Produção de pós-larvas de tilápia do Nilo em sistemade recirculação de água com tanques retangulares e diferentes designs de entrada de água / Nile tilapia post-larvae production in a recirculating aquaculture system with rectangular tanks and different water inlet designs

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de diferentes formas de entrada de água em tanques retangulares na produção de pós-larvas de tilápia do Nilo em sistema de recirculação. 720 animais com peso de 0,02 g e comprimento de 12.52 mm foram distribuídos em 12 tanques retangulares, com relação de comprimento/largura de 1,20 e vazão de entrada de água de 3,2 vezes o volume útil dos tanques. Os tratamentos consistiram em três designs de entrada de água: superior, única vertical submersa e dupla vertical submersa, com quatro repetições cada. Foram avaliados o desempenho produtivo (peso e comprimento final, taxa de crescimento específico, fator de condição e sobrevivência) e a qualidade de água (pH, oxigênio dissolvido, temperatura, sólidos dissolvidose condutividade elétrica). O oxigênio dissolvido foi avaliado nas quatro extremidades e ao centro de cada tanque para verificar a existência de zonas mortas. Além disso, foi verificado a concentração de sólidos suspensos, 30 minutos após o arraçoamento aos 21 dias de estudo. O design de entrada de água não influenciou no desempenho produtivo e nos parâmetros gerais de qualidade de água (p>0,05). Não houve diferença na concentração de oxigênio dissolvido dentro do tanque do mesmo tratamento, indicando que não houve formação de zonas mortas (p>0,05). Houve diferença na concentração de oxigênio dissolvido nas extremidades e no centro dos tanques, devido aos tratamentos, onde os menores valores foram verificados para os tanques com entrada de água única vertical submersa (p<0,05). Os tanques com dupla entrada vertical submersa apresentaram menor concentração de sólidos suspensos, em comparação aos demais tratamentos (p<0,05). Dessa forma, não é indicado a utilização de entrada única vertical submersa e como nãohouve influência negativa no desempenho produtivo e qualidade de água, é possível produzir pós-larvas de tilápia do Nilo com entrada de água superior.

The aim of the present study was to evaluate the effect of the water inlet design in rectangular tanks, on the water quality and productive performance of Nile tilapia post-larvae. 720 animals weighing 0.02 g and 12.52 mm in length were distributed in 12 rectangular tanks, with a length/width ratio of 1.20 and a water inlet flow of 3.2 times the useful volume of the tanks. The treatments consisted of three water inlet designs: upper, single vertical submerged, and double vertical submerged, distributed in four replicates each. Productive performance (weight and final length, specific growth rate, condition factor and survival) and water quality (pH, dissolved oxygen, temperature, dissolved solids and electrical conductivity) parameter were evaluated. Dissolved oxygen was evaluated at the four ends and center of each tank to check for dead zones. In addition, the suspended solids concentration was evaluated 30 minutes after feeding at 21 days of study. The water inlet design did not influence theproductive performance and the general parameter of water quality (p>0.05). There was no difference in the concentration of dissolved oxygen within the tank for each treatment, which indicates that there was no formation of dead zones (p>0.05). There wasa difference in the concentration of dissolved oxygen in the extremities and the center of the tanks due to the treatments, where the lowest values were verifies for the tanks with submerged vertical water inlet (p<0.05). The tanks with submerged verticaldouble inlets showed a lower concentration of suspended solids, compared to the other treatments (p<0.05). Thus, the use of a single vertical submerged inlet is not indicated and there was no negative influence on production performance and water quality,it is possible to produce Nile tilapia post-larvae with upper water inlet.

Produção de pós-larvas de tilápia do Nilo em sistemade recirculação de água com tanques retangulares e diferentes designs de entrada de água / Nile tilapia post-larvae production in a recirculating aquaculture system with rectangular tanks and different water inlet designs

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de diferentes formas de entrada de água em tanques retangulares na produção de pós-larvas de tilápia do Nilo em sistema de recirculação. 720 animais com peso de 0,02 g e comprimento de 12.52 mm foram distribuídos em 12 tanques retangulares, com relação de comprimento/largura de 1,20 e vazão de entrada de água de 3,2 vezes o volume útil dos tanques. Os tratamentos consistiram em três designs de entrada de água: superior, única vertical submersa e dupla vertical submersa, com quatro repetições cada. Foram avaliados o desempenho produtivo (peso e comprimento final, taxa de crescimento específico, fator de condição e sobrevivência) e a qualidade de água (pH, oxigênio dissolvido, temperatura, sólidos dissolvidose condutividade elétrica). O oxigênio dissolvido foi avaliado nas quatro extremidades e ao centro de cada tanque para verificar a existência de zonas mortas. Além disso, foi verificado a concentração de sólidos suspensos, 30 minutos após o arraçoamento aos 21 dias de estudo. O design de entrada de água não influenciou no desempenho produtivo e nos parâmetros gerais de qualidade de água (p>0,05). Não houve diferença na concentração de oxigênio dissolvido dentro do tanque do mesmo tratamento, indicando que não houve formação de zonas mortas (p>0,05). Houve diferença na concentração de oxigênio dissolvido nas extremidades e no centro dos tanques, devido aos tratamentos, onde os menores valores foram verificados para os tanques com entrada de água única vertical submersa (p<0,05). Os tanques com dupla entrada vertical submersa apresentaram menor concentração de sólidos suspensos, em comparação aos demais tratamentos (p<0,05). Dessa forma, não é indicado a utilização de entrada única vertical submersa e como nãohouve influência negativa no desempenho produtivo e qualidade de água, é possível produzir pós-larvas de tilápia do Nilo com entrada de água superior.(AU)

