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Recibido, 02/02/2021 Aceptado, 18/02/2021
Artículo original
DOI:10.25127/aps.20211.757
Determinación de la simbiosis de tres densidades de cultivo de truchas arcoíris (Oncorhynchus mykiss) y
cuatro variedades de lechugas (Lactuca sativa), instalados en sistema acuapónico con tecnología de
recirculación de agua, distrito Corosha, Amazonas
Determination of the symbiosis of three cultivation densities of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and
four varieties of lettuces (Lactuca sativa), installed in an aquaponic system with water recirculation
technology, Corosha district, Amazonas
1 1,2* 1 1
Jhoel Carranza Goicochea , Sandi B. Oliva Bacalla , José M. Oliva Valle , Segundo Y. Rimachi Pinedo , José D. Diaz
1
Bernal
RESUMEN
Esta investigación se realizó con la finalidad de adaptar un sistema acuapónico integrado para el cultivo de truchas
arcoíris (Oncorhynchus mykiss) y lechugas (Lactuca sativa) con tecnología de recirculación de agua y energía solar,
en Beirut, distrito de Corosha, región Amazonas. Se empleó un Diseño de Bloques Completamente al Azar (DBCA),
con un arreglo factorial (3A x 4B), donde el factor A fueron las densidades de siembra (15, 20 y 25 kg de trucha/m³) y
el factor B fueron las variedades de lechuga (Maravilla de invierno, Cuatro estaciones, Seda y Tropicana). Se
definieron 12 tratamientos con dos repeticiones más un tratamiento testigo en cada factor. Los ensayos fueron
monitoreados durante cuatro meses desde la etapa pre adulto de truchas hasta la etapa comercial (siete meses). En los
estanques se registraron diariamente el oxígeno disuelto (OD), Tª, niveles de amonio, nitritos y nitratos
semanalmente. Se registró la mortalidad de las truchas y el crecimiento de peces. En los módulos hidropónicos se
midió el crecimiento foliar de las variedades de lechugas y los niveles de amonio. En los resultados de niveles de OD
cada uno de los estanques estuvieron dentro del rango apropiado que se requiere para este tipo de cultivo. Lo mismo
sucedió en los niveles de temperatura, amoniaco, nitrato, nitrito y en la evaluación de las plantas de lechuga. Los
tratamientos T4, T6 y T10 registraron los más altos niveles de crecimiento de hojas, raíz, ancho de hoja, número de
hojas por planta y peso de planta en madurez comercial.
Palabras claves: sistema acuapónico, cultivo de truchas, recirculación, siembra de trucha, módulos hidropónicos.
ABSTRACT
This research was carried out with the purpose of adapting an integrated aquaponic system for the culture of rainbow
trout (Oncorhynchus mykiss) and lettuce (Lactuca sativa) with water recirculation technology and solar energy, in
Beirut, Corosha district, Amazon region. A Completely Random Block Design (DBCA) was used, with a factorial
arrangement (3A x 4B), where factor A was the stocking densities (15, 20 and 25 kg of trout / m³) and factor B was the
lettuce varieties (winter wonder, four seasons, silk and tropicana), 12 treatments were defined with two repetitions
plus a control treatment in each factor. The trials were monitored for 4 months from the pre-adult stage of trout to the
commercial stage (7 months). In the ponds the DO, T °, levels of ammonia, nitrites and nitrates were recorded daily,
weekly, the mortality of the trout and the growth of fish were recorded. In the hydroponic modules, the foliar growth
of the lettuce varieties and the ammonium levels were measured. In the results of dissolved oxygen levels, each of the
ponds were within the appropriate range that is required for this type of culture, the same happened in the levels of
temperature, ammonia, nitrate, nitrite and in the evaluation of lettuce plants, the treatments T4, T6, T10, registered
the highest levels of leaf growth, root, leaf width, number of leaves per plant and plant weight at commercial
maturity.
Keywords: aquaponic system, trout farming, recirculation, trout stocking, hydroponic modules.
1
Asociación de Productores Agropecuarios San Isidro el Labrador, Corosha, Perú
2
Programa Nacional de Innovación en Pesca y Acuicultura, Lima, Perú
*
Autor de correspondencia. E-mail: olivas2795@gmail.com
Rev. de investig. agroproducción sustentable 5(1): 32-38, 20 1 2520-97602 ISSN:
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I. INTRODUCCIÓN
La Asociación de Productores Agropecuarios San Isi-
dro el Labrador se dedica a la producción y comerciali-
zación de productos agropecuarios tales como caña de
azúcar, panela granulada, ganados bovinos, truchas
arcoíris, y gallinas, entre otros (APASIL, 2015). En la
presente investigación se realizó la adaptación de la
tecnología de recirculación del agua en un sistema
acuapónico integrado, como estrategia frente a la dis-
minución del agua de las fuentes naturales que alimen-
tan los estanques del cultivo de truchas reutilizando la
energía renovable para el funcionamiento del sistema.
