Sheila-Guadalupe-Rubio-Cabrera

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE INVESTIGACIÓN PARA EL 
DESARROLLO INTEGRAL REGIONAL 
UNIDAD SINALOA 
 
 
“Análisis técnico de producción de tilapia 
Oreochromis niloticus y lechuga acrópolis 
Lactuca sativa en acuaponia” 
TESIS 
 
QUE PARA OBTENER EL GRADO DE 
MAESTRO EN 
RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE 
 
 
 
PRESENTA 
 
SHEILA GUADALUPE RUBIO CABRERA 
 
GUASAVE, SINALOA; MÉXICO DICIEMBRE DE 2012 
 
RECONOCIMIENTO A PROYECTOS Y BECAS 
 
 
El autor agradece el apoyo económico brindado por el Instituto Politécnico 
Nacional como becario del Programa Institucional de Formación de Investigadores 
(PIFI) y por el apoyo económico brindado a través de la Beca Tesis del programa 
de becas institucionales de posgrado. 
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) por la beca de 
maestría 366799, al Programa Institucional de Formación de Investigadores 
(PIFI) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) y a la Coordinación de Cooperación 
Académica (CCA) del IPN por la beca de movilidad otorgada. A los proyectos 
financiados por la Secretaria de Investigación y Posgrado con número de registro: 
SIP20100697, SIP20113584, SIP20113638, SIP20120542 y SIP20120543. Al 
proyecto FORDECYT-CONACYT titulado: “Desarrollo sustentable de la cadena 
agroindustrial de Jathropha curcas, para el rescate de la zona serrana marginada 
del Noroeste de México”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ever tried. Ever failed. No matter. 
Try again. Fail Again. Fail better. 
Samuel Beckett 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
A mis padres Eladio A. Rubio López y Guadalupe 
Cabrera López por todo el amor, apoyo, ejemplo y 
dedicación que me han demostrado toda la vida. 
 
A mis hermanos Heladio A. Rubio Cabrera y Omar E. 
Rubio Cabrera por siempre estar junto a mí, por su 
apoyo. 
A mi sobrino Cristopher Alberto Rubio Rodríguez, por 
ser lo más hermoso de mi vida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
Al CIIDIR Unidad Sinaloa por darme la oportunidad de realizar este trabajo de 
investigación y alcanzar esta meta de superarme. 
A mis directores de tesis, Dr. Javier Orduña Rojas (†) por haberme brindado la 
oportunidad de ingresar en esta maestría y aceptarme como su alumna, de creer 
en mí a pesar de mi inexperiencia en el área, de igual manera al Dr. Hervey 
Rodríguez González por haberme adoptado y creído en mí y en este proyecto, en 
verdad muchas gracias por haberme permitido crecer como profesionista y ser 
humano y por su tolerancia y paciencia; a los demás miembros del Comité tutorial, 
al Dr. Mario A. Bueno Ibarra, Dr. Héctor A. González Ocampo, Dr. Juan Carlos 
Sainz Hernández y al M.C. Jesús Ricardo Camacho Báez, por contribuir en mi 
formación académica y por la asesoría brindada, gracias a todos por su valioso 
tiempo y dedicación. 
A los técnicos de laboratorio del CIIDIR Sinaloa: Arturo Polanco, Ely Sara y Luis 
Daniel, por su colaboración y enseñanza durante este proceso y en la realización 
del bioensayo, ya que formaron parte importante en el desempeño del cultivo y 
análisis de calidad de agua. 
A Dorín Ortiz, por todo el apoyo brindado desde mi proceso de inscripción hasta la 
culminación de la maestría. 
Al Dr. Francisco Javier Magallón Barajas y a ULSA: Laboratorio de Análisis 
Químico de Agua del CIBNOR, La Paz, B.C.S, en especial a Celina Beltrán 
Camacho y Alondra Martínez, por su colaboración durante la estancia de 
investigación realizada en el centro. 
 
A Don Trinidad Hernández Arias “Don Trino”, por su cooperación y por haberme 
proporcionado las plántulas y la semilla de lechuga romana acropolis utilizadas 
durante el bioensayo. 
A mi familia, que gracias a su ejemplo y apoyo me han permitido seguir en este 
camino de logros y superación personal, por todo su amor y dedicación. 
A mis compañeros de generación Elizeth García Urias, Magnolia Montoya Mejía, 
Styll Armenta Soto, José Pedro Villalobos, Fátima Camacho Sánchez, John 
Barraza López, Irene Vázquez, Samuel Valencia, Alfredo Sánchez, Eunice 
Camacho; por su amistad, su apoyo, ayuda y todos los buenos momentos 
compartidos en el campus, clases y viajes de estudio, gracias por su apoyo y por 
todos los momentos compartidos que me permitieron crecer en el ámbito 
profesional y a nivel personal. 
A mis mejores amigos, por todo su apoyo no sólo durante este lapso de la 
maestría, sino porque han sido parte especial de mi vida: Evelin Velázquez, 
Gabriel López, Yingzi Espinoza, Lizbeth Sandoval, Anais Acosta, Felipe Camacho 
gracias por su apoyo y por todos los momentos compartidos. 
 
 
 
 
 
I 
 
ÍNDICE 
ÍNDICE…………………………………………………………………………………. I 
GLOSARIO……………………………………………………………………………. IV 
ÍNDICE DE FIGURAS……………………………………………………………….. VII 
ÍNDICE DE CUADROS……………………………………………………………… IX 
RESUMEN…………………………………………………………………………….. XI 
ABSTRACT……………………………………………………………………………. XII 
 
1. Introducción……………………………………………………………………….. 1 
2. Antecedentes……………………………………………………………………… 2 
2.1. La acuicultura en el mundo…………………………………………………… 2 
2.1.2 La acuicultura en México…………………………………………………………………… 5 
2.2 Cultivos intensivos………………………………………………………………. 6 
2.3 Sistemas de recirculación de agua………………………………………….. 9 
2.4 Producción bajo condiciones de invernadero……………………………… 10 
2.5 Tilapia (Oreochromis niloticus)………………………………………………… 10 
2.5.1 Origen………………………………………………………………………….. 10 
2.5.2 Descripción de la especie………………………………………………….. 11 
2.5.3 Clasificación taxonómica……………………………………………………. 12 
2.5.4 Hábitat…………………………………………………………………………. 12 
2.5.5 Ciclo de vida…………………………………………………………………. 12 
2.6 Lechuga romana acrópolis Lactuca sativa…………………………………. 13 
2.6.1 Clasificación taxonómica…………………………………………………… 13 
2.6.2 Descripción de la especie………………………………………………….. 13 
2.6.3 Producción……………………………………………………………………. 14 
2.6.4 Requerimientos nutricionales………………………………………………. 15 
2.6.5 Sistema de producción……………………………………………………… 16 
2.7 Acuaponia……………………………………………………………………….. 17 
3. Justificación………………………………………………………………………. 18 
II 
 
4. Objetivo…………………………………………………………………………… 20 
4.1 Objetivos específicos…………………………………………………………… 20 
5. Hipótesis…………………………………………………………………………… 20 
6. Materiales y métodos…………………………………………………………….. 20 
6.1Evaluación de la producción de tilapia Oreochromis niloticus con sistema 
de recirculación de agua (biofiltración) y con sistema sin recirculación con 
recambio parcial de agua…………………………………………………………… 
 
 
20 
6.1.2 Evaluación del crecimiento…………………………………………………… 22 
6.1.3 Etapa 1…………………………………………………………………………. 23 
6.1.4 Etapa 2…………………………………………………………………………. 23 
6.1.5 Etapa 3…………………………………………………………………………. 24 
6.2 Evaluar en sistemas de acuaponia la producción de tilapia Oreochromis 
niloticus y lechuga romana acropolis Lactuca sativa en un sistema con 
recirculación cerrada con biofiltración y con recambio parcial de agua……….. 
 
 
25 
6.3 Eficiencia fotosintética…………………………………………………………... 26 
6.4 Análisis de la calidad de agua…………………………………………………. 28 
6.5 Análisis estadísticos…………………………………………………………….. 29 
7. Resultados…………………………………………………………………………. 29 
7.1 Crecimiento de tilapia…………………………………………………………… 29 
7.2 Acuaponia……………………………………………………………………….. 31 
7.2.1 Supervivencia y peso promedio obtenido……………………………….. 31 
7.2.2 Eficiencia fotosintética………………………………………………………… 32 
7.2.3 Calidad del agua………………………………………………………………. 32 
7.3 Calidad de agua…………………………………………………………………. 33 
7.3.1 Temperatura…………………………………………………………………… 33 
7.3.2 Oxígeno disuelto………………………………………………………………. 35 
7.3.3 Concentraciones de clorofila a…………………………………………….. 36 
7.3.4 Amonio, nitritos y nitratos……………………………………………………. 37 
8. Discusión………………………………………………………………………….. 40 
8.1 Crecimiento de tilapia…………………………………………………………… 40 
III 
 
8.1.2 Producción de biomasa……………………………………………………… 42 
8.2 Reversión sexual……………………………………………………………….. 42 
8.3 Calidad de agua………………………………………………………………….42 
8.4 Acuaponia……………………………………………………………………….. 44 
9. Conclusiones………………………………………………………………………. 46 
10. Referencias………………………………………………………………………. 47 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IV 
 
GLOSARIO 
Acuaponia: Nombre que se da a la integración de la acuicultura y la hidroponia. 
Es el cultivo de peces y plantas en un sistema de recirculación cerrado. 
Acuicultura: Cultivo de organismos acuáticos, incluyendo peces, moluscos, 
crustáceos y plantas acuáticas. El cultivo implica alguna forma de intervención en 
el proceso de cría para aumentar la producción, tales como el aprovisionamiento 
regular, la alimentación, la protección contra depredadores, etc., así como la 
propiedad individual o colectiva del stock que se cultiva. 
Aireación: Mezcla mecánica de aire y agua; proceso mediante el cual los gases 
contenidos en el aire son transferidos a través de la interfase aire-agua. 
Alevin: Estado larval de peces desde la eclosión hasta el final de la dependencia 
del vitelo como fuente de nutrición. 
Amonio: Es un producto de la excreción, orina de los peces y de la 
descomposición de la materia (degradación de la materia vegetal y de las 
proteínas del alimento no consumido). El amonio no ionizado (en forma gaseosa) y 
primer producto de excreción de los peces es un elemento tóxico. 
Biomasa: Cualquier estimación cuantitativa de la masa total de organismos que 
comprende toda o una parte de una población o cualquier otra unidad dada dentro 
de un área en un momento determinado; medida como volumen, masa (peso vivo, 
muerto, seco o libre de cenizas) o energía (joules o calorías). 
Biometría: Aplicación del análisis estadístico o datos biológicos 
Crecimiento: Ganancia en peso de los organismos en un tiempo determinado. 
Cultivo: El cultivo implica algún tipo de intervención humana en el proceso de 
cría, con el objeto de mejorar la producción. 
Cultivo intensivo: Se caracteriza por producción de hasta 200 toneladas por ha 
por año, alto grado de control, altos costos iniciales, alto nivel tecnológico y alta 
V 
 
eficacia productiva, tendencia a independizarse del clima y de la calidad del agua 
del sitio. 
Densidad de siembra: Expresa generalmente el número de peces por unidad de 
área o el pedo de los peces por unidad de volumen de agua en el momento de la 
siembra. 
Eficiencia fotosintética: Se define como eficiencia quántica real del fotosistema II 
(PSII) a la eficiencia con la cual los electrones son procesados en la fotosíntesis 
por cantidad de luz absorbida y se expresa como la relación Fv/Fm, donde Fv es 
la fluorescencia variable y Fm es la fluorescencia máxima cuando una planta está 
adaptada a condiciones de luz. 
 
