Las aguas de estanques de camarón de tierras continentales en Tailandia y Alabama eran
similares en la concentración de TDS, pero el agua en los estanques de Alabama tenían mucho
más bajo el promedio de concentraciones de magnesio, potasio y sulfato. El agua de los
estanques de tierras continentales en Ecuador tendían a tener las mas altas concentraciones de
TDS y concentraciones de calcio, magnesio, sodio y cloruro que el agua de los estanques en
Alabama y Tailandia.
Tabla 2. Promedios, errores estándares y rangos (en paréntesis) para concentraciones
de iones (mg/L) en estanques costeros de camarón y estanques de tierras continentales en
Tailandia, Ecuador, y Alabama. Son enumeradas las concentraciones promedio del agua
de mar para comparación
Promedio del
agua de mar1
Estanques
Costeros
(n = 16)
Tierras
Continentales
Tailandia
(n = 23)
Tierras
Continentales
Ecuador
(n = 8)
Tierras
Continentales
Alabama
(n = 11)
400
164 ± 26
(60-740)
120 ± 20
(31-421)
253 ± 76
(54-599)
86 ± 14
(53-200)
Magnesio
1,360
729 ± 106
(325-1,870)
180 ± 20
(44-390)
369 ± 89
(79-654)
21 ± 5
(12-75)
Sodio
10,500
5,697 ± 835
(2,065-17,930)
1,070 ± 117
(314-2,575)
2,567 ± 682
(633-4,389)
1,392 ± 45
(1,215-1,665)
Potasio
370
202 ± 43
(50-750)
30 ± 20
(12-55)
29 ± 4
(11-56)
7.7 ± 0.6
(5.0-12.5)
Bicarbonato
142
119 ± 19
113 ± 11
166 ± 16
105 ± 21
Ion
Calcio
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
4
(29-279)
(42-194)
(94-227)
(66-302)
Sulfato
2,700
1,399 ± 228
(362-4,104)
393 ± 48
(90-1,309)
297 ± 57
(92-485)
2.0 ± 0.8
(0.0-8.8)
Cloruro
19,000
10,229 ± 1,733
(3,441 ±
28,949)
2,227 ± 337
(302 – 6,122)
5,058 ± 1,398
(982-9,333)
2,274 ± 105
(1,887 – 2,821)
1
Fuente: Goldberg (1963).
El Acuífero de Agua
El agua procedente de los acuíferos salinos en Ecuador estaba mineralizada en más cantidad
que la de los acuíferos salinos de Alabama (Tabla 1), pero las aguas de pozo eran menos salinas
que el promedio de agua de mar y generalmente menos salina que el agua procedente de
estanques costeros en Tailandia. Había variación considerable entre los pozos en las
concentraciones de TDS y los iones individuales, pero el agua de pozos ecuatorianos tendieron a
tener concentraciones mayores de todos los iones que las aguas de los pozos salinos de
Alabama (Tabla 3). Las aguas salinas de pozos en Alabama eran especialmente deficientes en
potasio, magnesio y sulfato al ser comparado a aquellos en Ecuador. Los estanques llenados con
estas aguas de pozos también tenían concentraciones bajas de potasio, magnesio y sulfato
(Tabla 2).
Soluciones de salmuera
Las soluciones de salmuera de Ecuador fueron más concentradas que aquellas de Tailandia
(Tabla 1). Muestras de Tailandia fueron colectadas después del principio de la estación lluviosa y
ocurrió dilución por el agua de lluvia. Es un procedimiento normal usar soluciones de salmuera de
250 partes por mil de salinidad como fuente de sal para los estanques en tierras continentales en
Tailandia. Las concentraciones de iones individuales también eran ligeramente mayores en las
soluciones de salmuera ecuatorianas que aquellas de Tailandia (Tabla 4).
Sal granular
La sal granular de Ecuador y Tailandia tenían concentración diferente de iones (Tabla 5). Las
muestras ecuatorianas eran más bajas en potasio, magnesio, bicarbonato y sulfato; pero otros
iones más altos que las muestras tailandesas. La sal ecuatoriana fue producida para aumentar al
máximo el contenido de cloruro de sodio y eliminar otros iones, porque estaba intencionada para
el consumo humano y uso industrial. Las muestras de sal tailandesas fueron preparadas para su
uso en el cultivo de camarón en tierras continentales.
