Uma Coleção de Artigos sobre Tilápia II

Transcrição

1 Uma Coleção de Artigos sobre Tilápia II Por Dr. Fernando Kubitza Publicado no Panorama da Aquicultura

2 Indice Qualidade da água na produção de peixes Parte I Qualidade da água na produção de peixes Parte II Tilápia em água salobra e salgada...20 Monitoramento a saúde dos peixes...25 Antecipando às doenças na tilapicultura...33 Desafios para a consolidação da tilapicultura no Brasil...41 Estes artigos foram selecionados de artigos referenciados publicados no Panorama da Aquicultura Distribuído com permissão do Panorama da Aquicultura Ltda. pelo Southern Ocean Educational and Development Project, CIDA/ Univ. of Victoria, Canada Agosto 2009

3 Panorama da AQÜICULTURA, Janeiro/fevereiro, 1998

4 Panorama da AQÜICULTURA, Janeiro/fevereiro, 1998 QUALIDADE DA ÁGUA NA PRODUÇÃO DE PEIXES - PARTE I Por Fernando Kubitza, especialista em Nutrição e Produção de Peixes, mestre em Engenharia Agrônoma pela ESALQ - USP e Ph.D pela Auburn University - Alabama, USA. Hoje ocupa o cargo de Coordenados do Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento do Projeto Pacu. A 1. Introdução: Condições inadequadas de qualidade da água resultam em prejuízo ao crescimento, à reprodução, à saúde, à sobrevivência e à qualidade dos peixes, comprometendo o sucesso dos sistemas aquaculturais. Inúmeros são as variáveis e processos envolvidos com a qualidade da água. Sem a pretensão de abordar todos eles de forma exaustiva, este material didático se limitará à discussão das variáveis e processos físicos, químicos e biológicos mais relevantes ao manejo econômico da qualidade da água em ecossistemas aquaculturais. 2. Aspectos Fisiológicos dos Peixes Importantes à Produção 2.1.Pecilotermia. Enquanto os mamíferos e aves são animais homeotérmicos, ou seja, conseguem manter a temperatura corporal constante, os peixes não possuem tal capacidade, sendo conhecidos como animais pecilotérmicos ou de sangue frio. Na realidade, a temperatura corporal dos peixes varia de acordo com as oscilações na temperatura da água. Do ponto de vista energético, a pecilotermia confere uma vantagem aos peixes comparados aos animais homeotérmicos que gastam boa parte da energia dos alimentos para a manutenção da temperatura corporal. Esta energia, nos peixes, é utilizada para crescimento (ganho de peso), daí o motivo da maioria dos peixes apresentarem melhor eficiência alimentar que os mamíferos e aves. Dentro da faixa de conforto térmico para uma espécie de peixe, quanto maior a temperatura da água, maior será a atividade metabólica, o consumo de alimento e, conseqüentemente, o crescimento. Durante os meses de outono e inverno os peixes tropicais diminuem o consumo de alimento e podem até deixar de se alimentar em dias muito frios, o que resulta em reduzido crescimento. 2.2 Respiração. Com o auxílio das brânquias (ou guelras), os peixes realizam as trocas gasosas por difusão direta entre o sangue e a água. Quanto maior a concentração de oxigênio e menor a de gás carbônico na água, mais facilmente se processa a respiração dos peixes. O gás carbônico interferecom a absorção de oxigênio pelos peixes. Quanto mais alta a temperatura da água, maior o consumo de oxigênio pelos peixes. Peixes alimentados também consomem mais oxigênio do que peixes em jejum. Partículas de silte e argila, bem como a presença de parasitos e patógenos sobre as brânqueas prejudicam a respiraçào e podem causar asfixia nos peixes. 2.3 Excreção fecal. Parte do alimento ingerido não é digerido e/ ou absorvido pelos peixes e vai ser excretado como fezes dentro do próprio ambiente de cultivo. Estas fezes se decompõem por ação biológica, consumindo oxigênio e liberando nutrientes na água. Quanto melhor a digestibilidade do alimento, menor será a quantidade de resíduos fecais excretada. 2.4 Excreção nitrogenada. O ambiente aquático faz da excreção nitrogenada dos peixes um processo simples e de baixa demanda energética. A amônia é o principal resíduo nitrogenado excretado pelos peixes. A excreção da amônia ocorre via brânquias, por difusão direta para a água. Em mamíferos e aves há um considerável gasto de energia na transformação da amônia em uréia e ácido úrico, principais resíduos nitrogenados excretados por estes animais, respectivamente. A amônia surge como o principal resíduo 36