Especie: Grupo de organismos con ancestro común que tienen características 
comunes, que son capaces de reproducirse sólo entre ellos para producir 
descendencia fértil y que habitualmente se ubican en lugares geográficos distintos. 
Factor de conversión alimenticia: Estima la cantidad de alimento (g) consumido 
para producir una cantidad de peso del organismo. 
Nitrito: Se generan en el proceso de transformación del amoníaco a nitratos La 
toxicidad de los nitritos depende de la cantidad de cloruros, temperatura y 
concentración de oxígeno en el agua. 
Peat moss: Un grupo de minerales naturales laminados e hidratados similares a la 
mica. Procesado en Hornos especiales, el mineral se expande en partículas 
laminares en forma de acordeón ya reconocidas por muchos como una parte de 
las mezclas de sustratos libres de tierra. 
Reversión Sexual: Manipulación genética de los cruces, las puestas y/o los 
reproductores, para obtener puestas mono-sexuales (100% machos o 100% 
hembras), directa o indirectamente. Para la reversión sexual y otras 
manipulaciones genéticas, como la aceleración del crecimiento, la feminización de 
machos, la masculinización de hembras, la esterilidad de una línea o la creación 
VI 
 
de supermachos se emplean hormonas, en alguno de los pasos de la creación de 
éstos (bien sea directamente o a través de sus antecesores). 
Supervivencia: Capacidad de resistencia de los organismos a eventos 
desfavorables tales como enfermedades, cambios climáticos, inanición, etc. 
Tasa de crecimiento: Aumento en la talla de un individuo o de una población 
durante un período de tiempo en relación con su talla inicial, usualmente 
expresado como porcentaje. 
Tilapia: Grupo de peces de origen africano que habitan principalmente en 
regiones tropicales del mundo. Pertenecen al género Oreochromis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VII 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
Número Descripción Página 
1 Cantidad de producción acuícola mundial 4 
2 Valor de producción acuícola mundial 2008 4 
3 Evaluación del crecimiento de tilapia (gramos) respecto a 
la temperatura 
 
 7 
4 Morfología externa de la tilapia 11 
5 Descripción del proceso de cultivo de la lechuga en 
sistema hidropónico (siembra de semilla en charola, 
obtención de plántula, trasplante). 
 
 
14 
6 Funcionamiento del sistema de biofiltración por pasos 21 
7 Sistema sin recirculación con recambio parcial de agua 22 
8 Obtención de los huevos, eclosión y hormonado con 
alimento 
 
22 
9 Procedimientos de la etapa 1 23 
10 Instalaciones del sistema 25 
11 Descripción del proceso de biometría final, fileteo y 
reversión sexual 
 
26 
12 Proceso del cultivo hidropónico 27 
13 Proceso de siembra de controles 28 
14 
 
Temperatura promedio mensual (media ± desviación 
estándar) del agua de los sistemas con recirculación sin 
recambio y sin recirculación con recambio paras las 
diferentes etapas: E1: Etapa 1, E2: Etapa 2, E3: Etapa 3, 
E4: Etapa 4 
 
 
34 
15 
 
 
 
 
 
Concentraciones de oxígeno disuelto en el agua de los 
tratamientos con recirculación sin recambio y sin 
recirculación con recambio en (mg/L), (media ± desviación 
estándar) paras las diferentes etapas: E1: Etapa 1, E2: 
Etapa 2, E3: Etapa 3, E4: Etapa 4. 
 
 
 
 
 
35 
 
VIII 
 
16 Concentraciones de clorofila de los tratamientos con 
recirculación sin recambio y sin recirculación con recambio 
en (mg/m3) durante 26 semanas de estudio paras las 
diferentes etapas: E1: Etapa 1, E2: Etapa 2, E3: Etapa 3, 
E4: Etapa 4. 
 
 
 
 
36 
17 Concentraciones de amonio (NH4), nitritos (NO2) y nitratos 
(NO3) en (mg/L) del tratamiento con recirculación sin 
recambio durante 32 semanas de estudio paras las 
diferentes etapas: E1:Etapa 1, E2:Etapa 2, E3:Etapa 3, E4: 
Etapa 4. 
 
 
 
 
 
37 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IX 
 
ÍNDICE DE CUADROS 
Número Descripción Página 
1 Principales 15 productores acuícolas en términos de 
cantidad de 2008 y crecimiento 
3 
2 Producción pesquera de la entidad de Sinaloa del año 
2002 al 2011 
 
6 
3 Principales especies de la entidad de Sinaloa en el año 
2010 y 2011 
 
6 
4 Elementos, rango óptimo de requerimiento de la lechuga 
Lactuca sativa 
 
16 
5 Variables de crecimiento de la tilapia Oreochromis niloticus 
cultivadas en tinas de plástico de 800 litros (1600 
organismos/m3), durante 39 días bajo dos sistemas de 
producción con recirculación (RSR) y sin recambio (SRR; 
media ± desv. est.). 
 
 
 
 
29 
6 Variables de crecimiento de la tilapia Oreochromis niloticus 
cultivadas en tinas de geomembrana de 7 m3 
(100organismos/m3), durante 38 días bajo dos sistemas de 
producción con recirculación (RSR) y sin recambio (SRR; 
media ± desv. est.). 
 
 
 
 
30 
7 Variables de crecimiento de la tilapia Oreochromis niloticus 
cultivadas en tinas de geomembrana de 7 m3 (57 
organismos/m3), durante 120 días bajo dos sistemas de 
producción con recirculación (RSR) y sin recambio (SRR; 
media ± desv. est.). 
 
 
 
 
30 
8 Peso ,longitud (largo y ancho), peso del filete y porcentaje 
del filete de la tilapia oreochromis niloticus (media ± desv. 
est.) en los tratamientos: recirculación sin recambio)y sin 
recirculación con recambio. 
 
 
 
31 
X 
 
9 Supervivencia y peso promedio de lechugas Lactuca 
sativa cultivadas en un sistema con recirculación sin 
recambio (RSR), sistema sin recirculación con recambio 
(SRR) y 3 controles (100%T (tierra), 100%PM (Peat 
moss), 50%T-50%PM). 
 
 
 
 
31 
10 Resultados de Fv/Fm promedio (± desviación estándar) 
en los diferentes tratamientos del Sistema con 
recirculación sin recambio (RSR), sistema sin recirculación 
con recambio (SRR), controles: 100%T(tierra), 100%PM 
(Peat moss), 50%T-50%PM. 
 
 
 
 
32 
11 Concentraciones de NH4,PO4,NO2 y NO3 (± desviación 
estándar) en los diferentes tratamientos: Sistema con 
recirculación sin recambio(RSR) y Sistema sin 
recirculación con recambio (SRR), donde: ES(entrada 
sedimentador),SL(salida lechugas) y EL (entrada 
lechugas). 
 
 
 
 
 
33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XI 
 
RESUMEN 
Se evaluó la producción de tilapia Oreochromis niloticus y lechuga romana 
acropolis Lactuca sativa en sistemas acuapónicos utilizando dos sistemas: 
recirculación de agua sin recambio (utilizando biofiltración) y sistema sin 
recirculación con recambio parcial de agua. El cultivo se realizó en 4 etapas. En la 
primera se colocaron 800 alevines de O. niloticus de 0.2 g de peso inicial en tinas 
plásticas de 800 L (1600 organismos/m3de agua) durante 39 días. La segunda 
etapa con una duración de 38 días, se utilizaron tinas de geomembrana de 7 m3 
y una densidad de (100 organismos/m3).Para la etapa 3 se redujo nuevamente la 
densidad a 400 organismos, (57 organismos/m3). Para la etapa 4 se realizó otro 
desdoble a 250 organismos por tina, (36 organismos/m3) y se instaló un sistema 
hidropónico de lechuga romana acrópilis Lactuca sativa a razón de 20 plántulas 
por tina, 60 por tratamiento, además de 3 controles : 100% tierra, 100% peat moss 
y 50% tierra y 50% peat moss, cada uno de los controles con 5 réplicas. Los 
resultados del bioensayo muestran que el sistema de recirculación sin recambio 
presentó mayor crecimiento que el sistema sin recirculación con recambio, 
presentando diferencia significativa (P<0.05) Las tilapias cultivadas bajo el 
tratamiento de recirculación alcanzaron un peso final total de 178 kg, con una 
biomasa de 8.48 kg/m3. El tratamiento con recambio parcial de agua alcanzó un 
peso final total de 156.27 kg, con una biomasa de 7.44 kg/m3. Se obtuvo mayor 
crecimiento y sobrevivencia en las lechugas sembradas en el sistema 
hidropónico, en el tratamiento de producción de tilapia sin recirculación con 
recambio y mayor crecimiento que el control 100% tierra. 
 