Medición de la Salinidad
La salinidad del agua de estanques de camarón típicamente es medida con refractómetro de
salinidad. Desde que estos dispositivos no son altamente precisos a salinidad baja de 0-5 partes
por mil, Boyd (2002) sugirió la conductividad específica como un método alternativo para la
estimación directa del grado de mineralización del agua en los estanques de camarón en tierras
continentales.
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
5
Tabla 3. Promedios, errores estándares y rangos (en paréntesis) para las concentraciones de
iones (mg/L) en agua de pozo usada para llenar estanques en tierras continentales
Ion
Calcio
Magnesi
o
Potasio
Sodio
Bicarbon
ato
Sulfato
Cloruro
Ecuador (n = 17)
Alabama (n = 8)
865 ± 129 (99170 ± 48 (11-296)
1,862)
30 ± 8 (3-64)
581 ± 84 (33-1,240) 9.1 ± 1 (4.0-12.4)
44 ± 10 (0.1-150)
1,508 ± 229 (4012,904 ± 400 (3482,210)
5,655)
209 ±37 (70-376)
295 ± 25 (144-508) 4.5 ± 1.3 (0.0-10.0)
536 ± 80 (1282,441 ± 396 (381,232)
4,009)
7,112 ± 922 (63113,346)
Tabla 4. Promedios y errores estándares para las concentraciones de iones (mg/L) en
soluciones de salmuera procedente de estanques de evaporación de agua marina.
Ion
Tailandia (n
= 9)
Ecuador (n =
12)
Calcio
726 ± 56
Magnesio 6,016 ± 2,414
Potasio
2,020 ± 888
Sodio
34,294 ±
Bicarbona
7,741
to
137 ± 41
Sulfato
11,695 ±
Cloruro
4,566
68,643 ±
17,877
817 ± 111
7,327 ± 2,408
2,510 ± 863
44,646 ± 8,743
338 ± 64
11,910 ± 176
85,677 ±
17,344
Tanto la salinidad y
conductividad fueron relativamente buenos estimadores de la
concentración de TDS, pero sobretodo la conductividad específica tenía una mejor correlación
con las concentraciones de TDS (Tablas 6 a, 6b). Datos procedentes de estanques de camarón
en tierras continentales en Tailandia sugieren que el camarón pueda cultivarse con éxito en
aguas con conductividad específica tan bajo como 4,700 mmhos/cm, pero el promedio de
conductividad específica era 5,704 mmhos/cm.
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
6
Grado de Mineralización
Debido a las concentraciones de sal más altas en los estanques costeros, el refractometro de
salinidad es satisfactorio para medir el grado de mineralización. Las concentraciones de sal en
varias soluciones de salmuera eran demasiado altas para medir mediante un medidor de
conductibilidad o refractometro de salinidad. En Tailandia el contenido de sal de las soluciones de
salmuera típicamente son estimadas a partir de la gravedad específica medida con un hidrómetro
de densidad.
Tabla 5. Promedios y errores estándares para las concentraciones de iones (mg/L) en sal
granular
Ion
Tailandia (n
= 3)
Ecuador (n =
13)
Calcio
1,085 ± 273
Magnesio 2,739 ± 1,403
Potasio
16,977 ±
Sodio
1,598
Bicarbona
367,927 ±
to
6,010
Sulfato
6,881 ±
Cloruro
1,723
87,808 ±
3,397
509,356 ±
615
2,379 ± 205
497 ± 284
194 ± 126
393,328 ±
10,679
525 ± 198
7,299 ± 640
595,677 ±
11,915
Proporciones Iónicas Aceptables
El agua de mar obviamente tiene proporciones aceptables de los principales iones para el
cultivo de camarón marino. Otras fuentes de agua, soluciones de salmuera y sal granular pueden
evaluarse basados sobre la magnitud de desviación en las proporciones iónicas a partir de
aquellas del agua de mar.
