INTRODUCCIÓN
Se denomina gallinaza a los desechos sólidos de la producción de gallina ponedora, compuesta por la cama o sin ésta, la excreta y demás residuos como restos de alimentos, huevos rotos y plumas (1). La gallinaza debe ser tratada antes de ser movilizada o comercializada, para minimizar el riesgo sanitario y/o evitar transmisión de agentes patógenos (2). La porcinaza es la mezcla de heces y orina de los cerdos, con descamaciones, pelo, comida no digerida y cantidades variables de agua, y en algunos casos contiene material de origen vegetal usado como cama. Al igual que la gallinaza, la porcinaza debe ser procesada y modificada para disminuir los riesgos de contaminación ambiental. Tanto la gallinaza como la porcinaza procesada pueden ser utilizados como fertilizantes de suelos y cultivos, para producir energía (biogás) y como alimento (3).
La mosca soldado, Hermetia illucens L. (Diptera, Stratiomyidae) es nativa del Neotropico y actualmente se encuentra distribuida ampliamente por casi todas las áreas cálidas del mundo. En las últimas décadas ha habido un considerable interés en utilizar larvas de H. illucens para el control de desechos orgánicos, procesamiento de compostaje y como suplemento alimenticio para animales (4). Las larvas son polífagas y se pueden alimentar de una gran variedad de fuentes (5). Además, se utilizan como alimento para animales debido a su valioso perfil nutricional. En promedio, las larvas consisten en 40% de proteína y 35% de grasa (6). Estudios en donde se utilizaron larvas de H. illucens como parte de piensos para pollos, cerdos, bagres y tilapia han demostrado resultados positivos (7, 8, 9, 10). Además, el reciclaje de desechos agrícolas en forma de alimento reduce considerablemente la contaminación orgánica (11). Es por eso que en criaderos de pollos y cerdos, se podrían utilizar las larvas de mosca soldado para procesar los desechos orgánicos (gallinaza y porcinaza) a la vez que se pueden utilizar como alimento para los animales. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto del uso de gallinaza y porcinaza como alimento, sobre el crecimiento de las larvas de H. illucens.
MATERIALES Y MÉTODOS
Cría, alimentación de las larvas y registro de variables. El experimento se realizó en las instalaciones del Centro de Biotecnología Industrial, CBI-SENA en Palmira Valle del Cauca, Colombia. Se establecieron tres tratamientos con tres repeticiones cada uno para un total de 9 unidades experimentales, cada unidad experimental consistía en un recipiente plástico capacidad 1 kilo, con tapa modificada para permitir respiración, se introdujeron 100 larvas de 5 días de edad obtenidas en la unidad de producción de mosca soldado del CLEM SENA- Tulua, a cada grupo se le asignó un tipo de dieta, gallinaza o porcinaza, y se utilizó como control, alimento marca comercial para ponderas. Cada porción de alimento consistió de 200 gr al 70% de humedad por una sola vez, para un consumo estimado de 142.8 miligramos/larva/día.. Para evaluar la respuesta del crecimiento a las dietas, se midió el peso (gr) en una gramera digital, ancho (mm) y largo (mm) del 10% de las larvas de cada repetición con micrómetro digital, al inicio, 5 - 9 - 12 - 14 días del periodo de engorde.
Como los datos fueron analizados a lo largo del tiempo, se generaron datos longitudinales, los cuales se ajustaron por medio de modelos mixtos de coeficientes aleatorios (12).
Análisis Estadístico. Inicialmente se realizaron análisis descriptivos con el fin de conocer el comportamiento de las variables respuestas en función de los tratamientos y el tiempo. Se utilizaron diagramas de cajas con el fin de analizar la variabilidad e identificar observaciones atípicas. Además se efectuaron tres modelos mixtos, uno para cada variable respuesta; estos modelos se ajustaron con el software R versión 3.5.1 y la librería “nlme” (13).
Para cada modelo se consideró el efecto asociado al tratamiento (alimento para ponedoras, gallinaza, porcinaza) y el efecto asociado al tiempo (semanas de medición). De esta manera, se planteó la expresión del modelo estadístico:
Donde 𝑌𝑖𝑗 es la variable respuesta de la larva i en la semana j, donde 𝑖= 1,2,3,..,90 asociado a las observaciones y replicas; 𝑗=0,1,2,3,4 asociado a las cuatro semanas en las cuales fueron realizadas las mediciones; 𝛼𝑘=0,1,2 son los coeficientes asociados a la parte fija del modelo. Los coeficientes 𝛽0𝑖 y 𝛽1𝑖 están asociados al intercepto y la pendiente aleatoria, y 𝜖𝑖𝑗 es un error aleatorio no controlable por la experimentación. Las estimaciones de los parámetros de varianza se realizaron a partir de procesos iterativos con el algoritmo Newton-Raphson. En los contrastes de hipótesis para los parámetros del modelo se utilizó un nivel de significancia del 5%.
