Gestión del amoníaco en los estanques de peces
La concentración de amoníaco suele ser la más baja durante el verano y la más alta durante el invierno.
Durante el invierno
Se suele suponer que el amoníaco no es un problema en invierno porque las tasas de alimentación son muy bajas. (Los peces se alimentan sólo en los días más cálidos del invierno, normalmente cuando la temperatura del agua es superior a 50 °F). Sin embargo, la concentración de amoníaco tiende a ser mayor durante el invierno (2,5 a 4,0 mg/L, o incluso más) que durante el verano (menos de 0,5 mg/L) (Fig 3).
La concentración relativamente baja durante el verano puede atribuirse a la intensa fotosíntesis de las algas, que elimina el amoníaco. Durante el invierno, las algas absorben poco amoníaco, pero el suministro de amoníaco continúa, principalmente por la descomposición de la materia orgánica que se acumuló en el sedimento del estanque durante la temporada de crecimiento. En general, la magnitud y la duración de las altas concentraciones de amoníaco durante el final del otoño y el invierno pueden relacionarse con la cantidad total de alimento añadido a un estanque durante la temporada de crecimiento anterior.
El criterio crónico de 30 días para el amoníaco (como nitrógeno) en invierno oscila entre 1,5 y 3,0 mg/L, dependiendo del pH. Las concentraciones de amoníaco durante el invierno suelen superar este criterio. Esto puede causar estrés en los peces en una época del año en la que el sistema inmunológico de los peces está suprimido debido a las bajas temperaturas.
Después de la caída de una floración de algas
Algunos estanques tienen floraciones de algas muy densas dominadas por una o dos especies. Por razones que no se comprenden bien, estas floraciones están sujetas a un colapso espectacular, a menudo llamado «crash», en el que todas las algas mueren repentinamente. Cuando esto ocurre, la concentración de amoníaco aumenta rápidamente porque el principal mecanismo de eliminación de amoníaco -la absorción de las algas- ha sido eliminado. La rápida descomposición de las algas muertas reduce la concentración de oxígeno disuelto y el pH y aumenta las concentraciones de amoníaco y dióxido de carbono. Tras el colapso de una floración de algas, la concentración de amoníaco puede aumentar hasta 6 a 8 mg/L y el pH puede descender hasta 7,8 a 8,0. El criterio crónico de 4 días, que es el criterio adecuado para aplicar después de la aparición de una floración de algas, oscila entre unos 2,0 mg/L a un pH de 8,0 y unos 3,0 mg/L a un pH de 7,8. Por lo tanto, la concentración de amoníaco tras la caída de una floración de algas puede superar el criterio crónico de 4 días.
Ocasionalmente, durante las últimas tardes de finales de verano o principios de otoño
La variación estacional de la concentración de amoníaco depende de la densidad de algas y de la fotosíntesis. Cuando éstas son altas, la concentración de amoníaco es baja. La variación diaria de la concentración de amoníaco tóxico no ionizado depende de los cambios en el pH (de la fotosíntesis) y, en mucho menor grado, de la temperatura (Fig. 2). A finales del verano o principios del otoño, la concentración de amoníaco comienza a aumentar, pero los cambios diarios en el pH siguen siendo grandes. En estas situaciones, los peces pueden estar expuestos a concentraciones de amoníaco que superan el criterio agudo durante algunas horas al día. Si al final de la tarde el pH es de aproximadamente 9,0, el criterio agudo es de aproximadamente 1,5 a 2,0 mg/L de nitrógeno amoniacal total. Las concentraciones de nitrógeno amoniacal total durante el verano suelen ser inferiores a 0,5 mg/L, por lo que es poco probable que los peces sufran estrés si el pH de última hora de la tarde es inferior a 9,0.