5 Panorama da AQÜICULTURA, Janeiro/fevereiro, 1998 do metabolismo protéico dos peixes. Desta forma, alimentos com excessivo teor protéico e/ou com desbalanço na sua composição em aminoácidos (unidades formadoras das proteínas) aumentam a excreção de amônia pelos peixes. A amônia é tóxica aos peixes e medidas para evitar o acúmulo excessivo de amônia na água devem ser tomadas durante o cultivo. 3. O Uso da Água nos Sistemas Aquaculturais Quanto a intensidade de utilização ou renovação de água, os sistemas de produção intensiva de peixes podem ser classificados como: sistemas de água parada; sistemas com renovação de água; sistemas de recirculação de água. 3.1 Sistemas de água parada ou estáticos Os sistemas de água parada se caracterizam pela somente reposição das perdas devido à infiltração e à evaporação da água dos tanques e viveiros, os quais podem ser utilizados em dois ou mais ciclos de cultivo sem serem esvaziados. Este sistema é bastante usado onde o suprimento de água é limitado ou em situações em que o abastecimento dos tanques depende de bombeamento, o que pode onerar demasiadamente os custos de produção. A capacidade de produção dos sistemas de água parada gira ao redor de a kg de peixes/há, em função da espécie cultivada e da estratégia de produção adotada. 3.2 Sistemas com renovação de água Onde há adequada disponibilidade de água e o abastecimento pode ser feito por gravidade, muitos produtores optam pela utilização de sistemas com renovação de água. Nestes sistemas pode haver entrada e saída contínua de água (sistema contínuo) ou a renovação periódica de um certo volume de água dos tanques e viveiros (sistema intermitente). A renovação de água permite uma diluição na concentração de resíduos orgânicos e metabólicos, evitando uma excessiva eutrofização dos tanques e viveiros. De a kg de peixe/há de viveiro pode ser produzido, em função da espécie e da estratégia de produção adotada. Sistemas de alto fluxo. Salmonídeos (como exemplos a truta arco-íris, o salmão do Atlântico, o salmão Coho e o salmão rosa) são bastante exigentes em relação à qualidade da água. O mais tradicional dos sistemas de cultivo de salmonídeos utiliza tanques supridos com grande fluxo de água (os chamados raceways ). Tilápias, carpas e bagre-do-canal, entre outras espécies, também são bastante cultivados em sistemas de alto fluxo. Cerca de 30 a 150kg de peixe/m 3 de volume de raceways podem ser produzidos, em função do fluxo de água e uso de aeração contínua. Considerando-se uma profundidade de 1m, cerca de 300 a toneladas de peixe podem ser produzidos por hectare de raceway. 3.3 Sistemas de recirculação de água Os sistemas de recirculação de água são adequados quando o objetivo é produzir um grande volume de peixes sob limitações quanto ao uso ou disponibilidade da água e área. Como o sistema é praticamente fechado, embora periodicamente possa haver uma troca parcial ou mesmo total da água do sistema, é inevitável o acúmulo de resíduos orgânicos e metabólicos. Unidades de filtração mecânica e biológica e aeradores são instalados em série para remover os sólidos da água, promover a transformação microbiológica da amônia e do nitrito (substâncias tóxicas aos peixes) em nitratos, e repor o 37