The aim of the present study was to evaluate the effect of the water inlet design in rectangular tanks, on the water quality and productive performance of Nile tilapia post-larvae. 720 animals weighing 0.02 g and 12.52 mm in length were distributed in 12 rectangular tanks, with a length/width ratio of 1.20 and a water inlet flow of 3.2 times the useful volume of the tanks. The treatments consisted of three water inlet designs: upper, single vertical submerged, and double vertical submerged, distributed in four replicates each. Productive performance (weight and final length, specific growth rate, condition factor and survival) and water quality (pH, dissolved oxygen, temperature, dissolved solids and electrical conductivity) parameter were evaluated. Dissolved oxygen was evaluated at the four ends and center of each tank to check for dead zones. In addition, the suspended solids concentration was evaluated 30 minutes after feeding at 21 days of study. The water inlet design did not influence theproductive performance and the general parameter of water quality (p>0.05). There was no difference in the concentration of dissolved oxygen within the tank for each treatment, which indicates that there was no formation of dead zones (p>0.05). There wasa difference in the concentration of dissolved oxygen in the extremities and the center of the tanks due to the treatments, where the lowest values were verifies for the tanks with submerged vertical water inlet (p<0.05). The tanks with submerged verticaldouble inlets showed a lower concentration of suspended solids, compared to the other treatments (p<0.05). Thus, the use of a single vertical submerged inlet is not indicated and there was no negative influence on production performance and water quality,it is possible to produce Nile tilapia post-larvae with upper water inlet.(AU)

Application of computational fluid dynamics on a study in swine facilities with mechanical ventilation system

Ventilation systems used in swine facilities deserve to be studied because they directly affect productivity in the pig farming sector. Bearing this in mind the uniformity of air distribution and temperature is essential to animal welfare in this breeding environment. Thus, the purpose of this study was to identify whether changes in air entrances and exhaust fan positioning could influence air velocity and temperature distribution. The experimental data were collected in a commercial full-scale sow facility. Validation was carried out by comparing the simulated air temperatures and data measured in the field. These results showed agreement between data with a maximum relative error of approximately 3 %. The real settings showed a gradual increase in the air velocity from the air entrances and dead zones due to the change in airflow direction. There was no difference when the positioning of the exhaust fans was altered or was maintained in the original air entrances. The proposed arrangement with only one air inlet reduced the areas of low air movement as a consequence of the change in flow direction. Furthermore, the variables have the same pattern along the transversal plane. The simulations showed that the position of the air inlets had a higher influence on temperature distribution.

Application of computational fluid dynamics on a study in swine facilities with mechanical ventilation system

Ventilation systems used in swine facilities deserve to be studied because they directly affect productivity in the pig farming sector. Bearing this in mind the uniformity of air distribution and temperature is essential to animal welfare in this breeding environment. Thus, the purpose of this study was to identify whether changes in air entrances and exhaust fan positioning could influence air velocity and temperature distribution. The experimental data were collected in a commercial full-scale sow facility. Validation was carried out by comparing the simulated air temperatures and data measured in the field. These results showed agreement between data with a maximum relative error of approximately 3 %. The real settings showed a gradual increase in the air velocity from the air entrances and dead zones due to the change in airflow direction. There was no difference when the positioning of the exhaust fans was altered or was maintained in the original air entrances. The proposed arrangement with only one air inlet reduced the areas of low air movement as a consequence of the change in flow direction. Furthermore, the variables have the same pattern along the transversal plane. The simulations showed that the position of the air inlets had a higher influence on temperature distribution.(AU)

Review of thirty-two years of toothed whale strandings in Santa Catarina, southern Brazil (Cetacea: Odontoceti)

Marine mammal strandings provide valuable insights into local biodiversity. Strandings can be caused by both natural and anthropogenic factors. In the state of Santa Catarina, Southern Brazil, organized marine mammal collections started in the 1980s through opportunistic and non-systematic collection efforts, representing a record of over 30 years of marine biodiversity. This study aimed to perform a preliminary review of 32 years of stranding records within this region. The secondary aim was to elucidate the stranding dynamics of the three most commonly recorded species. A total of 460 records were obtained, representing 17 species of odontocetes. The species registered most frequently were the franciscana, Pontoporia blainvillei (Gervais & d' Orbigny, 1844) (n = 173), bottlenose dolphin, Tursiops truncatus (Montagu, 1821) (n = 100), and Guiana dolphin Sotalia guianensis (Van Bénéden, 1864) (n = 97). Most of the stranding records were observed in the second half of the year during the austral winter and spring. The apparent causes of death could not be determined for most of the specimens due to carcass decomposition. For the specimens in which the apparent cause of death could be determined, 27% of the strandings were compatible with anthropogenic interactions. While the focus of this study was a preliminary assessment of stranding data obtained through opportunistic collection, it is evident that future systematic monitoring efforts and stable networks of collaborators will generate more reliable coastal biodiversity inventories and will allow the knowledge of population dynamics of marine mammal species. In particular, for threatened and vulnerable species, or species with poor natural history data, strandings are a fundamental tool for the understanding of marine biodiversity. Ideally, future more refined analyses of stranding data should be used to inform conservation and management policies and to elucidate the biology and ecology of marine and coastal...