Es difícil ser más preciso sobre el riesgo de toxicidad por amoníaco debido a las deficiencias de la metodología utilizada en la investigación. Casi todas las pruebas de toxicidad por amoníaco se realizan en sistemas que mantienen una concentración constante de amoníaco. Estas condiciones no reflejan las concentraciones fluctuantes de NH3 en los estanques. En consecuencia, hay que tener cuidado al aplicar los resultados de la investigación a situaciones de producción. Por ejemplo, en un estudio, el crecimiento del siluro de canal expuesto a una concentración constante de amoníaco de 0,52 mg/L de NH3 se redujo en un 50% en relación con los peces no expuestos. Sin embargo, una breve exposición diaria (de 2 a 3 horas) a 0,92 mg/L de NH3 (como la que podría darse en los estanques) no afectó al crecimiento ni al índice de conversión alimenticia. El hecho de que muchos peces puedan aclimatarse a la exposición repetida a altas concentraciones de amoníaco no ionizado es un factor de complicación adicional.
Opciones de gestión del amoníaco
En raras ocasiones la concentración de amoníaco llega a ser lo suficientemente alta como para causar problemas. ¿Qué medidas prácticas se pueden tomar si esto ocurre? La respuesta corta es: no mucho.
Teóricamente, hay varias maneras de reducir la concentración de amoníaco, pero la mayoría de los enfoques son poco prácticos para los grandes estanques utilizados en la acuicultura comercial. A continuación se analizan algunas opciones, su viabilidad y su eficacia.
Detener la alimentación o reducir la tasa de alimentación
La fuente principal de casi todo el amoníaco en los estanques de peces es la proteína del alimento. Cuando la proteína del alimento se descompone completamente (se metaboliza), el amoníaco se produce dentro de los peces y se excreta a través de las branquias en el agua del estanque. Por lo tanto, parece razonable concluir que los niveles de amoníaco en los estanques pueden controlarse manipulando la tasa de alimentación o el nivel de proteína del pienso. Esto es cierto hasta cierto punto, pero depende de si se quiere controlar a corto plazo (días) o a largo plazo (semanas o meses).
A corto plazo, las reducciones bruscas de la tasa de alimentación tienen poco efecto inmediato en la concentración de amoníaco. La razón ecológica de esto se basa en el complejo movimiento de grandes cantidades de nitrógeno de uno de los muchos componentes del ecosistema del estanque a otro. En esencia, intentar reducir los niveles de amoníaco reteniendo el alimento puede compararse con intentar detener un tren de mercancías completamente cargado que circula a toda velocidad: puede hacerse, pero lleva mucho tiempo.
Los productores pueden reducir el riesgo a largo plazo ajustando tanto la tasa de alimentación como el nivel de proteína del alimento. Limite el alimento a la cantidad que se va a consumir. A mediados del verano, la tasa máxima de alimentación diaria debe ser de 100 a 125 libras por acre. Al alimentar de forma conservadora, se puede minimizar el potencial de amoníaco elevado en los estanques y los riesgos asociados a la exposición subletal (enfermedades, mala conversión alimenticia, crecimiento lento).
Aumentar la aireación
La forma tóxica del amoníaco (NH3) es un gas disuelto, por lo que algunos productores creen que la aireación del estanque es una forma de deshacerse del amoníaco porque acelera la difusión del gas amoníaco del agua del estanque al aire. Sin embargo, las investigaciones han demostrado que la aireación es ineficaz para reducir la concentración de amoníaco porque el volumen de agua afectado por los aireadores es bastante pequeño en comparación con el volumen total del estanque y porque la concentración de gas amoníaco en el agua suele ser bastante baja (especialmente por la mañana). La aireación intensiva puede en realidad aumentar la concentración de amoníaco porque suspende los sedimentos del estanque.
Añadir cal
Desde hace tiempo se piensa que encalar los estanques disminuye las concentraciones de amoníaco. De hecho, el uso de agentes de encalado como la cal hidratada o la cal rápida podría en realidad empeorar mucho una situación potencialmente mala al causar un aumento abrupto y grande del pH. El aumento del pH desplaza el amoníaco hacia la forma tóxica para los peces. Además, el calcio de la cal puede reaccionar con el fósforo soluble, eliminándolo del agua y haciendo que no esté disponible para las algas.
