Procesos de producción de
tilapias (Oreochromis niloticus)
con aplicación informática.
Autor/es:
Macías-Véliz, José Nolberto
Chicharro-López, Francisco Israel
© Publicaciones Editorial Grupo AEA Santo Domingo – Ecuador
Publicado en: https://www.editorialgrupo-aea.com/
Contacto: +593 983652447; +593 985244607 Email: info@editorialgrupo-aea.com
Título del libro:
Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con
aplicación informática
© Macías Véliz José Nolberto y Chicharro López, Francisco Israel
© Diciembre, 2023
Libro Digital, Primera Edición, 2023
Editado, Diseñado, Diagramado y Publicado por Comité Editorial del Grupo AEA,
Santo Domingo de los Tsáchilas, Ecuador, 2023
ISBN:
978-9942-651-21-1
https://doi.org/10.55813/egaea.l.2022.64
Como citar: Macías-Véliz, J. N. & Chicharro-López, F. I. (2023). Procesos de
producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación informática.
Primera edición. Editorial Grupo AEA. Ecuador.
https://doi.org/10.55813/egaea.l.2022.64
Palabras Clave: Aplicación informática, Tilapias, Crecimiento, Factores de
crecimiento, Costos y rentabilidad.
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Revisores:
Dr. Puyol Cortez Jorge Luis, Ph.D.
(c).
Universidad Técnica Luis Vargas
Torres de Esmeraldas – Ecuador
Lic. Riveros-Anccasi Daker, Ph.D.
Universidad Nacional de
Huancavelica – Perú
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informática
pág. VII
Editorial Grupo AEA
Índice
Índice .............................................................................................................. VII
Índice de Tablas ............................................................................................. VIII
Índice de Figuras ........................................................................................... VIII
Capítulo I: Introducción, contexto y estado del arte ........................................... 1
1.1. Justificación ........................................................................................ 5
1.2. Planteamiento del trabajo ................................................................... 6
1.3. Objetivos ............................................................................................. 7
1.4. Estructura de la memoria .................................................................... 7
1.5. Contexto ............................................................................................. 8
1.6. Estado del arte .................................................................................. 11
1.7. Soluciones similares ......................................................................... 21
Capítulo II: Identificación de requisitos y descripción de aplicación ................. 25
2.1. Softwares empleados ....................................................................... 29
2.2. Descripción de aplicación ................................................................. 33
2.3. Detalle de procesos y expresiones matemáticos que se utilizan en la
aplicación .................................................................................................... 34
2.3.1. Parámetros y ecuaciones matemáticas generadas para la
aplicación ................................................................................................. 34
2.3.2. Detalle de las variables utilizadas en la aplicación ....................... 37
2.4. Análisis de los datos ......................................................................... 38
2.5. Diseño base de datos y tablas en MySql .......................................... 39
2.6. Diseño Clases ................................................................................... 40
2.7. Diseño de formularios ....................................................................... 42
Capítulo III: Metodología de trabajo, evaluación de aplicación, conclusiones y
trabajos futuros ............................................................................................... 47
3.1. Evaluación de la aplicación ............................................................... 51
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3.2. Conclusiones y trabajos futuros ........................................................ 61
3.2.1. Conclusiones ............................................................................... 61
3.2.2. Trabajo futuro .............................................................................. 63
Referencias Bibliográficas ............................................................................... 65
Anexos ............................................................................................................ 71
Índice de Tablas
Tabla 1 Efecto de la tasa de ingestión en el crecimiento e índice de conversión
de la tilapia ...................................................................................................... 11
Tabla 2 Formulas en el proceso de crecimiento de los peces ......................... 12
Tabla 3 Rango y media del CCT para diferentes especies de peces .............. 14
Tabla 4 Niveles óptimos de temperaturas para la cría de tilapias ................... 17
Tabla 5 Resumen de resultados ..................................................................... 18
Tabla 6 Datos ingresados y calculados que generen la simulación ................ 28
Tabla 7 Ventajas y desventajas: Comparación de los lenguajes C, C++ y Java
........................................................................................................................ 30
Tabla 8 Variables y detalle de variables.......................................................... 37
Tabla 9 Credenciales de acceso a la base de datos de MySql ....................... 39
Tabla 10 Detalle de los campos ingresados en el formulario FrmSimulación .. 45
Tabla 11 Detalle de los campos calculados en el formulario FrmSimulación .. 45
Tabla 12 Valores promedios usando aplicación informática en procesos de
producción de tilapias para las variables temperatura, peso, pienso, otras, peso
inicial 6g. peso final 500g ................................................................................ 54
Tabla 13 Matriz de correlación entre variables................................................ 60
Índice de Figuras
Figura 1 Diagrama de distribución de la energía dietaría en peces ................ 12
Figura 2 Medidas morfológicas de la tilapia .................................................... 15
Figura 3 Modelo lineal secuencial en el proceso de programación de software
........................................................................................................................ 27
Figura 4 Estructura de datos elaboradas en el programa ArgoUml ................ 38
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Figura 5 Diagrama de clases elaborado en ArgoUML para el programa
"Procesos de producción de tilapias", Parte 1 ................................................. 40
Figura 6 Diagrama de clases elaborado en ArgoUML para el programa