Review of thirty-two years of toothed whale strandings in Santa Catarina, southern Brazil (Cetacea: Odontoceti)

Marine mammal strandings provide valuable insights into local biodiversity. Strandings can be caused by both natural and anthropogenic factors. In the state of Santa Catarina, Southern Brazil, organized marine mammal collections started in the 1980s through opportunistic and non-systematic collection efforts, representing a record of over 30 years of marine biodiversity. This study aimed to perform a preliminary review of 32 years of stranding records within this region. The secondary aim was to elucidate the stranding dynamics of the three most commonly recorded species. A total of 460 records were obtained, representing 17 species of odontocetes. The species registered most frequently were the franciscana, Pontoporia blainvillei (Gervais & d' Orbigny, 1844) (n = 173), bottlenose dolphin, Tursiops truncatus (Montagu, 1821) (n = 100), and Guiana dolphin Sotalia guianensis (Van Bénéden, 1864) (n = 97). Most of the stranding records were observed in the second half of the year during the austral winter and spring. The apparent causes of death could not be determined for most of the specimens due to carcass decomposition. For the specimens in which the apparent cause of death could be determined, 27% of the strandings were compatible with anthropogenic interactions. While the focus of this study was a preliminary assessment of stranding data obtained through opportunistic collection, it is evident that future systematic monitoring efforts and stable networks of collaborators will generate more reliable coastal biodiversity inventories and will allow the knowledge of population dynamics of marine mammal species. In particular, for threatened and vulnerable species, or species with poor natural history data, strandings are a fundamental tool for the understanding of marine biodiversity. Ideally, future more refined analyses of stranding data should be used to inform conservation and management policies and to elucidate the biology and ecology of marine and coastal...(AU)

Myxomycetes from mangroves: species occurring in the state of Maranhão, northeastern Brazil

Abstract Mangrove swamps and forests cover over 137,000 km2 distributed latitudinally among subtropical zones, 7% of which are in Brazil, with a greater density in the countrys northernmost region. Considering that the community of Myxomycetes recorded for this environment is hardly known, three areas located in the state of Maranhão were investigated. Two field trips were conducted, one at the beginning of the rainy season and another during the dry season. In each area, two plots (125 m2) equidistant 100 m apart from each other were surveyed. In these areas, standing dead tree trunks and dead branches still attached to the mother plant that were above the tideline, were examined. On these same occasions, samples of the aerial litter and from the cortex of living trees (Rhizophora) were collected for the preparation of moist chambers cultures. Twenty-one specimens were obtained from field and moist chambers, belonging to 11 species, distributed in nine genera and five families. Seven species are new records from Maranhão. There was a predominance of r-strategist (73%) over K-strategist (27%) species. Cribraria violacea, Comatricha tenerrima, Echinostelium minutum, and Fuligo septica are new worldwide records from mangrove environments, and Oligonema flavidum is reported for the first time from Brazil.

Resumo Os manguezais ocupam mais de 137.000 km2, distribuídos latitudinalmente entre as zonas subtropicais e 7% encontra-se no Brasil, com maior densidade entre os estados do Pará e Maranhão, na região norte do país. Considerando que a comunidade de mixomicetos registrada para este ambiente é pouco conhecida, três áreas localizadas no estado do Maranhão foram investigadas. Duas excursões foram realizadas, uma no início da estação chuvosa e outra na estiagem. Em cada área, foram georeferenciadas e exploradas duas parcelas (125 m2) equidistantes 100 m uma da outra foram avaliadas. Nestas, foram explorados troncos mortos em pé e galhos mortos ainda presos à planta-mãe, acima da linha da maré. Nas mesmas ocasiões foram coletadas amostras de folhedo aéreo e córtex de árvores vivas (Rhizophora) para montagem de câmaras-úmidas. Foram obtidos 21 espécimes de campo e câmara-úmida, pertencentes a 11 espécies, distribuídas em nove gêneros e cinco famílias. Sete espécies são novos registros para o Maranhão. Predominaram espécies r-estrategistas (73%), e 27% K-estrategistas. Cribraria violacea, Comatricha tenerrima, Echinostelium minutum e Fuligo septica são novos registros para o ambiente de manguezal, e Oligonema flavidum é registrada pela primeira vez no Brasil.

Myxomycetes from mangroves: species occurring in the state of Maranhão, northeastern Brazil / Myxomycetes em manguezais: espécies ocorrentes no estado do Maranhão, nordeste do Brasil

Mangrove swamps and forests cover over 137,000 km2 distributed latitudinally among subtropical zones, 7% of which are in Brazil, with a greater density in the countrys northernmost region. Considering that the community of Myxomycetes recorded for this environment is hardly known, three areas located in the state of Maranhão were investigated. Two field trips were conducted, one at the beginning of the rainy season and another during the dry season. In each area, two plots (125 m2) equidistant 100 m apart from each other were surveyed. In these areas, standing dead tree trunks and dead branches still attached to the mother plant that were above the tideline, were examined. On these same occasions, samples of the aerial litter and from the cortex of living trees (Rhizophora) were collected for the preparation of moist chambers cultures. Twenty-one specimens were obtained from field and moist chambers, belonging to 11 species, distributed in nine genera and five families. Seven species are new records from Maranhão. There was a predominance of r-strategist (73%) over K-strategist (27%) species. Cribraria violacea, Comatricha tenerrima, Echinostelium minutum, and Fuligo septica are new worldwide records from mangrove environments, and Oligonema flavidum is reported for the first time from Brazil.(AU)