En estanques con una densidad de algas similar, las fluctuaciones diarias del pH en aguas de estanques con baja alcalinidad son más extremas que las de aguas con suficiente alcalinidad (más de 20 mg/L como CaCO3; véase la publicación SRAC nº 464). Por lo tanto, el encalado puede moderar los valores extremos de pH, especialmente los que se producen a última hora de la tarde, cuando la fracción de amoníaco total que se encuentra en la forma tóxica es mayor. Sin embargo, esta técnica sólo es eficaz en estanques con baja alcalinidad. La mayoría de los estanques de peces tienen suficiente alcalinidad. Aumentar la alcalinidad por encima de 20 mg/L como CaCO3 no proporcionará ningún beneficio adicional. Además, el encalado no aborda las causas fundamentales de la alta concentración de amoníaco; sólo cambia la distribución del amoníaco de la forma tóxica a la no tóxica moderando el alto pH de la tarde.
Fertilizar con fósforo
La mayor parte del amoníaco excretado por los peces es absorbido por las algas, por lo que cualquier cosa que aumente el crecimiento de las algas aumentará la absorción de amoníaco. Este hecho es la base de la idea de fertilizar los estanques con abono de fósforo para reducir los niveles de amoníaco. Sin embargo, en condiciones «normales» de estanque, las floraciones de algas en los estanques de peces son muy densas y la tasa de crecimiento de las algas está limitada por la disponibilidad de luz, no de nutrientes como el fósforo o el nitrógeno. Por lo tanto, la adición de fósforo no contribuye a reducir la concentración de amoníaco porque las algas ya están creciendo lo más rápido posible en las condiciones existentes.
Las mayores concentraciones de amoníaco en los estanques de peces se producen después de la caída de una floración de algas. La fertilización, especialmente con fósforo, puede acelerar el restablecimiento de la floración, pero la mayoría de los estanques tienen suficiente fósforo disuelto (y otros nutrientes) para soportar una floración y no necesitan más.
Reducir la profundidad del estanque
El crecimiento de las algas (y por lo tanto la tasa de absorción de amoníaco por las algas) en los estanques de peces está limitado por la disponibilidad de luz. Cualquier cosa que aumente la luz incrementa la absorción de amoníaco. En teoría, las floraciones densas de algas en estanques poco profundos eliminarán el amoníaco con más eficacia que las mismas floraciones densas en estanques más profundos. Sin embargo, en conjunto, probablemente hay más beneficios asociados con los estanques más profundos (por ejemplo, la facilidad de la cosecha de peces, la conservación del agua, las temperaturas más estables, la reducción del efecto de la sedimentación en el intervalo entre las renovaciones).
Aumentar la profundidad del estanque
Obviamente, los estanques más profundos contienen más agua que los estanques más superficiales. Por lo tanto, a una tasa de alimentación dada, los estanques más profundos deberían tener menores concentraciones de amoníaco porque hay más agua para diluir el amoníaco excretado por los peces. En realidad, los estanques más profundos no suelen tener suficiente agua para diluir significativamente el amoníaco si se compara con las grandes cantidades de amoníaco que fluyen constantemente entre los distintos compartimentos bióticos y abióticos de los estanques. Además, los estanques más profundos son más propensos a estratificarse y la capa inferior del agua del estanque (el hipolimnio) puede enriquecerse con amoníaco y quedarse sin oxígeno disuelto. Cuando esta capa de agua se mezcla con el agua de la superficie en una «rotación», pueden producirse graves problemas de calidad del agua.
Limpie el estanque con agua de pozo
El amoníaco puede eliminarse de los estanques, aunque el bombeo del enorme volumen de agua necesario para hacerlo en los grandes estanques comerciales es costoso, lleva mucho tiempo y supone un derroche innecesario. También es engañosamente ineficaz como herramienta de gestión del amoníaco. Por ejemplo, supongamos que la concentración de amoníaco en un estanque lleno de 10 acres es de 1 mg/L. La concentración de amoníaco después de bombear 500 gpm de forma continua durante 3 días (lo que equivale a unas 8 pulgadas de agua) será de 0,90 mg/L, lo que supone un descenso de sólo 0,10 mg/L.