"Procesos de producción de tilapias", Parte 2 ................................................. 41
Figura 7 Formulario FrmPrincipal ................................................................... 43
Figura 8 Formulario FrmTempe ...................................................................... 43
Figura 9 Formulario FrmUsuario..................................................................... 44
Figura 10 Formulario FrmSimulación ............................................................. 44
Figura 11 Metodología RUP ........................................................................... 51
Figura 12 Datos ingresados en la evaluación ................................................. 53
Figura 13 Datos calculados en la evaluación ................................................. 53
Figura 14 Datos calculados en la evaluación ................................................. 54
Figura 15 Peso en gramos de los peces y su comportamiento en 12 meses . 56
Figura 16 Consumo del pienso de enero a diciembre..................................... 57
Figura 17 Cantidad total en la producción de peces ....................................... 57
Figura 18 Volumen kg/m3 .............................................................................. 58
Figura 19 Tanques teóricos kg/m3 ................................................................. 58
Figura 20 Peso medio (g) ............................................................................... 59
Figura 21 Precio del pienso en dólares USD .................................................. 59
Figura 22 Biomasa media kg .......................................................................... 60
Figura 23 Diagrama de clases realizado en ArgoUML .................................... 73
Figura 24 Hoja de cálculo - Programa piscicultura de la UTEQ - Dr. Jorge
Rodríguez ....................................................................................................... 73
Figura 25 Hoja de cálculo – Peces San Carlos – Ing. Mercedes Ibarbo ......... 74
Figura 26 Hoja de cálculo – Peces Santo Domingo – Sr. Julio Rodríguez ...... 74
Figura 27 Hoja de cálculo - Rcto. El Pechiche – Sr. Winter Zambrano ........... 75
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Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
Capítulo I: Introducción, contexto y estado del arte
01
Introducción,
contexto y estado
del arte
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
Introducción, contexto y estado del arte
Hoy en día, la frescura y calidad de los productos pesqueros se ha convertido en
la prioridad estratégica clave para la industria pesquera. Los consumidores son
cada vez más conscientes de los beneficios del pescado para la salud humana
y siempre solicitan productos de alta calidad. Por sus características
nutricionales, el pescado se considera una excelente fuente de proteínas de alta
calidad, minerales esenciales y productos bajos en grasa.
Numerosos estudios confirman la reducción de la incidencia de muchas
enfermedades, incluidas las enfermedades cardiovasculares, psiquiátricas y
mentales. Con respecto a los minerales, la carne de pescado se considera una
fuente de calcio y fósforo, así como hierro y cobre.
En Ecuador, las pesquerías han aumentado progresivamente y contribuyen con
un 7% al suministro total de proteína animal. En 2011 la producción pesquera
fue de aproximadamente 663,600 toneladas de las cuales 391,700 toneladas se
derivaron de la pesca de captura y 308,900 toneladas de la acuicultura. La
acuicultura en Ecuador es una fuente de empleo y divisas para el país que
contribuye al alivio de la pobreza, la seguridad alimentaria y mantiene los medios
de vida (FAO, 2014).
El cultivo de tilapias se está volviendo cada vez más popular debido a su buena
tasa de crecimiento, fecundidad, facilidad de manipulación, capacidad de crecer
en condiciones ambientales subóptimas, resistencia a las enfermedades y buena
aceptación del consumidor. De acuerdo con Tveterås et al. (2012) se estima que
alrededor de 3 mil millones de personas consumen carne de pescado y otros
organismos marinos como la principal fuente de proteínas.
Muchos piscicultores de la localidad llevan un control sobre los factores de
crecimiento, costos y rentabilidad en forma manual o en hojas de cálculo, esto
hace que el resultado obtenido sea aproximado, incorrecto y demorado.
Los recientes avances en tecnología de la información (TIC) han tenido
profundos impactos en todos los ámbitos de la vida y la acuicultura no es una
excepción. La creciente importancia de la acuicultura como fuente alternativa de
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
proteínas ha enfatizado aún más la necesidad de adaptar y desarrollar TIC
avanzada para una mejor gestión de las instalaciones y control de acuicultura,
así como la planificación regional para el desarrollo de la acuicultura.
Las tecnologías de información son consideradas instrumentación y control de
procesos, gestión de datos, modelos computarizados, sistemas de soporte de
decisiones, inteligencia artificial y sistemas expertos, procesamiento de
imágenes y reconocimiento de patrones, sistemas de información geográfica y
centros y redes de información.
Los altos costos que tiene que pagar el piscicultor en personal, la pérdida de la
calidad de los peces y sobre todo el mal manejo de la información son razones
suficientes para que se considere a las tecnologías como una contribución
optima en el proceso de cultivos de peces, haciéndolos más competitivos a nivel
local y nacional.
En los actuales momentos se ha incrementado las exigencias en la producción
de tilapias, lo que ha hecho reducir la eficiencia de los piscicultores; frente a esto
es imperiosa la necesidad de desarrollar herramientas tecnológicas para
optimizar el uso de recursos como el tiempo, consumo de alimentos, espacio,
agua, oxigeno, otros.
Las tecnologías son herramientas que optimizan el desarrollo de nuevos
controles, automatizando procesos, ahorrando recursos a los productores;
siendo Ecuador un país de gran diversidad hidrobiológica se debe buscar nuevos
procesos y estrategias que determinen nuevas metodologías integrales y
multidisciplinarias para producir especies en cautiverios que tengan
requerimientos técnicos y económicos que maximicen los factores del entorno
local.
Hace unos 20 años aproximadamente, los piscicultores registraban todos sus
datos en formularios manuales o en hojas electrónicas. Sin embargo, en la
actualidad el sector acuícola también se ha visto beneficiado con softwares de
producción y control que ayudan a los productores a realizar un mejor control,
planificación y operación de esos datos.
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
Un factor importante que influye a utilizar estos softwares es el fácil acceso a
internet; en la actualidad las conexiones ya no son complejas y su velocidad de
transferir datos es mucho más rápida, aunque no todos los programas requieran
contar con una conexión.