 
 
 
 
XII 
 
ABSTRACT 
Were evaluated the production of tilapia Oreochromis niloticus and romaine lettuce 
Lactuca sativa in aquaponic systems using two systems: water recirculating 
without water replacement (using biofiltration) and without recirculation system with 
partial water replacement . The culture was developed in 4 stages. In the first one 
800 O. niloticus organisms of 0.2 g initial weight were placed in plastic tubs of 800 
L (1600 organisms/m3) for 39 days. The second stage (38 days) were used 
geomembrane tubs of 7 m3 of capacity, with a density of (100 organismos/m3). 
For the third stage, density was reduced to (57 organismos/m3) and for stage 4 (36 
organismos/m3) and a hydroponic system was installed with romaine lettuce 
Lactuca sativa at 20 plants per tub, 60 per system, plus 3 controls: 100 % soil, 
100% peat moss and 50% soil- 50% peat moss, each of the controls with 5 
replicates. The results of the bioassay showed higher growth on the recirculating 
system . Tilapia grown under recirculation treatment achieved a final weight of 178 
kg, a biomass of 8.48 kg/m3. The system with partial replacement of water 
reached a final total weight of 156.27 kg, with a biomass of 7.44 kg/m3. We 
obtained higher growth and survival in lettuce planted in the hydroponic system 
without water recirculation. 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
1. Introducción 
 
En México la acuicultura ha adquirido mayor importancia en los últimos años, 
brindando beneficios sociales y económicos, que a su vez se han convertido en una 
fuente de alimentación con un elevado valor nutricional (Álvarez, 1999).La acuicultura 
en México aporta cerca del 50%de los productos pesqueros mundiales destinados a 
la alimentación (Magallón et al., 2007). Además, ha presentado tasas de crecimiento 
de 4.13% promedio anual en los últimos siete años. Especies como la tilapia han 
tenido un gran crecimiento y gran aceptación por parte del mercado nacional. En 
México la producción de tilapia promedio anual es de 75 mil toneladas, de las cuales 
el 98% es de cultivo, ocupando el 2º lugar en la producción acuícola y el 5ºen la 
producción pesquera nacional (CONAPESCA, 2008). 
La producción de tilapia, en el año 2003, ocupó el tercer lugar de importancia de la 
producción pesquera nacional, con una producción de más de 67 mil toneladas, con 
un valor de $ 671 millones de pesos (CONAPESCA, 2007). 
Con respecto al tema de escasez mundial de agua dulce, en principio el desempeño 
de la agricultura parece formar parte del problema, al utilizar cerca del 70% de las 
reservas mundiales de agua potable. Respecto a esto, existen innovaciones 
tecnológicas agrícolas que están disminuyendo esa cifra, entre ellas, la técnica de 
hidroponía y la más reciente acuaponia (Stover, 2009). 
La acuaponia es un sistema simbiótico que combina las técnicas de acuacultura con 
el cultivo hidropónico de plantas. No es algo inventado, de hecho, es la manera 
natural en la cual se limpia todo cuerpo de agua dulce en el mundo. Los efluentes de 
los peces son convertidos en nutrientes en virtud de la actividad microbiana. Estos 
nutrientes son aprovechados por las plantas que comparten el agua, y al consumir 
los nutrientes, éstas a su vez purifican el agua para los peces (Stover, 2009). 
El interés del sector comercial en la acuaponia está creciendo debido a la necesidad 
de conservar el agua y a la posibilidad de producir, no sólo hortalizas frescas, sino 
una fuente de proteína. Por lo que se planteó el desarrollo de este trabajo donde se 
desarrollan estas dos fuentes de alimentos utilizando sistemas de producción más 
sustentables. 
2 
 
 
2. Antecedentes 
 
2.1. La acuicultura en el mundo 
Según la FAO, la acuicultura es el sector productivo de más rápido crecimiento y con 
mucho potencial, además, debido al crecimiento de la población se pronostica que 
para el año 2030 se requerirán de 40 millones de toneladas de alimento de origen 
acuático para mantener el consumo actual per cápita (FAO, 2006). 
Según la información proporcionada, la producción acuícola mundial de pescado 
comestible, incluidos los peces de aleta, los crustáceos, los moluscos y otros 
animales acuáticos destinados al consumo, alcanzó los 52,5 millones de toneladas 
en 2008. La contribución de la acuicultura a la producción total de la pesca de 
captura y la acuicultura continuó aumentando y pasó del 34,5 % en 2006 al 36,9 % 
en 2008 (FAO,2012). 
La demanda mundial de productos pesqueros ha incrementado en las últimas tres 
décadas, entre los factores que han ayudado a este importante crecimiento se 
encuentran el aumento de la población y del consumo per cápita de pescado, que ha 
pasado de 11 kg/persona/año en 1970 a casi 16 Kg en el año 2000 (FAO, 2009). 
La acuicultura mundial ha crecido enormemente en los últimos 50 años, de una 
producción menor a 1 millón de toneladas a principios de 1950 a 52.5 millones de 
toneladas en el 2008, con un valor de $98,400 millones de dólares,además, ha 
aumentado a un ritmo tres veces mayor que la producción mundial de carne (2.7 % 
contabilizando el ganado avícola y vacuno juntos) en el mismo periodo y a diferencia 
de la producción mundial de la pesca de captura, la cual no ha aumentado desde 
mediados dela década de 1980, el sector acuícola ha mantenido un índice de 
crecimiento medio anual del 8,3 % en todo el mundo (FAO,2012). 
En 2008, los 15 productores principales generaron el 92.4 % de la producción 
mundial de pescado comestible procedente de la acuicultura (tabla 1). 
 
 
3 
 
Tabla 1. Principales 15 productores acuícolas en términos de cantidad de 2008 y 
crecimiento (FAO, 2012) 
 Producción 
(miles de toneladas) 
Índice de crecimiento medio anual 
(porcentaje) 
1990 2000 2008 1990-2000 2000-2008 1990-2008 
 
China 6 482 21 522 32 736 12.7 5.4 9.4 
India 1 017 1943 3479 6.7 7.6 7.1 
Vietnam 160 499 2 462 12.0 22.1 16.4 
Indonesia 500 789 1 690 4.7 10.0 7.0 
Tailandia 292 738 1 374 9.7 8.1 9.0 
Bangladesh 193 657 1 006 13.1 5.5 9.6 
Noruega 151 491 844 12.6 7.0 10.0 
Chile 32 392 843 28.3 10.1 19.8 
Filipinas 380 394 741 0.4 8.2 3.8 
Japón 804 763 732 -0.5 -0.5 -0.5 
Egipto 62 340 694 18.6 9.3 14.4 
Myanmar 7 99 675 30.2 27.1 28.8 
EUA 315 456 500 3.8 1.2 2.6 
República de Corea 377 293 474 -2.5 6.2 1.3 
Provincia china de Taiwán 333 244 324 -3.1 3.6 -0.2 
 
De acuerdo a los datos de la FAO citados en 2012, en el 2008, los peces de agua 
dulce continuaron dominando con una producción de 28,8 millones de toneladas 
(54.7 %) con un valor de 40,500 millones de USD (41.2 %), seguidos por los 
moluscos (13.1X106 ton), los crustáceos (5X106 ton), los peces diádromos 
(3.3X106ton), los peces marinos (1.8 millones de toneladas) y otros animales 
acuáticos (0.6X106 ton) (Figs.1 y 2). 
4 
 
 
Nota: NIP = no incluidos en otra parte 
Figura 1. Cantidad de producción acuícola mundial 2008 (FAO, 2012). 
 
 
Nota: NIP = no incluidos en otra parte 
Figura 2. Valor de producción acuícola mundial 2008 (FAO, 2012). 
 
 
 
Producción acuícola mundial 
54.7% Peces de agua dulce 
28.8 millones de toneladas
24.9% Moluscos 
13.1 millones de toneladas
9.5% Crustáceos 
5 millones de toneladas
6.3% Peces diádromos 
3.3 millones de toneladas
3.4% Peces marinos 
1.8 millones de toneladas
1.2% Animales acuáticos NIP
0.6 millones de toneladas
Valor (miles de millones de USD)
41.2% Peces de agua dulce 
40 500 millones de USD
13.3% Moluscos 
13 100 millones de USD
23.1% Crustáceos 
22 700 millones de USD
13.3% Peces diádromos 
13 100 millones de USD
6.7% Peces marinos 
6 600 millones de USD
2.4% Animales acuáticos NIP 
2 400 millones de USD
5 
 
2.1.2 La acuicultura en México 
Los datos de la FAO del 2010 sitúan a México en el 17vo
Tabla 2. Producción pesquera de la entidad de Sinaloa del año 2002 al 2011 
(CONAPESCA, 2011). 
 de la producción acuícola al 
nivel global, representando un 0.95% del total mundial. A pesar de ubicarse en esa 
posición, México pierde lugares cuando se habla de industrialización, al generar 
materia prima sin darle un valor agregado a esa producción. En el año 2011, el 
volumen de la producción pesquera registrada en peso desembarcado asciende a 
1,660 mil toneladas en peso vivo. Siendo Sonora y Sinaloa, las entidades que 
participan con el 37% y 20% respectivamente, seguidas por la Baja California Sur 
con un 9% y Baja California con un 8% (CONAPESCA, 2011) (Tabla 3). 
En el 2011 la producción nacional de tilapia fue de 75,927 toneladas, peso vivo 
desembarcado, y un valor de $1,146,990 miles de pesos, desembarcado y la tilapia 
se encuentra posicionada en el lugar cinco de esta producción pesquera aunque, 
por su valor, ocupa el lugar tres. La tasa media de crecimiento anual de la producción 
en los últimos diez años es de 1.44% (CONAPESCA, 2011) y de acuerdo al anuario 
estadístico de pesca del 2011, la producción de tilapia en el estado de Sinaloa fue de 
6,335 ton en peso vivo (Tabla 2). 
 
 
 
Serie histórica de la producción pesquera de la entidad (peso vivo en toneladas) 
Especie 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 
Total 258,252 233,256 231,123 249,164 265,295 339,848 296,750 300,482 276,388 337,864 
 
Sardina 80,680 53,736 67,098 74,143 96,1986 119,215 96,706 120,522 90,069 139,437 
Túnidos 93,401 93,729 82,247 88,661 64,244 101,385 86,123 79,570 71,802 81,424 
Camarón 38,003 38,431 32,727 45,764 60,076 66,255 60,441 55,838 59,498 79,020 
Tilapia 6,188 5,983 5,214 5,393 5,903 7,243 7,500 6,974 9,192 6,335 
Jaiba 3,119 1,890 2,980 5,460 9,775 10,406 13,071 6,499 6,266 6,107 
Tiburón 2,604 4,050 4,510 5,218 5,478 7,483 4,755 5,569 5,596 5,027 
Calamar 1,769 961 1,632 1,720 1,349 2,186 1,865 2,515 3,484 1,364 
Otras 32,488 34,476 34,715 22,807 22,272 25,675 26,287 22,996 30,522 19,151 
6 
 
Tabla 3. Principales especies de la entidad de Sinaloa en el año 2010 y 2011 
(CONAPESCA, 2011) 
 
Principales especies de la entidad (peso vivo en toneladas) 
Especie 2010 2011 DIF DIF % 
 
Total 276,388 337,864 61,475 22.24 
Sardina 90,069 139,437 49,368 54.81 
Túnidos 71,802 81,424 9,622 13.40 
Camarón 59,498 79,020 19,521 32.81 
Mojarra 9,192 6,335 -2,857 -31.08 
Jaiba 6,226 6,107 -119 -1.91 
 
 
2.2 Cultivos intensivos 
El cultivo intensivo de tilapia, (experimental y comercial) ha sido expandido 
globalmente en estanques, tanques, raceways, jaulas y sistemas de recirculación. 
Los factores que pueden determinar el éxito o fracaso de los cultivos intensivos de 
tilapia son: calidad del agua (oxígeno disuelto), temperatura, salinidad, amonio, pH, 
metabolitos sólidos disueltos, nutrición y alimentación, densidades de siembra 
(Abdel-Fattah, El-Sayed, 2006). 
Con relación a la temperatura, el mejor desempeño en el cultivo de tilapia se 
desarrolla en condiciones de temperatura entre 26° y 32° C, mientras que las 
temperaturas letales son inferiores a 11-12 °C y a 15°C (FAO,2009)(Fig. 3). 
La temperatura media anual del estado de Sinaloa es alrededor de 25°C, las 
temperaturas mínimas promedio son alrededor de10.5°C en el mes de enero, razón 
por la cual el cultivo de tilapia se ha limitado a 8 meses del año por las bajas 
temperaturas que se presentan durante el invierno. Lo anterior causa que las tilapias 
dejen de crecer y por consiguiente no hace redituable el cultivo debido al tiempo y 
dinero invertidos en la alimentación sin aumentos en crecimiento. Debido a esto, la 
7 
 
producción bajo condiciones de invernadero pudiera representar una alternativa de 
producción durante todo el año para zonas subtropicales como el estado de Sinaloa. 
 