En lugar de simplemente hacer correr el agua por el estanque como en el ejemplo anterior, suponga ahora que se descargan unas 8 pulgadas de agua del estanque antes de rellenarlo con agua de pozo. En este caso, la disminución de la concentración de amoníaco será ligeramente mayor (hasta 0,83 mg/L), pero incluso esta disminución no es suficiente en una situación de emergencia, especialmente si se tiene en cuenta el tiempo adicional necesario para drenar el agua antes de volver a llenarla. La diferencia en los dos escenarios de lavado está relacionada con la mezcla del agua del estanque con el agua bombeada antes del vertido en el primer caso.
Al igual que la aireación con ruedas de paletas crea una zona de suficiente concentración de oxígeno disuelto, el bombeo de agua subterránea crea una zona de concentración de amoníaco relativamente baja adyacente a la entrada de agua. La eficacia de esta práctica es cuestionable porque no aborda la raíz del problema y desperdicia agua. El lavado de los estanques no sólo es ineficaz, sino que es altamente indeseable debido a la preocupación por la liberación de los efluentes del estanque en el medio ambiente.
Añadir enmiendas bacterianas
Las bacterias acuáticas comunes son una parte esencial del ciclo constante del amoníaco en el ecosistema de un estanque. Algunas personas creen que el amoníaco se acumula en los estanques porque hay un tipo de bacterias equivocado o un número insuficiente de ellas. Si esto fuera cierto, añadir fórmulas concentradas de bacterias resolvería el problema. Sin embargo, la investigación con muchas marcas de enmiendas bacterianas ha dado sistemáticamente el mismo resultado: La calidad del agua no se ve afectada por la adición de estos suplementos.
La gestión estándar del estanque crea unas condiciones muy favorables para el crecimiento bacteriano. El crecimiento y la actividad de las bacterias están más limitados por la disponibilidad de oxígeno y por la temperatura que por el número de células bacterianas. Además, el tipo de bacterias más abundante en muchas enmiendas (y en el agua y los sedimentos del estanque) es el responsable de la descomposición de la materia orgánica. Por lo tanto, si las enmiendas bacterianas aceleran la descomposición de la materia orgánica, la concentración de amoníaco en realidad aumentaría, no disminuiría.
Otro tipo de bacterias en las enmiendas oxida el amoníaco a nitrato. Añadirlas no reducirá la concentración de amoníaco rápidamente porque las bacterias deben crecer durante varias semanas antes de que haya una población lo suficientemente grande como para afectar al nivel de amoníaco.
Añadir una fuente de carbono orgánico
Si la concentración de oxígeno disuelto es adecuada, añadir una fuente de carbono orgánico, como heno picado, a los estanques de peces intensivos puede reducir la concentración de amoníaco. Muchas bacterias en los estanques de peces están «hambrientas» de carbono orgánico, a pesar de la adición de grandes cantidades de alimento. La materia orgánica de los estanques de peces (células de algas muertas, sólidos fecales de los peces, alimento no consumido) no contiene la proporción óptima de nutrientes para el crecimiento bacteriano. Hay más que suficiente nitrógeno para el crecimiento bacteriano, por lo que el exceso se libera al agua del estanque.
La adición de materia orgánica con una alta concentración de carbono en relación con el nitrógeno promueve la «fijación» o «inmovilización» del amoníaco disuelto en el agua. La incorporación del amoníaco a las células bacterianas empaqueta el nitrógeno en una forma particulada que no es tóxica para los peces. El lado negativo de este enfoque es que es difícil aplicar grandes cantidades de materia orgánica en estanques grandes y el efecto sobre la concentración de amoníaco no es rápido. Además, habrá que aumentar la aireación para hacer frente a la demanda de oxígeno por parte de las grandes cantidades de materia orgánica en descomposición.
Añadir materiales de intercambio iónico
Ciertos materiales naturales, llamados zeolitas, pueden adsorber el amoníaco del agua. Son prácticos para utilizarlos en acuarios u otros sistemas intensivos de mantenimiento de peces a pequeña escala, pero poco prácticos para estanques de peces de gran volumen.