Os manguezais ocupam mais de 137.000 km2, distribuídos latitudinalmente entre as zonas subtropicais e 7% encontra-se no Brasil, com maior densidade entre os estados do Pará e Maranhão, na região norte do país. Considerando que a comunidade de mixomicetos registrada para este ambiente é pouco conhecida, três áreas localizadas no estado do Maranhão foram investigadas. Duas excursões foram realizadas, uma no início da estação chuvosa e outra na estiagem. Em cada área, foram georeferenciadas e exploradas duas parcelas (125 m2) equidistantes 100 m uma da outra foram avaliadas. Nestas, foram explorados troncos mortos em pé e galhos mortos ainda presos à planta-mãe, acima da linha da maré. Nas mesmas ocasiões foram coletadas amostras de folhedo aéreo e córtex de árvores vivas (Rhizophora) para montagem de câmaras-úmidas. Foram obtidos 21 espécimes de campo e câmara-úmida, pertencentes a 11 espécies, distribuídas em nove gêneros e cinco famílias. Sete espécies são novos registros para o Maranhão. Predominaram espécies r-estrategistas (73%), e 27% K-estrategistas. Cribraria violacea, Comatricha tenerrima, Echinostelium minutum e Fuligo septica são novos registros para o ambiente de manguezal, e Oligonema flavidum é registrada pela primeira vez no Brasil.(AU)

AUMENTO DA PRODUÇÃO E REDUÇÃO DO GASTO ENERGÉTICO DE TANQUES DE CULTIVO MASSIVOS DA MICROALGA MARINHA NANNOCHLOROPSIS OCEANICA

Microalgas são organismos unicelulares, clorofilados que representam a base da cadeia alimentar na maioria dos ambientes aquáticos. Estes organismos têm composição bioquímica complexa, podendo fornecer importantes bioprodutos para consumo humano e animal. A demanda cada vez maior por alimentos e bioprodutos que garantam segurança nutricional e novos fármacos poderá ser obtido com a produção em larga escala de microalgas. Entretanto, para se atingir este patamar é necessário o desenvolvimento de tecnologias novas e mais produtivas de cultivo destes microorganismos. A produção massiva de microalgas é, ainda hoje, um processo custoso, que demanda um alto gasto de energia e uma infraestrutura relativamente grande, sendo atualmente economicamente viável apenas para produtos com valor agregado muito elevado, no entanto para a produção de elementos de baixo valor, como biocombustíveis, o sistema de produção atual é inviável. A viabilidade econômica de um sistema de cultivo de microalgas é atingida quando se obtêm altas densidades celulares no menor volume possível e com um gasto mínimo de energia, água e nutrientes. Cerca de um terço do custo de produção de biomassa de microalgas está relacionada à demanda energética do sistema de mistura/circulação dos tanques de cultivo. A eficiência na circulação da coluna de água pode evitar a sedimentação das células, aumentar sua exposição à luz incidente e maximizar o aporte de nutrientes para cada célula. Um sistema de mistura muito comum em tanques de cultivo de microalgas é a injeção de bolhas de ar, que transfere a energia das bolhas de ar para água, resultando na circulação (movimentação) da coluna de água. O principal objetivo desta Tese foi a otimização do sistema de coluna de bolhas em sistemas fechados (fotobiorreatores cilíndricos) e abertos (tanques circulares). Para isto, foram feitas análises do tamanho de bolhas e da taxa de vazão do ar. No estudo foram empregadas técnicas de simulação numérica, utilizando a ferramenta de Dinâmica Computacional de Fluidos (CFD) e abordagem experimental. Os resultados de nossas pesquisas são apresentados da seguinte forma: 1) No capítulo 1 desta Tese, foi estudado o efeito do tamanho das bolhas de ar, na mistura e produtividade de dois tanques de cultivo: i) fotobioreatores cilíndricos fechados e verticais com 330 L de volume útil; ii) tanques abertos circulares de 1600 L. A abordagem inicial foi feita aplicando-se programa de Dinâmica Computacional de Fluidos (CFD) que indicou uma maior eficiência de 2 bolhas menores para a redução das áreas de sedimentação (zonas mortas) e também para o aumento do desempenho hidrodinâmico do sistema. Posteriormente foram realizados experimentos em fotobiorreatores e tanques circulares. Sistemas de injeção de bolhas de ar formados por um conjunto de nove injetores de ar de 1 mm de diâmetro foram comparados a sistemas padrão, com um único injetor de 3 mm de diâmetro. Os sistemas com bolhas menores resultaram em ganhos de produção de até 36%, sem um acréscimo no custo energético. Durante os experimentos do primeiro capítulo se verificou que diferenças significativas de biomassa entre os sistemas com diferentes tamanhos de bolhas de ar ocorriam após 4 a 6 dias de experimento. 2) No capítulo 2 testamos as hipóteses de que tais diferenças poderiam ser causadas por i) maior absorção de nutrientes, ou ii) maior exposição das células à luz incidente. Através de experimentos a incidência de luz foi medida em várias profundidades dos tanques de cultivo. Da mesma forma, a concentração de nutrientes dissolvidos (amônia, nitrato e fosfato) foi determinada ao longo do cultivo. Os nutrientes não foram um fator limitante para o crescimento das células, mas a incidência de luz sim, pois esta diminui drasticamente abaixo da camada de 5 cm da superfície do tanque, passando a ser limitante a partir de 4 a 6 dias de cultivo. Foi sugerido que o sistema de mistura com bolhas menores era capaz de diminuir o tempo de permanência das células de microalgas em zonas sem luz dos tanques de cultivo. Este resultado foi apoiado por simulações com modelo lagrangiano, acompanhando as partículas de microalgas durante a circulação no interior do tanque utilizando a ferramenta CFD. 3) No terceiro capítulo diferentes vazões de ar foram testadas visando-se otimizar o novo sistema de mistura com bolhas menores. Através de experimentos com diferentes vazões de ar foi possível estimar a demanda de energia do sistema de injeção de bolhas de ar. Simulações numéricas prévias aos experimentos com cinco vazões diferentes apontaram 3 valores que apresentavam maior potencial para otimização experimental. Estas três vazões foram testadas em experimentos com fotobiorreatores de 330 L. As análises teórica de gasto de energia e experimental de produção de biomassa nos mostraram que o ajuste de uma vazão de ar de 0,024 L min-1 apresenta o melhor custobenefício para os sistemas de produção aqui avaliados de produção de N. oceanica. Entretanto, comparações do gasto de energia para a produção de microalgas nas diferentes vazões e a energia contida no lipídeo produzido mostraram que os sistemas 3 apresentam um balanço negativo, necessitando maiores ajustes para incrementar a sua produção.