1.1. Justificación
Con la disminución de las poblaciones silvestres debido a la sobrepesca, la
acuicultura tendrá un papel más importante que desempeñar para satisfacer la
demanda futura de pescado fresco. Los avances en la investigación continúan
conduciendo a mejoras en los sistemas de producción acuícola, lo que resulta
en una mayor eficiencia de producción, una mayor calidad del producto para los
consumidores y una industria más sostenible. Las nuevas tecnologías en
acuicultura revisan los avances esenciales en estas áreas.
En este trabajo se investiga el crecimiento, costo y rentabilidad de cultivos de
peces, se debe generar una aplicación informática que permitirá optimizar los
procesos en los cultivos de tilapias (Oreochromis niloticus).
(TPI- Tecnology Production Ichthyological) - Tecnología de Producción
Ictiológica.
En los últimos años y de forma progresiva los piscicultores han empezado a
automatizar sus procesos, utilizando herramientas tecnológicas que permiten
acceder a la información en tiempo real, permitiendo que se desarrollen en
menos tiempo y exista ahorros en sus costos, y que ocurra la mínima cantidad
de errores sistemáticos; de esta manera se puede convertir en fortalezas para la
implantación de nuevos procesos que devuelva información precisa sobre los
factores de crecimiento, costos y rentabilidad. Algunos de esos factores son el
peso, temperatura, crecimiento absoluto, el crecimiento térmico de los peces, la
temperatura, alimentación, y además las proyecciones por meses de costos,
producción y rentabilidad que se pueden extraer en el proceso de cultivos de
peces.
El desarrollo de un software informático sería una solución a estos problemas,
considerando que las tecnologías han favorecido el mejoramiento de los
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
principales procesos agrícolas agilitando estas técnicas para que sean precisos
y rápidos al momento de requerir información; la mayoría de las soluciones se
basan en el manejo de ecuaciones para calcular diferentes características
favorables a la producción y de esta manera se optimicen los resultados
(Delgado et al., 2006).
El programa debe de cumplir con ciertos requisitos como agilidad, encontrar un
punto de equilibrio y cubrir las necesidades planteadas en el proyecto.
1.2. Planteamiento del trabajo
La tecnología utilizada en la acuicultura se ha desarrollado rápidamente en los
últimos años. Varían desde instalaciones muy simples (por ejemplo, estanques
familiares para consumo doméstico en países tropicales) hasta sistemas de alta
tecnología (por ejemplo, sistemas cerrados intensivos para la producción de
exportación).
Gran parte de la tecnología utilizada en la acuicultura es relativamente simple, a
menudo basada en pequeñas modificaciones que mejoran las tasas de
crecimiento y supervivencia de las especies, Mejora de alimentos, semillas,
niveles de oxígeno y protección contra depredadores. Las aplicaciones han
surgido con mayor interés en el proceso de producción de peces de agua dulce
alimentados por filtración, representan aproximadamente la mitad de la
producción acuícola mundial.
A medida que la captura de la pesca marina está disminuyendo año tras año, la
demanda de productos acuícolas en las fuentes de suministro de alimentos para
humanos aumenta año tras año. Sin embargo, la rápida propagación de
enfermedades acuáticas, la reducción del área de tierra cultivada o la menor
necesidad de conservación ambiental causaron el deterioro del cultivo global del
medio ambiente de los animales acuáticos.
Para resolver esta problemática se desarrolla una aplicación informática en el
lenguaje de programación Java con la plataforma eclipse.
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
Varios piscicultores de la zona llevan un control sobre los factores de
crecimiento, costos y rentabilidad en forma manual o empírica, esto hace que el
resultado obtenido sea aproximado y demorado.
Con esta aplicación se plantea reducir el costo en la alimentación, mermas
económicas al no haber desperdicios, incrementar la productividad y calcular con
eficacia el tiempo de cosecha.
1.3. Objetivos
El objetivo general de este Trabajo de Fin de Máster es “Diseñar una aplicación
informática para procesos en la producción de tilapias (oreochromis niloticus)
(TPI)”. Para llevar a cabo este objetivo general se plantean los siguientes
objetivos específicos:
• Establecer los factores que determinan el crecimiento de la tilapia
(Oreochromis niloticus).
• Generar ecuaciones para estimar el crecimiento de la tilapia (Oreochromis
niloticus).
• Verificar la funcionalidad de la aplicación en el proceso de alimentación
de tilapias (Oreochromis niloticus).
1.4. Estructura de la memoria
La estructura de la memoria está establecida de la siguiente manera:
Capítulo 1 Introducción al trabajo de fin de máster, contexto y estado del
arte: En esta parte del trabajo se desarrolla una breve descripción sobre el tema
del trabajo, indicando cómo y porqué se ha hecho, explicando cómo se ha
desarrollado la investigación y que método se ha utilizado. Estudio a fondo del
dominio de la aplicación, muestra un resumen de otras investigaciones
relacionadas al tema específico, si hay otras soluciones para ese campo analizar
sus debilidades y mejorar con las nuevas tecnologías.
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
Capítulo 2 Identificación de requisitos y descripción del software
desarrollado: Los requisitos deben ser documentados, procesables, medibles,
comprobables, rastreables, relacionados con las necesidades u oportunidades
comerciales identificadas, y definidos con un nivel de detalle suficiente para el
diseño del sistema. Se detalla el proceso de la elaboración de la aplicación:
Diagramas, capturas de pantallas, códigos, otros.
Capítulo 3 Metodología del trabajo, evaluación de la aplicación,
conclusiones y trabajos futuros: En esta parte se detalla la metodología que
se ha utilizado para resolver el problema, qué tecnología o software se ha
utilizado. En este capítulo se evalúa la efectividad de la aplicación, utilizando
archivos históricos para poder su funcionalidad de la información procesada. En
esta parte se muestra las contribuciones positivas que se han sacado al
desarrollar esta investigación, resultados obtenidos que están relacionados con
los objetivos planteados, además se aportar las expectativas de futuras mejoras
de la aplicación.