La recirculación acuapónica permite estandarizar los
parámetros de calidad del agua para la producción
limpia de peces y lechugas saludables (Mario, 2012).
La tecnología favorece el aprovechamiento del agua
residual de los efluentes para el cultivo de lechugas
orgánicas, manejando eficientemente los desechos
biológicos generados por las excretas del cultivo de
truchas, los cuales constituyen un incremento en los
riesgos de mortalidad y proliferación de enfermedades
por la presencia de metabolitos y alta concentración de
nitrógeno y fósforo.
Según la FAO (2016), las fuentes de agua se han extin-
guido y otras van disminuyendo su caudal debido al
incremento de la tala de bosques y riberas de las pro-
pias fuentes de agua. Este problema de escasez del
agua viene afectando considerablemente el cultivo de
truchas de la asociación APASIL. Actualmente pre-
senta una tasa de mortalidad del 20% por la baja cali-
dad del agua, lo cual se convierte en el principal punto
crítico para la sostenibilidad del cultivo de truchas.
Como alternativa de solución ante este panorama, se
viene implementando un sistema de recirculación
acuapónica con cultivo integrado de lechugas para la
producción ecoeficiente, la sostenibilidad del cultivo
de truchas y diversificación productiva.
Según Ramirez et al. (2008) la acuaponía es un sistema
de producción sostenible de plantas y peces que inclu-
ye la acuicultura tradicional, que es la cría de animales
acuáticos con cultivo de plantas en agua en un
medioambiente simbiótico (integración entre un culti-
vo de peces y uno hidropónico de plantas). Los siste-
mas acuapónicos son necesarios para reducir los
impactos por excesiva carga de nutrientes y disminuir-
los en el agua, y son complementarios a los métodos de
separación física tales como la sedimentación o filtra-
ción, que están limitados en la eliminación de nutrien-
tes. Por ello, la acuaponía se presenta como una de las
pocas técnicas disponibles que pueden eliminar com-
ponentes de N y P disuelto-generados a través de la
acuicultura por medio de las plantas.
La acuicultura es una actividad cada vez más impor-
tante en la producción mundial de peces, pero presenta
problemas de sustentabilidad debido al tratamiento de
las aguas residuales ricas en nutrientes, que es un sub-
producto de la acuicultura (Chamorro et al., 2011). El
sistema acuapónico integrado de truchas y lechugas ya
ha sido desarrollado exitosamente en Chile, en el valle
del Elqui, región de Coquimbo. Así, en el año 2012 se
ha probado exitosamente la simbiosis entre truchas y
hortalizas en un proyecto cofinanciado por la Funda-
ción para la Innovación Agraria (FIA) de ese país
(AQUA, 2020). Otro desarrollo exitoso de la acuapo-
nía es en Colombia, donde “Acuapónicos la Mariana”,
un negocio familiar que viene tomando gran posicio-
namiento en el mercado de Bogotá debido a la calidad
de producto que ofrecen a sus clientes, muestra la
lechuga cultivada en acuaponía en combinación con
truchas, las cuales generan una tecnología innovadora
para el aprovechamiento y el uso concientizado del
agua que se requiere para este tipo de cultivos (Rico y
Reyes, 2019).
II. MATERIAL Y MÉTODOS
Localización
La investigación se realizó en la comunidad de Beirut,
distrito Corosha, provincia Bongará, región Amazo-
nas, entre las coordenadas 5°50′36″ de latitud sur y
77°49′20″ de longitud oeste (Figura 1). Limita por el
norte con el distrito de Yabrasbamba, por el este con la
región de San Martín, por el sur con el distrito de Chis-
quilla, y por el oeste con los distritos de Jumbilla y
Florida.
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Figura 1. Mapa de ubicación del lugar de estudio en la zona de intervención.
Materiales
Reactivos e insumos
Los reactivos e insumos utilizados en la presente inves-
tigación fueron: sal, semilla de lechugas y sustrato.