Para facilitar esta comparación, el promedio de contribución de cada ión a la concentración de
TDS (Sturm 1980) fue calculada para cada grupo de muestras. El procedimiento era dividir la
concentración de cada ión principal (g/m3) por la concentración de TDS (kg/m3). Para ilustrar, el
agua de mar contiene 34,462 g/m3 o 34.462 kg/m3 de TDS. La concentración del calcio en el
agua de mar es 400 g/m3, y la contribución de calcio a TDS es 400 g Ca/m3 ] 34.462 kg. TDS/m3
= 11.6 g Ca/Kg de TDS.
Las proporciones iónicas (Tablas 7a, 7b) revelaron algunas relaciones interesantes. La
contribución de iones individuales a los TDS es bastante constante entre el agua de mar y el
agua en los estanques de camarón costeros. Ésto era de esperarse para estanques llenados de
canales conectados con el mar y estanques a distancias dentro de 2 km desde el mar.
El agua de mar se diluyó con agua dulce, pero el agua de mar proporcionaba la mayoría de
los TDS y las proporciones de cada ion cambiaba muy poco. La contribución del bicarbonato
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
7
ligeramente más alta a TDS en los estanques, probablemente fue causada por la aplicación de
materiales de encalado.
Calcio y Bicarbonato
La contribución del calcio y bicarbonato a los TDS fue mucho mayor en aguas de granjas de
camarón en tierras continentales que en las de agua de mar y aguas de granjas costeras de
camarón (Tabla 7 a). Esta diferencia existe porque el agua de la superficie y agua de pozo a
menudo tienen concentración más alta de bicarbornato que el agua de mar y porque la
contribución de calcio a los TDS normalmente es mucho mayor en agua dulce que en el agua de
mar (Hem 1970; Boyd 2000).
También se aplican materiales de encalado a los estanques de camarón en tierras
continentales para aumentar las concentraciones de calcio y bicarbonato. La contribución del
potasio a los TDS fue menor en los estanques de camarón en tierras continentales que en los
estanques de agua de mar y costeros. Sin embargo, la diferencia era considerablemente menor
para los estanques en tierras continentales en Tailandia, que aquellos en Alabama y Ecuador. El
sulfato contribuyó menos a los TDS en los estanques de camarón en tierras continentales en
Ecuador y Alabama que en los estanques de agua de mar, estanques costeros y estanques de
tierras continentales en Tailandia.
Tabla 6 a. Ecuaciones de regresión para calcular la concentración de sólidos disueltos totales
(Y en mg/L) a partir de la salinidad (X en ppt)
Tipo de agua
n
Ecuación
Coeficiente
de
Correlación
(R2)
Estanques
costeros,
Tailandia
Estanques
tierras
continent.
Tailandia
Ecuador
Alabama
Agua de pozo.
Ecuador
Alabama
16
Y = 1,481X 6,543
0.916**
23
8
11
12
8
Y = 1,218X –
1,493
Y = 1,050X –
146
0.820**
0.996**
0.170
0.676**
0.995**
Y = 962X – 866
Y = 945X – 345
** significativo a P 0= 0.01
Contribución de Iones Individuales
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
8
Soluciones de salmuera de Tailandia y Ecuador eran similares en las proporciones iónicas
salvo una cantidad mas grande de sulfato en las muestras de Tailandia y más bicarbonato en las
muestras de Ecuador (Tabla 7).
Las cantidades de iones de sales individuales relativa a los TDS eran comparables a aquellas
de agua de mar salvo por menos calcio y bicarbonato en la salmuera. Esta diferencia no es
considerada importante en los estanques de camarón. El agua dulce usada para diluir la
salmuera contribuirá con calcio y bicarbonato o los estanques serán tratados con materiales de
encalado que suministran el calcio y bicarbonato.
Los TDS en agua subterránea procedente de Ecuador y Alabama contenían más calcio y
bicarbonato que el agua de mar (Tabla 7), pero estas aguas subterráneas considerablemente
tenían menos potasio y sulfato que el agua de mar. Los estanques de camarón en tierras
continentales de Alabama y Ecuador fueron abastecidos con agua subterránea y esto explica el
por qué los TDS en el agua del estanque en estas ubicaciones tenían cantidades menores de
potasio y sulfato que el agua de mar.
Las muestras de sal granular de Ecuador consistieron principalmente de sodio y cloruro (Tabla
7). Agua de baja salinidad preparada disolviendo la sal ecuatoriana en agua dulce no se
parecería al agua de mar en las proporciones relativas de iones. Agua de baja salinidad hecha
con sal de Tailandia tendría una escasez de calcio y magnesio al compararse al agua de mar.