 
Figura 3. Evaluación del crecimiento de tilapia (gramos) respecto a la temperatura 
(Apun,2010). 
 
De acuerdo al estudio de El-Sayel en el 2006, el cultivo de tilapia en tanques ha sido 
muy aceptado, sobre todo en áreas áridas y semi- áridas, donde la disponibilidad de 
agua es limitada. Los tanques de cultivo son de un tamaño más pequeño que los 
estanques de tierra, siendo los de concreto y fibra de vidrio los más comunes. 
Algunas de las características más importantes en el cultivo en tanques son las 
siguientes: tamaño y forma del tanque, densidad del cultivo, cambio de agua, sistema 
de drenaje y eliminación de sedimentos. 
El cultivo intensivo en tanques fue desarrollado en la Universidad de las Islas 
Vírgenes, el cual reduce las limitaciones de los cultivos en estanques. El tanque 
cuenta con aeración y no depende del fitoplancton para la producción del oxígeno 
(Rakocyet al., 2000). Los tanques circulares son recomendables debido a que 
permiten una mayor velocidad y circulación del agua, lo que aporta un mejor 
8 
 
acondicionamiento a los peces, además, utilizan menos flujo de agua y facilita su 
limpieza (Wheaton, 1977). 
Otro factor a considerar es el recambio del agua, el cual siendo continuo favorece la 
calidad del agua del cultivo. Sin embargo, un aspecto a considerar es el flujo 
(velocidad) del agua. Cuando hay un alto nivel de flujo de agua, el pez gasta energía 
para continuar nadando,lo que reduce su crecimiento y aumenta la mortalidad. Por 
esta razón, es de vital importancia que se tenga un adecuado intercambio de agua y 
flujo para obtener un mejor rendimiento del cultivo (El-Sayed, 2006). 
Actualmente, en México, el crecimiento económico no ha tomado en cuenta las 
señales de escasez del agua. La concentración de la población y la actividad 
económica han creado zonas de alta escasez, no sólo en las regiones de baja 
precipitación pluvial sino también en zonas donde eso no se percibía como un 
problema al comenzar el crecimiento urbano o el establecimiento de agricultura de 
riego. Según cálculos de la Comisión Nacional del Agua (CNA), 101 acuíferos de un 
total de 600 están sobre explotados (Sainz etal., 2007). Debido a la escasez mundial 
de agua, la tendencia en el cultivo debiera ser cada vez más hacia los cultivos 
cerrados en los que el agua es tratada mediante sistemas de filtración, con los cuales 
se da un menor consumo de agua. 
 
2.3 Sistemas de recirculación de agua 
Para lograr la sustentabilidad en los cultivos acuícolas es necesario intensificar los 
cultivos, valiéndose de tecnología como los sistemas de recirculación de agua (SRA) 
y tratamiento de la misma, optimizando un recurso tan valioso. La utilización de la 
tecnología en el tratamiento del agua tiene como ventajas: un monitoreo y control 
constante de las variables físico-químicas y sanitarias del agua, la reutilización del 
agua, producciones de altas densidades (Galiet al., 2007). 
Los sistemas de recirculación de agua son sistemas de cultivo en los que una 
porción o toda del agua se procesan a través de sistemas de filtración para restaurar 
la calidad del agua y luego es reciclada hacia los tanques.En regiones templadas, se 
han desarrollado sistemas de recirculación para el cultivo de la tilapia durante todo el 
año bajo condiciones controladas. Si bien los elementos diseñados para la 
9 
 
recirculación del agua varían ampliamente, los principales componentes de los 
sistemas de recirculación consisten en: 1) tanques de crecimiento de peces, 2) un 
artefacto para la remoción de sólidos, 3) un bio-filtro, 4) un aireador o generador de 
oxígeno y 5) una unidad desgasificadora (FAO, 2006). 
La utilización de los filtros en la acuicultura, tiene como objetivo la eliminación de 
sustancias y organismos indeseables en el agua de cultivo. Para la acuicultura, el 
nitrógeno es de central preocupación como componente de los residuos generados 
en la crianza de peces. En particular, los peces excretan varios productos 
nitrogenados residuales por difusión e intercambio iónico a través de las branquias, 
orina y heces. La descomposición de estos compuestos nitrogenados es 
especialmente importante en sistemas de recirculación debido a la toxicidad del 
amoníaco, nitrito y nitrato (Galiet al.,2007). 
La filtración biológica puede ser una medida efectiva para controlar el amoniaco; en 
comparación con el recambio del agua, para controlar sus niveles. La capacidad de 
remoción de amoniaco de los filtros biológicos es ampliamente dependiente de la 
superficie total disponible para el desarrollo de las bacterias nitrificantes. Para una 
eficiencia máxima, el medio de soporte usado debe balancear una alta superficie 
específica (superficie por volumen de unidad) con una suficiente fracción de hueco 
para un adecuado comportamiento hidráulico. El medio usado en los biofiltros debe 
ser inerte, no compresible, y no degradable biológicamente. Los más utilizados en 
biofiltros en acuicultura son arena, roca molida o ripio de rio, algunas formas de 
material plástico o cerámico en forma de pequeños gránulos o grandes esferas, 
anillos o sillas de montar (Galliet al., 2007). 
 
2.4 Producción bajo condiciones de invernadero 
Anteriormente, las tilapias eran cultivadas en estanques rústicos, sin embargo, 
actualmente, el cultivo intensivo de tilapia, (experimental y comercial) ha sido 
expandido globalmente en estanques, tanques, raceways, jaulas y sistemas de 
recirculación (Fitzimmons, 1993). 
 
10 
 
La temperatura ideal para el crecimiento de la tilapia es una limitante para ciertos 
lugares con climas fríos, es por eso que algunos estados como: Arkansas, Texas, 
Mississippi y Florida, en Estados Unidos de América han optado por evitar estas 
limitaciones de temperatura al producir tilapia en sistemas cerrados (invernaderos) 
con sistemas de recirculación (Lutz, 2010). 
En Louisiana, EUA, la tilapia no puede ser cultivada en estanques al aire libre; 
su producción está limitada por el Departamento de Vida Silvestre y Pesca, el cual 
regula que esta sea cultivada en condiciones estrictamente controladas, como el 
caso de los invernaderos y utilizando sistemas de recirculación de agua, esto con la 
finalidad de evitar accidentes de introducción de estas especies a sus aguas 
naturales (Lutz, 2010). 
Los sistemas de ambiente controlado se extienden a todo lo largo de Estados 
Unidos, con cultivos en Massachussets, New York, Pennsylania, Carolina del Norte, 
el oeste de Virginia, Florida, Texas, Iowa, Arizona, Nuevo México, Dakota del Norte 
y en varias provincias del Canadá, además, debido a las características biológicas 
únicas de la tilapia y el rápido incremento en el interés de su producción, la íntima 
relación de este pez con los sistemas de recirculación está destinada a continuar 
(Fitzsimmons, 1993). 
 
2.5Tilapia (Oreochromisniloticus) 
 
2.5.1. Origen 
La tilapia nilótica, Oreochromis niloticus es un pez originario del continente africano, 
su propagación ocurrió durante la década de 1960 y hasta los años 80´s. La tilapia 
nilótica procedente de Japón se introdujo a Tailandia en 1965, y de ahí se envió a 
Filipinas. La tilapia nilótica procedente de Costa de Marfil se introdujo a Brasil en 
1971 y de Brasil también se envió a Estados Unidos en 1974. En 1978, la tilapia del 
Nilo se introdujo a China, actualmente el principal productor mundial y que ha 
producido más de la mitad de la producción global de 1992 a 2003 (FAO, 2009).En 
nuestro país, la tilapia fue introducida en el año de 1964, a partir de ese momento la 
11 
 
tilapia ha sido cultivada en estanques rústicos de manera semi-intensiva (Morales, 
1991). 
 
2.5.2 Descripción de la especie 
De acuerdo a datos de la FAO, la tilapia nilótica posee un cuerpo comprimido; la 
profundidad del pedúnculo caudal es igual a su longitud, posee escamas cicloideas, 
sin protuberancia en la superficie dorsal del hocico. La longitud de la quijada superior 
no muestra dimorfismo sexual. El primer arco branquial tiene entre 27 y 33 filamentos 
branquiales. La línea lateral se interrumpe, espinas rígidas y blandas continúas en 
aleta dorsal. Aleta dorsal con 16 ó 17 espinas y entre 11 y 15 rayos. La aleta anal 
tiene 3 espinas y 10 u 11 rayos. Aleta caudal trunca. Las aletas pectorales, dorsal y 
caudal adquieren una coloración rojiza en temporada de desove; aleta dorsal con 
numerosas líneas negras (Fig. 4). 
Su alimentación es omnívora, aunque en etapa juvenil es casi siempre 
zooplanctófaga (Morales, 1991). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Morfología externa de la tilapia 
 
 
 
 
 
 
12 
 
2.5.3Clasificación taxonómica 
Según la clasificación taxonómica de Berg y modificada por Trewavas(1983) para la 
tilapia es la siguiente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.5.4 Hábitat 
En el medio natural, las tilapias habitan en aguas de zonas tropicales y subtropicales, 
se les encuentra en aguas lénticas principalmente (presas, lagunas, etc.) y en aguas 
lóticas a orillas de ríos, entre piedras y plantas acuáticas (Morales, 1991). 
La tilapia del Nilo es una especie tropical, la temperatura ideal para su cultivo varía 
entre 26 y 32 °C, mientras que las temperaturas letales son inferiores a 11-12 °C y 
superiores a 42 °C. Si la temperatura del agua disminuye a 15°C, el pez deja de 
comer y a temperaturas menores de 12°C,existe peligro de muerte (FAO, 2009). 
Son peces que soportan concentraciones de oxígeno bastante bajas, su 
requerimiento mínimo es de 0.5 mg/L. No obstante, se destaca que para su cultivo, la 
concentración recomendada es de >5 mg/L en la columna de agua y de un mínimo 
de 3 mg/L en el agua residual (FAO, 2009). 
 