Equipos y herramientas
Los equipos y herramientas utilizados en la investiga-
ción fueron: regla, baldes, escobillas, escobillones,
manguera, wincha, láminas de tecnopor, bandejas
almacigueras, canastillas, plástico, tubos de PVC,
proyector multimedia.
Diseño de la investigación
En este trabajo de investigación se empleó un Diseño
de Bloques Completamente al Azar (DBCA) con arre-
glo factorial (3AX4B), el factor A: tres densidades de
siembra de trucha en etapa pre adulto (15, 20 y 25 kg
de trucha/m³) y el factor B: cuatro variedades de lechu-
ga (Maravilla de invierno, Cuatro estaciones, Seda y
Tropicana) logrando 12 tratamientos más un testigo.
Metodología aplicada
Acondicionamiento de los estanques para la siembra
de truchas
Se realizó una limpieza y desinfección general de
todos los estanques con la finalidad de garantizar una
producción adecuada y eficiente.
Siembra de truchas arcoíris
Se procedió a la siembra de trucha a diferentes densi-
3
dades por estanques: primer estanque 15 Kg/m ,
3
segundo estanque 20 Kg/m , y en el tercer estanque 25
3
Kg/m .
Siembra de lechugas en bandejas de germinación
Las semillas de cuatro variedades de lechuga fueron
colocadas, una por una, en bandejas almacigueras que
contenían sustrato importado. Después se procedió a
realizar la rotulación de bandejas y se colocaron todas
las bandejas sobre una mesa cubierta de malla raschell.
Finalmente, se procedió a hacer el riego de manera
continua antes y después de la germinación.
Siembra de lechugas para tratamiento testigo
Se realizó un acondicionamiento de suelo para la siem-
bra de lechuga (variedad Lisa) en sustrato natural del
tratamiento testigo, y después se realizó un lavado de
suelo para regular el pH y se desinfectó con solución
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de agua y formol en una proporción del 5%, para luego
realizar la cubierta con plástico durante cinco horas.
Una vez cumplido este tiempo se procedió a nivelar el
suelo para finalmente realizar la siembra de semillas
de lechuga variedad Llisa.
Nivelación del área interna de los módulos hidropónicos
Este trabajo consistió en ajustar detalles en la parte
interna de los módulos hidropónicos rellenando con
arena los espacios vacíos. Después se colocó a cada
módulo hidropónico dos capas de plástico con medi-
das de 4 m de ancho por 10 m de largo y se realizó el
acondicionamiento de la tubería que alimentaba a cada
uno de los módulos. Posteriormente se cortaron 48
planchas tecnopor con medidas de 1 x 1 m para luego
realizar perforaciones cada 25 cm, haciendo un total
de 16 orificios por cada plancha de tecnopor. Luego se
procedió a la colocación en los módulos, siendo 16
unidades de planchas de tecnopor por cada módulo
hidropónico, y cubriendo el total del área interna de los
módulos que contienen agua con nutrientes prove-
nientes de los estanques de los peces.
Trasplante de las plantas de lechugas a las camas
flotantes
Unos días después de la germinación las plantas de
lechuga fueron llevadas a las camas flotantes. Se
colocaron 192 plantas de lechuga por cada variedad,
siendo un total de 768 plantas trasplantadas a los módu-
los hidropónicos para el cultivo mediante el sistema de
raíz flotante. Finalmente, las plantas de lechuga de
tratamiento testigo fueron trasplantadas a suelo defini-
tivo realizando un riego constante de las plantas.
Variables en estudio
Evaluación de parámetros físicos, químicos y micro-
biológicos en los estanques de cultivo de truchas (con-
centración de oxígeno disuelto, temperatura, niveles
de amoniaco, niveles de nitrato, niveles de nitrito,
índice de mortalidad, crecimiento).
Evaluación de propiedades físicas, químicas y biológi-
cas de las plantas de lechugas (longitud de hoja en
plantas de lechuga, longitud de raíz de plantas de
lechuga, peso de planta, ancho de hojas, número de
hojas por planta).
Análisis estadístico
Los datos fueron examinados con el programa SPSS
versión 23 y Microsoft Excel a un 95% de confianza y
5% de significancia, que determina el mejor tratamien-
to mediante la prueba Tukey.
III. RESULTADOS
Evaluación de parámetros físicos, químicos y
microbiológicos en los estanques de cultivo de tru-
chas
Concentración de oxígeno disuelto
La mayor concentración de oxígeno disuelto que se
presento fue de 11,0 y la menor fue de 5,1, siendo muy
favorable para el desarrollo de los peces, y mostrando
diferencias mínimas en los tres estanques (Figura 1S).