Algunos criadores de camarones del sudeste asiático han probado a realizar aplicaciones mensuales de zeolita de 200 a 400 libras por acre. Sin embargo, la investigación ha demostrado que esta práctica es ineficaz para reducir la concentración de amoníaco en los estanques y ahora se ha abandonado.
Añadir ácido
En teoría, añadir ácido (como el ácido clorhídrico) al agua reducirá el pH. Esto puede cambiar el equilibrio del amoníaco para favorecer la forma no tóxica. Sin embargo, se necesita una gran cantidad de ácido para reducir el pH en estanques bien tamponados y tendría que mezclarse rápidamente en todo el estanque para evitar «puntos calientes» que podrían matar a los peces. Además, la adición de ácido destruiría gran parte de la capacidad de amortiguación (alcalinidad) del estanque antes de que pudiera producirse cualquier cambio en el pH. Una vez que la concentración de amoníaco se reduzca, los estanques tratados podrían requerir un encalado para restaurar la capacidad de amortiguación. Trabajar con ácidos minerales fuertes es un riesgo para la seguridad de los trabajadores de la granja y de los peces.
¿Cada cuánto tiempo debe medirse el amoníaco?
A partir de la discusión anterior, se podría asumir que medir el amoníaco en los estanques es innecesario. Después de todo, las investigaciones han indicado que una breve exposición diaria a concentraciones de amoníaco muy superiores a las medidas en los estanques comerciales no afecta al crecimiento de los peces. Y, en las raras ocasiones en que el amoníaco se convierte en un problema, no hay nada que pueda hacer al respecto. Sin embargo, hay algunas circunstancias especiales en las que merece la pena controlar los niveles de amoníaco.
En el sur de Estados Unidos, las concentraciones de amoníaco en la mayoría de los estanques suelen empezar a aumentar en septiembre y alcanzan su punto máximo a mediados de octubre, unas 5 o 6 semanas después del último tramo de altas tasas de alimentación. A continuación, entre 2 y 4 semanas después, las concentraciones de nitritos alcanzan su máximo. Este es un patrón general. No se aplica a todos los estanques, y los problemas de amoníaco o nitritos pueden ocurrir con intensidad variable en cualquier momento, especialmente entre septiembre y marzo.
Por lo tanto, la magnitud de la elevación de amoníaco a principios del otoño puede indicar la gravedad del pico de nitritos que seguirá. La sal puede proteger a los peces contra la toxicosis por nitritos (véase la publicación SRAC nº 462). Si se añade suficiente sal a los estanques para alcanzar niveles de cloruro de 100 a 150 mg/L, no hay razón para medir el amoníaco ni siquiera como predictor de altas concentraciones de nitrito.
El amoníaco debería medirse cada dos días después de la caída de un florecimiento de algas y semanalmente en los meses más fríos del año para identificar los estanques que puedan tener un problema potencial con el nitrito. Fuera de esos momentos, probablemente no sea necesario medir el amoníaco en los estanques de peces.
En resumen, los piscicultores no deben alarmarse si la concentración de amoníaco es elevada, aunque un nivel alto de amoníaco suele indicar que las concentraciones de nitritos pueden aumentar pronto. En este caso, los piscicultores deberían centrarse en proteger a los peces de la intoxicación por nitritos añadiendo sal, en lugar de intentar gestionar el problema del amoníaco. También es probable que se justifique una vigilancia adicional después de una crisis de algas. Por lo general, la concentración de amoníaco volverá a descender una vez que la floración se restablezca.
Debido a que es poco lo que se puede hacer para corregir los problemas de amoníaco una vez que se producen, la clave para la gestión del amoníaco es utilizar prácticas de cultivo de peces que minimicen la probabilidad de tales problemas. Esto significa mantener una densidad razonable de peces, cosechar tan a menudo como sea posible para evitar que el cultivo en pie sea demasiado grande, y utilizar buenas prácticas de alimentación que maximicen la proporción de alimento consumido por los peces.
Haga clic aquí para leer sobre la gestión de los picos de amoníaco en la cría de gambas.