2.5.5 Ciclo de vida 
El tipo de reproducción es dioica (sexos separados) y el sistema endocrino juega un 
importante papel en la regulación de la reproducción. Cuando las tilapias se 
encuentran en estanques, la madurez sexual la alcanzan entre 5 y 6 meses. El 
Reino Animal 
Phyllum Chordata 
Subphyllum Vertebrata 
Clase Actinopterygii 
Orden Perciforme 
Familia Cichlidae 
Género Oreochromis 
Especie niloticus 
13 
 
desove inicia cuando la temperatura alcanza 24 °C. La reproducción se da cuando el 
macho establece un territorio, excava un nido a manera de cráter y lo vigila. La 
hembra desova en el nido y tras la fertilización recoge los huevos en su boca y se 
retira. La hembra incuba los huevos en su boca y cría a los pececillos hasta que se 
absorbe el saco vitelino. La incubación y crianza se completa en 1 ó 2 semanas, 
momento en que se liberan los pececillos. Debido a que la incubación es bucal, la 
cantidad de huevos de una ovoposición es mucho menor que la de otros peces. El 
número de huevos es proporcional al peso del cuerpo de la hembra, por ejemplo: una 
hembra de 100 g desovará aproximadamente 100 huevos, una que se encuentre 
entre 600 y 1 000 g podrá producir entre 1 000 y 1 500 huevos. El macho permanece 
en su territorio, cuidando el nido, y puede fertilizar los huevos de varias hembras. La 
tilapia del Nilo puede vivir más de 10 años y alcanzar un peso de 5 kg (FAO, 2009). 
 
2.6 Lechuga romana Acrópolis Lactuca sativa 
 
2.6.1 Clasificación taxonómica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.6.2 Descripción de la especie 
Es una hortaliza anual típica de climas frescos. Los rangos de temperatura donde la 
planta crece en forma óptima, están entre los 15 °C y 18° C, con temperatura 
máximas de 21°C - 24 °C y mínima de 7° C. 
Reino 
Las temperaturas altas aceleran el 
desarrollo del tallo floral y la calidad de la lechuga se deteriora rápidamente, debido a 
la acumulación de látex amargo en su sistema vascular (FAO, 2006). 
Plantae 
Clase Magnoliopsida 
Orden Asterales 
Familia Asteraceae 
Género Lactuca L.,1753 
Especie sativa L.,1753 
14 
 
Es una planta herbácea, anual que posee un sistema radicular profundo y poco 
ramificado con hojas lisas, sin peciolos. Tiene usos principalmente alimenticios y 
medicinales como narcótico o calmante. El intervalo de temperatura para su 
desarrollo es entre 13 y25 °C siendo la óptima entre 16 y 22 °C. Crece en suelo con 
un intervalo de pH de 6.0 a 6.8 y es considerada como una hortaliza ligeramente 
tolerante a la acidez (Hernández, 1993). 
 
2.6.3Producción 
La lechuga es el segundo cultivo más producido a nivel hidropónico después del 
tomate. Este cultivo germina y se desarrolla entre 50-60 días. En la técnica 
hidropónica resulta muy económico y seguro producir lechugas ya que se pueden 
aprovechar recursos como el agua y fertilizantes. Además es mucho más fácil poder 
controlar y evitar las plagas y los ataques de insectos en este sistema (Alpizar 
2008). 
La hidroponía es una técnica de producción de cultivos en agua fertilizada sin utilizar 
el suelo, con esta técnica se elimina la necesidad de terrenos extensos y permite la 
producción de cultivos en invernaderos o incluso en lugares donde antes no se 
podían cultivar. Las técnicas de la hidroponía permiten proveer las cantidades 
necesarias de nutrientes directamente a las raíces de cada planta (Sorenson et al 
2009). 
El proceso de producción de lechuga en hidroponía consta de los siguientes 
aspectos: 
a) Siembra 
Se utilizan charolas especiales para la siembra de plántulas, se utiliza un sustrato 
inerte, como el peat moss. Se siembra una semilla por orificio de la charola, se cubre 
de nuevo con sustrato y se riega y se espera a la germinación. 
b) Trasplante 
A las cuatro semanas de germinada la semilla ó cuando hayan alcanzado el estado 
de 4 a 5 hojas verdaderas se procede al trasplante al sistema definitivo de cultivo 
(Rodríguez, 2000). 
 
15 
 
c) Cosecha 
Se cosecha cortando al ras de la raíz dejando una porción del tallo y es necesario 
que se dejen algunas hojas exteriores en buen estado para que protejan la parte 
comestible y comercial de la planta, después de 60 días máximos esto depende del 
tipo y variedad (Fig. 5). 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Descripción del proceso de cultivo de la lechuga en sistema hidropónico 
(siembra de semilla en charola, obtención de plántula, trasplante). 
 
2.6.4 Requerimientos nutricionales 
De acuerdo a Alvarado et al., (2011), la base de la hidroponia es la nutrición vegetal, 
por lo que cualquiera que intente emplear técnicas hidropónicas deberá tener 
suficientes conocimientos de las necesidades nutritivas de las plantas, y la llave del 
éxito será la utilización de nutrientes como método de nutrición de las plantas. Uno 
de los principales atractivos con que cuenta la hidroponia es la adaptación de las 
diferentes especies de cultivo a las soluciones nutritivas. La composición y correcto 
balance de las soluciones es un punto importante en el éxito de las cosechas. Las 
soluciones deben contener todos los nutrientes que cada especie cultivada 
normalmente extrae del suelo (Estuardo, 2004). 
 
La preparación de las soluciones nutritivas está sujeta a dos elementos: 
1) El agua: Para la preparación de las soluciones nutritivas se puede utilizar agua 
depozo, de lluvia bien limpia, purificada, de acueducto urbano, o destilada. En zonas 
depocas lluvias se han ido incrementando los cultivos hidropónicos como medio para 
el ahorro de agua (Sádaba, et al, 2008). 
 
16 
 
2) Los nutrientes: De los 92 elementos naturales que se conocen, solamente 17 
están generalmente considerados como esenciales para el crecimiento de la mayoría 
de las plantas. Estos están divididos en macronutrientes (macroelementos), 
requeridos en mayor cantidad por las plantas, y los micronutrientes (elementos traza 
o menores), requeridos en menor cantidad. Los elementos esenciales son: Carbono 
(C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N),Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca), 
Azufre (S), Magnesio (Mg), Hierro (Fe),Manganeso (Mn),Boro (B), Zinc (Zn), Cobre 
(Cu), Molibdeno (Mo), Cobalto (Co), Cloro(CI). Son macronutrientes los primeros 
nueve y micronutrientes los últimos ocho (Barrera, 2004) (Tabla 4). 
 
 
Tabla 4. Elementos, rango óptimo de requerimiento de la lechuga Lactuca sativa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Elemento Rango óptimo Concentración 
N 4.5-5.5 % 
P 0.5-1.0 % 
K 7.5-9.0 % 
Ca 2.0-3.0 % 
Mg 0.5-0.8 % 
S - % 
Bo 23-50 ppm 
Cu - ppm 
Fe 50-100 ppm 
Mn 15-250 ppm 
Zn 25-250 ppm 
Mo - ppm 
17 
 
2.6.5. Sistema de producción. 
La hidroponia tiene muchas ventajas comparada con los sistemas de producción 
convencionales, no depende de las estaciones del año ya que ésta se puede hacer 
en invernadero, tampoco depende del suelo que puede tener diferentes 
características o desbalances y se tiene un mejor control de plagas, parásitos, 
bacterias, hongos y virus(Castilblanco et al., 2009). 
 
De acuerdo con Sanz de Galdeano et al en el 2003, las ventajas de los cultivos 
hidropónicos son múltiples con respecto a los cultivos clásicos en tierra, destacando 
los siguientes: 
1) Nutrición completa: consiste en un adecuado manejo de los componentes 
nutritivos para las plantas; los cuales están dosificados de manera eficiente a través 
de porcentajes estrictos. 
2) Ahorro de espacios: permite la utilización de espacios urbanos pequeños tales 
como: patios, soleras, balcones, paredes, etc. 
3) No necesita rotación de cultivos: las técnicas de estos cultivosno hacen necesario 
las rotaciones de los cultivos pues un mismo substrato o medio de cultivo puede 
reciclarse y reutilizarse eficientemente. 
4) Permite una mejor planificación: permite planificar con mayor eficacia las siembras 
y las cosechas en función de las expectativas del mercado. 
5) Ahorro de tiempo: estas técnicas permiten obtener las cosechas en un intervalo de 
tiempo menor con respecto los cultivos comunes. 
6) Menor consumo de agua: los consumos de agua para los cultivos hidropónicos 
fluctúan entre 2 a 4 litros por m2
En hidroponia (acuaponia o piscicultura), hay varios métodos que se pueden utilizar 
para lavar las raíces con la solución nutritiva, dos de ellos comúnmente usados que 
. 
7) Ahorro de mano de obra e insumos: permite ahorrar en pagos de salarios a 
personal y economiza semilla y material de siembra 
8) Mayor rendimiento: el número de plantas a cultivar por cada metro cuadrado es 
mayor en tanto que mostrarán una mayor productividad debido al alto consumo de 
energía solar que permite la obtención de frutos vigorosos y suculentos. 
18 
 
no utilizan sustrato son producción con raíces flotantes y NFT (Nutrient Film 
Technique) (Castilblancoet al., 2009). El sistema de raíz flotante es menos costoso, 
requiere menos trabajo y permite un uso más eficiente del agua comparado con el 
simple uso del agua para peces. En el NFT se colocan plantas en huecos espaciados 
en (canales) tubos de PVC donde se hace pasar una lámina de solución nutritiva 
bombeada desde el estanque a los canales de NFT, donde pasa lavando las raíces y 
regresa al tanque (Pérez, 2007). 
 
2.7 Acuaponia 
La acuaponia es el nombre que se da a la integración de la acuicultura y la 
hidroponia, en la que se cultivan peces y plantas en un sistema de recirculación 
cerrado (Rakocy,1999).Los avances tecnológicos en estos sistemas, estimularon el 
interés en la acuaponia como un medio potencial para incrementar los ingresos 
mientras se utilizan algunos de los productos de desecho (Rakocy, 1999). De 
acuerdo con Diver (2006) esta actividad está ganando atención como un sistema 
biointegrado de producción de alimentos, y que podría realizarse en los sistemas de 
circulación cerrados de acuicultura. En este sistema, las raíces de las plantas y la 
rizobacterias remueven los nutrientes del agua. Estos nutrientes (generados por las 
heces de los peces, algas y la descomposición de los alimentos) son contaminantes 
que, si no se remueven, pueden alcanzar niveles tóxicos para los peces. Por otro 
lado, en un sistema acuapónico, estos sirven como fertilizante líquido para el 
crecimiento hidropónico de las plantas y en el caso de las camas hidropónicas, éstas 
funcionan como un biofiltro, mejorando la calidad del agua, que será recirculada 
nuevamente. 
Los sistemas acuícolas generan continuamente grandes cantidades de desechos 
que pueden aprovecharse y obtener otro cultivo que genere a su vez una ganancia 
adicional. Esto ya se ha desarrollado durante muchos años con la creación de 
“plantas de tratamiento” a partir de humedales, en donde se les hacían llegar los 
efluentes para que las plantas procesaran el agua (biorremediación). La idea 
principal es brindar los mismos beneficios con hidroponía y generar beneficios 
económicos. En términos generales, se ha reportado que por cada tonelada de 
19 
 
pescado que se produce por acuaponia por año, se pueden llegar a producir más o 
menos siete toneladas de algún cultivo, ya sea lechuga o albahaca, según reportan 
estudios desarrollados en la Universidad de Islas Vírgenes (CICESE, 2008). 
Adler et al., (2000), han reportado que los tratamientos convencionales de las 
descargas de la acuicultura, representan un significativo costo adicional siendo la 
acuaponia una alternativa de tratamiento de las descargas de la acuicultura, más 
económica y rentable. 
 