Microalgae are unicellular, chlorophyllous organisms that form the basis of the food chain in most aquatic environments. These organisms have complex biochemical composition, being able to provide important bioproducts for human and animal consumption. Increasing demand for food and bioproducts to ensure nutritional safety and new drugs can be achieved with the large-scale production of microalgae. However, in order to reach this level, it is necessary to develop new and more productive technologies for cultivating these microorganisms. The massive production of microalgae is still a costly process, which requires a high energy expenditure and a relatively large infrastructure, and is not currently economically viable, especially for the production of low value compounds such as biofuels. The economic viability of a microalgae cultivation system is achieved when high cell densities are obtained in the smallest possible volume and with a minimum energy, water and nutrient expenditure. About one-third of the cost of producing microalgae biomass is related to the energy demand of the mixing / circulation system of the culture tanks. Efficient water column circulation can prevent sedimentation of cells, increase their exposure to incident light, and maximize the nutrient supply for each cell. A very common mixing system in microalgae culture tanks is the injection of air bubbles, which transfers energy from the air bubbles to water, resulting in the circulation (movement) of the water column. The main objective of this thesis was the optimization of the bubbling system in closed systems (photobioreactors) and open (circular tanks). For this, analyzes of bubble size and air flow rate were performed. In the study, numerical modeling techniques were used, using the Computational Fluid Dynamics (CFD) tool and experimental approach. The results of our research are presented as follows: 1) In chapter 1 of this thesis, the effect of air bubble size on the mixing and productivity of two culture tanks was studied: i) closed and vertical cylindrical photobioreactors with 330 L of useful volume; ii) circular open tanks of 1600 L. The initial approach was carried out by applying Fluid Computation Dynamics (CFD) program, which indicated a higher efficiency of smaller 4 bubbles for the reduction of settling areas (dead zones) and also for the increase of the hydrodynamics of the system. Subsequently experiments were performed on photobioreactors and circular tanks. Air bubble injection systems consisting of a set of nine 1 mm diameter air injectors were compared to standard systems with a single 3 mm diameter injector. Systems with smaller bubbles resulted in production gains of up to 36%, without an increase in energy cost. During the experiments of the first chapter it was verified that significant differences of biomass between the systems with different sizes of air bubbles occurred after 4 to 6 days of experiment. 2) In Chapter 2 we tested the hypotheses that such differences could be caused by i) greater absorption of nutrients, or ii) greater exposure of cells to incident light. Through experiments the incidence of light was measured at various depths of the culture tanks. Likewise, the concentration of dissolved nutrients (ammonia, nitrate and phosphate) was determined throughout the culture. The nutrients were not a limiting factor for cell growth, but the light incidence did, as it decreased dramatically below the 5 cm layer of the tank surface, becoming limiting from 4 to 6 days of culture. It has been suggested that the blending system with smaller bubbles was able to decrease the residence time of the microalgae cells in areas without light of the culture tanks. This result was supported by simulations with lagrangian model, following the microalgae particles during the circulation inside the tank using the CFD tool. 3) In the third chapter different airflows were tested in order to optimize the new mixing system with smaller bubbles. Through experiments with different air flows it was possible to estimate the energy demand of the air bubble injection system. Numerical simulations prior to the experiments with five different flows indicated 3 values that presented the greatest potential for experimental optimization. These three air flow rates were tested in experiments with 330 L photobioreactors. The theoretical analyzes of energy expenditure and experimental biomass production showed that the adjustment of an air flow of 0,024 L min-1 presents the best cost-benefit for the production systems of N. oceanica. However, comparisons of the energy expenditure for the production of microalgae at the different air flows rates and the energy contained in the lipid produced showed that the systems present a negative balance, demanding more optimizations to increase their production.

