Baixe panorama - da - aquicultura - qualidade - de - gua - parte - 2 e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Biológica, somente na Docsity! aire = Si ; é é» Panorama da “a AQUICULTURA tá 4 ON-LINE: A polêmica do - PROCESSAMENTO: ga Ea O caminho da boa comercialização INVERNO: Prevenção é o melhor remédio contra doenças | | ÁGUA DE CULTIVO: SRS Controle de Qualidade - Parte Il cam ma Panorama da AQÜICULTURA, março/abril, 1998 35 Por Fernando Kubitza, especialista em Nutrição e Produção de Peixes, mestre em Agronomia pela ESALQ – USP e Ph.D em aqüicultura pela Auburn University - Alabama, USA. Atualmente ocupa o cargo de Coordenador do Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento do Projeto Pacu/Agropeixe. Qualidade da Água na Produção de Peixes - Parte II NE - Devido a sua extensão, a Panorama da AQÜICULTURA está publicando em três partes consecutivas a íntegra desse artigo. Nesta edição publicamos a segunda parte. · O metabolismo do fitoplâncton · Componentes e funcionamento do sistema tampão bicarbonato-carbonato · Monitoramento da qualidade da água · Correção da qualidade da água · Origem e reciclagem dos resíduos orgânicos e metabólitos · Qualidade do alimento e qualidade da água 6. O metabolismo do fitoplâncton O plâncton é composto por organismos animais (zoo- plâncton) e vegetais (fitoplâncton). Por hora serão destacados os aspectos metabólicos relacionados ao fitoplâncton, componente do plâncton geralmente presente em maior biomassa nos ecossistemas aquaculturais. Exemplos de organismos do fitoplâncton são as algas verdes, as cianofíceas ou “blue-greens” e as diatomáceas, entre outras. Referências ao zooplâncton serão feitas oportunamente. 6.1. Fotossíntese e respiração. O crescimento da biomassa planctô- nica depende dos processos fotossintéticos do fitoplâncton. A fotos- síntese é um processo de produção de material orgânico e ocorre na presença de gás carbônico, água e nutrientes orgânicos, pigmentos (clorofila) e radiação solar. A fotossíntese gera substratos e energia para os processos metabólicos vitais (crescimento e reprodução) do fitoplâncton. A liberação da energia contida nos compostos orgânicos é processada durante a respiração do fitoplâncton. Protoplasma do Fitoplâncton 106 CO2 + 16 NO3 - + HPO4 = + 122 H2O + 18 H + + micronutrientes + energia FOTOSSÍNTESE ↓↑ RESPIRAÇÃO (C106 H263 O110 N16 P1) + 138 O2 A fotossíntese é a fonte primária de energia, gerando ma- terial orgânico que serve como alimento básico da cadeia alimentar nos ecossistemas aquaculturais. Através da fotossíntese, o fitoplânc- ton produz de 50 a 95% do oxigênio nos sistemas aquaculturais. No entanto, o plâncton chega a consumir cerca de 50 a 80% do oxigênio dissolvido em processos respiratórios (Tabela 4). Um equilíbrio entre fotossíntese e respiração é pré-requisito para a manutenção de uma constante composição química da água. Quando a fotossíntese supera a respiração por períodos prolongados pode ocorrer uma sobrecar- ga de material orgânico no sistema. Quando a respiração excede a fotossíntese, ocorrerá um balanço negativo nos níveis de oxigênio dissolvido no sistema. Tabela 4. Processos relacionados à entrada e saída de oxigênio nos Fonte: Boyd e Lichtkoppler (1985) sistemas aquaculturais. 6.2. Morte súbita do fitoplâncton. Beneficiado pela presença de macro e micronutrientes (provenientes de adubações e da reciclagem dos resíduos orgânicos), o fitoplâncton se desenvolve rapidamente. Atingida uma biomassa crítica, o fitoplâncton entra num processo de senescência e morte (“die-offs”) parcial ou total. O “die-off” ou morte súbita do fitoplâncton é uma importante fonte de resíduos orgânicos em sistemas aquaculturais. Tais resíduos serão reciclados em processos biológicos às custas do consumo de oxigênio e simultânea geração de diversos metabólitos tóxicos aos peixes, como a amônia, o nitrito e o gás carbônico. 