Consequential study on different levels of C/N ratios used in biofloc-based aquaculture system / Estudo consequente sobre diferentes níveis de proporções C/N utilizadas no sistema de aquicultura à base de biofloc

Biofloc technology is much highlighted these days because of its tremendous effects on aquaculture. Microbes were enriched on cheapest organic carbon source i. e., powdered banana peels and were incorporated in different aquaria rearing grass carp fingerlings under different C/N treatments (10:1, 15:1 and 20:1) and 10% water daily water exchange. The initial growth of fingerlings was recorded. The experiment was settled in triplicates for 60 days and run parallel to control group provided with commercial feed and daily water exchange. Its effect was evaluated by measuring the growth of fingerlings and water parameters of each aquarium. The average % gain in weight and length of fingerlings was obtained significantly highest (28.12 ± 0.30g and 17.29 ± 0.46cm respectively) in aquaria containing pure powdered banana peels with 10% water exchange and C/N ratio was adjusted at 20: 1 (T3) than other treatments and control. Ammonia and other water parameters were also under control in T3 than other experimental and control groups. By all counts, it was concluded that the highest C/N ratio in biofloc system had the potential to increment C. idella growth rate by reducing toxicity and could be used as fish meal substitute.

A tecnologia Biofloc é muito destacada hoje em dia por causa de seus tremendos efeitos na aquicultura. Os micróbios foram enriquecidos com a fonte de carbono orgânico mais barata, i. e., cascas de banana em pó, e foram incorporadas em diferentes aquários de criação de alevinos de carpa-capim sob diferentes tratamentos C/N (10: 1, 15: 1 e 20: 1) e 10% de troca diária de água. O crescimento inicial dos alevinos foi registrado. O experimento foi resolvido em triplicatas por 60 dias e executado paralelamente ao grupo controle fornecido com ração comercial e troca diária de água. Seu efeito foi avaliado medindo o crescimento dos alevinos e os parâmetros da água de cada aquário. O% de ganho médio em peso e comprimento dos alevinos foi obtido significativamente mais alto (28,12 ± 0,30g e 17,29 ± 0,46 cm respectivamente) em aquários contendo cascas de banana em pó puro com 10% de troca de água e a relação C/N foi ajustada em 20: 1 (T3) do que outros tratamentos e controle. A amônia e outros parâmetros da água também estavam sob controle no T3 mais do que nos outros grupos experimentais e de controle. Por todas as contagens, concluiu-se que a maior razão C/N no sistema de bioflocos tem o potencial de incrementar a taxa de crescimento de C. idella reduzindo a toxicidade e pode ser usada como substituto da farinha de peixe.

Consequential study on different levels of C/N ratios used in biofloc-based aquaculture system

Abstract Biofloc technology is much highlighted these days because of its tremendous effects on aquaculture. Microbes were enriched on cheapest organic carbon source i. e., powdered banana peels and were incorporated in different aquaria rearing grass carp fingerlings under different C/N treatments (10:1, 15:1 and 20:1) and 10% water daily water exchange. The initial growth of fingerlings was recorded. The experiment was settled in triplicates for 60 days and run parallel to control group provided with commercial feed and daily water exchange. Its effect was evaluated by measuring the growth of fingerlings and water parameters of each aquarium. The average % gain in weight and length of fingerlings was obtained significantly highest (28.12 ± 0.30g and 17.29 ± 0.46cm respectively) in aquaria containing pure powdered banana peels with 10% water exchange and C/N ratio was adjusted at 20: 1 (T3) than other treatments and control. Ammonia and other water parameters were also under control in T3 than other experimental and control groups. By all counts, it was concluded that the highest C/N ratio in biofloc system had the potential to increment C. idella growth rate by reducing toxicity and could be used as fish meal substitute.

Resumo A tecnologia Biofloc é muito destacada hoje em dia por causa de seus tremendos efeitos na aquicultura. Os micróbios foram enriquecidos com a fonte de carbono orgânico mais barata, i. e., cascas de banana em pó, e foram incorporadas em diferentes aquários de criação de alevinos de carpa-capim sob diferentes tratamentos C/N (10: 1, 15: 1 e 20: 1) e 10% de troca diária de água. O crescimento inicial dos alevinos foi registrado. O experimento foi resolvido em triplicatas por 60 dias e executado paralelamente ao grupo controle fornecido com ração comercial e troca diária de água. Seu efeito foi avaliado medindo o crescimento dos alevinos e os parâmetros da água de cada aquário. O% de ganho médio em peso e comprimento dos alevinos foi obtido significativamente mais alto (28,12 ± 0,30g e 17,29 ± 0,46 cm respectivamente) em aquários contendo cascas de banana em pó puro com 10% de troca de água e a relação C/N foi ajustada em 20: 1 (T3) do que outros tratamentos e controle. A amônia e outros parâmetros da água também estavam sob controle no T3 mais do que nos outros grupos experimentais e de controle. Por todas as contagens, concluiu-se que a maior razão C/N no sistema de bioflocos tem o potencial de incrementar a taxa de crescimento de C. idella reduzindo a toxicidade e pode ser usada como substituto da farinha de peixe.

Consequential study on different levels of C/N ratios used in biofloc-based aquaculture system / Estudo consequente sobre diferentes níveis de proporções C/N utilizadas no sistema de aquicultura à base de biofloc

Biofloc technology is much highlighted these days because of its tremendous effects on aquaculture. Microbes were enriched on cheapest organic carbon source i. e., powdered banana peels and were incorporated in different aquaria rearing grass carp fingerlings under different C/N treatments (10:1, 15:1 and 20:1) and 10% water daily water exchange. The initial growth of fingerlings was recorded. The experiment was settled in triplicates for 60 days and run parallel to control group provided with commercial feed and daily water exchange. Its effect was evaluated by measuring the growth of fingerlings and water parameters of each aquarium. The average % gain in weight and length of fingerlings was obtained significantly highest (28.12 ± 0.30g and 17.29 ± 0.46cm respectively) in aquaria containing pure powdered banana peels with 10% water exchange and C/N ratio was adjusted at 20: 1 (T3) than other treatments and control. Ammonia and other water parameters were also under control in T3 than other experimental and control groups. By all counts, it was concluded that the highest C/N ratio in biofloc system had the potential to increment C. idella growth rate by reducing toxicity and could be used as fish meal substitute.(AU)