Second floor, please: the fish fauna of floating litter banks in Amazonian streams and rivers

Floating litter banks are an ephemeral habitat consisting of branches, twigs, flowers, seeds, and fruits that are trapped on the stream water surface by a variety of retention mechanisms. These heterogeneous materials form a deep layer of dead plant matter that is colonized by a variety of organisms, including fish that forage on the aquatic macroinvertebrates found in this unique habitat. In this study, we aimed to characterize which fish species occupy the floating litter banks and their trophic characteristics, as well as determine if fish assemblage composition and species richness can be predicted by the size of the floating litter banks. Fish sampling was conducted in five rivers located in the Amazon basin. Of the 31 floating litter banks sampled that contained fish, 455 individuals were recorded and were distributed within 40 species, 15 families and five orders. Siluriformes were the most representative order among the samples and contained the largest number of families and species. The fish fauna sampled was mainly composed of carnivorous species that are typically found in submerged litter banks of Amazonian streams. The fish assemblage composition in the kinon can be predicted by the volume of the floating litter banks using both presence/absence and abundance data, but not its species richness. In conclusion, kinon banks harbor a rich fish assemblage that utilizes this habitat for shelter and feeding, and may function as a refuge for the fishes during the peak of the flooding season.(AU)

Bancos de folhiço flutuantes são habitats efêmeros constituídos de troncos e galhos de árvores, flores, sementes e frutos retidos por uma variedade de mecanismos. Estes materiais formam uma camada espessa de matéria vegetal morta, que é colonizada por diferentes organismos, incluindo peixes que se alimentam de macroinvertebrados aquáticos presentes neste habitat. Nosso objetivo foi caracterizar as espécies e características tróficas dos peixes que ocupam esses bancos de folhiço flutuantes, bem como determinar se a composição da assembleia de peixes e a riqueza de espécies podem ser previstas pelo tamanho dos bancos. A amostragem dos peixes foi realizada em cinco rios da bacia amazônica. Dos 31 bancos de folhiço flutuantes amostrados que continham peixes, foram registrados 455 indivíduos distribuídos em 40 espécies, 15 famílias e cinco ordens. Siluriformes foi a ordem mais representativa, com o maior número de espécies e famílias. A fauna de peixes coletados foi composta principalmente por espécies carnívoras, que geralmente são encontrados em bancos de folhiço submersos de igarapés amazônicos. A composição das assembleias de peixes do 'kinon' pode ser prevista pelo volume desses bancos de liteira flutuante, tanto utilizando dados de presença/ausência quanto de abundância, mas não de riqueza de espécies. Em conclusão, os bancos de folhiço flutuante abrigam uma rica assembleia de peixes, que utilizam esse habitat como local de abrigo e de alimentação, e podem funcionar como refúgio para a ictiofauna dos bancos de folhiço submerso durante a estação chuvosa.(AU)

SISTEMAS DE CULTIVO PARA A PALMA FORRAGEIRA CV. MIÚDA (NOPALEA COCHENILLIFERA SALM DYCK)

A palma forrageira (Nopalea e Opuntia) é uma cactácea bem adaptada às condições adversas de regiões áridas e semiáridas. No entanto, a produtividade, o teor de minerais e as características morfogênicas são afetadas pelo manejo de colheita, densidade de plantas e níveis de adubação orgânica e mineral, dentre outros fatores. Assim, o estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes sistemas de manejo na produtividade, características morfológicas e composição mineral da palma forrageira (Nopalea cochenillifera Salm Dyck) cv. Miúda. Foram realizados dois experimentos na Estação Experimental do Instituto Agronômico de Pernambuco IPA, em Caruaru PE, no período de junho de 2011 a junho de 2013. No experimento 1, avaliou-se níveis de adubação orgânica (0, 10, 20 e 30 t de MO ha-1 ano-1), níveis de nitrogênio (0, 120, 240 e 360 kg de N ha-1 ano-1) e frequências de colheita (anual e bienal), em delineamento casualizado em blocos, com arranjo de parcelas subsubdivididas, com 4 blocos. No experimento 2, avaliou-se densidades de plantas (10.417; 20.833; 41.666 e 83.333 plantas ha-1), frequências de colheita (anual e bienal) e intensidades de corte (preservação dos cladódios primários e secundários durante a colheita). O delineamento experimental utilizado foi o casualizado em blocos, com 4 repetições e arranjo de parcelas subdivididas, onde a parcela foi formada pelas diferentes densidades de plantio e as subparcelas formadas pelo arranjo fatorial entre frequências de colheita e intensidades de corte. As variáveis avaliadas foram produtividade, número de cladódios por planta, índice de área de cladódios (IAC), altura de plantas (cm), número de plantas mortas, teores de N, P, K e Na (g kg-1) e características químicas do solo ao final do experimento. A produtividade e os teores de N, P e K aumentaram à medida que se elevou o nível de adubação orgânica. O número de cladódios por planta, índice de área de cladódios e altura da planta aumentaram de forma quadrática em resposta aos níveis de adubação. O número de plantas mortas reduziu de forma quadrática com o aumento no nível de adubação orgânica. O IAC e a altura de plantas foram superiores nas plantas com colheita bienal. Não houve efeito da adubação nitrogenada para as variáveis avaliadas na palma forrageira cv. Miúda. A elevação na densidade de plantas causou redução quadrática na altura e largura de plantas e no número de cladódios das plantas com colheita anual e preservação dos cladódios primários e nas duas intensidades de corte da colheita bienal. Com a colheita anual e preservação dos cladódios primários, o aumento na densidade de plantas causou redução linear no número de cladódios. O teor de N foi maior nas plantas com colheita anual, o teor de P foi maior com a colheita anual e preservação dos cladódios primários, em relação a colheita anual e preservação dos cladódios secundários. O aumento na densidade de plantas causou redução quadrática no teor de K das plantas com colheita anual e redução linear no teor de K das plantas com colheita bienal.