7. Componentes e funcionamento do sistema tampão (“Buffer”) da água Processos biológicos como a respiração e a fotossíntese injetam e removem, diariamente, grandes quantidades de oxigênio e gás carbônico nos sistemas aquaculturais. Devido à reação ácida do gás carbônico na água, esta pode apresentar flutuações diárias nos valores de pH. Valores extremos de pH prejudicam o crescimento e 38 Panorama da AQÜICULTURA, março/abril, 1998 a cal virgem ou óxido de cálcio e/ou magnésio (CaMgO2) tem ação cáustica, portanto deve ser aplicada com muita cautela, evitando-se a inalação e o contato do produto com a pele, olhos e mucosa do aplicador. Dose de calcário: a quantidade de calcário a ser aplicada depende do tipo de material, da sua pureza e grau de moagem (textu- ra) e da acidez a ser neutralizada. Recomenda-se as seguintes doses iniciais de calcário agrícola, em função dos valores de pH de uma mistura solo e água destilada na proporção de 1:1 (100g de solo em 100g de água): Esta dose inicial deve ser aplicada a lanço sobre o fundo do viveiro ainda seco. No caso do uso de calcário agrícola de textura muito grosseira (aspecto de areia), multiplicar as doses sugeridas por 1,5. Uma a duas semanas após os tanques e viveiros terem sido enchidos confere-se a alcalinidade total da água. Se este valor ainda for menor que 30mg CaCO3/l., aplica-se uma nova dose de calcário agrícola ao redor de 50 a 100 kg/1.000m2, uniformemente sobre a superfície do viveiro. Se o produtor não dispor de meios para medir o pH da mistura solo:água ou a alcalinidade total da água, recomenda- se aplicar 200 kg de calcário agrícola/1.000m2 para desencargo de consciência. Relembrando, no uso da cal hidratada e cal virgem é prudente aguardar 1 a 2 semanas após o enchimento dos tanques para estocagem dos peixes. Em tanques e viveiros já estocados, as doses de cal hidratada e cal virgem a serem aplicadas não devem exceder 10 kg/1.000m2/dia. Aplicação de calcário: em viveiros drenados, o calcário pode ser aplicado à lanço, manual ou mecanicamente, sobre toda a superfície do substrato dos viveiros. Em alguns casos, onde o substrato é bastante firme, pode se usar uma grade de disco para incorporar parte do calcário nos primeiros 15 cm do substrato. Em viveiros com água e peixes o uso do calcário agrícola é mais recomendado por ser mais seguro aos peixes. Cautela maior deve ser tomada quando do uso da cal hidratada ou da cal virgem, compostos que elevam o pH da água rapidamente. Viveiros pequenos podem ser calcariados adequadamente da própria margem, espalhando-se o calcário por toda a superfície dos viveiros. Viveiros maiores e grandes represas podem ser calcariados com o auxílio de um barco (bote) provido com uma plataforma de madeira onde o calcário é carregado. O calcário pode ser aplicado a lanço com o uso de pás ou distribuído com o auxílio de bombas d’água, que succionam a água do próprio viveiro, dirigindo-se um jato de água sobre o calcário depositado na plataforma. O barco deve percorrer toda a superfície do viveiro ou represa, de forma a conseguir uma aplicação mais homogênea. Onde não houver disponibilidade de barcos para a aplicação, o calcário pode ser espalhado, da própria margem, nas áreas mais rasas dos viveiros e represas, onde, com a ação de ondas, o material vai se diluindo lentamente. Freqüência de aplicação de calcário: viveiros em sistemas de água parada que receberam adequada calagem podem apresentar níveis satisfatórios de alcalinidade e dureza total por pelo menos 3 anos, em função da freqüência de drenagem dos mesmos, do volume de água de chuva (“runoff”) passado através dos mesmos e das perdas via infiltração. A acidez gerada com a decomposição da matéria orgânica, com a nitrificação da amônia à nitrito e com o uso de fertilizantes de reação ácida pode contribuir para uma redução no efeito residual da calagem. O efeito da calagem não é perdido após uma drenagem total dos viveiros. No entanto, é recomendável uma aplicação de calcário de manutenção, ao redor de 25% da dose inicial, após cada ciclo de produção e drenagem dos viveiros, de forma