A tecnologia Biofloc é muito destacada hoje em dia por causa de seus tremendos efeitos na aquicultura. Os micróbios foram enriquecidos com a fonte de carbono orgânico mais barata, i. e., cascas de banana em pó, e foram incorporadas em diferentes aquários de criação de alevinos de carpa-capim sob diferentes tratamentos C/N (10: 1, 15: 1 e 20: 1) e 10% de troca diária de água. O crescimento inicial dos alevinos foi registrado. O experimento foi resolvido em triplicatas por 60 dias e executado paralelamente ao grupo controle fornecido com ração comercial e troca diária de água. Seu efeito foi avaliado medindo o crescimento dos alevinos e os parâmetros da água de cada aquário. O% de ganho médio em peso e comprimento dos alevinos foi obtido significativamente mais alto (28,12 ± 0,30g e 17,29 ± 0,46 cm respectivamente) em aquários contendo cascas de banana em pó puro com 10% de troca de água e a relação C/N foi ajustada em 20: 1 (T3) do que outros tratamentos e controle. A amônia e outros parâmetros da água também estavam sob controle no T3 mais do que nos outros grupos experimentais e de controle. Por todas as contagens, concluiu-se que a maior razão C/N no sistema de bioflocos tem o potencial de incrementar a taxa de crescimento de C. idella reduzindo a toxicidade e pode ser usada como substituto da farinha de peixe.(AU)

Sensory evaluation of pacific white shrimp fed with different levels of soy protein concentrate in replacement of fish meal / Avaliação sensorial de camarões-branco-do-pacífico alimentados com diferentes níveis de concentrado protéico de soja em substituição da farinha de peixe

The aim of this study was to evaluate the sensory quality of Pacific white shrimp (L. vannamei) fed diets in which fish meal was replaced by soy protein concentrate. Four diets were evaluated, with different levels of replacement (33%, 66% and 100%) of fish meal by soy protein concentrate. In the sensory analysis, 50 tasters evaluated using the ordering preference test and 50 tasters evaluated the acceptability of the shrimp. The inclusion of vegetable protein source in the shrimp diet sho-wed no difference in the discriminatory and preference ordering test and did not change the evaluated sensory attributes, which makes the product attractive to the consumer, due to the fact of consuming a product without presenting alterations in the taste(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade sensorial do camarão-branco-do-pacífico (L. vannamei) alimentados com dietas em que houve substituição da farinha de peixe por concentrado proteico de soja. Quatro dietas foram avaliadas, com diferentes níveis de substituição (33%, 66% e 100%) da farinha de peixe pelo concentrado proteico de soja. Na análise sensorial, 30 provadores avaliaram por meio do teste de ordenação de preferência e 50 provadores avaliaram a aceitabilidade dos camarões. A inclusão da fonte proteica vegetal na dieta dos camarões não apresentou diferença no teste discriminatório e de ordenação de preferência e não alterou os atributos sensoriais avaliados, o que torna o produto atrativo para o consumidor, pelo fato de consumir um produto sem apresentar alterações no paladar.(AU)

Economic analysis of intensive and super-intensive Litopenaeus vannamei shrimp production in a Biofloc Technology system / Análise econômica da produção intensiva e superintensiva de camarão Litopenaeus Vannamei em sistema de bioflocos

In recent decades, new aquaculture technologies have been developed and improved, such as the Biofloc Technology system, which is considered an alternative to the conventional aquaculture model. This study compared the bioeconomic viability of intensive production in nurseries and super-intensive production of shrimp Litopenaeus vannamei bioflocs greenhouses. The investment for implementing the project was US$ 767,190.18 for intensive production and US$ 807,669.16 for super-intensive production. The analyses showed Net Present Value of US$ 363,718.21 and US$ 385,477.42, Equivalent annual value of US$ 59,830.66 and US$ 63,410.00, Net future value of US$ 965,052.69 and US$ 1,022,786.35, Payback Period 4.12 and 4.11, Discounted payback period 5.64 and 5.63, Profitability Index 1.47 and 1.48, Internal Rate of Return 20.49 and 20.55%, and Modified Internal Rate of Return 14.61 and 14.64%. The investment analysis used in this study showed that super-intensive production in a greenhouse is the best investment option. The development of a new scenario simulating the super-intensive production of shrimp in a Biofloc Technology system, considering land use as a premise, made it possible to observe the possibility of obtaining financial gains in scale, both in the reduction of production costs and in the economic performance of the enterprise. However, the financial contribution for the implementation and operation of the project increased substantially.

Nas últimas décadas, novas tecnologias aquícolas têm sido desenvolvidas e aprimoradas, como o sistema de bioflocos, considerado uma alternativa ao modelo convencional aquícola. O presente estudo compara a viabilidade bioeconômica da produção intensiva em viveiros com a da produção superintensiva em estufas do camarão Litopenaeus vannamei em bioflocos. O investimento para implantação do projeto foi de US$ 767.190,18 para produção intensiva e US$ 807.669,16 para superintensiva. As análises apresentaram valor presente líquido de US$ 363.718,21 e US$ 385.477,42, valor anual equivalente de US$ 59.830,66 e US$ 63.410,00, valor futuro líquido de US$ 965.052,69 e US$ 1.022.786,35, período de payback 4,12 e 4,11, payback descontado 5,64 e 5,63, índice de lucratividade 1,47 e 1,48, taxa interna de retorno 20,49 e 20,55% e taxa interna de retorno modificada 14,61 e 14,64%. As análises de investimentos neste estudo mostraram que a produção superintensiva em estufas é a melhor opção. O desenvolvimento de um novo cenário simulando a produção superintensiva de camarões em sistema de bioflocos, considerando o uso da terra como premissa, permitiu observar a possibilidade de ganhos financeiros em escala tanto na redução dos custos de produção quanto no desempenho econômico do empreendimento. No entanto, a contribuição financeira para implantar e operar o projeto aumentou substancialmente.

Preliminary evaluation of the use of bacteria isolated from the digestive tract of shrimp Litopenaeus vannamei as a source to accelerate the process of formation and development of bioflocs

This study aims at investigating to follow the formation and development of biofloc aggregates in a system with the introduction of an in vitro selected bacterial consortium (Bacillus thuringiensis, Bacillus sp., Staphylococcus cohnii) in order to induce fast formation of biofloc and to compare it to the development of spontaneous formation biofloc. Two experimental groups were evaluated for biofloc formation, SFT and IFT. The first refers to spontaneous (conventional) formation of the flocs and the second to induced formation (IFT), achieved through the consortium of potentially inducing bacteria. Both treatments presented a constant increase of bioflocs, however, in the IFT treatment, the microbial aggregates were larger and more uniform. By the end of the experiment, we verified that the aggregates formed in the IFT showed higher volume and lower sedimentation rate in comparison to the spontaneously formed ones. The results show that domestication in microbial communities is efficient as related to bioflocs, reducing instability during its formation and development.(AU)

Preliminary evaluation of the use of bacteria isolated from the digestive tract of shrimp Litopenaeus vannamei as a source to accelerate the process of formation and development of bioflocs

This study aims at investigating to follow the formation and development of biofloc aggregates in a system with the introduction of an in vitro selected bacterial consortium (Bacillus thuringiensis, Bacillus sp., Staphylococcus cohnii) in order to induce fast formation of biofloc and to compare it to the development of spontaneous formation biofloc. Two experimental groups were evaluated for biofloc formation, SFT and IFT. The first refers to spontaneous (conventional) formation of the flocs and the second to induced formation (IFT), achieved through the consortium of potentially inducing bacteria. Both treatments presented a constant increase of bioflocs, however, in the IFT treatment, the microbial aggregates were larger and more uniform. By the end of the experiment, we verified that the aggregates formed in the IFT showed higher volume and lower sedimentation rate in comparison to the spontaneously formed ones. The results show that domestication in microbial communities is efficient as related to bioflocs, reducing instability during its formation and development.