Proporciones Iónicas Convenientes
Datos en la Tabla 7 sugieren que mezclando solución de salmuera de los estanques de
evaporación de agua de mar con agua dulce, es la manera más confiable de preparar el agua de
baja salinidad con las proporciones iónicas convenientes para el cultivo del camarón. El éxito
logrado en Tailandia con este practica confirma la conclusión.
Durante la evaporación, las soluciones de salmuera retienen las proporciones iónicas similares
a aquellas del agua de mar, hasta que la salinidad alcanza aproximadamente 250,000 mg/L.
Sobre esta concentración, la diferencial de precipitación de sales origina que cambien las
proporciones iónicas en la salmuera (Sturm 1980).
Soluciones de salmuera de alrededor de 200,000 mg/L de salinidad es ideal para su uso en
cultivo de camarón en tierras continentales. La salmuera de esta salinidad tiene un alto contenido
de sal para minimizar los requerimientos de volumen, mientras todavía continua asegurando
proporciones de iones individuales similar a aquellas del agua de mar. Las salmueras preparadas
disolviendo sal de depósitos no puede tener la misma composición como aquellas de los
estanques de evaporación de agua de mar y no debe usarse a menos que un análisis revele que
ellos son convenientes.
La sal granular puede o no puede ser conveniente para preparar el agua de baja salinidad
para el cultivo del camarón en tierras continentales. Por ejemplo, la sal granular de Ecuador
(Tabla 5) sería inapropiada, ya que mayormente es cloruro de sodio y no proporcionaría
cantidades adecuadas de otros iones. La sal granular de Tailandia probablemente sería
conveniente, ya que solamente tiene una corta escasez de calcio y magnesio.
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
9
Tabla 6b. Ecuaciones de regresión para calcular la concentración de sólidos disueltos totales
(Y en mg/L) a partir de la conductividad específica (X en µmhos/cm)
Tipo de agua
n
Ecuación
Coeficiente
de
Correlación
(R2)
Estanques
costeros,
Tailandia
Estanques
tierras
continent.
Tailandia
Ecuador
Alabama
Agua de pozo:
Ecuador
Alabama
16
Y = 1.40X 9,737
0.904**
23
8
11
12
8
Y = 0.75X – 82
Y = 089X –
1,370
Y = 1.36X –
4,340
0.919**
0.996**
0.580**
0.760**
0.995**
Y = 0.77X –
1,718
Y = 0.62X –
140
** significativo a P 0= 0.01
Estos dos iones estarán presentes en el agua dulce usada para diluir la salmuera y también
puede complementarse aplicando cal dolomítica. De hecho, algunas granjas en Tailandia usan
sal granular para mantener la salinidad en el agua de estanques inicialmente hecha salina con las
adiciones de solución de salmuera.
La Concentración Inicial Puede Cambiar
La salinidad y concentración de iones que inicialmente resultan del mezclar agua dulce con
solución de salmuera, agua salina de pozo o sal puede ser calculada. Sin embargo, la
concentración inicial en la mezcla puede cambiar en los estanques de cultivo por varias razones.
La lluvia y escorrentía que entra a los estanques diluye las concentraciones y desplaza iones.
Este proceso baja la salinidad, pero no debe alterar las proporciones iónicas porque el agua de
lluvia y escurrimiento están diluidas ya en sus concentraciones de iones (Boyd 2000).
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
10
Los datos de Ecuador y Alabama revelaron que el agua subterránea salina pueden tener
concentraciones altas de bicarbonato y de calcio de debido a la supersaturación de dióxido de
carbono. Cuando tal agua se mantiene en el estanque u otro sistema abierto, el dióxido de
carbono se equilibra con el de la atmósfera y se precipita el carbonato de calcio. Esta causa un
declive en las proporciones de calcio y bicarbonato en los TDS.