Temperatura
La mayor temperatura que se registró durante los cua-
tro meses de evaluación fue de 16°C y la menor fue de
10,1 °C; la variación de temperatura es de mínima
diferencia entre todos los estanques (Figura 2S).
Niveles de Amoniaco
Los niveles de amonio no ionizado (NH ) en los estan-
3
ques se mantuvieron en un rango de 1,00 – 4,01 mg/L
en promedio durante la fase experimental, siendo
tolerable para la mayoría de los peces y sin producirse
mortalidad por la presencia de este (Figura 3S).
Niveles de nitrato
Los nitratos en los estanques fluctuaron entre 15 y 86
mg/L durante el experimento, mostrando diferencias
significativas en el estanque 3 (Figura 4S). En este
estanque se presentó la mayor concentración de nitra-
tos siendo este de 86 mg/L con respecto a los otros dos
estanques en evaluación.
Niveles de nitrito
Los niveles de nitritos en los estanques se mantuvieron
entre 0,15 y 5,1 mg/l durante la fase experimental
(Figura 5S). Alcanzando su máximo valor en la sema-
na 8, correspondiente a un periodo donde hay mayor
predominio de bacterias Nitrosomonas, llamado tam-
bién “periodo crítico”. Esta elevación de nitritos al
inicio de la fase experimental, indica la actividad bac-
teriana de proceso de nitrificación.
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Índice de mortalidad
La mortalidad de peces se rescató en un promedio por
semana obteniendo el mayor número de mortalidad
durante las primeras semanas (Figura 6S). Esto es
debido a la adaptación de los alevines, que luego fue
disminuyendo de manera paulatina. El total de morta-
lidad de peces durante toda la etapa de la investigación
registró un 7,1%, siendo más afectado el estanque
número 3 debido a que contaba con la mayor densidad
de siembra de peces.
Crecimiento
El crecimiento fue de manera proporcional con res-
pecto al tiempo presentando, de cierta manera un cre-
cimiento más estándar en el estanque 3 (Figura 7S).
Evaluación de propiedades físicas, químicas y bio-
lógicas de las plantas de lechugas
Longitud de hoja de la lechuga
El mayor crecimiento de hojas se mostró en los trata-
mientos T4, T6 y T10, siendo estos de 28,5, 28,5 y
31,5, respectivamente (Figura 8S). El más alto de 31,5
cm se encuentra en el T6 tal como se muestra en la
siguiente figura.
Longitud de raíz de la lechuga
El mayor crecimiento en lo que respecta a la raíz se
registró en el T10 que se encuentra en el módulo hidro-
pónico 2, y condicionando a la densidad de siembra de
peces número 2 (Figura 9S).
Peso de planta
En relación al peso promedio de planta de las dos repe-
ticiones que concierne a la investigación, el T10 regis-
tra el mayor peso por planta, mientras que el menor
peso se registró en el T1, ambos suministrados de las
densidades de siembra de peces de los estanques 1 y 2,
respectivamente (Figura 10S).
Ancho de hojas
El ancho promedio de las hojas de ambas repeticiones
se registró en el T6, mientras que el menor ensancha-
miento de hoja se registró en el T12 (Figura 11S).
Número de hojas por planta
El T4 presentó el mayor número de hojas por planta
haciendo un promedio de 38 unidades de hojas por
cada planta, mientras que el T5 registró menor unidad
de hojas por planta, siendo esta de 31 (Figura 12S).
IV. DISCUSIÓN
La mayor concentración de oxígeno disuelto que se
presentó fue de 11 mg/l, y la menor fue de 5,1 mg/l.
Según Chamorro et al. (2011) los altos niveles de OD
se presentan debido a que en el punto de muestreo
existe turbulencia que favorece la re-aireación del
líquido. Los niveles de amonio no ionizado (NH )
3
fueron tolerables para la mayoría de los peces y sin
producirse mortalidad. De nuevo, para Chamorro et al.
(2011), el amoniaco se encuentra en niveles bajos al
iniciar un cultivo, cuando la biomasa es todavía baja,
pero con el aumento de la biomasa, el nivel del amo-
níaco es mayor. De igual manera su concentración se
eleva con el alimento no consumido por los peces.