Fostering bacterial growth in BFT aquaculture tanks by early Nile tilapia stocking

The current study aimed at fostering bacterial growth in BFT aquaculture tanks by early Nile tilapia stocking. Control tanks had no tilapia but received daily applications of dry molasses (NT+) or had tilapia but no C:N ratio adjustment (T-). Experimental tanks had tilapia and received daily application of molasses to adjust the C:N ratio of water to 15:1 (T+). The development of bioflocs in NT+ was insignificant as demonstrated by low levels of settleable solids (SS) and total suspended solids (TSS). Total ammonia nitrogen (TAN) was significantly higher in NT+ than in T+. In the C:N-ratio adjusted tanks, the presence of fish shortened the control of TAN in several days. As nitrite declined in T+, it increased in NT+. The final concentrations of TSS in T+, T- and NT+ were 236 ± 29 mg L-1, 100 ± 32 mg L-1, and 40 ± 22 mg L-1, respectively (p < 0.05). It can be concluded that stable nitrifying and heterotrophic bacterial communities could be attained in BFT aquaculture tanks, before the end of the 4th week of culture, if the bacterial growth is fostered by early Nile tilapia stocking.(AU)

Fostering bacterial growth in BFT aquaculture tanks by early Nile tilapia stocking

The current study aimed at fostering bacterial growth in BFT aquaculture tanks by early Nile tilapia stocking. Control tanks had no tilapia but received daily applications of dry molasses (NT+) or had tilapia but no C:N ratio adjustment (T-). Experimental tanks had tilapia and received daily application of molasses to adjust the C:N ratio of water to 15:1 (T+). The development of bioflocs in NT+ was insignificant as demonstrated by low levels of settleable solids (SS) and total suspended solids (TSS). Total ammonia nitrogen (TAN) was significantly higher in NT+ than in T+. In the C:N-ratio adjusted tanks, the presence of fish shortened the control of TAN in several days. As nitrite declined in T+, it increased in NT+. The final concentrations of TSS in T+, T- and NT+ were 236 ± 29 mg L-1, 100 ± 32 mg L-1, and 40 ± 22 mg L-1, respectively (p < 0.05). It can be concluded that stable nitrifying and heterotrophic bacterial communities could be attained in BFT aquaculture tanks, before the end of the 4th week of culture, if the bacterial growth is fostered by early Nile tilapia stocking.

Effect of the C: N ratio on Daphnia magna (Straus, 1820) production using tilapia farming wastewater / Efeito da relação C: N na produção de Daphnia magna (Straus, 1820) utilizando efluente do cultivo de tilapia

The purpose of this study was to produce Daphnia magna in wastewater from Tilapia farmed in a biofloc system, to evaluate three different carbohydrate:nitrogen ratios. The experiment was conducted for 30 days following a completely randomized experimental design, with the three treatments: C:N 10:1, C:N 15:1 and C:N 20:1, all fed with Chlorella vulgaris. The physical-chemical variables of the water analyzed were: temperature, dissolved oxygen (DO), pH, TAN, NO2, hardness and alkalinity. The following growth variables of the Daphnia were also evaluated: Maximum average density (MAD), Maximum density day (MDD), Specific growth rate (SGR), Doubling time (DT) and yield (Y). The water quality variables remained in the range of ideal conditions for the species, presenting significant differences (p <0.05) among the treatments for: pH, DO, hardness and alkalinity. Regarding the growth variables, significant differences (p <0.05) were observed, with higher MAD, Y and SGR values for the 10:1 treatment (3,433 ± 267 ind L-1, 245 ± 19 ind L-1 day- 1 and 45.3 ± 0.6% day-1, respectively) and lower for the 20:1 (1,011 ± 283 ind L-1, 55 ± 15 ind L-1 day-1 and 28.3 ± 1.6% day-1, respectively). The MDD occurred on day 12 for the 10:1 treatment and on day 18 for the 15:1 and 20:1 treatments. Alkalinity and hardness had stronger influence on the growth variables, which was also indicated by the simple linear regression. The principal component analysis (PCA), with 80% of explanation, identified high values of SGR, density and Y for the 10:1 and high values of alkalinity, hardness, DT and NO2 for the 20:1. Thus, the use of effluent from Tilapia farming in a biofloc system with a C:N ratio of 10:1 provided better production results for D. magna, demonstrating that it is an option for the production of live feed for aquaculture.

O presente trabalho teve como objetivo produzir Daphnia magna em água residual do cultivo de Tilápia em sistema de bioflocos, avaliando relações carboidrato:nitrogênio. O experimento teve duração de 30 dias seguindo delineamento experimental inteiramente casualizado, sendo os tratamentos: C:N 10:1, C:N 15:1 e C:N 20:1, todos com oferta de Chlorella vulgaris na dieta. Foram analisadas as variáveis físico-químicas: temperatura, OD, pH, TAN, NO2, dureza e alcalinidade; e as variáveis de crescimento: Densidade média máxima (DMX), Dia de máxima densidade (DMD), Taxa de crescimento específico (TCE), Tempo de duplicação (TD) e Rendimento (R). As variáveis de qualidade de água mantiveram-se na faixa ideal para a espécie, apresentando diferenças significativas (p<0,05) entre os tratamentos para: pH, OD, dureza e alcalinidade. Com relação às variáveis de crescimento, foram observadas diferenças significativas (p<0,05), com maiores valores de DMX, R e TCE para o tratamento 10:1 (3.433 ± 267 ind L-1, 245 ± 19 ind L-1 dia-1 e 45,3 ± 0,6 % dia-1, respectivamente) e menor para o 20:1 (1.011 ± 283 ind L-1, 55 ± 15 ind L-1 dia-1 e 28,3 ± 1,6 % dia-1, respectivamente). O DMD ocorreu no 12º dia para o 10:1 e no 18° dia para os 15:1 e 20:1. As variáveis alcalinidade e dureza tiveram destaque sobre as variáveis de crescimento sendo também evidenciada na regressão linear simples. Já a análise de componentes principais (PCA), com 80% de explicação, identificou altos valores de TCE, densidade e R para o 10:1 e, elevados valores de alcalinidade, dureza, TD e NO2 para o 20:1. Assim, o uso de efluente proveniente do cultivo de Tilápia em sistema de bioflocos com relação C:N de 10:1 propiciou melhores resultados produtivos para a D. magnademonstrando ser uma opção para a produção de alimento vivo para a aquicultura.