Tabla 7 a. Contribuciones promedio de iones individuales al contenido de sólidos disueltos totales
(ión g/Kg TDS) en agua de mar y agua procedente de estanques costeros y de tierras
continentales
Ión
Agua
de
mar1
Calcio
Magnesio
Potasio
Sodio
Bicarbona
to
Sulfato
Cloruro
11.6
39.1
10.7
304.5
4.1
78.3
551
1
Tierras
Tierras
Tierras
Estanqu Continental Continental Continental
es
es
es Ecuador es Alabama
Costero
Tailandia
s
8.8
39.3
10.9
307.3
6.4
75.5
551.8
29.0
43.6
7.3
259.0
27.1
95.1
539.0
29.0
42.2
3.3
293.7
19.0
34.0
578.0
22.1
5.4
2.0
358.0
27.0
0.5
584.9
Fuente: Goldberg (1963).
Tabla 7 b. Contribuciones promedio de iones individuales al contenido de sólidos disueltos totales
(ión g/Kg TDS) en agua subterránea salina, soluciones de salmuera y sal granular
Ión
Agua de
mar1
Agua
Subterrán
ea
Ecuador
Agua
Subterrán
ea
Alabama
Salmuera
Tailandia
Salmuera
Ecuador
Sal
Tailandia
Sal
Ecuador
Calcio
Magnesio
Potasio
Sodio
Bicarbonat
o
Sulfato
Cloruro
11.6
39.1
10.7
304.5
4.1
78.3
551
70.1
47.1
3.6
235.4
23.9
43.4
576.5
38.9
6.9
2.1
345.2
47.8
0.3
558.8
5.9
49.4
16.3
277.4
1.1
94.6
555.3
5.1
48.0
16.4
292.7
2.2
78.1
557.3
1.1
2.8
17.1
370.6
6.9
88.4
513.1
2.4
0.5
0.2
393.4
0.5
7.3
595.7
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
11
1
Fuente: Goldberg (1963).
Reacciones con las Tierras del Fondo
Las reacciones con las tierras de fondo del estanque, también pueden causar cambios en la
composición del agua de baja salinidad en los estanques. La arcilla negativamente cargada y la
materia orgánica del suelo pueden intercambiar cationes con el agua y resultar en equilibrio entre
los cationes en los sitios del intercambio en las tierras del fondo y agua del estanque (Boyd
1995).
La influencia del intercambio de cationes entre la tierra del fondo y el agua, depende de la
capacidad de intercambio de cationes de la tierra del fondo, las concentraciones de cationes
individuales en los sitios de los intercambios, pH de la tierra, concentraciones de cationes
individuales en el agua del estanque y tasa de mezcla de agua en los estanques.
La influencia puede ser considerable. El intercambio de cationes con la tierra del fondo puede
ocurrir a una profundidad de 15 centímetros (Boyd y Cuenco, 1980) y esta capa puede tener un
peso seco de aproximadamente 150 kg/m2 (Munsiri et al. 1995). Si la tierra del fondo tiene una
capacidad de intercambio de cationes de 25 meq/100 g, podría sostener - y teóricamente
intercambiar - 37.5 cations/m2 del eq. En un estanque de 1.5-m de profundidad, esto sería igual a
25 eq.cations/m3 o varios cientos de mg/L de cationes (25 eq/m3 = 304 mg de magnesio/L, 501
mg de calcio/L, 575 mg de sodio/L, 978 mg potasio/L).
Las tierras del fondo pueden ser acídicas y pueden neutralizar el bicarbonato en el agua. Ellas
también pueden contener depósitos de cal, yeso u otros minerales que se disuelven para
aumentar las concentraciones de iones en el agua del estanque.
Cambios en las Proporciones Iónicas
Los ejemplos de cambios en las proporciones iónicas en aguas de estanques relativas a las
soluciones de la salmuera y las aguas subterráneas salinas usadas para preparar agua de baja
salinidad en estanques puede encontrarse en la Tabla 7. El cambio más llamativo son las más
bajas contribuciones de calcio y bicarbonato al contenido de los TDS en los estanques en
Ecuador y Alabama, al ser comparados al agua de pozo usada para llenar los estanques. La
contribución de bicarbonato a los TDS en el agua de estanques de Tailandia es
considerablemente mayor que la contribución de estos iones a los TDS en la solución de
salmuera.
Tabla 8. Factores para estimar concentraciones aceptables de iones individuales para el cultivo
de camarón en tierras continentales a partir de la salinidad. Se proveen concentraciones
aceptables de iones para salinidad de 5 partes por mil.