The Spineless cactus (Opuntia and Nopalea) is one plant well adapted to the harsh conditions of arid and semiarid zones. However, productivity, mineral content and morphogenesis are affected by the management of crop plant density and levels of organic and mineral fertilizer, among other factors. Thus the study was to evaluate the effect of different management systems on productivity, morphological characteristics and mineral composition of the forage cactus (Nopalea cochenillifera Salm Dyck) cv. Miúda. Two experiments were conducted at the Experimental Agronomic Institute of Pernambuco IPA Station in Caruaru - PE, from June 2011 to June 2013. In experiment 1 we evaluated levels of organic fertilization (0, 10, 20 and 30 t MO ha-1 yr-1), nitrogen levels (0, 120, 240 and 360 kg N ha-1 yr-1) and harvest frequency (one year and two year), in randomized block design with plots arrangement split split, with four blocks. In experiment 2 plant densities were evaluated (10.417; 20.833; 41.666 and 83.333 plants ha-1), harvest frequencies (one year and two year) and cut intensities (preservation of primary and secondary cladodes during harvest). The experimental design was a randomized block with four blocks and a split plot arrangement, where the plot was formed by the different densities of planting / spacing and the split formed by the factorial arrangement between harvest frequencies and cut intensities. The variables were productivity, cladodes number per plant, cladodes area index (CAI), plant height (cm), dead number per plants, N, P, K and Na (g kg-1) and chemical characteristics of the soil at the end of the experiment. Productivity and the N, P and K increased as increased the level of organic fertilization. The number of cladodes per plant, cladodes area index (CAI) and plant height increased quadratically in response to fertilization levels. The number of dead plants reduced quadratically with the increase in the level of organic fertilization. The IAC and plant height were higher in plants with biennial harvest. No effect of nitrogen fertilization for the variables evaluated in spineless cactus cv. Miúda. The increase in plant density caused quadratic reduction in height and width of plants and cladodes number of plants with annual harvest and preservation of primary cladodes and the two cut intensities of the biennial harvest. With the annual harvest and preservation of primary cladodes increased plant density caused linear reduction. The N content was higher in plants with annual harvest the P content was higher with the annual harvest and preservation of primary cladodes for annual harvest and preservation of the side cladodes. The increase in plant density caused quadratic reduction in K content of plants with annual harvest and linear decrease in K content of plants biennial harvest.

Aeração em cultivos superintensivos de tilápias Oreochromis niloticus, em bioflocos e com troca mínima de água

Em sistemas que utilizam a tecnologia de bioflocos, os aeradores precisam fornecer oxigênio suficiente para a respiração dos organismos cultivados e da biota acompanhante. O sistema de aeração empregado deve ser capaz de manter o material particulado em suspensão evitando a formação de zonas mortas dentro dos tanques de cultivo. Devido a que os aeradores devem funcionar as 24 horas do dia, durante todo o ciclo de cultivo, o custo de energia elétrica é mais elevado do que quando são usados em sistemas convencionais. Consequentemente, escolhendo o modelo de aerador mais eficiente, conseguira-se reduzir custos e incrementar os lucros. O objetivo desta pesquisa foi de determinar, dentre os modelos mais utilizados na piscicultura brasileira, aquele que seja o mais eficiente em termos de consumo de energia elétrica e que satisfaça os requerimentos do sistema de produção com bioflocos sem causar impactos no crescimento dos organismos cultivados nem na funcionalidade do floco formado. Inicialmente, as características físicas e mecânicas de quatro modelos de aeradores foram observadas. Os modelos utilizados foram o chafariz, o aerador de pás, o propulsor e o modelo soprador. A eficiência padrão dos aeradores (SAE) foi avaliado como fator comparativo. A metodologia de determinação de SAE foi inicialmente aplicada em água salgada sem sólidos em suspensão (clara) para obter o aerador mais eficiente. O modelo chafariz obteve o maior SAE (2,03 kg O2.kWh-1) e foi selecionado para testar seu SAE em baixas salinidades tanto em água clara como em bioflocos. Em baixa salinidade também foi testado o soprador considerando como controle. Ambos modelos de aeradores diminuíram o SAE em água com bioflocos em baixas salinidades (0,89 kg O2.kWh-1 para o chafariz e 0,23 kg O2.kWh-1 para o soprador). Os resultados em baixas salinidades em ambos tipos de água confirmam a que as variações de salinidade influenciam no valor de SAE. Isto pode ser devido à dificuldade da transferência de oxigênio quando acontecem mudanças na densidade da água, na tensão superficial, no diâmetro da gotícula ou borbulha formada e na concentração de sólidos suspensos na coluna de água. Embora a salinidade influenciou negativamente no SAE, o modelo chafariz manteve a prevalência sobre o modelo soprador. Na última parte da pesquisa, foi realizado um cultivo de tilápia Oreochromis niloticus com altas densidades iniciais (7 kg.m-²) para testar a influência do modelo chafariz nos bioflocos formados. Parâmetros de qualidade de água e de desempenho dos peixes cultivados foram medidos. A maioria dos índices de desempenho foram melhores (p<0,05) para o modelo chafariz do que para o modelo soprador. A temperatura média da água, tanto de manhã como à tarde, foi maior utilizando o modelo soprador. Isto pode ter relação com a forma de incorporar oxigênio na água, já que o modelo chafariz aumenta a superfície de contato entre a água e o ar, provocando uma maior troca térmica o que aumenta o esfriamento da água. Embora a temperatura da água foi menor (p<0,05) nos tanques contendo o modelo chafariz, o ganho de peso diário não apresentou diferenças significativas (p>0,05), e além disso a produtividade atingida pelo modelo chafariz (14,1 kg.m-2) foi maior (p<0,05) do que a obtida pelo modelo soprador (13,5 kg.m-2). Finalmente, conclui-se que o modelo chafariz cumpre com os requisitos para ser utilizado em cultivos superintensivos de tilápias em bioflocos.