Effect of the C: N ratio on Daphnia magna (Straus, 1820) production using tilapia farming wastewater / Efeito da relação C: N na produção de Daphnia magna (Straus, 1820) utilizando efluente do cultivo de tilapia

The purpose of this study was to produce Daphnia magna in wastewater from Tilapia farmed in a biofloc system, to evaluate three different carbohydrate:nitrogen ratios. The experiment was conducted for 30 days following a completely randomized experimental design, with the three treatments: C:N 10:1, C:N 15:1 and C:N 20:1, all fed with Chlorella vulgaris. The physical-chemical variables of the water analyzed were: temperature, dissolved oxygen (DO), pH, TAN, NO2, hardness and alkalinity. The following growth variables of the Daphnia were also evaluated: Maximum average density (MAD), Maximum density day (MDD), Specific growth rate (SGR), Doubling time (DT) and yield (Y). The water quality variables remained in the range of ideal conditions for the species, presenting significant differences (p <0.05) among the treatments for: pH, DO, hardness and alkalinity. Regarding the growth variables, significant differences (p <0.05) were observed, with higher MAD, Y and SGR values for the 10:1 treatment (3,433 ± 267 ind L-1, 245 ± 19 ind L-1 day- 1 and 45.3 ± 0.6% day-1, respectively) and lower for the 20:1 (1,011 ± 283 ind L-1, 55 ± 15 ind L-1 day-1 and 28.3 ± 1.6% day-1, respectively). The MDD occurred on day 12 for the 10:1 treatment and on day 18 for the 15:1 and 20:1 treatments. Alkalinity and hardness had stronger influence on the growth variables, which was also indicated by the simple linear regression. The principal component analysis (PCA), with 80% of explanation, identified high values of SGR, density and Y for the 10:1 and high values of alkalinity, hardness, DT and NO2 for the 20:1. Thus, the use of effluent from Tilapia farming in a biofloc system with a C:N ratio of 10:1 provided better production results for D. magna, demonstrating that it is an option for the production of live feed for aquaculture.(AU)

O presente trabalho teve como objetivo produzir Daphnia magna em água residual do cultivo de Tilápia em sistema de bioflocos, avaliando relações carboidrato:nitrogênio. O experimento teve duração de 30 dias seguindo delineamento experimental inteiramente casualizado, sendo os tratamentos: C:N 10:1, C:N 15:1 e C:N 20:1, todos com oferta de Chlorella vulgaris na dieta. Foram analisadas as variáveis físico-químicas: temperatura, OD, pH, TAN, NO2, dureza e alcalinidade; e as variáveis de crescimento: Densidade média máxima (DMX), Dia de máxima densidade (DMD), Taxa de crescimento específico (TCE), Tempo de duplicação (TD) e Rendimento (R). As variáveis de qualidade de água mantiveram-se na faixa ideal para a espécie, apresentando diferenças significativas (p<0,05) entre os tratamentos para: pH, OD, dureza e alcalinidade. Com relação às variáveis de crescimento, foram observadas diferenças significativas (p<0,05), com maiores valores de DMX, R e TCE para o tratamento 10:1 (3.433 ± 267 ind L-1, 245 ± 19 ind L-1 dia-1 e 45,3 ± 0,6 % dia-1, respectivamente) e menor para o 20:1 (1.011 ± 283 ind L-1, 55 ± 15 ind L-1 dia-1 e 28,3 ± 1,6 % dia-1, respectivamente). O DMD ocorreu no 12º dia para o 10:1 e no 18° dia para os 15:1 e 20:1. As variáveis alcalinidade e dureza tiveram destaque sobre as variáveis de crescimento sendo também evidenciada na regressão linear simples. Já a análise de componentes principais (PCA), com 80% de explicação, identificou altos valores de TCE, densidade e R para o 10:1 e, elevados valores de alcalinidade, dureza, TD e NO2 para o 20:1. Assim, o uso de efluente proveniente do cultivo de Tilápia em sistema de bioflocos com relação C:N de 10:1 propiciou melhores resultados produtivos para a D. magnademonstrando ser uma opção para a produção de alimento vivo para a aquicultura.(AU)

The intensive culture of nile tilapia supplemented with the microalgae Chlorella vulgaris in a biofloc system / Cultivo intensivo da tilápia do nilo suplementado com microalga Chlorella vulgaris em sistema de bioflocos

The aim of this study was to evaluate the performance of Nile tilapia fingerlings cultured in biofloc technology using different inoculation densities of Chlorella vulgaris. The experimental design was completely randomized with biofloc system and four densities of Chlorella vulgaris (0, 2.5, 5 and 10 x 104 cell mL-1), each with four replications. The study lasted 63 days and was carried out in tanks with a working volume of 40L, at a stocking density of 10 fish per experimental unit and a mean initial weight of approximately 1.86 g. The water quality variables showed no significant difference between treatments, especially total ammonia nitrogen and nitrite nitrogen, which were within acceptable levels for culture of the species. The variables of zootechnical performance were not affected by the different inoculation densities of the microalgae, achieving a final mean weight of approximately 21 g for all treatments, and survival rates greater than 80%. The weekly inoculation densities of the microalgae Chlorella vulgaris therefore had no influence on the growth of tilapia fingerlings cultured in a biofloc system.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de alevinos de tilápia do Nilo, cultivados em tecnologia de bioflocos, utilizando diferentes densidades de inoculação de Chlorella vulgaris. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, envolvendo o cultivo em sistema de bioflocos e quatro densidades de Chlorella vulgaris (0; 2,5; 5 e 10x104 cel mL-1), com quatro repetições cada. O trabalho teve duração de 63 dias, sendo realizado em caixas com 40L de volume útil, densidade de estocagem de 10 peixes por unidade experimental e peso médio inicial de aproximadamente 1,86 g. As variáveis de qualidade de água não apresentaram diferença significativa entre os tratamentos, principalmente o nitrogênio da amônia total e do nitrito, que estiveram dentro do nível aceitável para o cultivo da espécie. As variáveis de desempenho zootécnico não foram afetadas pelas diferentes densidades de inoculação da microalga, obtendo peso médio final de aproximadamente 21 g para os tratamentos e taxas de sobrevivência superiores a 80%. Portanto para estas densidades de inoculação da microalga Chlorella vulgaris, com frequência semanal, não apresentaram influência no crescimento de alevinos de tilápia cultivada com bioflocos.