a manter adequados os níveis de dureza e a alcalinidade total da água e o pH do lodo. 9.2. Redução da turbidez mineral. A aplicação de gesso agrícola (sulfato de cálcio) é prática eficiente e barata para reduzir a turbi- dez mineral causada por colóides de argila e silte em suspensão na água. Doses de 250 a 500g de gesso/m3 de volume do viveiro são recomendadas para este fim. O gesso também pode ser utilizado para elevar os valores de dureza total sem alterar muito a alcalinidade total da água. Para se elevar a dureza total da água em 10 mg CaCO3/l. é necessário a aplicação de 18 a 25 g de gesso/m3. A aplicação de gesso também reduz a concentração de ortofosfatos solúveis na água e, portanto, a abundância do fitoplâncton. O sulfato de alumínio em concentrações de 15 a 25g/m3 também é bastante eficiente na remoção da turbidez mineral. Aplicar sulfato de alumínio é mais fácil do que aplicar gesso, embora exija maiores cuidados por parte do aplicador. O sulfato de alumínio, no entanto, provoca redução na alcalinidade total e no pH da água. Cerca de 0,4 g de cal hidratada - Ca(OH)2 são necessários para neutralizar a acidez provocada pela aplicação de 1g de sulfato de alumínio. O efeito residual do gesso na remoção da turbidez mineral é mais duradouro do que o do sulfato de alumínio. Aplicação de material orgânico (estercos e farelos vegetais) servem para reduzir a turbidez mineral da água. No entanto, tal prática promove uma redução nos valores de oxigênio dissolvido e aumento O uso regular de PROPEIXE constitui a melhor alternativa para uma piscicultura lucrativa, tra- tando de modo natural, econômico e seguro o peixe e seu habitat, pois: a) Promove a um só tempo melhoria na alcalinidade e dureza totais da água, resultando em mais carbono para as plantas; b) Neutraliza ou eleva o pH da água e do solo, conforme a dosagem utilizada, favoracendo as condições para o bom desenvolvimento dos peixes e outros organismos aquáticos de valor comercial; c) Elimina fungos, bactérias e parasitas que infestam a água e os animais aquáticos atuando diretamente sobre a Lernaea e sangues- sugas com grande eficiência; d) Controla a população de tilápias e outros peixes nativos, usado em dosagem correta, eliminando larvas e alevinos indesejáveis provenientes de desovas dos peixes não revertidos sexualmente; e) Substitui a calagem tradicional com eficiência, rapidez, segurança e economia. DIVISÃO AGROPECUÁRIA Est. Velha de Itú, km. 4 - B. Sete Quedas - C.P. 353 - Cep 13001-970 - Campinas - SP PABX: (019) 227-2033 Fax: (019) 227-2396 E-mail: campical@correionet.com.br Estamos cadastrando distribuidores, representantes ou agentes para todo o Brasil PEIXE SAUDÁVEL, RETORNO GARANTIDO PROPEIXE ! Produto absolutamente natural isento de qualquer residual toxico é a garantia de boa qualidade do solo, da água e do peixe. 39 Panorama da AQÜICULTURA, março/abril, 1998 na concentração de metabólitos tóxicos, acelerando a degradação da qualidade da água. A melhor estratégia para evitar problemas com excessiva turbidez mineral da água é descobrir as causas da mesma e corrigí- las. Na maioria das vezes estes problemas estão associados à entrada de enxurradas nos canais de abastecimento ou diretamente nos tan- ques e viveiros. O uso de práticas de conservação do solo nas áreas vizinhas aos tanques e viveiros pode resolver definitivamente estes problemas. Tanques muito rasos e ou estocados em alta densidade com espécies de peixes que procuram alimento no fundo, como exemplo a carpa comum, podem apresentar problemas com excessiva turbidez mineral. Estes problemas também são comuns em tanques e viveiros com aeração contínua ou recebendo excessiva potência de aeração ou onde o posicionamento dos aeradores é incorreto. Peixes com alto grau de infestação por parasitos externos podem se raspa no fundo dos viveiros e suspender grande quantidade de argila e silte na água. 9.3. Redução do potencial tóxico da amônia e do nitrito. Troca de água, quando possível, é a estratégia