Técnicas de manejo aplicadas à redução das concentrações de nitrito na água de cultivo de Litopenaeus vannamei em sistema de bioflocos

Abstract

Nos cultivos intensivos de organismos aquáticos, o acúmulo de compostos nitrogenados pode ocasionar efeitos negativos, afetando o crescimento e a sobrevivência dos animais. Nos sistemas BFT (Biofloc Technology System) os produtos nitrogenados são transformados pelas comunidades bacterianas autotróficas e heterotróficas em proteína microbiana. Vários estudos relatam a efetividade da utilização de substratos artificiais para fixação de biofilme, a reutilização de água de ciclos de cultivo anteriores, e a adição de sais, como o nitrito de sódio (NaNO2), como técnicas de manejo que contribuem para a dinâmica dos compostos nitrogenados dentro do sistema BFT, seja pela estimulação da formação dos bioflocos, aumento da área de superfície para desenvolvimento da comunidade microbiana ou como fonte de nutrientes para o crescimento da mesma. Assim, na tentativa de verificar qual dessas técnicas é a mais eficiente, o objetivodos capítulos a serem apresentados é testar simultaneamente diferentes metodologias no cultivo de Litopenaeus vannamei em sistema BFT.Desta forma, foram realizados dois experimentos. No primeiro, quatro tratamentos foram confrontados, todos com três réplicas e em sistema de bioflocos: (Controle) sem adição de substratos artificiais e sem reutilização de água de cultivo prévio; (200%) adição de 200% de substratos artificiais; (400%) adição de 400% de substratos artificiais; (Reuso) com reutilização de água de um cultivo prévio e sem adição de substratos artificiais. No segundo, também foram utilizados quatro tratamentos: (T1) adição de NaNO2 durante 20 dias antes da estocagem e sem substratos artificiais para fixação de biofilme; (T2) adição de nitrito NaNO2 durante 20 dias antes da estocagem e com adição de 150% de substratos artificiais; (T3) adição de NaNO2 no dia da estocagem e sem substratos artificiais; e (T4) adição de NaNO2 no dia da estocagem e com adição de 150% de substratos artificiais. Em ambos os experimentos, foi realizado o acompanhamento da temperatura, oxigênio dissolvido, pH, amônia e nitrito, diariamente. Semanalmente, foram analisados parâmetros como nitrato, alcalinidade, fosfato e também o acompanhamento do desenvolvimento dos bioflocos, através dos sólidos suspensos totais, volume dos bioflocos (cone ImHoff) e turbidez da água. Biometrias foram realizadas ao longo dos estudos para verificar o ganho de peso dos animais, bem como ajustar as quantidades de ração fornecidas aos camarões. Os resultados obtidos comprovam que o biofilme possui um papel importante nos processos de nitrificação, e que a quantidade de substratos artificiais adicionados aos tanques de cultivo pode influenciar na estrutura da comunidade microbiana que faz a remoção de nitrogênio na forma de amônia no sistema BFT. Além disso, no primeiro estudo a reutilização de água foi a técnica mais efetiva na tentativa de manter a amônia e o nitrito próximos a valores nulos durante todo o período de cultivo. A adição prévia de nitrito de sódio pareceu não influenciar nas taxas de nitrificação dentro do sistema, porém o que se observou foi uma formação mais rápida e volumosa de bioflocos ao adicionar este composto, independente do tempo de maturação da água para cultivo. A biomassa final dos camarões foi afetada pela quantidade de sólidos suspensos totais em ambos os experimentos, nos tratamentos em que essa variável manteve-se sob controle, principalmente aonde houve adição de substratos artificiais para fixação de biofilme, os resultados de biomassa final foram melhores. Portanto, na tentativa de manutenção de melhores níveis de qualidade de água para o cultivo superintensivo de Litopenaeus vannamei com mínima troca de água, a reutilização de água juntamente com a adição de superfície extra para a fixação do biofilme e o controle de sólidos suspensos totais são essenciais para que se obtenham melhores resultados.

In superintensive cultures, the nitrogen may bring negative effects, affecting the growth and survival of cultured animals. In Biofloc Technology System (BFT) more toxic nitrogen by-products to animals are transformed by the action of autotrophic and heterotrophic bacterial communities that metabolize these compounds, converting the nitrogen excess in microbial protein. Several studies have reported the effectiveness of the use of artificial substrates for fixing of the biofilm, water reuse of previous cycles of culture, and the addition of salts like sodium nitrite (NaNO2). These management techniques contribute to the dynamics of the nitrogen compounds within BFT system, either by the stimulation of formation of bioflocs, increased surface area for the development of microbial community as a source of nutrients for their growth. Thus, in an attempt to determine which of these techniques is more efficient to reduce nitrite concentrations, the objectives of the chapters are to test simultaneously different methods in Litopenaeus vannamei cultured in BFT system. Therefore, two experiments were conducted: In first, four treatments were compared, all with three replicates and in BFT system (Control) without addition of artificial substrates and without reuse of water from a prior culture, (200%) addition of 200% of artificial substrates, (400%) addition of 400% of artificial substrates, (Reuse) with reuse of water from a previous culture and without addition of artificial substrates. In the second, it were also used four treatments: (T1) addition of NaNO2 for 20 days before storage and without artificial substrates for biofilm attachment, (T2) addition of nitrite NaNO2 for 20 days before storage and 150% of artificial substrates, (T3) addition of NaNO2 on the day of storage and without artificial substrates, and (T4) addition of NaNO2 on the day of storage and addition of 150% of artificial substrates. In both experiments it was monitored temperature, dissolved oxygen, pH, ammonia and nitrite daily. Weekly, parameters were analyzed as nitrate, alkalinity, phosphate, and also to observe the development of bioflocs trough suspended solids, bioflocs volume (Imhoff cone) and water turbidity. Sampling was done over the studies to verify the weight gain of animals as well as adjust the quantities of feed to shrimps. The results showed that biofilm plays an important role in processes of nitrification and the amount of artificial substrate added to the culture tanks may influence the removal of nitrogen in the form of ammonia in the BFT system. Furthermore, in the first study reuse of water was the most effective technique in trying to maintain ammonia and nitrite near zero values during the entire period of culture. The previous addition of sodium nitrite not appear to influence the rates of nitrification within the system, but it was noted that a quick formation of bioflocs adding this compound regardless of maturation of water for culture. The final biomass of shrimp was affected by the amount of suspended solids in both experiments. In treatments which this variable was kept under control, especially where there was addition of artificial substrates, the results of final biomass were better. Therefore, in attempt to maintain better water quality for superintensive Litopenaeus vannamei culture with minimal water exchange, the reuse of water with the addition of extra surface for the attachment of bacteria and control of suspended solids is essential in order to obtain superior results.