Ión
Calcio
Magnesio
Potasio
Factor*
5 ppt
11.6
39.1
10.7
58
196
54
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
12
Sodio
Bicarbonat
o**
Sulfato
Cloruro
•
•
304.5
551.0
78.3
1,522
92
2,755
392
Ejemplo: Na(mg/L) = 304.5 (salinidad en ppt).
** No debería ser menor de 75 mg/L de alcalinidad total, lo caul es equivalente a 92 mg/L de
bicarbonato.
Conclusiones
Las proporciones de los principales iones en el agua de baja salinidad son indudablemente
importantes, pero probablemente existe un requerimiento para las concentraciones mínimas de
algunos o todos los principales iones. Por ejemplo, el camarón tiene dificultad de muda si la
alcalinidad total está o es menos de 50 mg/L (61 mg/L de bicarbonato).
El camarón puede producirse en agua con salinidad de 1 partes por mil o posiblemente menos
(Jory 1999, Samocha et al. 2001), pero la aclimatación es difícil. En Tailandia, los productores
agregan normalmente bastante solución de salmuera a los estanques en tierras continentales
para dar una salinidad inicial de 5-6 partes por mil. La salinidad gradualmente declina durante el
ciclo de producción, a menudo a sólo 1-2 partes por mil a la cosecha. Solución de salmuera
adicional o sal granular pueden aplicarse si la salinidad cae debajo de 1-2 partes por mil.
Hasta que los requerimientos de los principales iones para el camarón sean establecidos en
ensayos de laboratorio, parece razonable considerar 5 partes por mil como un requerimiento de
salinidad mínima a la iniciación de un cultivo de camarón. La concentración aceptable mínima de
alcalinidad total debe ser 75 mg/L (aproximadamente 90 mg/L de bicarbonato) (Boyd y Tucker
1998).
Las concentraciones mínimas de otros iones podrían tomarse como concentraciones
esperadas en una solución preparada diluyendo agua de mar normal a 5 partes por mil de
salinidad (Tabla 8). Los factores proporcionados en la Tabla 8 pueden ser multiplicados por
partes por mil de salinidad para proporcionar concentraciones mínimas de los principales iones a
otros valores de salinidad.
Pueden reforzarse las concentraciones de iones individuales en el agua de cultivo agregando
compuestos específicos. Los iones de preocupación son el bicarbonato, calcio, magnesio, potasio
y sulfato. Fuentes de estos iones son como sigue: bicarbonato (alcalinidad total); cal agrícola
(CaCO3 o MgCO3.CaCo3); potasio, muriato de potasio (KCl) o sulfato de potasio (K2SO4);
magnesio, cal dolomítica (MgCO3 - CaCO3) y sulfato de magnesio (MgSO4); sulfato, ácido
sulfúrico (H2SO4), sulfato de potasio o sulfato de magnesio. Estos compuestos se encuentran
extensamente disponibles y son relativamente baratos.
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
13
A veces, puede usarse agua de baja salinidad de los pozos para aclimatar la post-larva. Este
agua debe tener concentraciones adecuadas de iones y ninguna precipitación de materia mineral
debe ocurrir. Se ha obervado la precipitación de carbonato de calcio que puede ocurrir a partir de
agua de pozo de alta alcalinidad, la cual forma incrustaciones dañinas en PL en Tailandia (Chalor
Limsuwan, comunicación personal).
Algunos pozos de agua en Ecuador contuvieron 20-30 mg/L de hierro y 10-20 mg/L de
manganeso. Cuando tal agua es aireada, la precipitación de hierro y óxidos del manganeso e
hidróxidos pueden dañar a las PL. El agua que se espera que rinda estas precipitaciones debe
mantenerse en reposo varios días para favorecer la oxigenación, pérdida de dióxido de carbono
en exceso y la sedimentación de precipitados antes de que sean sembrados los camarones. La
aireación mecánica puede acelerar la oxidación del hierro y manganeso y remoción del dióxido de
carbono. En las instalaciones de aclimatación, pueden usarse aireación y filtración para acelerar
la remoción de precipitados (Tucker 1988).
Nota: Las referencias citadas se encuentran disponibles solicitándolas al primer autor.
Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002
14