The intensive culture of nile tilapia supplemented with the microalgae Chlorella vulgaris in a biofloc system / Cultivo intensivo da tilápia do nilo suplementado com microalga Chlorella vulgaris em sistema de bioflocos

The aim of this study was to evaluate the performance of Nile tilapia fingerlings cultured in biofloc technology using different inoculation densities of Chlorella vulgaris. The experimental design was completely randomized with biofloc system and four densities of Chlorella vulgaris (0, 2.5, 5 and 10 x 104 cell mL-1), each with four replications. The study lasted 63 days and was carried out in tanks with a working volume of 40L, at a stocking density of 10 fish per experimental unit and a mean initial weight of approximately 1.86 g. The water quality variables showed no significant difference between treatments, especially total ammonia nitrogen and nitrite nitrogen, which were within acceptable levels for culture of the species. The variables of zootechnical performance were not affected by the different inoculation densities of the microalgae, achieving a final mean weight of approximately 21 g for all treatments, and survival rates greater than 80%. The weekly inoculation densities of the microalgae Chlorella vulgaris therefore had no influence on the growth of tilapia fingerlings cultured in a biofloc system.(AU)

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de alevinos de tilápia do Nilo, cultivados em tecnologia de bioflocos, utilizando diferentes densidades de inoculação de Chlorella vulgaris. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, envolvendo o cultivo em sistema de bioflocos e quatro densidades de Chlorella vulgaris (0; 2,5; 5 e 10x104 cel mL-1), com quatro repetições cada. O trabalho teve duração de 63 dias, sendo realizado em caixas com 40L de volume útil, densidade de estocagem de 10 peixes por unidade experimental e peso médio inicial de aproximadamente 1,86 g. As variáveis de qualidade de água não apresentaram diferença significativa entre os tratamentos, principalmente o nitrogênio da amônia total e do nitrito, que estiveram dentro do nível aceitável para o cultivo da espécie. As variáveis de desempenho zootécnico não foram afetadas pelas diferentes densidades de inoculação da microalga, obtendo peso médio final de aproximadamente 21 g para os tratamentos e taxas de sobrevivência superiores a 80%. Portanto para estas densidades de inoculação da microalga Chlorella vulgaris, com frequência semanal, não apresentaram influência no crescimento de alevinos de tilápia cultivada com bioflocos.(AU)

Cultivo de alevines de tilapia en sistema biofloc bajo diferentes relaciones carbono/nitrógeno / Cultivo de alevinos de tilápia em sistema de bioflocos sob diferentes relações carbono/nitrogênio

En la presente investigación se evaluó el efecto de la relación carbono/nitrógeno (C:N), la calidad del agua, la productividad y la composición proximal de alevines de Oreochromis niloticusdurante 58 días de cultivo. El diseño experimental consistió de cuatro tratamientos: un sistema convencional (control) y tres sistemas biofloc (CN10, CN15 y CN20). Se utilizaron 12 unidades experimentales de 0.04 m3, con 30 peces (750 pez m-3) con peso promedio individual de 1.55±0.01 g. Se constató la existencia de interacción entre los parámetros de calidad de agua del sistema biofloc y los parámetros productivos de los alevines de tilapia. El tratamiento CN10 presentó una baja producción de sólidos sedimentables 38.61±0.54 mL L-1 (p<0.05), hecho que contribuyó con el rápido crecimiento de los individuos (21.7±2.18 g), alcanzando rendimientos finales promedios de 15.50±0.81 kg m-3 (p<0.05). Es posible concluir que el cultivo de alevinos de O. niloticus en sistema biofloc, con una relación C:N de 10, presentó el mejor rendimiento de producción si comparado con los otros tratamientos (CN15 y CN20).(AU)

Na presente pesquisa, avaliou-se o efeito da relação carbono/nitrogênio (C:N), na qualidade da água, produtividade e composição centesimal dos alevinos de Oreochromis niloticus durante 58 dias de cultivo. O desenho experimental consistiu em quatro tratamentos: um sistema convencional (controle) e três sistemas de biofloco (CN10, CN15 e CN20). Foram utilizadas 12 unidades experimentais de 0,04 m3, com 30 peixes (750 peixes m-3) com peso médio individual de 1,55±0,01 g. Verificou-se a existência de interação entre os parâmetros de qualidade da água do sistema de biofloco e os parâmetros produtivos dos alevinos de tilapia. O tratamento CN10 apresentou uma baixa produção de sólidos sedimentáveis, 38,61±0,54 mL L-1 (p<0,05), fato esse que contribuiu para o rápido crescimento dos indivíduos (21,7±2,18 g), atingindo uma produtividade final média de 15,50±0,81 kg m-3 (p<0,05). É possível concluir que o cultivo de alevinos de O. niloticus no sistema biofloco, com uma relação C:N de 10, apresentou o melhor rendimento de produção quando comparado aos outros tratamentos (CN15 e CN20).(AU)

Cultivo de alevines de tilapia en sistema biofloc bajo diferentes relaciones carbono/nitrógeno / Cultivo de alevinos de tilápia em sistema de bioflocos sob diferentes relações carbono/nitrogênio

En la presente investigación se evaluó el efecto de la relación carbono/nitrógeno (C:N), la calidad del agua, la productividad y la composición proximal de alevines de Oreochromis niloticusdurante 58 días de cultivo. El diseño experimental consistió de cuatro tratamientos: un sistema convencional (control) y tres sistemas biofloc (CN10, CN15 y CN20). Se utilizaron 12 unidades experimentales de 0.04 m3, con 30 peces (750 pez m-3) con peso promedio individual de 1.55±0.01 g. Se constató la existencia de interacción entre los parámetros de calidad de agua del sistema biofloc y los parámetros productivos de los alevines de tilapia. El tratamiento CN10 presentó una baja producción de sólidos sedimentables 38.61±0.54 mL L-1 (p<0.05), hecho que contribuyó con el rápido crecimiento de los individuos (21.7±2.18 g), alcanzando rendimientos finales promedios de 15.50±0.81 kg m-3 (p<0.05). Es posible concluir que el cultivo de alevinos de O. niloticus en sistema biofloc, con una relación C:N de 10, presentó el mejor rendimiento de producción si comparado con los otros tratamientos (CN15 y CN20).

Na presente pesquisa, avaliou-se o efeito da relação carbono/nitrogênio (C:N), na qualidade da água, produtividade e composição centesimal dos alevinos de Oreochromis niloticus durante 58 dias de cultivo. O desenho experimental consistiu em quatro tratamentos: um sistema convencional (controle) e três sistemas de biofloco (CN10, CN15 e CN20). Foram utilizadas 12 unidades experimentais de 0,04 m3, com 30 peixes (750 peixes m-3) com peso médio individual de 1,55±0,01 g. Verificou-se a existência de interação entre os parâmetros de qualidade da água do sistema de biofloco e os parâmetros produtivos dos alevinos de tilapia. O tratamento CN10 apresentou uma baixa produção de sólidos sedimentáveis, 38,61±0,54 mL L-1 (p<0,05), fato esse que contribuiu para o rápido crescimento dos indivíduos (21,7±2,18 g), atingindo uma produtividade final média de 15,50±0,81 kg m-3 (p<0,05). É possível concluir que o cultivo de alevinos de O. niloticus no sistema biofloco, com uma relação C:N de 10, apresentou o melhor rendimento de produção quando comparado aos outros tratamentos (CN15 e CN20).