Los nitratos en los estanques fluctuaron entre 15 y 86
mg/l durante el experimento, mostrando diferencias
significativas en el estanque 3, lo que según la FAO
(2014) recomienda mantener los niveles de nitrato
entre 5 y150 mg/l y recambiar el agua cuando los nive-
les aumentan para una producción de alimentos acua-
pónicos a pequeña escala. En cuanto a los niveles de
nitritos en los estanques se mantuvieron entre 0,15 y
51 mg/l durante la fase experimental. En el estudio de
Nelson (2008) se indica que concentraciones de 5 mg/l
parecen causar un ligero estrés, o la muerte cuando
sobrepasan los 5 mg/l.
La mortalidad de peces se dio durante las primeras
semanas. Esto es debido a la adaptación de los alevi-
nes, que luego fue disminuyendo de manera paulatina.
El total de mortalidad de peces durante toda la etapa de
la investigación fue de un 7,1%. Al respecto, según
Delgado (2020), la trucha arco iris es la más sensible
de las especies a la presencia de amoniaco y sólo puede
tolerar pequeñas concentraciones de este gas de 0,03 a
0,05 mg/l. Si persiste esta concentración durante
varios días, puede ocasionar daños y una alta tasa de
mortandad de peces, y en cuanto al crecimiento fue de
manera proporcional con respecto al tiempo, presen-
tando de cierta manera un crecimiento más estándar en
el estanque 3. Según Dekovic (2015), para saber las
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proyecciones de crecimiento de un determinado lote
de peces, es necesario interrelacionar una serie de
variables que influyen directamente en el crecimiento
del pez, siendo la de mayor importancia la temperatura
del agua.
Debe haber ventilación dentro del invernadero ya que
el flujo de aire aumenta la transpiración de las plantas.
Este aumento en transpiración aumenta el transporte
de nutrientes, especialmente calcio, desde las raíces
hacia las hojas (Dekovic, 2015). En la figura 9 se
observa el crecimiento de las plantas de lechuga, en el
cual el mayor crecimiento de hojas se mostró en los
tratamientos T4, T6 y T10, con 28,5, 28,5 y 31,5, res-
pectivamente.
El mayor crecimiento en lo que respecta a la raíz se
registró en el T10, con 37,5 cm, resultando mayor a los
obtenidos por Delgado (2020), que fue de 25 cm. En la
figura 11 se observa que el mayor peso de la planta de
lechuga fue de 218 g y el menor peso de la planta de
lechuga fue de 105 g, lo que difiere a los resultados
obtenidos por Delgado (2020), que fueron de 108,32 y
99,94 g. El ancho de las hojas de mayor dimensión lo
encontramos en el T6 que fue de 22 cm, con medidas
aproximadas al estudio realizado por Delgado (2020),
que obtuvo dimensiones de 20 cm ancho y de 15 a 20
cm de longitud. El número de hojas por planta estuvo
entre 31 y 38 hojas. Según Barrera (2004), el potasio es
importante en la síntesis de proteínas y en el funciona-
miento de las estomas de las hojas, condición impor-
tante para incrementar la cantidad de hojas.
V. CONCLUSIONES
La densidad de siembra de peces que mejores resulta-
dos ha obtenido, es la densidad de siembra número dos
3
(D2), que corresponde a 20 Kg/m , es decir en este
estanque se sembraron 3000 truchas y fue la que mejor
respuesta ha tenido para producción acuapónica con
sistema RAS.
El índice de mortalidad fue del 7,1% en toda la fase de
la investigación, registrando el mayor número de pér-
didas durante las primeras semanas. El crecimiento
también fue de rango considerado en todos los estan-
ques sin mostrar diferencias altas entre ellos.
De la evaluación de lechugas, la que mejores resulta-
dos ha obtenido es de la variedad número tres (V3) que
corresponde a la variedad Seda. Esta variedad tuvo
mejor crecimiento y desarrollo en comparación con
las demás variedades.
VI. RECOMENDACIONES
Se recomienda emplear diferentes tipos de especies
vegetales para evaluar su capacidad de adaptación,
desarrollo y biorremediación, reconociendo aquellas
que sean una alternativa viable, que permitan aprove-
char los potenciales beneficios del sistema acuapónico
y que sean menos demandantes en nutrientes. Además,
se recomienda estudiar los aspectos sanitarios de las
plantas e implementar un sistema de desinfección UV.
VII. CONTRIBUCIÓN DE LOS AUTORES
Todos los autores participaron en la conceptualiza-
ción, metodología, investigación, redacción del
manuscrito inicial, revisión bibliográfica, y en la
revisión y aprobación del manuscrito final.
VIII. CONFLICTO DE INTERESES
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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