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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-219538

Resumo

A halófita Salicornia neei tem potencial para comercialização e tem sido cultivada em aquaponia com águas de carcinicultura marinha. O uso da aquaponia como parte de sistemas de recirculação de água (RAS) na produção intensiva do camarão Litopenaeus vannamei em sistema de biofloco (BFT) requer módulos de integração e plantas tolerantes aos altos níveis de sólidos suspensos totais (SST) e de salinidade nas águas. O presente trabalho avaliou as características de águas não clarificadas (NC), águas clarificadas por flotação (SF) e por decantação/sedimentação (SD) de um cultivo superintensivo BFT de L. vannamei recirculadas em sistema aquapônico desacoplado de balsas flutuantes (DWS) com S. neei, bem como quantificou o desempenho das plantas. Foi testado um sistema de clarificação alternativo baseado no processo de flotação, que permite o reaproveitamento do biofloco retirado. Para cada tratamento, o sistema aquapônico foi montado em três tanques (réplicas) com volume útil de 280 L, aeração no fundo e vinte plantas de S. neei fixadas em bandejas flutuantes com 0,15 m² de área. Os sistemas aquapônicos receberam águas de um raceway de 237 m² com estocagem de 450 camarões m-2 ao longo de 71 dias de um ciclo de cultivo BFT. As concentrações de SST e de macronutrientes dissolvidos nas águas dos tanques DWS foram avaliadas antes e após recirculações semanais, bem como os parâmetros biométricos e a produtividade de S. neei quantificados após podas periódicas. A média global de SST na água do raceway foi de 759,95 ± 59,07 mg L-1. As reduções médias de SST pelos métodos de clarificação SF e SD foram, respectivamente, de 29,9 e 35,3%. O flotador apresentou eficiência semelhante e tamanho reduzido em relação aos dispositivos de sedimentação tradicionais, coletando em média 4,6 L de biofloco com concentração de SST de 31,2 g L-1 a cada m³ de água clarificada. Após a clarificação, maiores concentrações de NAT e nitrito na água foram encontradas em SD do que em NC ou SF. A recirculação da água nas unidades aquapônicas diminuiu acentuadamente o conteúdo de SST (médias finais = 146,66-182,85 mg L-1), bem como aumentou a concentração média de conteúdo de oxigênio dissolvido (50-78%) e o pH, em comparação a água do raceway. Os teores de NAT e nitrito dissolvidos também diminuíram após a recirculação da água em todos os tratamentos. Essas mudanças xii foram relacionadas à manutenção das condições nitrificantes sob aeração forçada, entretanto, o teor de nitrato na água não aumentou devido à absorção pelas plantas. As concentrações de fosfatos aumentaram ao longo do período de recirculação, associadas à ocorrência de fortes processos de regeneração desse elemento nos sistemas aquapônicos. Plantas de Salicornia neei apresentaram excelente desempenho de crescimento direto sobre águas BFT, com poucas diferenças entre os tratamentos. Esses resultados podem estar relacionados à eficiência do sistema de aeração que evitou a colmatação das raízes, à grande quantidade de nitrato disponível na água e ao efeito dos cortes periódicos das plantas. A produtividade da biomassa aérea variou entre 4,27 e 5,82 kg m-2 30 dias-1, com grande quantidade de ramos com tamanho comercial (> = 10cm) produzidos por área plantada (2200 ramos m-2 30 dias-1). O sistema aquapônico desacoplado utilizando tanques DWS melhorou os parâmetros de qualidade da água proveniente do cultivo do camarão BFT e proporcionou alta produtividade de biomassa de S. neei.

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The halophyte Salicornia neei has potential for commercialization and has been cultivated in aquapony with waters of marine shrimp farming. The use of aquaponics as part of Recirculating Aquaculture Systems (RAS) in intensive production of the shrimp Litopenaeus vannamei in Biofloc Technology System (BFT) requires integration modules and plants tolerant to high levels of total suspended solids (TSS) and salinity in waters. The present work evaluated the characteristics of non-clarified waters (NC), waters clarified by flotation (SF) and by decantation/sedimentation (SD) from a BFT superintensive cultivation of L. vannamei recirculated in a decoupled aquaponic system with deep water system (DWS) tanks with S. neei, and plant performance was also quantified. An alternative clarification system based on the flotation process, which allows the reuse of the removed biofloc was tested. For each treatment, the aquaponic system was set up on three tanks (replicates) with and active volume of 280 L, aeration in the bottom and twenty S. neei plants fixed in floatings rafts with 0.15 m² area. Aquaponics systems received waters from a 237 m² raceway stocked with 450 shrimp m-2 along 71 days of a BFT cultivation cycle. The concentrations of TSS and dissolved macronutrients in the DWS tanks waters were evaluated before and after weekly recirculations, as well biometric parameters and the productivity of S.neei quantified by periodic cuttings. The average TSS content of the raceway water was 759.95 ± 59.07 mg L-1. Average reductions in TSS by SF and SD clarification methods were 29.9 and 35.3%, respectively. The flotation clarifier showed similar efficiency and reduced size compared to traditional sedimentation devices, and collected an average of 4.6 L of biofloc with TSS concentration of 31.2 g L-1 for each m³ of clarified water. After the clarification, higher water concentrations of TAN and nitrite were found in SD than in NC or SF. Water recirculation in aquaponics units markedly decreased TSS content (final averages= 146.66-182.85 mg L-1), as well as increased the average concentration of dissolved oxygen content (50-78%) and pH, compared with the raceway water. Dissolved TAN and nitrite contents also decreased after water recirculation in all treatments. These changes were related to the maintenance of nitrifying conditions under forced aeration, however, nitrate content in the water did not increased due to xiv absorption by plants. Phosphate concentrations increased during the recirculation period, associated with the occurrence of strong regeneration processes of this element in the aquaponic systems. Salicornia neei plants showed excellent growing performance direct over BFT waters, with few differences among the treatments. These results can be related to the efficiency of the aeration system that prevented root clogging, the large amount of nitrate available in water and the effect of periodic cuttings of plants. Aerial biomass productivity ranged between 4.27 and 5.82 kg m-2 30 days-1, with a large quantity of branches with commercial size (>=10 cm) produced per planted area (2200 branches m-2 30 days-1). The decoupled aquaponic system using DWS tanks improved water quality parameters from the BFT shrimp cultivation and provided high S. neei biomass productivity.

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