1.5. Contexto
Las microcomputadoras se han convertido en una herramienta de gestión
importante en muchas empresas agrícolas, en acuicultura, varios programas y
plantillas de hojas de cálculo han sido desarrollado para ayudar al agricultor,
docente e investigador. Actualmente más software acuícola está siendo
desarrollado.
Porque algunos de estos programas y plantillas realizan funciones similares, han
sido categorizados como:
Presupuestos Análisis financieros, estanque, Construcción, Decisión de gestión
Ayudas, modelos de crecimiento o ayuda miscelánea. Algunos programas
pueden, sin embargo, realiza varias funciones.
Por ejemplo, los modelos de crecimiento también son ayudas de decisión de
gestión.
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
Cualquier persona que pretenda cultivar tilapias, además de conocer sobre la
alimentación, crecimiento acelerado producción, enfermedades y las
características biológicas básicas de la tilapia también debe investigar sobre los
procesos tecnológicos que se han incluido en el cultivo de este pez, en especial
de las aplicaciones y programas informáticos que ayudan a mejorar los procesos
de cultivo de esta especie.
La acuicultura continúa siendo el campo de producción de alimentos de más
rápido crecimiento que tiene mucho potencial para satisfacer las necesidades de
proteínas acuáticas. Las comunidades científicas y empresariales están
respondiendo a los muchos desafíos y oportunidades inherentes al creciente
campo de la acuicultura. Los avances en la producción y detección de sistemas
y tecnologías de materiales nocivos están contribuyendo a la expansión y
sostenibilidad de la industria acuícola. Todas estas tecnologías de sistemas de
producción se benefician de la expansión de los sistemas de información y
comunicación, que permiten avances en cada etapa de la producción. En el
futuro, la nueva operación agrícola de ambiente amigable se enfocará en el uso
de sustancias destructivas no ecológicas, sin antibióticos, y los probióticos
naturales o nuevas sustancias inmunomoduladoras para igualar la regulación
fisiológica de los organismos cultivados y el manejo de la acuicultura. La futura
innovación de base científica contribuirá a satisfacer la creciente demanda de
alimentos, al tiempo que mejora la sostenibilidad social, ambiental y financiera
de la industria acuícola mundial.
En la investigación de Luchini (2006) se indica que la producción de la tilapia ha
aumentado en un ritmo acelerado alcanzando un promedio de 9.2% anual desde
la década de 1970, frente a la producción pesquera que tiene el 1.4% y el 2.8%
con sistemas de producción de carne que se produce en tierra firme,
considerando que millones de seres humanos depende del pescado como fuente
de alimentación en su dieta de proteína animal, esto nos da a entender que el
consumo del pescado ascenderá de los 16kg actuales a 19-21 hasta el 2030.
En el Ecuador la piscicultura la producción de la tilapia está teniendo gran
acogida por las facilidades de manejo en sus criaderos y la gran cantidad de
alimento que aporta a la población. Cómo se indica en Pallares et al. (2014), para
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
el manejo de su desarrollo se han considerado una serie de alterativas que
permitan mejorar el mismo, como corregir la alimentación que traen beneficios
tanto para el animal como para el hombre.
El proceso de cultivo de tilapias ha venido aumentado a gran nivel, es por eso
que se requiere el uso de las tecnologías para mejorar su rapidez y eficacia;
incrementar programas informáticos que controlen todo el proceso en el cultivo
de las tilapias ayuda a mejorar los resultados de producción, costos y rentabilidad
del piscicultor.
En la actualidad hay varios lenguajes de programación donde se pueden
elaborar software (Java, C#, Visual Basic, Python, Otros…) que faciliten estos
procesos, uno de los programas que nos da las facilidades es Java y es el
lenguaje donde se realizará la investigación.
Java fue creado la empresa Sun Microsystems Inc., desde 1990, principalmente
fue creado para controlar electrodomésticos e incluso PDA, gracias a la
popularidad de ese entonces de la WWW, el lenguaje se popularizó consiguiendo
que los programadores lo depuraran y lo terminen de perfilar para diferentes
usos, saliendo las primeras versiones con el nombre que lo conocemos a
principios de 1995.
Según (Microsystems, 2001), “Java es un lenguaje de desarrollo de propósito
general, y como tal es válido para realizar todo tipo de aplicaciones
profesionales”. Este software incluye varias características que o hacen único y
está siendo usado como herramienta básica en la construcción de programas
comerciales, educativos, juegos, otros.
• Característica que lo hacen único
• Independiente de la arquitectura del computador
• Por ahora se consigue el JDK en la red, es público
• Permite escribir pequeños programas para HTML
• Se crean aplicaciones para redes
• Fácil de aprender
• Las aplicaciones son fiables
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
1.6. Estado del arte
En Jover Cerdá (2000), se manifiesta que el crecimiento de los peces se
determina especialmente por la cantidad de alimentos que ingieran, lo que le
proporcionan energía y nutrientes, además la temperatura del agua es
fundamental en este proceso, ya que los peces son incapaces de regular su
temperatura corporal; haciendo que su metabolismo funcione de forma óptima
dentro de un rango de temperatura adecuada, el crecimiento de estos animales
disminuye cuando la temperatura está por encima o por debajo del rango óptimo.
Respecto a la cantidad de alimentación que se les da a los peces esto influye en
el crecimiento de los mismos, no obstante, el índice de conversión puede
reducirse según se demuestra en la (Tabla 1), se considera que el porcentaje de
alimentación óptimo se determina por el costo del alimento y la biomasa del pez.