Capacidade de suporte em cultivos superintensivos de Litopenaeus vannamei em sistema de Bioflocos

O pacote tecnológico para a produção super-intensiva de camarão em sistema de Bioflocos (BFT) vem sendo desenvolvido nas últimas décadas, visando uma produção biossegura, que não cause danos ao meio-ambiente, e que mesmo assim seja atrativa financeiramente. O presente estudo tem como objetivo aprimorar tal pacote tecnológico através da utilização de ferramentas e estratégias de manejo que permitam aumentar a produtividade do sistema. Para isso três experimentos foram realizados no Laboratório de Carcinocultura da Estação Marinha de Aquacultura (EMA) do Instituto de Oceanografia da Universidade Federal do Rio Grande IO-FURG, localizada no bairro Cassino na cidade de Rio Grande, RS, Brasil. No primeiro experimento (Capítulo 1) o objetivo foi avaliar o efeito de despescas parciais no cultivo do camarão marinho Litopenaeus vannamei na fase de engorda de um sistema de cultivo em BFT. O experimento foi conduzido em uma estufa com doze raceways experimentais, com 35m2 cada, supridos com água da praia do Cassino, RS. Os camarões foram estocados com peso médio de 0,01 g em densidade de 500 camarões.m-2. Após 98 dias de cultivo os doze raceways foram divididos em quatro tratamentos experimentais, os quais foram nomeados de acordo com o número de despescas parciais a serem feitas; O tratamento H0 não teve despescas parciais e foi utilizado como tratamento controle; Tratamento H1 teve apenas uma despesca parcial (50% da biomassa total); Tratamento H2 teve duas despescas parciais (33% da biomassa total em cada despesca) com intervalo de 28 dias entre cada; Tratamento H4 teve quatro despescas parciais (20% da biomassa total em cada despesca) com intervalos de 14 dias. No segundo experimento (Capítulo 2) com o objetivo de avaliar a forma mais eficiente de posicionar os substratos artificiais nos tanques de cultivo, foram determinados três tratamentos experimentais com três repetições cada: (i) tratamento sem a adição do substrato (WS); (ii) tratamento com a adição de substratos verticais (VS); e, (iii) tratamento com a adição de substratos horizontais (HS). A adição dos substratos artificiais foi feita com o objetivo de aumentar em 100% da área total das paredes internas do tanque. Camarões com peso inicial de 0,35 g foram estocados em densidade de 500 camarões.m-2 e cultivados em sistema BFT durante 84 dias. O terceiro experimento (Capítulo 3) teve o objetivo de definir a densidade de estocagem mais elevada e mais eficiente produtivamente para cada fase de um sistema multifásico de produção de camarão em sistema BFT. O ix experimento foi dividido em quatro fases de acordo com a faixa de peso dos camarões a serem estocados. Fase 1, camarões estocados com peso inicial de 0,002 g; Fase 2, peso inicial de 1,04 g; Fase 3, peso inicial de 6,09 g; Fase 4, peso inicial de 12,51 g. Os tratamentos experimentais aplicados foram as diferentes densidades de estocagem que foram realizados em triplicata, cada fase teve duração de 40 dias e densidades especificas como seguem: Fase 1: densidades de estocagem de 3.750, 7.500, 11.250, e 15.000 camarões.m-3; Fase 2: densidades de estocagem de 750, 1.125, 1.500, 1.875, e 2.250 camarões.m-3; Fase 3: densidades de estocagem de 500, 750, 1.000, 1.250, e 1.500 camarões.m-3. Os parâmetros de qualidade de água foram mantidos dentro dos níveis considerados ideais para o cultivo do L. vannamei em todos os experimentos. No experimento 1, os resultados encontrados indicam que as despescas parciais podem influenciar positivamente nos parâmetros produtivos, tais como: sobrevivência, conversão alimentar aparente, crescimento semanal, peso final e produtividade (Kg.m2). Além disso, foram observadas evidências de crescimento compensatório promovido pelas despescas parciais. No experimento 2, os resultados encontrados demonstram que a orientação (vertical ou horizontal) em que os substratos artificiais são posicionados é relevante, e deve ser previamente planejada considerando diversos fatores como a dinâmica de movimentação da água, o formato dos tanques e dos substratos bem como o tipo de sistema de aeração que está sendo utilizado. Além disso, os resultados confirmam que a utilização dos substratos artificiais traz benefícios para o sistema. No experimento 3, os resultados obtidos confirmam a influência da densidade de estocagem no padrão de crescimento dos camarões mesmo com condições ótimas de qualidade da água e propõe que da mesma forma que a deterioração da qualidade da água é o fator limitante para a capacidade de suporte do sistema, o estresse comportamental dos camarões gerado pela falta espaço em virtude da superlotação é o fator limitante da biomassa máxima de cultivo do camarão (limite biológico). Como conclusão, os estudos desenvolvidos nesta tese evidenciam que ainda há potencial para aumentar os limites produtivos estabelecidos em sistemas super-intensivos de produção do L. vannamei em BFT.

The technological package for the super-intensive production of shrimp in the Biofloc system (BFT) has been developed in the last decades, aiming at a production system that has biosecurity, that is environmental friendly, and financially attractive. The present study objective is to improve this technological package through the use of tools and management strategies that allows to increase the systems productivity. For this, three experiments were carried out at the Marine Station of Aquaculture, Universidade Federal de Rio Grande-FURG, located at the Cassino beach in the city of Rio Grande, RS, Brazil. In the first experiment (Chapter 1) the purpose was to evaluate the effect of partial harvest management on Litopenaeus vannamei reared in BFT system. The experiment was divided in four experimental treatments according to the number of partial harvests. Treatment H0 had no partial harvest, H1 had one partial harvest (50% of total biomass), H2 had two partial harvests (33% of total biomass each), and H4 that had four partial harvests (20% of total biomass each). The second experiment (Chapter 2) in order to evaluate the most efficient way to use the artificial substrates, determined three experimental treatments, each of them performed in a triplicate: i. culture without artificial substrate (WS); ii. Culture with vertical substrate (VS), and iii. Culture with horizontal substrate (HS). Each substrate aimed to increase 100% of the total tank inner surface walls area. Densities of 500 shrimp.m-2 with an initial weight of 0.35 g were cultured during 84 days on a BFT system. The third experiment (Chapter 3), aiming to define the most adequate highest stocking densities for each stage of a multi-phase system. Was divided into four phases according to the size: Phase 1, shrimp were stocked with initial weight of 0.002 g; Phase 2, initial weight of 1.04 g; Phase 3, initial weight of 6.09 g; and, Phase 4, initial weight of 12.51 g. Each phase lasted for 40 days, and the treatments applied were the different stocking densities. Phase 1: Stocking densities of 3,750; 7,500; 11,250; and, 15,000 shrimps.m-3; Phase 2: Stocking densities of 750; 1,125; 1,500; 1,875; and, 2,250 shrimps.m-3; Phase 3: Stocking density of 500; 750; 1,000; 1,250; and, 1,500 shrimps.m-3; Phase 4: Stocking density of 375; 750; 1,125; and, 1,500 shrimps.m-3. The water quality parameters were maintained within the optimum levels for the L. vannamei development during all the experiments. The results obtained in the experiment 1, suggest that the partial harvest management in BFT system can leverage productivity. In the experiment 2, the results suggests that the xi increase in the relative area can reduce shrimp stress therefore increasing survival, and that vertical substrate presented more benefits than horizontal substrate. In addition, that is important to consider shrimp behavior when developing new tools. In the experiment 3, the results demonstrate that the shrimp stocking density affect the productive parameters, such as final weight, survival, FCR and yields for all the different phases. In addition, demonstrated that even with the ideal water quality parameters the production was limited by the shrimp biological limit. As a general conclusion, these results shows that there is still potential to increase the production limits established for the production of L. vannamei in BFT super-intensive system.