3. Justificación 
La tilapia, Oreochromisniloticus, se ha convertido en un pez de alta demanda en las 
últimas décadas debido a su resistencia a las enfermedades, su fácil reproducción, 
su alta adaptabilidad a diferentes ambientes, alimentos y a la calidad del agua, 
además de su valor nutricional, crece rápidamente con alimentos formulados con 
bajos niveles de proteína. Adicionalmente, su alta adaptabilidad a diferentes sistemas 
de cultivo ha permitido que la producción de tilapia se haya expandido en más de 
100 países (FAO, 2006). 
En el norte de Sinaloa el cultivo de tilapia se ve limitado en su desarrollo por las 
bajas temperaturas que se tienen durante el invierno, lo que limita la actividad sólo a 
periodos de 8-9 meses. Otra limitante lo representa el excesivo gasto de agua que 
conlleva el cultivo, por lo que se plantea como una alternativa el realizar cultivos en 
condiciones de invernadero y sin recambio de agua. 
El control y monitoreo de la calidad del agua es de vital importancia en el éxito o 
fracaso de un cultivo con fines comerciales. El sistema de recirculación en 
acuicultura es cada vez más utilizado, ya que el agua es un recurso de vital 
importancia no sólo para la acuicultura misma sino para las demás actividades 
productivas, por esa razón el concepto de reutilización va de la mano con un 
concepto más abarcador, el del uso sustentable del recurso(Galliet al., 
2007).Además, la acuaponia se presenta como una alternativa viable, que se puede 
integrar a los sistemas de circulación cerrados en la acuicultura; también como 
alternativa viable para la reducción de costos y, para la diversificación productiva de 
las unidades de acuicultura (Mateus, 2009). 
20 
 
4. Objetivo 
Evaluar la producción de tilapia nilótica (Oreochromis niloticus) ylechuga acrópolis 
Lactuca sativa en acuaponia con y sin recambio parcial de agua (recirculación de 
agua). 
 
4.1 Objetivos específicos 
1) Evaluar el crecimiento y sobrevivencia de O. niloticus cultivada en condiciones de 
invernadero con circulación cerrada con biofiltración y con recambio parcial de agua. 
 
2) Evaluar en sistemas de acuaponia la producción de tilapia Oreochromis niloticus y 
lechuga romana acropolis Lactuca sativa en un sistema con recirculación cerrada con 
biofiltración y con recambio parcial de agua. 
 
5. Hipótesis 
Un sistema de recirculación con biofiltración eficientiza el uso del agua y maximiza la 
producción de biomasa de tilapia y permite el uso del agua para la producción de 
lechuga en sistema acuapónicos. 
 
6. Materiales y Métodos 
 
6.1 Evaluación de la producción de tilapia Oreochromisniloticus con sistema de 
recirculación de agua (biofiltración) y con sistema sin recirculación con 
recambio parcial de agua. 
 
a) Sistema experimental 
El bioensayo se realizó en las instalaciones del invernadero ubicado en el Centro 
Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional (CIIDIR-
Sinaloa). 
 
 
 
21 
 
Durante este experimento se utilizaron 2 tratamientos: 
 Sistema con recirculación sin recambio utilizando biofiltración (RSR) 
En cada una de las 3 tinas se colocó un sistema de aireación consistente en una cruz 
de tubería de PVC de ¾ “, perforada con un taladro y conectada a un blower de 5 
HP. Cada tina tenía una bomba que circulaba el agua hacia los tambos 
sedimentadores, que atrapaban alimento no consumido y heces en su mayoría. 
Estos sedimentadores estaban conectados a unas tinas de plástico de 1.3 m3
 
Figura 6. Funcionamiento del sistema de biofiltración por pasos: 1.El agua es 
bombeada hacia el sedimentador; 2. El sedimentador atrapa partículas, heces, 
alimento no consumido y otros desechos; 3.El agua que fue filtrada en el 
sedimentador pasa al biofiltro por gravedad, y a su vez, desciende por una cama de 
arena y grava; 4. El agua es filtrada y reincorporada al sistema a través del tubo. 
 (5 
l/min, 14l/día) que sirvieron de filtros biológicos. Estos filtros contenían una capa de 
tubos de PVC, arena, grava, que filtraban el agua y la regresabanal sistema (figura 
6). 
 
22 
 
 Sistema sin recirculación con recambio parcial de agua (SRR) 
En cada una de las 3 tinas se colocó un sistema de aireación consistente en una cruz 
de tubería de PVC de ¾ “, perforada con un taladro y conectada a un blower de 5 
HP, aquí se llevaron a cabo recambios parciales de agua a razón de 20% del 
volumen total por semana (figura 7). 
 
Figura 7. Sistema sin recirculación con recambio parcial de agua. 
 
b) Modelo biológico 
Se utilizaron reproductores de Oreochromis niloticus provenientes del CIIDIR 
Sinaloa, en una proporción de 12 hembras y 6 machos. De estos reproductores se 
obtuvieron aproximadamente 5,000 alevines los cuales fueron alimentados durante 
los primeros 30 días posteriores a la eclosión a razón de 10 veces al día con 
alimento hormonado marca Silvercup® (52% proteína) con una dosis de 60mg/kg de 
la hormona 17 alfa-metil-testosterona (Fig. 8). 
23 
 
 
Figura8 . Obtención de los huevos, eclosión y hormonado con alimento. 
 
6.1.2 Evaluación del crecimiento 
La evaluación del crecimiento se realizó en 3 etapas: 
 Etapa 1: Tinas de plástico de 800 litros (1600 organismos/m3
 Etapa 2: Tinas de geomembrana de 700 litros (100 organismos/m
) 
3
 Etapa 3: Tinas de geomembrana de 700 litros (56 organismos/m
) 
3
6.1.3 Etapa 1 
Se seleccionaron 800 alevines de Oreochromis niloticus para cada una de las tinas 
con un peso promedio inicial de 0.5 g. Las tinas (de plástico) con capacidad de 800 
litros fueron llenadas sólo hasta alcanzar 500 l teniendo una densidad inicial del 
cultivo de 1600 organismos/m
) 
3. 
A los alevines se les dio alimento comercial Purina® con 52% de proteína, en tres 
raciones equitativas al día (mañana, medio día y tarde) según su peso (Rakocy, 
2005). La ración de alimento se ajustó semanalmente, tomando una muestra de los 
peces (n=40) dependiendo de su peso (biometrías). Finalmente, se midió peso y 
biomasa final de una muestra (n= 40) al término de esta etapa a los 39 días (Fig. 9). 
Vo 
24 
 
 
Figura 9. Procedimientos de la etapa 1; 1.Selección de organismos; 2.Biometría; 
3.Medición de OD (oxígeno disuelto) y temperatura; 4.Toma de muestras de agua;5 y 
6 Análisis de las muestras (amonio, nitritos, nitratos). 
 
6.1.4 Etapa 2 
Se seleccionaron 700 organismos de cada una de las tinas, descartando los 
organismos más pequeños y los más grandes para tener una distribución más 
uniforme en las tallas. El peso promedio inicial de los organismos para el sistema de 
recirculación sin recambio fue de 6.41 g y de 5.72 g para el sistema sin recirculación 
con recambio. Estos organismos fueron cambiados a tinas de geomenbrana de 7m3 
de capacidad al término de la etapa 1, por lo tanto, la densidad manejada fue de 100 
organismos/m3. 
Los organismos fueron alimentados con alimento comercial Purina® 
 
con 40% de 
proteína, en tres raciones equitativas (mañana, medio día y tarde) según su peso 
(Rakocy,2005). La ración de alimento se ajustó semanalmente, tomando una 
muestra de los peces (n=40) y estimando su peso (biometrías).Finalmente, se midió 
peso y biomasa final de una muestra (n= 40) a los 38 días. 
 
 
25 
 
6.1.5. Etapa 3 
Se seleccionaron 400 organismos de cada una de las tinas, teniendo una densidad 
de 57 organismos/ m3. El peso promedio inicial para el sistema de recirculación sin 
recambio fue de 46.79 g y 32.02 g para el sistema sin recirculación con recambio 
manejando una densidad de 57 organismos/m3. 
Los organismos fueron alimentados con una dieta comercial Purina® con 30% de 
proteína en tres raciones equitativas (mañana, medio día y tarde) según su peso 
(Rakocy, 2005). La ración de alimento se ajustó semanalmente, tomando una 
muestra de los peces (n=40) y estimando su peso (biometrías). Se midió peso y 
biomasa final a los120 días. 
 
 
6.2. Evaluar en sistemas de acuaponia la producción de tilapia Oreochromis 
niloticusy lechuga romana acrópolis Lactuca sativa en un sistema con 
recirculación cerrada con biofiltración y con recambio parcial de agua. 
Una vez finalizadas las etapas de cultivo de tilapia, se inició la última etapa con 
acuaponia, para la cual se redujo la densidad del cultivo a 35 org/m3
 
Figura 10. Instalaciones del sistema: invernadero, sistemas de recirculación y 
Sistema con recambio e instalación del sistema acuapónico (tubería PVC). 
 
 
 y, 
posteriormente, se instaló un sistema hidropónico (en cada tina), que consistió en un 
tubo de PVC de 2 “de diámetro y 3 metros de largo, perforado con 20 agujeros a una 
distancia de 10 cm (Fig. 10). 
26 
 
Se realizó la siembra de la semilla de lechuga romana acrópolis Lactuca sativa, en 
charolas utilizando un sustrato inerte peat moss. A la tercera semana después de la 
germinación la plántula se trasplantó a los tubos de PVC de cada tratamiento 
colocándose 20 plántulas por tina (60 plántulas por tratamiento).Se realizó la siembra 
en macetas utilizando 3 controles: 
 Control 1: 100% tierra 
 Control 2: 100% peat moss 
 Control 3: 50% tierra y 50% peat moss 
 
Las tilapias fueron alimentadas con alimento comercial Purina® con 30% de proteína, 
en raciones equitativas diariamente por la mañana, medio día y tarde. 
A los 30días se cosechó y se registró el peso y biomasa final del total de organismos 
(n=250). 
Se tomó una muestra de 40 organismos por tratamiento para determinar peso total 
del organismo, longitud (largo y ancho), peso del filete, porcentaje de filete y 
porcentaje de eficiencia de la reversión sexual. En el caso de la eficiencia de la 
reversión sexual, fueron analizados 60 organismos por tratamiento (n=60) un total de 
120 organismos analizados, donde un total de ellos fueron machos (Fig. 11). 
27 
 