Tabla 1
Efecto de la tasa de ingestión en el crecimiento e índice de conversión de la
tilapia
Lubina
Cantidad alimentos
Adlibitum
80%
60%
40%
Tasa alimentación(%/kg/d)
2.94
2.36
1.79
1.22
Tasa de crecimiento(%/día)
1.35 a
1.25 b
1.08 b
0.73 c
Indice de conversión
2.27
1.96
1.70
1.69
Tilapia Común
Cantidad alimento
115%
100%
85%
70%
Tasa de crecimiento(%/día)
2.60 a
2.60 a
2.56 a
2.43 b
Índice de conversión
1.11 a
0.87 b
0.83 c
0.71 d
Nota: Extraído de Vendeville (2009)
En Jover Cerdá (2000) también hace referencia al modelo bioenergético para
determinar los niveles óptimos de alimentación que se basa en el flujo de energía
diaria, dicho modelo fue desarrollado y revisado por Cho y Bureau (1998) y se
basa en que los peces comen primariamente para satisfacer sus necesidades
energéticas y se basa en el siguiente esquema:
a) Estimación del crecimiento
b) Ganancias de energía
Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
c) Perdida por incremento calórico
d) Cuantificación de las necesidades de energía digestible y de alimento.
Para determinar el crecimiento de los peces encontramos varios modelos, la
determinación de la curva de crecimiento de las especies es fundamental para
las instalaciones, para planificación de las piscinas acuícolas y hasta para
determinar la alimentación diaria.
Figura 1
Diagrama de distribución de la energía dietaría en peces
Nota: Extraído de Jover Cerdá (2000)
En la Tabla 2 se observan los parámetros y el método de cálculo que se utilizan
para el crecimiento de los peces.
Tabla 2
Formulas en el proceso de crecimiento de los peces
Parámetro de crecimiento
Método de calculo
Peso final
Tasa de crecimiento instantánea
Coeficiente de crecimiento térmico
CCT/CTC
Ganancia de peso
Ingestión diaria de alimento
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
Energía retenida
Nutrientes retenidos
Necesidades energéticas de mantenimiento
Energía no fecal
Nota: Extraído de Cerdá (2000)
El peso final de los peces está descrito por la formula exponencial en el que
corresponde a peso inicial, t es el tiempo y la variable c es la tasa de crecimiento.
La tasa de crecimiento instantánea se utiliza para valorar el crecimiento de los
peces en función a pf peso final, pi peso inicial y t días de crecimiento.
En base a las ecuaciones descritas anteriormente Cho (1992) halló un mejor
pronóstico del crecimiento de los peces, para ello usó el “coeficiente de
crecimiento térmico” (CCT).
La ventaja de este modelo es que el CCT es autónomo del peso corporal de los
peces, la ganancia de peso en un tiempo especificado se puede dar utilizando la
siguiente ecuación.
Este modelo establece sólo para el rango donde las temperaturas sean normales
para cada especie. El pronóstico en el crecimiento de los peces se garantiza
utilizando temperaturas medias del agua pronosticada para la zona, para estimar
el crecimiento de los peces en diferentes meses del año se considera la suma
de temperaturas reales medida en los tanques donde se aplica el cultivo de
peces (Cerdá, 2000).
Valores de coeficiente de crecimiento térmico CCT (Tabla 3) para diferentes
especies, donde se visualiza a la tilapia con un rango de
y una
media de
, de esta manera se estima el crecimiento del pez en
diferentes meses, variando únicamente los perfiles de la temperatura.
Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
Tabla 3
Rango y media del CCT para diferentes especies de peces
Especie
Rango
Media
Trucha arcoiris
1.52-1.73·10
-3
2.97·10
-3
Trucha común
1.33-1.55·10
-3
1.44·10
-3
Salmón Atlántico
1.60-2.02·10
-3
1.95·10
-3
Salmón coho
1.57-2.41·10
-3
2.10·10
-3
Carpa común
0.95-1.57·10
-3
1.40·10
-3
Tilapia
1.01-1.41·10
-3
1.28·10
-3
Pez gato europeo
0.60-2.15·10
-3
2.0·10
-3
Lubina europea
0.56-0.86·10
-3
0.667±0.120·10
-3
Dorada
0.66-1.00·10
-3
0.869±0.190·10
-3
Rodaballo
0.68-1.19·10
-3
0.990±0.140·10
-3
Nota: Extraído de Jover Cerdá (2000)
Por otra parte en Rojas-Molina et al. (2017) consideran que un sistema ideal de
procesos acuícolas debe de tener automatizado las tareas relacionadas con
procesos mecánicos y sistemáticos, ajustes personalizados en dispositivos
portátiles como teléfonos móviles o computadoras que hagan más fácil el manejo
a través de interfaz gráfica adecuada y fácil de manejar, programas y
aplicaciones web para computadoras; además reconocen las oportunidades que
en la actualidad ofrece la tecnología en el campo de la piscicultura, por este
motivo se debe de tener asesoría oportuna en la elaboración de técnicas y
estrategias que maximicen los procesos que se llevan en el cultivo de peces.
También manifiestan que las infraestructuras de comunicación en zonas rurales
aún cuentan con debilidades que de apoco se van a convertir en fortaleza y van
a ofrecer mayores ventajas a los medianos y pequeños piscicultores.
Cabe destacar que en la investigación de Rojas-Molina et al. (2017) hacen
hincapié en realizar investigaciones en sensores y dispositivos móviles que sean
fáciles de instalar y que tengan bajos costos para para que sean adquiridos con
facilidad por una mayor cantidad piscicultores; con el estudio también se
pretende que a futuro existan nuevas investigaciones de tecnologías que
permitan ayudar al piscicultor y todos los objetivos que mejoren el proceso del
cultivo de peces, que aprovechen al máximo los recursos naturales y minimizar
Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación
informática
pág. 15
Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
el impacto ambiental. Por último, mencionan las oportunidades que se brinda al
utilizar la tecnología y garantizar un adecuado manejo del recurso humano.
