Controle dos níveis de bioflocos no cultivo de camarões e suas implicações com a qualidade de água e o desempenho dos animais

Abstract

A Aquicultura tem produzido organismos aquáticos aumentando a densidade de estocagem, reduzindo a ocupação de áreas e o uso de água. A produção de camarões marinhos com a tecnologia de bioflocos (BFT) permite a prática de redução do uso de água, estimulando a produtividade natural que melhora a qualidade de água e adiciona alimento a espécie alvo. No entanto, a manutenção da água ao longo do ciclo gera aumento na quantidade de sólidos suspensos totais (SST), que podem interagir com parâmetros físicos e químicos, ocasionando mudanças na qualidade de água. Uma série de estudos foram executados buscando o aperfeiçoamento do manejo de sólidos suspensos para melhorar a qualidade de água e otimizar a produção de camarões marinhos, sendo três na Estação Marinha de Aquacultura (IO-FURG, Brasil) e um no Waddell Mariculture Center (WMC, EUA). Os capítulos da tese, referentes aos experimentos com camarões Litopenaeus vannamei em sistema BFT, tiveram como objetivo: (1) efeito de dois diferentes fluxos de bombeamentos de água durante o processo de remoção de sólidos suspensos por sedimentação; (2) analisar durante a formação de bioflocos, o efeito de diferentes níveis de sólidos suspensos na qualidade de água e performance dos camarões; (3) avaliar o efeito de diferentes concentrações de sólidos suspensos sobre o consumo de oxigênio e o desempenho zootécnico dos camarões; (4) avaliar o cultivo de camarões marinhos, integrando tilápias para o tratamento biológico de SST, bem como, o uso de ostras como biofiltradores e a possibilidade de integrar uma espécie de peixe carnívora ao sistema BFT. Todos os experimentos foram realizados em estufas. No Capítulo 1, um experimento de 17 semanas foi executado. Um controle sem remoção de sólidos foi comparado com dois tratamentos com diferentesfluxos de bombeamento: fluxo alto (HF) – 3945 L h-1e fluxo baixo (LF) – 1750 L h-1para remoção de sólidos. Melhores índices de desempenho zootécnico de L. vannamei foram alcançados com a remoção de sólidos. O tratamento com menor fluxo de água no clarificador facilitou a sedimentação. No Capítulo 2, três faixas de SST foram comparados durante 42 dias delineadas em três tratamentos: faixa baixa (TL) 100 – 300 mgL-1, faixa média (TM)300 – 600mgL-1(TM) e faixa alta (TH) 600 – 1000mgL-1. Os parâmetros de qualidade de água na menor faixa (TL) resultaram em melhor performance deL. vannamei. No Capítulo 3, os camarões foram mantidos em cinco níveis de SST: 250, 500, 1000, 2000 e 4000 mgL-1. Foi executado teste para medir o consumo específico de oxigênio (CEO) dos camarões após 24 e 42 dias do início do experimento. A performance foi semelhante nas cinco concentrações de SST. Análises de CEO e dos dados de desempenho sugerem uma adaptação de L. vannamei em baixas concentrações de oxigênio dissolvido. No Capítulo 4, dois sistemas multitróficos integrados foram montados com água recirculando em quatro circuitos fechados compostos por tanques separados para camarões, tilápias, tanques de sedimentação e red drumassociados às ostras. O estudo demonstrou que a aplicação do cultivo de camarões marinhos com a tecnologia de bioflocos em sistema multitrófico integrado resulta na redução de sólidos causada por organismos consumidores de subprodutos dos camarões. Como conclusão, as pesquisas mostraram que o controle de SST pode ser realizado por clarificação, podendo aumentar a eficiência do processo de sedimentação com o ajuste do fluxo mantido no clarificador ou por tratamento biológico com utilização de organismos consumidores de resíduos da produção de camarões. O manejo das concentrações de SST durante o cultivo de L. vannamei em sistema BFT gera benefício na qualidade de água e melhora os índices de desempenho zootécnico.

Aquaculture has produced aquatic organisms increasing stocking density, reducing the occupied areas and the use of water. The marine shrimp production with biofloc technology (BFT) allow the practice of water reducing, stimulating the natural productivity that improves the water quality and add food to the target species. However, the retention of water over cycle generates large amounts of total suspended solids (TSS) that can interact with physical and chemical parameters, leading to changes in water quality. A series of studies were performedsearching for improving of the suspended solids management to improve water quality and optimize the marine shrimp production, being three at the Marine Station of Aquaculture (IO-FURG, Brazil) and one in Waddell Mariculture Center (WMC, USA). The chapters, relating to experiments with L. vannamei in BFT system, aimed to: (1) effect of two different water flow during the suspended solids removal process by settling; (2) analyzeduring biofloc formation, the effect of different suspended solids levels on water quality and L. vannameiperformance; (3) evaluate the effect of different TSS concentrations on the oxygen consumption and performance of Litopenaeus vannamei and (4) evaluate the marine shrimp culture, integrating tilapia for the TSS biological treatment, as well as the use of oysters as biofilters and the possibility of integrating a carnivorous fish species in the BFT system. All experiments were conducted in greenhouses. In Chapter 1, a 17- week trial was carried out. A control with no solids removal andtwotreatments with different flows (3945L h-1–HF) and (1750L h-1–LF) for removalwere compared from the seventh week. Best performance indices of L. vannameiwere achieved with the suspended solids removal. The lower water flow (LF) maintained in the clarifier facilitated the settling, allowing the flow adjustment. In Chapter 2, a 42-day trial was conducted with treatmentsofthree ranges ofTSS: 100 – 300 mgL-1(TL), 300 – 600 (TM) and 600 – 1000 (TH). The water quality parameters in the lower range (TL) resulted in better performance of L. vannamei. In Chapter 3,L. vannamei was kept during 42 days infive TSS concentrations were used: 250, 500, 1000, 2000 and 4000 mg L-1. It was carried out test to measure the specific oxygen consumption rate (OCR). The performance was similar in the five concentrations. OCR analysis and performance of L. vannamei suggest an adaptation of shrimp at low dissolved oxygen concentrations. In Chapter 4, two integrated multi-trophic systemswere mounted with recirculating water in four closed circuits composed of separate tanks for shrimp, tilapia, settling tanks and red drum associated with oysters. After 8 weeks, the study showed that application of BFT marine shrimp systemin integrated multi-trophic system, result in reduction of solids by consumers of shrimp sub-products. In conclusion, the TSS control can be performed by clarifying, and can increase the settling process efficiency with flow adjustmentin the clarifier or by biological treatment with the use of consumers of shrimp waste. The management of TSS concentrations during the L. vannameiculture in BFT system generates benefits in water quality and improve the growth performance indices.