Figura 11 .Descripción del proceso de biometría final, fileteo y reversión sexual: 
1.Peso de organismos; 2.Medición de longitud; 3, 4 Fileteo manual; 5.Peso del filete; 
6. Cuantificación de sexo 
 
6.3 Eficiencia fotosintética 
Se define como eficiencia quántica real del fotosistema II (PSII) a la eficiencia con la 
cual los electrones son procesados en la fotosíntesis por cantidad de luz absorbida y 
se expresa como la relación Fv/Fm, donde Fv es la fluorescencia variable y Fm es la 
fluorescencia máxima cuando una planta está adaptada a condiciones de luz. 
Este parámetro estima la eficiencia fotoquímica máxima o potencial del PSII, cuando 
todos los centros de reacción están abiertos. Los valores óptimos para este 
parámetro son de alrededor de 0.83 (Steubing et al., 2002). Las desviaciones más 
pronunciadas de éste parámetro son en muchas especies indicadoras de estrés 
ambiental. 
La eficiencia fotosintética (Fv/Fm) se determinó utilizando un fluorómetro portátil 
FluorPen®. Las mediciones se realizaron a las 10:30 p.m. en total oscuridad, para 
garantizar que todos los centros de reacción del PSII estuviesen abiertos, utilizando 
hojas plenamente desarrolladas de las plantas, se midió una hoja por cada una de 
28 
 
las plantas, 3 plantas de la tina 1 y 5 plantas de las tinas 2 y 3, posteriormente 5 
plantas de cada una de las tinas del tratamiento sin recirculación con recambio y 
midiendo el total de las plantas de los controles.En el caso del cultivo hidropónico, al 
finalizar los 30 días se evaluó el peso final y peso promedio de las lechugas y la 
eficiencia fotosintética utilizando un dispositivo FluorPen®
 
Figura 12.Proceso del cultivo hidropónico .1.Siembra de semilla; 2.Obtención de 
plántula; 3. Trasplante al sistema hidropónico. 4 Crecimiento; 5.Cosecha; 6. 
Evaluación de eficiencia fotosintética. 
 
De igual manera, al término de los 30 días se evaluó peso final y peso promedio para 
cada uno de los controles (Fig.13). 
 (Fig.12). 
Figura 13. Proceso de siembra de controles1. Siembra de semilla; 2.Siembra en 
macetas; 3. Controles (100%tierra, 100% peatmoss, 50% tierra -50% peatmoss; 4 
Crecimiento; 5.Cosecha; 6.Evaluación de eficienciafotosintética. 
29 
 
6.4 Análisis de la calidad de agua. 
Para el sistema de recirculación sin recambio se tomaron 2 muestras de agua por 
tina, (tomadas de la tina y del biofiltro) y 2 muestras por cada tina para el sistema con 
recambio. En ambos se hicieron dos antes y después del recambio para analizar el 
contenido de nitratos, nitritos y amonio (Strickland y Parsons,1972). Además, se 
tomó una muestra de agua por cada una de las tinas para determinar la 
concentración de clorofila a. 
En el caso del sistema sin recirculación con recambio, estos mismos análisis se 
realizaron a razón de 20% del volumen total por semana y por tina. Se midió la 
cantidad de oxígeno disuelto en el agua cada mañana utilizando un oxímetro YSI®
7. Resultados 
 
98. 
Para la etapa de acuaponia, en el sistema de recirculación sin recambio (entrada del 
sedimentador, entrada del biofiltro, salida biofiltro, salida lechugas) se tomaron 4 
muestras de agua por tina y para el tratamiento sin recirculación con recambio 
(entrada del sistema y salida lechugas) dos muestras por tina para analizar el 
contenido de nitratos, nitritos, amonio y fosfato (Strickland y Parsons, 1972). Todos 
los análisis se llevaron a cabo en (ULSA: Laboratorio de Análisis Químico de Agua) 
en las instalaciones del CIBNOR, La Paz, BCS. 
 
6.5Análisis estadístico 
 
Como los datos cumplieron con los preceptos de un análisis de varianza paramétrico 
se realizó un análisis de varianza de una vía (ANDEVA P<0.05) para identificar 
diferencias entre tratamientos y controles aplicando la prueba de Tukey(P<0.05) con 
diferencias significativas. 
7.1 Crecimiento de tilapia 
 
Durante las 3 etapas de cultivo, el sistema de producción RSR presenta valores 
mayores en las variables de producción (peso inicia, final, diferencia de peso, TCD y 
biomasa final; p<0.05), como se muestra en la tablas 5,6 y 7. 
30 
 
Tabla 5.- Variables de crecimiento de la tilapia Oreochromis niloticus cultivadas en 
tinas de plástico de 800 litros (1600 organismos/m3
 
), durante 39 días bajo dos 
sistemas de producción con recirculación (RSR) y sin recambio (SRR; media ± desv. 
est.). 
Etapa 1 
Peso 
inicial(g) 
Peso final(g) Diferencia en 
peso(g) 
TCD 
 
Biomasa final 
(kg/m3) 
RSR 1.13 ± 0.10a 
 
6.41 ± 1.73a 5.39 ± 1.74a 0.14 ± 0.05 10.26± 0.78a 
SRR 1.10 ± 0.09b 5.72 ± 1.36b 4.95 ± 1.46b 0.13 ± 0.04 9.15± 0.13b 
 
 
Tabla 6.- Variables de crecimiento de la tilapia Oreochromis niloticus cultivadas en 
tinas de geomembrana de 7 m3 (100 organismos/m3
 
), durante 38 días bajo dos 
sistemas de producción con recirculación (RSR) y sin recambio (SRR; media ± desv. 
est. 
Etapa 2 
Peso 
inicial(g) 
Peso final(g) Diferencia 
en peso(g) 
TCD 
 
Biomasa final 
(kg/m3) 
RSR 6.41 ± 1.73a 
 
46.79 ± 11.97a 40.38± 12.12a 1.06 ± 0.32 4.68±0.94a 
SRR 5.72 ± 1.36b 32.02 ± 6.48b 26.29 ± 6.75b 0.69 ± 0.18 3.20± 0.74b 
 
Tabla 7.- Variables de crecimiento de la tilapia Oreochromis niloticus cultivadas en 
tinas de geomembrana de 7 m3 (57 organismos/m3
Etapa 3 
), durante 120 días bajo dos 
sistemas de producción con recirculación (RSR) y sin recambio (SRR; media ± desv. 
est.). 
 
 
Peso inicial(g) Peso final(g) Diferencia 
en peso(g) 
TCD 
 
Biomasa final 
(kg/m3) 
RSR 46.79 ± 11.97a 
 
149.29 ± 46.14a 101.55 ± 44.56a 0.66 ± 0.48 8.53±0.75a 
SRR 32.02 ± 6.48b 135.07 ± 34.61b 102.76 ± 34.94b 0.60 ± 0.47 7.72±0.35b 
 
31 
 
Se obtuvieron valores mayores de peso promedio, longitud (largo y ancho), peso del 
filete, y porcentaje de filete en el tratamiento con recirculación sin recambio, con 
diferencias significativas entre los tratamientos (p<0.05) (Tabla 8) y un 100% de 
eficiencia en la reversión sexual. 
 
 
Tabla 8.- Peso, longitud (largo y ancho), peso del filete y porcentaje del filete de la 
tilapia oreochromisniloticus(media ± desv. est.) en los tratamientos: recirculación sin 
recambio) y sin recirculación con recambio. 
 Peso 
(g) 
Largo 
(cm) 
Ancho(cm) Peso filete(g) % filete 
 
RSR 
 
364.64 ± 25.43a 
 
27.23 ± 0.70a 
 
9.83 ± 0.40a 
 
74.61 ± 8.02a 
 
20.46 ± 1.68 
SRR 270.07±17.19b 24.18 ± 0.78b 8.89 ± 0.38b 54.03 ± 5.59b 19.99 ± 1.45 
 
 
7.2 Acuaponia 
 
7.2.1 Supervivencia y peso promedio obtenido 
En el sistema con recirculación sin recambio (RSR) se obtuvo una supervivencia del 
53.33%y un peso total 170.9 g. En el tratamiento sin recirculación con recambio 
(SRR) se obtuvo una supervivencia del 56.66% y un peso total de 399 g. Para el 
control de 100% con tierra, la supervivencia fue del 100% y el peso total de 31.8 g. 
En el control 100% con Peat moss se obtuvo una supervivencia del 100%, un peso 
total de 117.6 g y para el último control: 50%Tierra-50%Peatmoss, se obtuvo una 
supervivencia del 100% y un peso total 104.9 g (Tabla 9). 
 
 
 
 
32 
 
Tabla 9. Supervivencia y peso promedio de lechugas Lactuca sativa cultivadas en un 
sistema con recirculación sin recambio (RSR), sistema sin recirculación con 
recambio(SRR) y 3 controles (100%T(tierra), 100%PM(Peat moss), 50%T-50%PM). 
 
 
7.2.2 Eficiencia fotosintética 
No hubo diferencia significativa entre ambos tratamientos y controles (p>0.05) y los 
valores estuvieron por debajo de los parámetros óptimos de fv/fm (Tabla 10). 
 
Tabla 10. Resultados de Fv/Fm promedio (± desviación estándar) en los diferentes 
tratamientos del Sistema con recirculación sin recambio (RSR), sistema sin 
recirculación con recambio(SRR), controles: 100%T(tierra), 100%PM(Peatmoss), 
50%T-50%PM. 
 
 Fv/Fm promedio ± DE 
RSR 0.75 ± 0.06 
SRR 0.78 ± 0.02 
100% T 0.78 ± 0.01 
100%PM 0.78 ± 0.01 
50%T-50%PM 0.79 ± 0.01 
 
 
 
 
 
 
 
 
Peso promedio (g) Supervivencia (%) 
RSR 5.34±8.54 53.33±0.39 
SRR 11.74±11.63 56.66±0.38 
100% T 6.36±3.91 100 
100%PM 23.52± 2.53 100 
50%T-50%PM 20.98±2.87 100 
33 
 
7.2.3 Calidad del agua 
Sistema de recirculación sin recambio 
En el sistema de recirculación sin recambio, las concentraciones de amonio NH4 
(mg/l) aumentaron un 2.68%; mientras que las concentraciones (mg/l) de fosfato 
PO4, nitritos NO2ynitratos NO3 se redujeron en un 5.40%, 21.25% y 34.27% 
respectivamente, de la entrada a la salida del sistema. 
 