En la investigación realizada por Rodríguez et al. (2016), concluyen que el
sistema de crianza influye elocuentemente en la generalidad de las
características morfométricas y merísticas analizadas de las dos poblaciones
(silvestres y cultivadas) de Cichlasoma festae.
Para esta investigación González et al. (2016) utilizaron veintidós caracteres
morfométricos y cuatro merísticos para probar la diferenciación de hipótesis. El
análisis univariado de la varianza mostró diferencias significativas para 21
mediciones morfométricas estandarizadas de 26 caracteres entre las medias de
las poblaciones silvestres y cultivadas analizadas. Los valores de los factores de
condición fueron significativamente diferentes entre sí y mostraron que la
alimentación podría mejorarse en las granjas.
Ambos grupos se separaron con precisión mediante funciones discriminantes
lineales que incluían solo cuatro medidas morfométricas. Estos resultados son
de vital importancia para la población ecuatoriana porque permitirán planificar
nuevas estrategias de reproducción y conservación para estos peces nativos y
mejorar la productividad.
En la Figura 2 podemos visualizar las medidas morfológicas en el crecimiento de
las tilapias que se realizó de acuerdo a las normas ecuatorianas, considerando
las bases sobre el bienestar animal.
Figura 2
Medidas morfológicas de la tilapia
Nota: Extraído de González et al. (2016).
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
Los resultados que obtuvo Angón (2016) en su investigación no es afectada
siempre y cuando los niveles de la temperatura y oxígenos sean los suficientes,
también demuestran que no tienen entre los tratamientos de variación de la
longitud y concluye en su investigación de efecto de densidad en el crecimiento
de los alevines no presenta diferencias en las variables de peso y longitud,
destacando que la tasa de supervivencia aumenta al incrementarse la densidad
del pez.
Pérez et al. (2006) concluyen en su investigación que las tecnologías amplían
las posibilidades y perspectivas para ser utilizadas en la agricultura/piscicultura.
Las tecnologías han mejorado los procesos para el control de datos,
beneficiando al sector agrícola, asegurando que la incorporación de las nuevas
tecnologías permite desarrollar técnicas y herramientas que aumenten la
eficiencia, mejorar la productividad y organización de este sector.
Con la automatización de las actividades se mejora el control de los datos
(rapidez, veracidad, ahorro de tiempo) al momento de acceder a la información,
la tecnología en la agricultura ha llegado para quedarse y seguir creciendo,
mejorando sus recursos y los beneficios, teniendo en cuenta para para lograr
estos objetivos hay que saber usar adecuadamente las Tics (Pérez et al., 2006).
Según Torres (2001), considera que el alimento de los peces depende del tipo
de especie a la que pertenece, el tamaño, la edad, condiciones fisiológicas y
fisicoquímicas el agua; y esto requiere mayor atención ya que el alimento que
reciben los peces comprende hasta un 50% del costo de la producción para los
piscicultores. Asimismo, Jover Cerdá (2000) asegura que el crecimiento de los
peces es imprescindible que establecen las necesidades nutritivas y además
puede cambiar la curva de crecimiento de una especie como es el caso de las
tilapias.
La mayor concentración de proteínas genera crecimiento en el peso y longitud
de los peces, la concentración óptima de proteínas en la dieta, optimiza el
crecimiento en condiciones controladas dependiendo de la temperatura, esto
permitirá obtener mejores pesos de los peces en el menor tiempo.
En la investigación realizada por Martínez (2006), indica que la acuicultura se
presenta como alternativa en la administración de los recursos acuáticos y es
Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
considerada como una de las mejores técnicas ha ideadas por el hombre para
incrementar la alimentación; también se la considera como empresa productiva
donde se utilizan los conocimientos de biología, ingeniería y ecología, que
resuelven el problema nutricional del ser humano. Uno de los más desarrollados
es el cultivo de peces siendo el más común a nivel mundial la tilapia.
En su trabajo investigativo Martínez (2006), recomiendan que entre menos
tiempo tarda la especie en alcanzar el tamaño de comercialización, menos serán
los costos de la producción. El tamaño que alcanza a pesar la tilapia está entre
1 a 1.5 libras en un tiempo de 6 a 9 meses dependiendo del sistema que se
utilicen. Consideran que son de buena producción ya que poseen una alta tasa
de desove, viabilidad y fertilización, y se consideran de fácil manejo porque son
una especie resistentes al manipule y enfermedades, factores cómo biometría,
escalamiento, temperatura, oxigeno, otros.
El balanceado depende de los números de peces en cantidades por metros
cúbicos, siendo el alimento natural no suficiente; resistentes a enfermedades
permitiendo mayor porcentaje de sobrevivencia y como resultado mayor
rentabilidad, de esta manera se puede aumentar el volumen de producción,
bajando los niveles de costos en la operación.
Las tilapias se adaptan principalmente a las aguas cálidas entre una altura de
700 a 1000 msnm, en la Tabla 4 se puede observar el nivel óptimo y mínimo que
resiste la tilapia (Arteaga et al., 2012).
Tabla 4
Niveles óptimos de temperaturas para la cría de tilapias
Parámetro de supervivencia
Temperatura °C
Valor mínimo
22°C
Valor rango óptimo
28°C – 32°C
Valor óptimo
28°C
Valor máximo
33°C
Nota: Extraído de Arteaga et al. (2012)
Las especies acuícolas se caracterizan por tener un rango óptimo de
temperatura, si están por debajo o sobre este valor tienen problemas críticos con
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
la temperatura, la temperatura de las tilapias depende del medio en el que se
encuentran y son susceptibles a cambios de temperaturas.