6 Panorama da AQÜICULTURA, Janeiro/fevereiro, 1998 oxigênio consumido e eliminar o excesso de gás carbônico acumulado na água do sistema. A capacidade de produção destes sistemas gira ao redor de 20 a 70 kg/m 3, em função da espécie, da capacidade de renovação de água e do nível tecnológico adotado pelo produtor. Sistemas de recirculação de água também são usados para garantir a sobrevivência de espécies de peixes tropicais em regiões onde o inverno é rigoroso. Neste caso, faz-se uso de um sistema fechado de recirculação de água em estufas plásticas aproveitando a energia solar para aquecimento. Aquecimento elétrico e o uso de fontes geotérmicas de água, quando existentes, são alternativas para assegurar uma adequada temperatura na água durante o inverno. A função principal da recirculação de água, neste caso, é minimizar as perdas de calor do sistema, mantendo a temperatura em níveis satisfatórios com menor gasto de energia. As discussões que se seguem enfocarão, basicamente, o manejo da qualidade da água em tanques e viveiros em sistemas de água parada ou sistemas de renovação intermitente de água. Alguns aspectos relacionados aos sistemas de alto fluxo serão discutidos oportunamente. e metabólitos, causando a morte do embrião em desenvolvimento. Uma aeração vigorosa, seguida por um período de decantação, auxiliam na precipitação do hidróxido de ferro, melhorando a qualidade destas águas para uso em incubatórios. 5. Indicadores de Qualidade da Fonte de Água 4. Fontes de Água para Piscicultura O adequado suprimento de água de boa qualidade é fundamental para o sucesso de explorações aquaculturais. A seguir é apresentada uma discussão sobre a qualidade e limitações quanto ao uso das diversas fontes de água utilizadas em aqüicultura Águas superficiais Rio, lagos naturais, açudes e córregos são exemplos de fontes superficiais de água usadas em piscicultura. Tais águas geralmente apresentam concentrações de oxigênio e gás carbônico próximas à saturação, sendo adeuqdas à vida dos peixes, excetuando-se os casos em que haja contaminação com resíduos agrícolas (pesticidas, herbicidas, e argila e silte em suspensão devido aos processos erosivos), industriais e urbanos (domésticos e hospitalares). A composição química de algumas fontes de águas superficiais são apresentadas na tabela 1. A temperatura das águas superficiais flutua de acordo com a hora do dia e época do ano, podendo restringir o cultivo de alguns peixes. Águas superficiais também podem trazer peixes e outros organismos indesejáveis ao ambiente de cultivo, sendo necessária a proteção das linhas de abastecimento com filtros e telas Águas subterrâneas As águas provenientes de minas e poços (originária de lençóis freáticos) têm sido usadas no abastecimento de sistemas aquaculturais.água subterrâneas. Geralmente estas águas apresentam baixa concentração de oxigênio dissolvido e altos níveis de gás carbônico, necessitando de aeração ou exposição ao ar através de represamento ou percorrendo canais abertos antes de abastecer os sistemas de criação. Águas subterrâneas apresentam temperatura praticamente constante durante o ano. Águas de poços e minas podem conter elevados teores de íons reduzidos de ferro que rapidamente se oxidam quando em contato com o ar, formando precipitados de hidróxido de ferro. Tais precipitados são prejudiciais em encubatórios, pois podem recobrir a superfície dos ovos e impedir as trocas de gases Presença de vida A exigência de peixes e outras formas de vida é um forte indicativo da qualidade de uma fonte de água para piscicultura. Técnicos e piscicultores devem desconfiar da qualidade de águas superficiais desprovidas de organismos vivos. Os fatores limitantes devem ser identificados e corrigidos com práticas economicamente viáveis para adequação desta água à piscicultura. 5.2 Temperatura A exigência em temperatura depende da espécie de peixe e fase de desenvolvimento em que este se encontra (ovo, larva, póslarva ou juvenil). As espécies tropicais normalmente apresentam ótimo crescimento a temperaturas de 28 a 32 0 C. Temperaturas mínimas e máximas da água devem ser conhecidas de modo a determinar a viabilidade do cultivo de uma espécie em particular. 5.3 Concentração hidrogeniônica da água (ph) O ph é definido como o logarítimo negativo da concentração (em mols/l) dos íons H + na água. Os valores de ph da água indicam se esta possui reação ácida ou básica. H 2 O + H 2 O = H 3 O + + OH - ou H 2 O = H + + OH - PH = - log [H + ]

