Estratégias de produção de camarão marinho e salicórnia em aquaponia com bioflocos

A integração do camarão-branco-do-Pacífico e da planta halófita salicórnia em aquaponia com bioflocos pode aumentar a produtividade e rentabilidade do cultivo e promover maior sustentabilidade devido ao aproveitamento dos nutrientes. Entretanto, por ser uma tecnologia recente, existem ainda muitos questionamentos sobre as condições ideais para a produção integrada desses organismos. Assim, essa tese apresenta duas estratégias de cultivo visando a otimização da produção de camarão (Litopenaeus vannamei) e salicórnia (Sarcocornia ambigua) em sistema de aquaponia com bioflocos. Para isso foram desenvolvidos dois experimentos. O primeiro avaliou a relação da salinidade com o desempenho de L. vannamei e S. ambigua em cultivo integrado em sistema de bioflocos e o segundo experimento avaliou o efeito do uso contínuo do sedimentador de sólidos no cultivo de L. vannamei e S. ambigua em aquaponia com bioflocos. De acordo com os resultados desses experimentos, foi observado que o cultivo integrado de L. vannamei com S. ambigua pode ser realizado em salinidades entre 16 e 24 psu, uma vez que a performance do camarão não é prejudicada e o crescimento das plantas e a remoção de compostos nitrogenados e fosfatados é favorecida nessa faixa de salinidade. Também foi demonstrada a viabilidade do cultivo aquapônico de L. vannamei e S. ambigua com bioflocos sem a necessidade de usar o sedimentador de sólidos de forma contínua, pois dessa forma os parâmetros de qualidade da água se mantêm mais estáveis e a estrutura de aquaponia pode ser simplificada

The integration of Pacific white shrimp and the halophyte plant salicornia in aquaponics with biofloc can increase the productivity and profitability of the crop and promote greater sustainability due to the use of nutrients. However, as it is a recent technology, there are still many questions about the ideal conditions for the integrated production of these organisms. Thus, this Ph.D. thesis presents two cultivation strategies aimed at optimizing the production of shrimp (Litopenaeus vannamei) and salicornia (Sarcocornia ambigua) in an aquaponic system with biofloc. For this, two experiments were developed. The first one evaluated the relationship of salinity with the performance of L. vannamei and S. ambigua in integrated cultivation with biofloc and the second evaluated the effect of the continuous use of the settling chamber for solids removal in the cultivation of L. vannamei and S. ambigua in aquaponics with biofloc. According to the results of these experiments, it was observed that the integrated cultivation of L. vannamei with S. ambigua can be carried out in salinities between 16 and 24 psu, since the performance of the shrimp is not impaired, and the growth of the plants and the removal of nitrogen.ous and phosphate compounds is favored in this range of salinity. The viability of the aquaponic cultivation of L. vannamei and S. ambigua with biofloc has also been demonstrated without the need to use the settling chamber continuously, as this way the water quality parameters will be more stable, and the aquaponics structure can be simplified

Produção da halófita Sarcocornia ambigua e Litopenaeus vannamei em sistema de aquaponia com bioflocos.

O objetivo desse estudo foi avaliar o cultivo integrado de Sarcocornia ambigua e do camarão branco do Pacífico em um sistema aquapônico com bioflocos. O experimento foi conduzido por 73 dias e dois tratamentos foram avaliados: Plantas e Controle (sem plantas), com quatro repetições. Cada unidade experimental aquapônica era formada por um tanque de 800 L, um sedimentador cilindro-cônico de 40 L e uma bancada hidropônica de 0,4 m2 de área de plantio e capacidade para 40 plantas. A água do tanque de camarões foi bombeada continuamente para o sedimentador e o sobrenadante era distribuído na bancada hidropônica para irrigar as plantas e posteriormente retornar ao tanque por gravidade. Os tanques foram povoados com 250 camarões m-3 (1,4±0,0 g), os quais eram alimentados quatro vezes ao dia com dieta comercial contendo 35% de proteína bruta. Oxigênio dissolvido e temperatura foram monitorados duas vezes ao dia. Amônia, nitrito, nitrato, ortofosfato, sólidos suspensos totais, alcalinidade e pH foram medidos duas vezes por semana. Ao final do experimento foi determinado o conteúdo de nitrogênio total Kjeldahl nos camarões, nas plantas e na ração, assim como a quantidade de compostos fenólicos e a atividade antioxidante na Sarcocornia. A qualidade da água do cultivo se manteve adequada para o cultivo de camarões marinhos. Não foram observadas diferenças significativas no desempenho zootécnico de L. vannamei. A biomassa final média de camarão foi de 2,1±0,1 kg m-3, com sobrevivência média de 73,5±1,9%, peso médio final de 11,7±0,4 g e fator de conversão alimentar de 1,7±0,1. A produção de plantas foi de 8,2±0,3 kg m-2. A atividade antioxidante de S. ambigua era de 38,30±1,28 µmol TEAC 100 g-1 MF, caracterizando essa espécie como alimento funcional. O aproveitamento do nitrogênio fornecido ao sistema através da ração foi mais elevado no tratamento Plantas (39,3%) do que em Controle (31,4%). No sistema de aquaponia proposto foi possível produzir L. vannamei e S. ambigua de forma integrada, otimizando o aproveitamento dos nutrientes do cultivo

The aim of this study was evaluate the integrated culture of Sarcocornia ambigua and Pacific white shrimp in an aquaponic system with biofloc. The experiment was performed for 73 days and two treatments were evaluated: Plants and Control (without plants), with four replicates. Each experimental unit consisted of an 800 L tank, a 40 L conical bottom settling chamber and a hydroponic bench with 0.4 m² of planting area and capacity for 40 plants. The water from the shrimp tank was pumped continuously to the settling chamber and the overflow was distributed to the channels to irrigate the plants, and then, returned to the tank by gravity. The tanks were stocked with 250 shrimp m-3 (1.4±0.0 g). The shrimp were fed with commercial diet containing 35% crude protein, four times a day. Dissolved oxygen and temperature were measured twice a day. Total ammonia nitrogen, nitrite, nitrate, orthophosphate, total suspended solids, alkalinity and pH were measured twice a week. At the end of the experiment, the total Kjeldahl nitrogen was determined in the shrimp, plants and the ration, as well as antioxidant activity and the total phenolic compounds in Sarcocornia. The water quality remained in the acceptable limits for the culture of marine shrimp. No significant differences were observed on the performance of L. vannamei. The final biomass of shrimp was 2.1±0.1 kg m-3, with survival of 73.5±1.9%, final average weight of 11.7±0.4 g and feed conversion ratio of 1.7±0.1. The production of plants was 8.2±0.3 kg m-2. The antioxidant activity in S. ambigua was 38.3±1.3 µmol TEAC 100 g-1 FM, which characterizes this specie as a functional food. The recovery of the nitrogen supplied to the system through the ration was higher in the Plants treatment (39.3%) than in Control (31.4%). In the proposed aquaponic system, it was possible to produce L. vannamei and S. ambigua integrated and improve the use of nutrients in the culture