In Biofloc Technology, aeration systems needs to provide enough dissolved oxygen for fish and microbiota. Aerators must be capable to keep solids in suspension to avoid sedimentation and formation of dead zones too. Due to the aeration devices works 24 hours per day and for several months, the cost of energy is higher using biofloc systems than when those are used in conventionally ponds culture. Consequently, choosing the most efficient aeration system might reduce production cost and increase profits. The aim of this research was to determinate the best model of aerator between the most popular semiintensive Brazilian models that fits in Biofloc Technology requirements without impacts in fish´s grows and in flocs development. Initially, the physical and mechanical characteristics of four aerators models have been observed. Such models were vertical pump sprayer, paddle wheel, propeller aspirator pump and blower. Standard Aerator Efficiency (SAE) has been determined as comparative factor. SAE methodology has been applied firstly in clean seawater to choose the best aerator model. Vertical pump sprayer obtained the best SAE (2,03 kg O2.kWh-1) values in the conditions tested. This model has been chosen for testing their SAE in both clean and bioflocs low salinity waters. At this part of this research, blower model was tested as control treatment too. Both of aerator models decrease their SAE in low salinity bioflocs water (0.89 kg O2.kWh-1 vertical pump sprayer´s SAE and 0.23 kg O2.kWh-1 blower´s SAE). Results obtained in lower salinities, in both type of water, confirms that SAE reduction impact because of the salinity. This may occurred due to the difficult of oxygen transfer when water density, surface tension and bubble or drop diameter change. High total suspense solid concentrations should affect SAE too. Independent of the salinity or type of water, better SAE results remains for vertical pump sprayer than blower aerator. In the last part of this research, a high initial densities (7 kg.m-²) tilápia Oreochromis niloticus culture was performed to testing the potential impacts of using vertical pump sprayer in biofloc technology comparing with blower´s results. Water quality and production index was measured. Majorly results observed, indicated that vertical pump sprayer aerator was better (p<0.05) than control aerator system (blower). Temperature was bigger in the blower´s tanks than in the vertical pump sprayer tanks. That may be in relation with the form of diffusing oxygen into the water, because the vertical pump sprayer rises the superficial of contact between air and water, performing the thermal exchange. Although temperature in vertical pump sprayer was lower than blower´s, the daily weight gain wasn´t different within treatments (p<0.05) besides the vertical pump sprayer productivities was higher (14.1 kg.m-2) that blower´s (13.5 kg.m-2). Finally, joining all the parts of this research, it concludes that vertical pump sprayer fits the Biofloc technology requirements for an aeration system in a tilápia production.

Ocorrência do gênero Marasmius Fr. (Tricholomataceae, Agaricales) na Reserva Biológica Walter Egler, Amazonas, Brasil

The genus Marasmius Fr. (Tricholomataceae, Agaricales) take in fungus commonly well-known as mushrooms. It's cosmopolitan, but much more numerous in carpophore production and number of species in the tropical regions than in the temperate and frigid zones. Most frequently on wood or leaves, dead or living, more rarely among mosses or grasses on earth. A study of the representatives of the genus Marasmius occurring in the Reserva Biológica Walter Egler, Rio Preto da Eva, in the Amazon State, was carried out. The collection was carried out from December 2000 to June 2001 and the mushrooms were identified based on usual methodology for identification of Agaricales. A total of nine species were studied: Marasmius bellus, Marasmius haedinus var. haedinus, Marasmius cf.leoninus, Marasmius cf.mazatecus, Marasmius cf. ruber, Marasmius cf. setulosifolius, Marasmius tageticolor, Marasmius cf. variabiliceps var. variabiliceps and Marasmius sp. The taxa Marasmius cf.mazatecus, Marasmius cf. setulosifolius and Marasmius cf.variabiliceps var. variabiliceps are here cited for the first time from Brazil. Except of M. tageticolor Berk, all species are cited for the first time as occurring in Reserva Walter Egler. Morphological descriptions, identification-key of the taxa and illustrations are supplied.

O gênero Marasmius Fr. (Tricholomataceae, Agaricales) compreende fungos comumente conhecidos como cogumelos. São cosmopolitas, mas muito mais numerosos em corpos de frutificação e espécies nas regiões tropicais do que em regiões temperadas ou frias. Ocorrem mais freqüentemente sobre madeira ou folhas mortas ou vivas e mais raramente entre musgos ou gramíneas no solo. O presente trabalho teve como objetivo de estudo os representantes do gênero Marasmius Fr. ocorrentes na Reserva Biológica Walter Alberto Egler, município de Rio Preto da Eva, Amazonas. As coletas foram realizadas no período de dezembro de 2000 a junho de 2001 e seguiu-se a metodologia usual para identificação de Agaricales. Foi estudado um total de nove espécies: Marasmius bellus, Marasmius haedinus var. haedinus,Marasmius cf. leoninus, Marasmius cf. mazatecus, Marasmius cf. ruber,Marasmius cf. setulosifolius, Marasmius tageticolor, Marasmius cf. variabiliceps var. variabiliceps e Marasmius sp. Os táxons Marasmius cf. mazatecus, Marasmius cf. setulosifolius e Marasmius cf. variabiliceps var. variabiliceps são citados pela primeira vez para o Brasil. Com exceção de M. tageticolor Berk, as demais espécies são citadas pela primeira vez para a Reserva Walter Egler. São apresentadas descrições morfológicas, chave para identificação dos taxa e ilustrações.