7 A escala de ph compreende valores de 0 a 14. Como regra geral, valores de ph de 6,5 a 9,0 são mais adequados à produção de peixes. Valores abaixo ou acima desta faixa podem prejudicar o crescimento e a reprodução e, em condições extremas, causar a morte dos peixes. Os valores de ph podem variar durante o dia em função da atividade fotossintética e respiratória das comunidades aquáticas, diminuindo em função do aumento na concentração de gás carbônico (CO 2 ) na água. No entanto, o CO 2, mesmo em altas concentrações, não é capaz de abaixar o ph da água para valores menores que 4,5. Condições de ph abaixo de 4,5 resultam da presença de ácidos minerais como os ácidos sulfúrico (H 2 SO 4 ), clorídrico (HCl) e nítrico (HNO 3 ). Panorama da AQÜICULTURA, Janeiro/fevereiro, 1998 Método de determinação : o ph pode ser medido usndose papéis indicadores de ph ou kits colorimétricos com uso de indicadores em gotas ou, de forma mais precisa, com aparelhos eletrônicos de maior precisão ( ph meters ). 5.4 Alcalinidade total Este parâmetro se refere à concentração total de bases tituláveis da água. Embora a amônia, os fosfatos, os silicatos e a hidroxila (OH -) se comportem como bases contribuindo para a alcalinidade total, os íons bicarbonatos (HCO 3 -) e carbonatos (CO 3 =) são os mais abundantes e responsáveis por praticamente toda a alcalinidade nas águas dos sistemas aquaculturais. A alcalinidade total é expressa em equivalentes de CaCO3 (mg de CaCO 3 / L). O ácido carbônico (H 2 CO 3 ) é um produto da reação ácida do CO2 na água. A ionização do ácido carbônico é o processo desencadeador da formação do íon bicarbonato, como ilustrado a seguir: CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 H 2 CO 3 = H + + HCO 3 - O íon bicarbonato age como base formando CO2 e H 2O, ou como ácido, dissociando-se para formar o íon carbonato, como se segue: HCO 3 - = CO 2 + H2O ; reação como base HCO3- = H + + CO 3 = ; reação como ácido O íon carbonato (CO 3 = ) reage como uma base, dissociando-se para produzir hidroxila e íon bicarbonato: CO 3 = + H 2 O = HCO OH - Menos de 1% de todo o CO2 dissolvido na água forma ácido carbônico. No entanto, águas naturais contém muito mais íons bicarbonatos do que seria possível apenas com a ionização do ácido carbônico presente no sistema. Isto se explica pela direta reação do CO2 com rochas e solo, formando íons bicarbonato: Calcita CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca HCO 3 - Dolomita CaMg(CO 3 ) 2 + 2CO 2 + 2H 2 O = Ca Mg HCO3- Íons bicarbonato também são formados num processo de troca iônica de íons Ca 2+ por íons H + no lodo (substrato) dos viveiros, na presença de CO 2 39