Sistema sin recirculación con recambio 
En el sistema sin recirculación con recambio, las concentraciones (mg/l) de amonio 
NH4, fosfato PO4aumentaron 4.44%, 3.10%respectivamente. Mientras que las 
concentraciones (mg/L) de nitritos NO2y nitratos NO3se redujeron en un 2.92% y 
4.16% respectivamente, de la entrada a la salida del sistema. 
Las concentraciones de amonio NH4 (mg/L) en el sistema de recirculación sin 
recambio fueron mayores que en el sistema sin recirculación con recambio cuando, 
las concentraciones de fosfato PO4 (mg/L) fueron menores en el sistema de 
recirculación sin recambio. Las concentraciones de nitritos NO2 (mg/L) fueron 
mayores en el sistema de recirculación sin recambio y las concentraciones de 
nitratos NO3(mg/L) fueron menores en el sistema de recirculación sin recambio 
(Tabla 11). 
 
Tabla 11. Concentraciones de NH4,PO4,NO2 y NO3
 
 
(± desviación estándar) en los 
diferentes tratamientos: Sistema con recirculación sin recambio(RSR) y Sistema sin 
recirculación con recambio (SRR), donde: ES(entrada sedimentador),SL(salida 
lechugas) y EL (entrada lechugas). 
 
 
Muestra mg/L NH4 mg/L PO ± DE 4 mg/L NH ± DE 2 mg/L NH ± DE 3
RSR 
 ± DE 
ES 3.41 ± 0.54a 11.47 ± 3.05a 2.43 ± 1.35a 4.92 ± 1.92b 
 SL 3.50 ± 1.05a 10.85 ± 3.91a 1.92 ± 1.13a 3.23 ± 1.52b 
SRR EL 0.93 ± 1.32b 5.11 ± 1.77b 0.69 ± 0.79b 16.23 ± 5.57a 
 SL 0.97 ± 1.39b 5.27 ± 1.80b 0.71 ± 0.84b 15.55 ± 5.64a 
34 
 
7.3 Calidad de agua 
 
7.3.1 Temperatura 
La temperatura registró un promedio de 29.52 ± 2.56 °C para el tratamiento con 
recirculación sin recambio de agua entre los meses de Junio a Noviembre y de 28.77 
± 2.87 °C para el tratamiento sin recirculación con recambio parcial de agua durantelos mismos meses. La temperatura promedio fue de 21.15 ± 2.36°C para el 
tratamiento con recirculación sin recambio durante los meses de diciembre a abril y 
de 20.44 ± 2.13 °C para el tratamiento sin recirculación con recambio parcial de agua 
durante los mismos meses, en un periodo total de 298 días de experimento (Fig. 14). 
Se presentó una temperatura mínima de 22.73°C para el tratamiento con 
recirculación sin recambio y de 22.27°C para el tratamiento sin recirculación con 
recambio durante los meses de junio a noviembre y una temperatura máxima de 
32.47°C y 32.27°C respectivamente. Para los meses de diciembre a abril se registró 
una temperatura mínima de 16.43°C para el tratamiento con recirculación sin 
recambio y de 15.23°C para el tratamiento sin recirculación con recambio; y una 
temperatura máxima de 25.80°C y 25.37°C respectivamente (Fig.15). 
 
 
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
J J A S O N D E F M A
T
e
m
p
e
ra
tu
ra
 (
°C
)
Recirculación sin recambio Sin recirculación con recambio
MESES 
2012 
2011 
E1 E2 E3 E4 
ACUAPONIA 
35 
 
Figura 14. Temperatura promedio mensual (media ± desviación estándar) del agua 
de los sistemas con recirculación sin recambio y sin recirculación con recambio paras 
las diferentes etapas: E1: Etapa 1, E2: Etapa 2, E3: Etapa 3, E4: Etapa 4. 
 
 
 
Figura 15. Temperatura diaria del agua de los sistemas con recirculación sin 
recambio y sin recirculación para las diferentes etapas: E1: Etapa 1, E2: Etapa 2, E3: 
Etapa 3, E4: Etapa 4. 
 
7.3.2 Oxígeno disuelto 
Las concentraciones de OD en el tratamiento de recirculación sin recambio fueron 
mayores que las del tratamiento sin recirculación con recambio. Las concentraciones 
promedio de OD para el tratamiento con recirculación sin recambio fueron de 4.14 ± 
1.14 y de 3.84 ± 1.09 para el tratamiento sin recirculación con recambio. Se encontró 
diferencia significativa entre ambos tratamientos (P<0.05) (Fig. 16). 
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
J J A S O N D E F M
T
e
m
p
e
ra
tu
ra
(°
C
)
Recirculación sin recambio Sin recirculación con recambio
2012 MESES 2011 
E1 E2 E3 E4 
ACUAPONIA 
36 
 
Se registró una concentración máxima de OD de 6.81 y 6.37 para el tratamiento con 
recirculación sin recambio y para el tratamiento sin recirculación con recambio 
respectivamente. Se presentaron valores mínimos de 0.90 y 0.92 para el tratamiento 
con recirculación sin recambio y para el tratamiento sin recirculación con recambio 
respectivamente. 
 
Figura 16. Concentraciones de oxígeno disuelto en el agua de los tratamientos con 
recirculación sin recambio y sin recirculación con recambio en (mg/L), (media ± 
desviación estándar) paras las diferentes etapas: E1: Etapa 1, E2: Etapa 2, E3: 
Etapa 3, E4: Etapa 4. 
 
7.3.3 Concentración de clorofila a 
Las concentraciones de clorofila a se registraron de 15.19 a 23.72 mg/m3para el 
tratamiento con recirculación sin recambio y de 15.86 a 39.68 mg/m3.No se 
encontraron diferencias significativas entre ambos tratamientos (P>0.05) (Fig. 17). 
1
2
3
4
5
6
7
J J A S O N D E F M A
O
x
íg
e
n
o
 d
is
u
e
lt
o
(m
g
/L
)
Recirculación sin recambio Sin recirculación con recambio
2012 2011 
MESES 
E1 E2 E3 E4 
ACUAPONIA 
37 
 
 
Figura 17. Concentraciones de clorofila de los tratamientos con recirculación sin 
recambio y sin recirculación con recambio en (mg/m3) durante 26 semanas de 
estudio paras las diferentes etapas: E1: Etapa 1, E2: Etapa 2, E3: Etapa 3, E4: Etapa 
4. 
 
7.3.4Amonio, nitritos y nitratos 
 
Amonio 
En el sistema de recirculación sin recambio las concentraciones de amonio (NH4 
mg/l) fueron mayores las primeras 7 semanas del experimento, presentando la mayor 
concentración en la semana 6 con 24.62 mg/l, cuando se tenía una densidad de 100 
organismos/m3 y una biomasa de 6.81 kg/m3. y la menor concentración de amonio 
fue de 0.32 mg/l en la semana 12, con una densidad de 57 organismos/m3 y una 
biomasa de 20.53 kg/m3
En el sistema sin recirculación con recambio, la mayor concentración de amonio 
(NH
, en las semanas restantes se mantuvo una concentración 
constante (Fig. 18). 
4 mg/L) fue durante la semana 6, 16.79 mg/L cuando se tenía una densidad de 
100 organismos/m3 y una biomasa de 6.81 kg/m3.La menor concentración de amonio 
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
M
g
/m
3
Recirculación sin recambio Sin recirculación con recambio
SEMANAS 
E1 E2 E3 E4 
ACUAPONIA 
38 
 
fue de 0.14 mg/L se registró en la semana 15, con una densidad de 57 
organismos/m3 y una biomasa de 27.63 kg/m3(Fig. 19). 
 
Nitritos 
Los nitritos (NO2 mg/L), en el sistema de recirculación sin recambio, se mantuvieron 
constantes durante todo el experimento, presentando la mayor concentración en la 
semana 4con 4.11 mg/L cuando se tenía la mayor densidad del experimento (1600 
organismos/m3) y una biomasa de 3.99kg/m3.La menor concentración fue registrada 
en la semana 6, con una concentración de 2.74 mg/La una densidad de 100 
organismos/m3 y una biomasa de 6.81 kg/m3 (Fig. 18). 
Para los nitritos, en el sistema sin recirculación con recambio, la mayor concentración 
se registró en la semana 26, con una concentración de 9.15 mg/L, una densidad de 
57 organismos/m3 y una biomasa de 54.03 kg/m3 y la menor concentración fue en la 
última semana 32, de 0.11 mg/L, cuando se tenía la menor densidad del 
experimento, 36 organismos/m3 y una biomasa de 68.14 kg/m3 (figura 19). 
 
Nitratos 
Por último, en el sistema de recirculación sin recambio en el caso de los nitratos 
(NO3 mg/L)las concentraciones se registraron mayores al inicio del experimento pero 
posteriormente permanecieron constantes, registrando una mayor concentración la 
segunda semana, una concentración de 4.95mg/L cuando se tenía la mayor 
densidad del experimento, 1600 organismos/m3 y una biomasa de 1.05 kg/m3 y una 
menor concentración en la última semana 32,con una concentración de 3.75 mg/L 
cuando se tenía la menor densidad del experimento, 36 organismos/m3 y una 
biomasa de 70.67 kg/m3 (figura 18). 
Para los nitratos, en el sistema sin recirculación con recambio, la mayor 
concentración se obtuvo en la semana 9, con 4.93 mg/L, una densidad de 100 
organismos/m3 y una biomasa de 16.02 kg/m3, mientras que la menor concentración 
fue durante la semana 10, con 0.41 mg/L, con una densidad de 100 organismos/m3 y 
una biomasa de 18.43 kg/m3
 
 (figura 19). 
39 
 
Figura 18. Concentraciones de amonio (NH4), nitritos (NO2) y nitratos (NO3
 
) en 
(mg/L) del tratamiento con recirculación sin recambio durante 32 semanas de estudio 
paras las diferentes etapas: E1:Etapa 1, E2:Etapa 2, E3:Etapa 3, E4: Etapa 4. 
Figura 19. Concentraciones de amonio (NH4), nitritos (NO2) y nitratos (NO3) en 
(mg/L) del tratamiento sin recirculación con recambio durante 32 semanas de estudio 
paras las diferentes etapas: E1:Etapa 1, E2:Etapa 2, E3:Etapa 3, E4: Etapa 4. 
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
M
g/
L
Sistema de recirculación sin recambio
NH4(mg/L) NO2(mg/L) NO3(mg/L)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
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20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
M
g/
L
Sistema sin recirculación con recambio
NH4(mg/L) NO2(mg/L) NO3(mg/L)
ACUAPONIA 
E4 E3 
E1 
ACUAPONIA 
40 
 
8. Discusión 
9. 
8.1 Crecimiento de tilapia 
El crecimiento está en función de diversas variables entre las que se encuentran la 
densidad de peces en la siembra, de la calidad de agua (temperatura, OD y otras 
variables correspondientes) y de la tasa máxima de alimentación ofrecida. Las 
tilapias sembradas a una densidad de 1/m2 en estanques, crecerán más rápido que a 
100/m2, con nutrición apropiada y calidad de agua controlada. El crecimiento se 
retarda cuando la densidad de siembra es alta y