En la Tabla 5 se detalla el tamaño, peso y mortalidad en el proceso de cultivo de
peces y se concluye que a mayor tamaño y peso; menor es la mortalidad de los
peces.
Tabla 5
Resumen de resultados
Temperatura °C
Tamaño (cm)
Peso (g)
Mortalidad (%)
26
3.4
3.23
15.7
26
3.2
3.13
24.7
26
2.8
2.77
15.6
Nota: Autor (2023)
Es posible desarrollar ecuaciones para predecir el peso corporal y la
composición, que pueden usarse para controlar la producción de tilapia y mejorar
su valor comercial.
Según Furuya (2015), menciona en su investigación que los modelos
matemáticos de crecimiento de peces ofrecen un método objetivo y práctico para
describir patrones de datos de crecimiento y estimar el peso de los peces en
momentos entre intervalos de muestreo. Las estimaciones precisas de la
biomasa en pie y, por lo tanto, de la cantidad de alimento que se debe
proporcionar, son vitales para el manejo de la acuicultura. Además, el
conocimiento de las relaciones entre el peso corporal y la composición respalda
la selección durante los esfuerzos para mejorar la genética de la acuicultura. Una
ecuación precisa de la relación longitud-peso permite la conversión de
crecimiento en longitud a crecimiento en peso en modelos de evaluación de
stock, así como la estimación de biomasa a partir de la distribución de frecuencia
de talla; la ecuación de relación, por lo tanto, es una importante herramienta de
gestión acuícola.
El crecimiento, que se define como un cambio de magnitud, se puede medir en
tamaño y composición tisular y representa uno de los parámetros más
Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación
informática
pág. 19
Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
importantes en la acuicultura. La composición corporal del pescado ha recibido
recientemente atención en estudios sobre nutrición, genética y salud.
La composición corporal de la tilapia del Nilo varía de acuerdo con su peso
corporal y puede estimarse utilizando la relación longitud-peso. Las ecuaciones
de predicción de la composición corporal derivadas del análisis de regresión
lineal se pueden emplear para abordar los requisitos de mercados específicos
de consumo.
En la investigación de Joseph (2005), menciona que la acuicultura intensiva
eficiente requiere un modelo de crecimiento que prediga con precisión el
crecimiento diario en incrementos de longitud en función de la temperatura.
Utilizando peces de diferentes tamaños de tilapias en un rango de temperaturas
en dos años diferentes. En 2002, los peces crecieron de 1,8 g (47 mm) a un
rango de 5–26 g (67–112 mm) en 50 días a temperaturas de 21–30 ° C. El
crecimiento de los peces (mm / d) estuvo altamente correlacionado con la
temperatura (r = 0.99). El experimento se repitió con peces más grandes en
2005, durante el cual los peces de 47 g (137 mm) crecieron a 107-219 g (178-
225 mm) en 70 días.
El coeficiente de correlación para el crecimiento frente a la temperatura fue de
0,94. Las dos pendientes no diferían (P <0.05), por lo que presento la siguiente
ecuación para predecir las tasas de crecimiento de tilapia del Nilo en el cultivo
de agua corriente para el rango de temperatura de 21-30 ° C: ΔL = −1.6707 +
0.09682T (r 2 = 0,95), donde ΔL es el crecimiento previsto (mm / d) y T es la
temperatura (° C). El peso (W; g) se puede convertir a la longitud (L; mm) para
la tilapia del Nilo macho con la expresión W = 1,861 × 10−8 · L 3.
En su investigación Garcia et al. (2012), realizan un análisis estadístico en
comparación a la talla y el peso de la tilapia, el modelo que mejor se justo a los
datos y se expresa
y su correlación de y de 97%
, en la prueba de Tstudent se encontró el valor exponencial ,
por lo que el creimiento de las tilapias fue considerado de tipo isométrico.
El procedimiento de datos utilizado en esta investigación se la realizó mediante
las siguientes formulas:
Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación
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pág. 20
Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
• Biomasa
• Estimación de valores
• Curva de crecimiento de Von Berttalanffy
Los resultados que obtuvo Terpstra (2015), indica que se pueden utilizar dos
tipos principales de curvas de crecimiento para Tilapia, el crecimiento
exponencial de la curva y la curva de crecimiento de potencia, también llamada
crecimiento del coeficiente de crecimiento diario (DGC) curva. La curva de
crecimiento exponencial se puede usar para describir el crecimiento de las larvas
de tilapia, hasta aproximadamente 10-30 gramos, y la curva de crecimiento de
potencia para describe el crecimiento de la tilapia de mayor tamaño.
La curva de crecimiento exponencial se describe mediante la fórmula:
Que es una función exponencial donde t es el tiempo en días y
es el peso
corporal cuando
. La forma logarítmica y lineal es:
Una curva de crecimiento se ajusta a una curva de crecimiento exponencial
cuando surge una gráfica lineal cuando los valores de de los pesos corporales
se trazan frente al tiempo.
Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación
informática
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
1.7. Soluciones similares
Fishtalk
Es un sistema de control de producción para piscicultores. El desarrollo comenzó
en 1985 por la empresa Marinet de Olav Jamtøy. Cambió su nombre a Superior
Systems en 1996, y se fusionó con Akva AS y Aquasmart International en 2001,
creando AKVAsmart ASA. La plataforma Fishtalk se lanzó en 2005 y se fusionó
en AKVA Group el año siguiente (Group, 2018a).
Considerado también como un programa que mide la parte biológica, el módulo
de presupuesto, control financiero; este programa trabaja con la información
desde la producción hasta la cosecha, realiza procesos analíticos y reportes al
instante. Uno de sus principales módulos es el de finanzas y el de planificación
convirtiéndose en una herramienta de uso diario para los piscicultores para usos
diarios o a largos plazos.