Resultados
Análisis Descriptivo. Los datos indican que a medida que pasan las semanas, las larvas aumentan de peso (Figura 1). En particular, en la semana cuatro, gallinaza y alimento no presentaron pesos muy diferentes en cuanto a la mediana de peso. También se observa una diferencia en el tratamiento porcinaza, siendo éste un tratamiento con mayor variabilidad en el peso. La Figura 1 se debe interpretar en conjunto con la modelación, puesto que se puede evaluar si existen diferencias significativas entre tratamientos a lo largo del tiempo.
Figura 1. Diagramas de cajas por variable peso y por semana.
El ancho de las larvas también aumentó al pasar las semanas (Figura 2). Para el tratamiento alimento para ponedoras, las larvas iniciaron con una mediana de 1 mm y al cabo de la cuarta semana, alcanzaron una mediana de 6 mm. Por su parte, el tratamiento gallinaza inició con una mediana de 1 mm y llegó a la semana cuatro con una mediana de 5 mm. Las larvas alimentadas con porcinaza presentaron un incremento menor en el ancho; inició con una mediana de 1 mm y alcanzaron a la cuarta semana una mediana de 2.2 mm. Se concluye que el tratamiento alimento para ponedoras presentó mejor desempeño respecto a la variable ancho, seguido por los tratamientos gallinaza y porcinaza.
Figura 2. Diagramas de cajas para el ancho por semana y tratamiento
La variable largo inició en 5 mm y aumentó a medida que pasaron las semanas, llegando a la cuarta semana con largos mayores a 20 mm en los tratamientos alimento para ponedoras y gallinaza. Para el tratamiento porcinaza, la mediana del largo fue de alrededor de los 9.5 mm. En términos generales, los tratamientos alimento para ponedoras y gallinaza presentaron mejor desempeño para la variable largo (Figura 3).
Figura 3. Diagramas de cajas para el largo por semana y tratamiento
Modelos mixtos para el peso, ancho y largo. En el modelo para la variable peso, el factor asociado al tratamiento no es significativo, lo cual indica que el tipo de tratamiento no tiene una influencia en el peso de las larvas (ANOVA, Tabla 1). Por el contrario, las variables respuesta ancho y largo están influenciadas por el tipo de tratamiento. Por lo tanto, uno de los tratamientos presenta diferencias significativas con relación a las variables largo y ancho.
Para identificar el tratamiento que presenta efecto significativo en los modelos, se utilizó la estimación asociada a los efectos fijos de los modelos (Tabla 2). Para la variable peso, el factor asociado a la semana indica que a medida que pasan las semanas se aumenta el peso en un promedio de 0.0785 gr. Los tratamientos asociados a gallinaza y porcinaza no presentaron diferencias significativas al compararlos con el tratamiento alimento para ponedoras (ver también Tabla 1 del ANOVA).
En el modelo mixto para la variable respuesta ancho (Tabla 2) se presentan diferencias significativas para el tratamiento porcinaza, de tal forma que al pasar del tratamiento alimento para ponedoras al tratamiento porcinaza, hay una disminución del ancho de las larvas en promedio de -1.24 mm. El tratamiento gallinaza presentó resultados iguales a los del tratamiento alimento para ponedoras, debido a que dicho tratamiento no es significativo. Además, el factor asociado al tiempo indica que a medida que aumentan las semanas se aumenta el ancho de las larvas en un promedio de 0.7823 mm; siendo el factor asociado a la semana significativo para el modelo.
El modelo mixto asociado al largo de la larva indica que el tratamiento porcinaza es significativamente diferente al tratamiento alimento para ponedoras, ya que disminuye el largo de la larva en un promedio de -6.5160 mm, por lo tanto, las larvas alimentadas con porcinaza presentan largo menor durante las semanas de evaluación (Tabla 2). Para el tratamiento gallinaza no se encontraron diferencias significativas, siendo de esta manera igual al tratamiento alimento para ponedoras. También se observó que el efecto asociado a la semana presentó un aporte significativo, donde al pasar las semanas hay un incremento promedio de 3.051 mm del largo de la larva.
Conclusión
En conclusión por medio de los modelos mixtos de coeficientes aleatorios se determina que la alimentación con porcinaza produce larvas con menor desempeño en peso, largo y ancho, comparado con las alimentadas con gallinaza y alimento para ponedoras, los cuales no presentan diferencias significativas, lo que indica que la gallinaza y el alimento para ponedoras son más eficientes en términos de crecimiento.
En la práctica se validaron los supuestos de homogeneidad de varianza y normalidad en los errores de los tres modelos mixtos utilizando pruebas gráficas para los residuales (Figura 4, 5 y 6), se observó buen ajuste en los modelos. Sin embargo, para el modelo para la variable Largo se recomienda probar otro tipo de distribuciones que puedan modelar de forma más adecuada el comportamiento de dicha variable, puesto que el gráfico para la normalidad de los residuos (Figura 6), indica que hay ciertos datos que hacen que no se cumpla dicho supuesto, además, los residuales presentaron una distribución asimétrica. Se recomienda en estudios posteriores la utilización de modelos mixtos generalizados posiblemente con distribución gamma.
