Produtividade primária do biolme em cultivos dos camarões marinhos Farfantepenaeus paulensis e Litopenaeus vannamei

Abstract

Cultivos de animais em meio aquático vêm utilizando há bastante tempo a produção primária do biolme, ou perifíton (comunidade de microrganismos aderidos a substratos naturais ou articiais submersos), como estratégias para a melhoria da qualidade da água, ou como fonte alimentar complementar para os organismos cultivados. Apesar da importância da produtividade natural para sistemas de cultivo, pouco se conhece a respeito da produtividade primária do perifíton, especicamente em cultivos de camarões. Dessa forma, esse trabalho procurou avaliar os níveis de produção primária do perifíton em sistemas de cultivo com camarões Litopenaeus vannamei e Farfantepenaeus paulensis e determinar os efeitos de fatores abióticos e da predação dos camarões sobre a as microalgas do perifíton. Dois experimentos foram desenvolvidos durante 38 dias com cada espécie de camarão, em Novembro de 2006 e Abril de 2007 na Estação Marinha de Aqüicultura - FURG. Em cada experimento, três tratamentos contendo adição de substratos articiais (telas de nylon com 1 mm de malha) foram dispostos em tanques de plástico de 150 L da seguinte forma: 1) Tratamento CR, camarão mais adição de ração; 2) Tratamento R, apenas adição de ração e 3) Tratamento Controle, contendo somente as telas. Durante este período foram coletadas amostras para incubações de produção primária, análises de clorola a, peso seco e abundância de microrganismos. O experimento com L. vannamei foi caracterizado por apresentar altas temperaturas e salinidades, que se correlacionaram positivamente com os níveis de produção primária. Esses camarões predaram efetivamente sobre nematódeos e diatomáceas pequenas (Cymbella menores que 20 μm), causando uma substituição das diatomáceas dominantes por espécies r-estrategistas. Tal sucessão provavelmente promoveu os maiores níveis de produção primária no tratamento CR (0,0022 a 0,117 mgO2 cm−2 .h−1 ), em comparação com os outros tratamentos. A clorola a variou entre (0,52 e 1,8 μg cm−2 ). O experimento com F.paulensis apresentou no tratamento CR máximas biomassas em clorola a (0,19 a 8,25 μg cm−2 ) e valores de produção primária iguais a (0,0015 a 0,050 mgO2cm−2 .h−1 ), sendo que esses baixos valores podem ter sido resultado de sombreamentos devido a sobreposição de microalgas. Esses camarões consumiram principalmente diatomáceas maiores e nematódeos. Conhecendo a produção líquida dos sistemas e as taxas metabólicas (respiração) de L. vannamei e F. paulensis foi possível estimar o quanto a produção primária do perifíton nos sistemas de cultivo poderia atender à demanda metabólica destes camarões. No caso de L. vannamei, a produção líquida de todo o sistema poderia atender de 8 a 150% das exigências deste camarão, enquanto que para F. paulensis, que tem uma atividade metabólica menor, a produção primária do perifíton nos tanques poderia suprir 137 a 287% das necessidade metabólicas deste camarão. Os resultados deste trabalho demonstram que a produtividade primária do biolme pode suprir grande parte da demanda nutricional dos camarões. O incremento de superfície submersa em sistemas de cultivo pode representar um aumento na disponibilidade de alimentos para os camarões cultivados, o que poderia resultar numa importante redução dos custos, uma vez que a compra de rações representa mais de 50% do custo total de produção.

The primary production of biolm, or periphyton (a microorganisms community attached to submerged natural or articial substrates) has been used for a long time as a strategy to improve the water quality and as a complementary food source for raised organisms. In spite of the importance of natural productivity in aquaculture systems less atention is given to direct measurements of periphyton primary production rates in cultivation systems, specially in shrimp farming. Therefore, we aimed in this study to evaluate the periphyton primary production levels in shrimp culture systems of Litopenaeus vannamei and Farfantepenaeus paulensis, as well as to determine the eects of abiotic factors and shrimp predation on the periphyton microalgae. Two experiments were carried out with each species during 38 days in November 2006 and April 2007, at the Aquaculture Marine Station - EMA/FURG. In each experiment, three treatments containing articial substrates (nylon nets with 1 mm mesh size) in 150 L plastic tanks were arranged in the following way: 1) Treatment CR, with shrimp and ration addition; 2) Treatment R, only with ration addition and 3) Treatment Control, containing only the substrates. During this period periphyton samples were collected for primary production measurements, analysis of Chlorophyll a, dry weight and abundance of microorganisms. The experiment with L. vannamei was characterized by high water temperatures and salinities, which were positively correlated with the primary production levels. These shrimps grazed eectively on nematodes and diatoms (Cymbella less than 20 μm) forcing a substitution of dominant diatom by r-strategists species. Such succession probably promoted the high primary production rates in the CR treatment (0.0022 to 0.117 mgO2 cm−2 .h−1 ), in comparison to other treatments. The chlorophyll a varied between 0,52 and 1,8 μg cm−2 . In the F. paulensis experiment, higher microalgae biomass occurred at CR treatment, with chlorophyll a values between 0.19 and 8.25 μg cm−2 . The lower primary production rates in this treatment (0.0015 to 0.050 mgO2 cm−2 .h−1 ) was possibly caused by shading of the microalgae due to the several layers of periphyton. This shrimp consumed mainly larger diatoms and nematodes. Knowing the net production of the systems and the metabolic rates (respiration) of L. vannamei and F. paulensis it was possible to calculate how much of the shrimps metabolic necessity could be supplied by the periphyton primary production. In the case of L. vannamei, net production of the whole system might provide 8 to 150 % of this shrimp demands, whereas for F. paulensis, which has a smaller metabolic activity, the primary production of the periphyton in the tanks might provide 137,63 to 287,78 % of the shrimp metabolic necessity. The results of this work demonstrate that biolm primary productivity can provide great fraction of the shrimp nutritional demand. The periphyton growth in shrimp culture systems can represent an increase in the availability of foods for the shrimps, which might represent an important reduction of costs, since feeding represents more than 50 % of the total of production costs.