mais empregada para amenizar os problemas com elevada concentração de amônia e/ou nitrito. Em locais onde a disponibilidade de água é restrita, outras técnicas podem ser utilizadas. Amônia: redução no pH da água reduz a concentração de amônia não ionizada (forma tóxica da amônia). Duas são as estratégias para reduzir o pH da água: 1) aplicação de ácidos inorgânicos (ácido clorídrico e ácido sulfúrico), técnica de efeito de curta duração; 2) técnicas de controle da população fitoplanctônica. As técnicas de controle do fitoplâncton apresentam efeito mais duradouro do que a aplicação de ácidos. O controle do fitoplâncton pode ser efetuado com técnicas de manipulação de nutrientes ou com o uso de algicidas. A manipu- lação de nutrientes envolve, principalmente, a redução nos teores de ortofosfatos solúveis na água, o que pode ser conseguido com aplicações controladas de gesso agrícola ou sulfato de alumínio. O sulfato de alumínio promove, simultaneamente, uma redução no pH devido à sua reação ácida na água. O uso de algicidas como o sulfato de cobre e o simazine deve ser praticado com cautela. O sulfato de cobre é extremamente tóxico aos organismos aquáticos, especialmente aos peixes. Não é recomendado a aplicação de sulfato de cobre em águas com alcali- nidade total inferior a 40mg CaCO3/l.. As doses de sulfato de cobre a serem aplicadas devem ser baseadas nos valores de alcalinidade total da água, conforme a equação abaixo: Dose de sulfato de cobre (g/m3) = Alcalinidade total ÷ 100 Exemplo: se a alcalinidade total da água for igual a 80 mg CaCO3/l., a dose de sulfato de cobre a ser aplicada não deve exceder a 0,8g/ m3. Simazine é um algicida bastante eficaz em doses de 0,25 g/ m3. No entanto, este produto apresenta grande persistência na água impedindo o crescimento do fitoplâncton, o que leva a um prolon- gado período de baixa concentração de oxigênio dissolvido na água. Aplicações de sulfato de cobre e simazine, pelo seu efeito algicida, podem causar severa depleção dos níveis de oxigênio dissolvido na água e, consequentemente, massiva mortalidade de peixes. Aeração de emergência deve estar disponível quando da utilização destes produtos no controle do fitoplâncton. Aplicações restritas a algumas áreas dos tanques e viveiros (aplicações localizadas em áreas onde o fitoplâncton se acumula, principalmente em função da ação dos ventos) promovem controle parcial do fitoplâncton e, portanto, apre- senta efeito menos drástico sobre os níveis de oxigênio dissolvido na DIVISÃO AGROPECUÁRIA 40 Panorama da AQÜICULTURA, março/abril, 1998 água. A decomposição microbiana das algas mortas pelos algicidas resulta na liberação de amônia e nutrientes que podem favorecer o restabelecimento do fitoplâncton, o que faz do uso de algicidas uma estratégia paliativa na redução do pH da água via controle da população planctônica. Aeração não é uma estratégia eficiente para eliminação de amônia dos tanques por volatilização para a atmosfera, como clamam alguns fabricantes de aeradores. No entanto, a manutenção de níveis mais adequados de oxigênio dissolvido favorece o processo de nitri- ficação, através do qual a amônia e o nitrito são transformados em nitrato, composto nitrogenado menos tóxico aos peixes. Nitrito: problemas de toxidez aos peixes por nitrito podem ser aliviados com o aumento na concentração de íons cloreto na água, o que pode ser conseguido com a aplicação de sal (cloreto de sódio) nos tanques e viveiros. A quantidade de sal a ser aplicada deve ser suficiente para manter uma proporção de 6 mols de íons Cl- para cada mol de íon NO2 -. A concentração de íons Cl- já presente na água deve ser considerada no cálculo da dose de sal a ser aplicada, como segue: Dose de sal (g/m3) = [6 x (NO2 - mg/l.) - (Cl- na água mg/l.)] ÷ 0,6 Exemplo: se a concentração de nitrito na água for 0,8mg/l. e a de íons cloreto originalmente na água for 0,1mg/l., a dose de sal a ser aplicada é de 7,8 g/m3. Considerando um viveiro com 5.000m2 de espelho d’água