Criação de Tilápias no Rio Grande do Sul, cenário atual e perspectivas de crescimento

A rápida expansão da aquicultura nas últimas décadas, com destaque a produção de tilápias Oreochromis niloticus no Brasil, gerou grandes oportunidades econômicas para os produtores rurais. No entanto, regiões de clima temperado não apresentam condições ambientais ideais para o cultivo da tilápia devido ao rigoroso inverno. Diante desse contexto o sistema de cultivo em bioflocos (BFT Biofloc Technology) e o cultivo em sistema fechado de recirculação de água (RAS Recirculating Aquaculture System), surgem como uma importante alternativa para alevinagem dessa espécie durante o inverno. Os resultados demonstram que, a intensificação da produção de alevinos em sistemas de BFT e RAS, durante o inverno, afetou o crescimento do peixes. Porém, os alevinos produzidos em altas densidades e baixas temperaturas apresentaram crescimento compensatório pleno quando re-estocados em densidades e temperatura adequadas. Os resultados obtidos na presente tese podem colaborar para o desenvolvimento da produção de tilápia Oreochromis niloticus no Rio Grande do Sul.

The rapid expansion of aquaculture in recent decades, especially the production of tilapia Oreochromis niloticus in Brazil, has generated great economic opportunities for farmres. However, temperate climate regions do not present ideal environmental conditions for tilapia cultivation due to the harsh winter. In this context, the biofloc cultivation system (BFT Biofloc Technology) and the cultivation in a closed water recirculating system (RAS Recirculating Aquaculture System) emerge as an important alternative for hatching this species during the winter. The results demonstrate that the intensification of fingerling production in BFT and RAS systems, during the winter, affected fish growth. However, fingerlings produced at high densities and low temperatures showed full compensatory growth when re-stocked at adequate densities and temperature. The results obtained in this thesis may contribute to the development of tilapia Oreochromis niloticus production in Rio Grande do Sul.

ÁCIDO CÍTRICO NA DIETA PARA ALEVINOS DE TILÁPIA DO NILO (Oreochromis niloticus) EM SISTEMA DE BIOFLOCOS MELHORA O DESEMPENHO ZOOTÉCNICO E STATUS ANTIOXIDANTE

A necessidade de produzir mais em espaços menores, tem feito a tecnologia de bioflocos (BFT) ser largamente aplicado na aquicultura por se tratar de um sistema intensivo, porém sustentável. A técnica é baseada no crescimento de microrganismos que tem função na manutenção da qualidade de água, além de poder servir com fonte nutricional para diversas espécies de peixes e camarões. Neste sentido, um sistema sustentável aliado a uma dieta com inclusão de um aditivo com características acidificantes a nível intestinal pode causar uma melhora na utilização dos nutrientes, elevando o desempenho zootécnico e a saúde dos animais. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho zootécnico de tilápias do nillo (Oreochromis niloticus) linhagem GIFT, alimentadas com diferentes níveis de inclusão de ácido cítrico na dieta, controle (A) 0; (B) 50; (C) 100; (D) 150; (E) 200 mg/Kg de ração totalizando 5 tratamentos com 4 repetições cada. O experimento teve duração de 45 dias e foi utilizado 200 alevinos com peso inicial de 1,76 ± 0,11 divididos aleatoriamente em 20 unidades experimentais, foram avaliados em um delineamento inteiramente casualisado. Os resultados obtidos apresentaram diferença significativa para o peso final, onde o grupo que não recebeu o aditivo na dieta teve o pior desempenho e os demais que receberam tiveram resultados similares. Foi avaliado também o peso de fígado, intestino e índice hepático, intestinal que não tiveram resultados significativamente diferentes entre os grupos testados, o que indica que por mais que o ácido cítrico seja benéfico para o desenvolvimento de tilápias, ainda assim não estimula o desenvolvimento de órgãos no processo de digestão. A análise do sangue revelou uma diferença significativa para parâmetros de avaliação do status antioxidante, onde espécies reativas ao oxigênio (ROS) teve o grupo controle com a maior média apresentada, o que pode ser considerado um indicador de maior número de radicais livres nos animais deste grupo, para os demais grupos testados os resultados foram semelhantes entre si. O resultado da enzima Glutationa S-Transferase (GST) que tem entre suas funções desintoxicar o fígado, teve o grupo D com a maior média exposta, e os demais grupos com resultados semelhantes. Já para os tióis não proteicos (NPSH) o grupo D teve média superior aos grupos A e B, e semelhante aos grupos C e E o que significa que estes grupos tiveram um estímulo maior de antioxidante NPSH, que é benéfico e pode contribuir para um desenvolvimento melhor e mais saudável do animal. Visto que a busca por ingredientes alternativos e aditivos em dietas para organismos aquáticos é de extrema importância para a aquicultura, o experimento demonstrou resultados promissor e que podem contribuir para a nutrição de tilápias em sistemas fechados.

The need to produce more in smaller spaces has made biofloco technology (BFT) widely applied in aquaculture because it is an intensive but sustainable system. The technique is based on the growth of microorganisms that has a role in maintaining water quality, besides being able to serve as a nutritional source for several species of fish and shrimp. In this sense, a sustainable system combined with a diet with the inclusion of an additive with acidifying characteristics at the intestinal level can cause an eleven in the use of nutrients, increasing zootechnical performance and animal health. Thus, the objective of this work was to evaluate the zootechnical performance of tilapia of the nillo (Oreochromis niloticus) GIFT scan, fed with different levels of citric acid inclusion in the diet, control (A) 0; (B) 50; (C) 100; (D) 150; (E) 200 mg/kg of feed totaling 5 treatments with 4 replicates each. The experiment lasted 45 days and used 200 fingerlings with an initial weight of 1.76 ± 0.11 randomly divided into 20 experimental units, which were evaluated in a completely randomized design. The results obtained showed a significant difference for the final weight, where the group that did not receive the additive in the diet had the worst performance and the others who received them had similar results. It was also evaluated the weight of liver, intestine, and liver index, intestinal that did not have significantly different results between the groups tested, which indicates that although citric acid is beneficial for the development of tilapia, it does not stimulate the development of organs in the digestion process. Blood analysis revealed a significant difference for antioxidant status assessment parameters, where oxygen-reactive species (ROS) had the control group with the highest mean presented, which can be considered an indicator of a higher number of free radicals in the animals of this group, for the other groups tested the results were similar to each other. The result of the enzyme Glutathione S-Transferase (GST) that has among its functions detoxifying the liver, had group D with the highest average exposed, and the other groups with similar results. For non-protein tics (SPL) group D had a higher average than groups A and B, and similar to groups C and E, which means that these groups had a higher stimulation of antioxidant SPL, which is beneficial and can contribute to the better and healthier development of the animal. Since the search for alternative ingredients and additives in diets for aquatic organisms is extremely important for aquaculture, the experiment demonstrated promising results that can contribute to the nutrition of tilapia in closed systems.