Contiene varios módulos que son partes del mismo programa sin necesidad de
anexar a bases de datos, ni programas adicionales, dando mayor control en la
información con una sola interfaz.
AkvaControl
Es una solución de software de alimentación de peces. El desarrollo comenzó
en 1980, por Ole Molaug, Sveinung Havrevold, Gunnar Kluge y Odd Skjæveland.
En 1995 se estableció en Canadá y lanzó un sensor de pellets Doppler en 1997.
Compró el sistema de estimación de biomasa Vicas en 2002, Feeding Systems
AS en 2003, CameraTech en 2004 y se unió al grupo AKVA en 2006 (Group,
2018b).
Sistema de alimentación centralizado totalmente automático desarrollado para
uso en piscicultores. El sistema transporta la alimentación a cada unidad
mediante el uso de aire, los controles se ubican normalmente en interiores,
mientras que el equipo mecánico suele estar colocado al aire libre. Esto hace
que el sistema sea fácil de usar al mismo tiempo que está protegido contra el
clima
Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación
informática
pág. 22
Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
El sistema puede alimentar un número casi ilimitado de peces (dependiendo del
número de líneas de alimentación) a través de mangueras con longitudes de
hasta 1400 m. La longitud máxima de la manguera depende de El tipo y tamaño
del soplador. Cada unidad puede ser tratada individualmente en términos del
tamaño y cantidad de alimentación, y todos los cambios deseados se realizan
simplemente desde el teclado.
Hatchery
Es un sistema complejo que incluye módulos para a la selección, reelección y la
manipulación de reproductores, además controla la producción de alimento para
peces; todos los procesos de este sistema están conectados todos sus módulos
si uno de esta falla todo el programa se ve afectado.
Este sistema controla todo el proceso desde el punto de vista económico como
también de la producción de los peces, controla las principales características de
temperatura, salinidad, oxigeno, otros, para ello el sistema le pide ingresar los
datos básicos para luego ser integrados y procesados (Hatchery, 2018).
Este programa de gestión acuícola proporciona optimas herramientas en la parte
económica y en la producción; facilitando la optimización, el registro y el control
de los parámetros que afectan en la producción y control de cría de peces.
Permite el control de la alimentación de los peces, registrando todas las
actividades relacionadas y además nos presenta una información en tiempo real,
mejorando la productividad y de la calidad de la producción, reduciendo los
costos que se invierte en el proceso de cría de peces.
Es un programa de fácil configuración, flexible a la hora de gestión de la
producción, permite hacer seguimiento de los peces en sus características
morfológicas en toda la cadena de producción, desde la siembra hasta la venta
del producto.
Aplians Fish
Esta aplicación controla el proceso de cultivo de peces, entre los tipos de peces
soportados por este software tenemos las tilapias ya que es una especie que las
cultivan desde pequeños hasta grandes piscicultores.
Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación
informática
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
Pasando desde un registro manual hasta sistematizar todo el proceso para
mejorar la productividad y competitividad haciendo uso de las tecnología de
punto con las que se cuenta en la actualidad (Fish, 2016).
El sistema se caracteriza en los cultivos de Tilapia Roja y Nilótica, cultivándose
en estanque en forma intensiva, siendo el doble la producción que otras
especies, sin embargo, se presenta una mortalidad alta, es aplicable en el cultivo
de tilapias en estanques porque es el más utilizado en esta producción siendo
utilizados por pequeños y grandes piscicultores.
Esta aplicación se especializa en la siembra y crecimiento de los peces,
ayudando al monitoreo de los alevines hasta su tamaño de cosecha, es de fácil
uso y no tiene la necesidad de comprar equipos sofisticados para su instalación
y ejecución, convirtiéndose en necesidad para los piscicultores.
Budgets/Financial Analyses
Genera presupuestos empresariales para bagre, alevines de bagre, cangrejo de
río u otro pez de agua dulce. Una decisión herramienta de fabricación que
permite a los productores para examinar los costos de los insumos y precio de
salidas. Estandariza resultados por acre para comparaciones con otras
empresas agrícolas.
Management Decision Aids
Destinado a ayudar a la granja de camarones y peces, gerentes en la producción
Decisiones, A través de la producción básica, información de ingresos
esperados, crecimiento de la población, costos totales de insumos, y parámetros
específicos de la granja, se pueden examinar diferentes estrategias para
maximizar los ingresos por encima de los seleccionados costos. Genera costos
semanales e ingresos hasta 20 estanques.
Growth Models
Desarrollado para ayudar a los productores de bagre y procesadores.
CULTIVOS estima la duración de la producción período y fechas asociadas,
libras y distribución de alimentos necesarios para crecer los peces, libras y
números de pescado producido y pescado simulado mortalidad durante el
período de producción.
Procesos de producción de tilapias (Oreochromis niloticus) con aplicación
informática
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Capítulo I:
Introducción, contexto y estado del arte
Miscellaneous Help
Utiliza programación lineal para calcular mezclas de alimentación de menor
costo con hasta 50 ingredientes y 50 restricciones para bagre, tilapia,
camarones, trucha y salmón. Las raciones pueden calcularse en ya sea como
alimento o como materia seca. Los ingredientes y nutrientes pueden ser
agregado y cambiado.
Evaluación de estas aplicaciones
En la evaluación realizada por (YAPP, 1989), consideraron como características
especiales, restricciones, requisitos de entrada necesarios, usuario amabilidad y
otros requisitos de software, concluyendo que no todos los piscicultores no
pueden utilizar todas las funciones o son muy complejos al momento de
utilizarlos.