e profundidade média de 1,2m, ou seja, um volume de água de 6.000m3, a quantidade de sal que deve ser aplicada é 46,8kg. 9.4. Redução dos níveis de gás carbônico. Tanques e viveiros com alta taxa de arraçoamento ou onde ocorreu morte súbita (“die-off”) do fitoplâncton podem apresentar elevada concentração de gás carbônico. Sistemas de aeração que promovem grande agitação na superfície da água (i.e. aeradores de pás) facilitam a difusão do gás carbônico para o ar, reduzindo a concentração deste gás na água. A manutenção de um adequado sistema tampão contribui para impedir o aumento excessivo nos níveis de CO2 livre na água. 10. Origem e reciclagem dos resíduos orgânicos e metabólitos Durante o processo de produção é inevitável o acúmulo de resíduos orgânicos e metabólitos nos tanques e viveiros em sistemas de água parada ou sistemas de renovação de água intermitente. Antes de apresentar com maiores detalhes as principais fontes de resíduos orgânicos e metabólitos em sistemas aquaculturais, cabe uma melhor visualização do ambiente onde vive este peixe submetido às pressões de produção (Figura 2). 10.1. Excreção dos peixes. Sob condições de cultivo intensivo (alta densidade de estocagem e alto nível de arraçoamento) o volume de fezes excretado diariamente pela população de peixes é uma das principais fontes de resíduos orgânicos em sistemas aquaculturais. A digestibilidade da matéria seca de rações de qualidade para peixes gira em torno de 70 a 75%. Isto significa que 25% a 30% do alimento fornecido entra nos sistemas aquaculturais como material fecal. O aumento na proporção de ingredientes de baixa digestibilidade (i.e. Figura 2. Origem e ciclagem de resíduos orgânicos e metabólitos em viveiros de criação de peixes. materiais com alto teor de fibra bruta ou com granulometria gros- seira) em rações para peixes pode elevar ainda mais o montante de fezes excretadas. A decomposição e reciclagem do material orgânico fecal nos tanques e viveiros é feita principalmente por ação microbiológica, às custas de um significativo consumo de oxigênio, resultando no acúmulo paralelo de metabólitos tóxicos aos peixes, como a amônia, o nitrito e o próprio gás carbônico. A produção de amônia não é fruto exclusivo da decomposição e reciclagem de resíduos orgânicos. O próprio metabolismo protéico dos peixes tem como resíduo final a amônia. A amônia e o nitrito (um produto intermediário no processo bacteriano de oxidação da amônia à nitrato), são as principais substâncias ictiotóxicas (tóxicas aos peixes) nos sistemas aquaculturais. A excreção de gás carbônico no processo respiratório dos peixes pode ser crítica em certos sistemas de produção. No entanto, em sistemas de água parada ou de renovação intermitente de água, a excreção de CO2 é, na maioria das vezes, pequena comparada à excreção de CO2 pelo plâncton. Altas concentrações de gás carbônico associadas a reduzidos níveis de oxigênio dissolvido na água podem causar asfixia e, até mesmo, massiva mortalidade de peixes. 10.2. Sobras de alimentos e fertilizantes orgânicos. Minimizar as sobras de rações é de fundamental importância na manutenção de adequada qualidade da água nos sistemas de produção. As rações comerciais usadas em piscicultura são basicamente de dois tipos: a peletizada e a extrusada. Uma comparação entre estes tipos de rações (Tabela 6) ressalta a necessidade de se adotar um manejo muito mais complexo com o uso de ração peletizada, de modo a evitar uma precoce deterioração da qualidade da água nos tanques e viveiros. Estercos, resíduos vegetais, material compostado, entre outros tipos de materiais orgânicos constituem importantes fontes de resíduos orgânicos em certos sistemas aquaculturais. É prática comum em vários países a utilização de resíduos animais (suínos, bovinos, aves e até resíduos humanos) como alimento direto ou como fertilizante na produção de peixes. A ação microbiana sobre estes resíduos e sobras de rações resulta na produção de metabólitos tóxicos e liberação de