Sustainability of tilapia production systems

Numerous systems, models, and production techniques have been developed to minimize the environmental impact of aquaculture and make this activity more sustainable. In this context, the thesis aims at developing and investigating sustainable production systems for tilapia farming in Brazil. The thesis comprises eight chapters. Chapter 1 brings a brief theoretical background, the research objectives and thesis approach and outline. Chapter 2 reviews the standards, potentialities, deficiencies, and applications of the emergy method in the sustainability assessment of aquaculture production systems. In this chapter, we also discuss and propose improvements on the emergy synthesis for measuring aquaculture sustainability. In Chapter 3 and 4, the sustainability of commercial tilapia production in aquaponics and biofloc-based systems were evaluated, respectively, using emergy synthesis. We also indicate alternative management to reduce systems issues and boost the sustainability of them. An innovative way to account for ecosystem services and disservices within emergy synthesis is proposed and discussed in Chapter 3 to accurately capture the environmental performance for aquaponics systems. The findings presented in Chapter 3 and 4 suggest that aquaponics and biofloc are systems potentially sustainable for tilapia farming in Brazil. However, improvements should be done in both food production systems to improve their sustainable performance. Chapter 5 and 6 investigate the technical feasibility of reducing the amount of feed in periphyton-based systems to produce tilapia in ponds and cages located in a farm dam. The tilapia growth performance presented in Chapter 5 indicates that the proposed production models are promising strategies for using natural food in a periphyton-based system and reusing effluents from monocultures. On the other hand, Chapter 6 shows that rearing tilapia in a farm dam with water poor in nutrients result in low availability of the periphyton and, consequently, the tilapia under feed restriction could not take advantage of the periphyton as natural food. In the study presented in Chapter 7, we show the consumer preferences and perceptions regarding the market for sustainable/certified aquaculture products in Brazil. As the main result of Chapter 7, we found that most Brazilian fish consumers are aware of what certification is and the aspects involved in it. In general, the set of information and findings presented in this thesis can be considered as an important step to support the development of public policies and certification programs to make aquaculture a more sustainable activity.

Inúmeros sistemas, modelos, e técnicas de produção tem sido desenvolvidas para minimizar o impacto ambiental da aquicultura e fazer essa atividade mais sustentável. Nesse contexto, essa tese tem como objetivo desenvolver e investigar sistemas sustentáveis para produção de tilápia no Brasil. A tese é composta de oito capítulos. O Capítulo 1 compreende um breve embasamento teórico, os objetivos e a abordagem da tese. O Capítulo 2 analisa os padrões, potencialidades, deficiências e aplicações da síntese em emergia na avaliação da sustentabilidade dos sistemas de produção de aquicultura. Neste capítulo, também discutimos e propomos melhorias na síntese em emergia para medir a sustentabilidade da aquicultura. Nos Capítulos 3 e 4, a sustentabilidade da produção comercial de tilápia em sistemas aquapônicos e baseados em bioflocos foi avaliada usando síntese em emergia. Também indicamos uma gestão alternativa para reduzir os problemas dos sistemas e aumentar a sustentabilidade dos mesmos. Uma maneira inovadora de contabilizar os serviços e desserviços do ecossistema na síntese em emergia é proposta e discutida no Capítulo 3 para medir com precisão o desempenho ambiental dos sistemas aquapônicos. Os resultados apresentados nos Capítulos 3 e 4 sugerem que a aquaponia e o bioflocos são sistemas potencialmente sustentáveis para a criação de tilápia no Brasil. No entanto, melhorias devem ser feitas em ambos os sistemas de produção para melhorar seu desempenho sustentável. Os Capítulos 5 e 6 investigam a viabilidade técnica de reduzir a quantidade de ração em sistemas baseados em perifíton para produzir tilápia em viveiros e em tanques-rede alocados em pequenos reservatórios. O desempenho do crescimento da tilápia apresentado no Capítulo 5 indica que os modelos de produção propostos são estratégias promissoras para o uso de alimentos naturais em um sistema baseado em perifíton e reutilização de efluentes de monoculturas. Por outro lado, o Capítulo 6 mostra que a criação de tilápia em pequeno reservatório com água pobre em nutrientes resulta em baixa disponibilidade do perifíton e, consequentemente, a tilápia sob restrição alimentar não poderia aproveitar o perifíton como alimento natural. No estudo apresentado no Capítulo 7, mostramos as preferências e percepções dos consumidores em relação ao mercado de produtos aquícolas sustentáveis / certificados no Brasil. Como resultado principal do Capítulo 7, descobrimos que a maioria dos consumidores brasileiros de pescado está ciente do que é certificação e dos aspectos envolvidos nela. De maneira geral, o conjunto de informações e resultados apresentados nesta tese pode ser considerado um passo importante para apoiar o desenvolvimento de políticas públicas e programas de certificação que tornem a aqüicultura uma atividade mais sustentável.

White sugar as carbon source for shrimp nursery in a biofloc system / Açúcar refinado como fonte de carbono no berçário de camarões cultivados em sistema de bioflocos

The aim was to evaluate the use of white sugar as carbon source for shrimp nursery reared in in a biofloc system. We used Eight tanks of 800 L stoked with 3000 shrimp m-3. Half of the tanks received white sugar as a carbon source and other tanks molasses (control). Water quality parameters remained within the recommended limits for marine shrimp. However, the total ammonia was higher in the treatment with white sugar compared to control. The alkalinity and phosphate were higher in control. The performance (final weight, survival, feed conversion and productivity) were not different between treatments. Nevertheless, the cost of white sugar in kilogram of shrimp produced was 62% lower compared to treatment with molasses. The study showed that white sugar can be used in shrimp nursery fertilization and aids to reduce production costs.(AU)

Objetivou-se avaliar o uso de açúcar refinado como fonte de carbono no berçário de camarões marinhos em sistema de bioflocos. Foram utilizados oito tanques de 800 L povoados com 3.000 camarões m-3, sendo que metade dos tanques recebeu açúcar refinado como fonte de carbono e o restante, melaço de cana-de-açúcar (controle). Os valores dos parâmetros de qualidade de água mantiveram-se dentro dos limites aceitáveis para o camarão marinho. Contudo, o teor de amônia total foi superior no tratamento com açúcar refinado em relação ao registrado no controle. A alcalinidade e fosfato foram superiores no controle. Os índices produtivos avaliados (peso final, sobrevivência, conversão alimentar e produtividade) não foram diferentes entre os tratamentos. Entretanto, o custo do açúcar refinado para produção de um quilograma do camarão foi 62% inferior ao do melaço (tratamento controle). O estudo mostra que o açúcar refinado pode ser usado na fertilização do berçário de camarão e auxiliar na redução dos custos de produção.(AU)