eferente al tema.

EDITORIALPara superar la debacle de produccióny económica ocasionada por el WSVen el cultivo de camarón en Américase está utilizando nuevas tecnologíasde producción ya sea en camaronerasexistentes a lo largo de las costas o lasque se están desarrollando en tierrascontinentales. La operación de muchasde ellas esta basada en el uso de aguamarina o de esteros, previamentetratada químicamente, filtrada, añejadaen reservorio; además de aguaproveniente de pozos profundos,riachuelos o ríos. Una de lasconsideraciones que se debe tener encuenta es la composición química deéstas aguas que puede variar segúnsu fuente de origen y que puedenrepercutir en la operación deproducción de camarón. Por estarazón, es que se ha creídoconveniente hacerles llegar estearticulo traducido r

Edición Tumpis Editores Dagoberto Sánchez dsanchez@alicorp.com.pe Luis Miguel Zapata lzapatav@alicorp.com.pe

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

1

Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002

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 Salinidad

(partes por mil)

Sólidos Disueltos

Totales (mg/L)

Conductividad específica

(µmhos/cm) Agua de mar promedio1 Estanques costeros, Tailandia Estanques tierras continentales Tailandia Ecuador Alabama Agua de pozo Ecuador Alabama Solución de salmuera Tailandia Ecuador

34.5

17.7 ± 1.8

5 ± 0.4 9 ± 2.1 4 ± 0.2

10 ± 1.5 4 ± 0.7

- -

34,472

18,539 ± 2,892

4,173 ± 504 9,736 ± 2,208 3,888 ± 150

10,214 ± 1,677 4,371 ± 630

123,621 ± 32,023

152,561 ± 29,434

50,000

20,194 ± 1964

5,704 ± 532 12,421 ± 2,465

6,069 ± 84

13,712 ± 1,864 6,778 ± 1,007

- -

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

Ion

Promedio del agua de mar1

Estanques Costeros (n = 16)

Tierras

Continentales Tailandia (n = 23)

Tierras

Continentales Ecuador (n = 8)

Tierras

Continentales Alabama (n = 11)

Calcio Magnesio Sodio Potasio Bicarbonato

400

1,360

10,500

370

142

164 ± 26 (60-740)

729 ± 106

(325-1,870)

5,697 ± 835 (2,065-17,930)

202 ± 43 (50-750)

119 ± 19

120 ± 20 (31-421)

180 ± 20 (44-390)

1,070 ± 117 (314-2,575)

30 ± 20 (12-55)

113 ± 11

253 ± 76 (54-599)

369 ± 89 (79-654)

2,567 ± 682 (633-4,389)

29 ± 4 (11-56)

166 ± 16

86 ± 14 (53-200)

21 ± 5 (12-75)

1,392 ± 45

(1,215-1,665)

7.7 ± 0.6 (5.0-12.5)

105 ± 21

Volumen 7 – Edición 01 – Septiembre 2002 4

Sulfato Cloruro

2,700

19,000

(29-279)

1,399 ± 228 (362-4,104)

10,229 ± 1,733

(3,441 ± 28,949)

(42-194)

393 ± 48 (90-1,309)

2,227 ± 337

(302 – 6,122)

(94-227)

297 ± 57 (92-485)

5,058 ± 1,398 (982-9,333)

(66-302)

2.0 ± 0.8 (0.0-8.8)

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 Ecuador (n = 17) Alabama (n = 8) Calcio Magnesio Potasio Sodio Bicarbonato Sulfato Cloruro

865 ± 129 (99-

1,862) 581 ± 84 (33-1,240)

44 ± 10 (0.1-150) 2,904 ± 400 (348-

5,655) 295 ± 25 (144-508)

536 ± 80 (128-1,232)

7,112 ± 922 (631-13,346)

170 ± 48 (11-296)

30 ± 8 (3-64) 9.1 ± 1 (4.0-12.4) 1,508 ± 229 (401-

2,210) 209 ±37 (70-376)

4.5 ± 1.3 (0.0-10.0)2,441 ± 396 (38-

4,009)

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 Magnesio Potasio Sodio Bicarbonato Sulfato Cloruro

726 ± 56

6,016 ± 2,414 2,020 ± 888

34,294 ± 7,741

137 ± 41 11,695 ±

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 Magnesio Potasio Sodio Bicarbonato Sulfato Cloruro

1,085 ± 273 2,739 ± 1,403

16,977 ± 1,598

367,927 ± 6,010

6,881 ± 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

23 8 11

12 8

Y = 1,481X -

6,543

Y = 1,218X – 1,493

Y = 1,050X – 146

Y = 962X – 866Y = 945X – 345

0.916**

0.820** 0.996** 0.170

0.676** 0.995**

** 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

23 8 11

12 8

Y = 1.40X -

9,737

Y = 0.75X – 82 Y = 089X –

1,370 Y = 1.36X –

4,340

Y = 0.77X – 1,718

Y = 0.62X – 140

0.904**

0.919** 0.996** 0.580**

0.760** 0.995**

** 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

Estanqu

es Costero

s

Tierras Continental

es Tailandia

Tierras Continentales Ecuador

Tierras Continentales Alabama

Calcio Magnesio Potasio Sodio Bicarbonato Sulfato Cloruro

11.6 39.1 10.7 304.5

4.1 78.3 551

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

1 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

Subterránea

Ecuador

Agua

Subterránea

Alabama

Salmuera Tailandia

Salmuera Ecuador

Sal

Tailandia

Sal

Ecuador

Calcio Magnesio Potasio Sodio Bicarbonato 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

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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

Factor*

5 ppt

Calcio Magnesio Potasio

11.6 39.1 10.7

58

196 54

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Sodio Bicarbonato** 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.

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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.

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