8 Panorama da AQÜICULTURA, Janeiro/fevereiro, 1998 CO 2 + H 2 O = H + + HCO 3 - Lodo-Ca 2+ + H + = Lodo-H + + Ca 2+ Lodo-Ca 2+ + CO 2 + H 2 O = Lodo-H + + Ca 2+ + HCO 3 - A alcalinidade total está diretamente ligada à capacidade da água em manter seu equilíbrio àcido-básico (poder tampão da água). Águas com alcalinidade total inferior à mg CACO3/L apresentam reduzido poder tampão e podem apresentar significativas flutuações diárias nos valores de ph em função dos processos fotossintético e respiratório nos sistemas aquaculturais. Método de determinação A alcalinidade total é determinada através de um processo titulométrico, em laboratório ou no campo. Tal princípio de análise é utilizado em kits de análise de água e segue descrito a seguir: 1) coletar uma amostra de 100mL da água a ser analisada; 2) adicionar 4 gotas de um indicador a base de fenolftaleína; se a água ficou incolor (ph<8,3), prossiga com o ítem 3; se a água ficou rosa (ph>8,3) prossiga com o passo 4. 3) Adicionar 4 gotas do indiciador alaranjado de metila (methyl orange) e titular a amostra com a solução de ácido clorídrico (HCl) 0,0163N até a água mudar de coloração do amarelo para o laranja (ph = 4,3). Multiplicar o volume de ácido utilizado por 10,1 para obter a alcalinidade total da água (em mg CaCO3/L), neste caso devida exclusivamente à presença de íonss bicarbonatos. 4) Titular a amostra com uma solução de HCl 0,0163N até a coloração da água mudar de rosa para incolor (ph = 8,3). Anotar o volume (P) de ácido utilizado. Prossiga com o passo 5 5) Adicione a mesma amostra 3 gotas do indicador alaranjado de metila e titule com HCl 0,0163N até a mudança de cor do amarelo para o laranja (ph = 4,3). Anotar o volume (B) de ácido utilizado. 6) Fazer os seguintes cálculos: a) se B = 0, então P x 22,5 é o valor da alcalinidade total (em mg CaCO3/L), neste caso devido, exclusivamente, a presença de íons hidroxila (OH -). b) se B - P = 0, então P x 10 é o valor da alcalinidade total (em mg CaCO 3 /L), neste caso devido, exclusivamente, a presença de íons carbonato (CO 3 =). c) se B - P = C, então P x 10 é o valor da alcalinidade (em mg CaCO 3 /L) devido à presença de íons carbonato (CO 3 =) e C x 10,1 é o valor da alcalinidade (em mg CaCO 3 /L), neste caso devido à presença de íons bicarbonato (HCO 3 -). A soma destes dois resultados indica o valor da alcalinidade total da água Dureza total: a dureza total representa a concentração de íons metálicos, principalmente os íons de cálcio (Ca 2+ ) e magnésio (Mg 2+ ) presentes na água. A dureza total da água é expressa em equivalentes de CaCO 3 ( mg CaCO 3 /L). Em águas naturais, os valores de dureza total geralmente se equiparam a alcalinidade total, ou seja, Ca 2+ e Mg 2+ praticamente se encontram associados aos íons bicarbonatos e carbonatos. No entanto, exixtem águas de alta alcalinidade e baixa dureza, nas quais parte dos íons bicarbonatos e carbonatos estão associados aos íons Na+ e K+ ao invés de Ca 2+ e Mg 2+. Em águas onde a dureza supera a alcalinidade, 40

9 parte dos íons Ca 2+ e Mg 2+ se encontram associados à sulfatos, nitratos, cloretos e silicatos. Panorama da AQÜICULTURA, Janeiro/fevereiro, 1998 Método de determinação: a dureza total da água é determinada através de método titulométrico, mesmo princípio utilizado pelos kits de análise de água, como descrito a seguir: 1) coletar 50 ml de amostra de água e transferir para um Erlenmeyer. Adicionar 1 ml de solução tampão e misturar. A solução tampão é preparada misturando-se 67,5 ml de cloreto de amônia e 570 ml de hidróxido de amônia em balão volumétrico, completando o volume da solução para 1L com água destilada. 2) Adicionar 4 gotas do indicador Eriocromo negro T e titular com solução de EDTA sódico ( solução contendo 4g do sal etilenodiamino tetracético dissódico e 0,1g de cloreto de magnésio hexahidratado e diluída a 1L com água destilada). A mudança de cor do vermelho-vinho para azul puro indica o final da titulação. Multiplicar por 20 o volume de EDTA usado para obter o valor da dureza total da água, expressa em mg de CaCO3/L Gás carbônico (CO 2 ): comparativamente ao nitrogênio e argônio, o CO2 está presente em baixa proporção na atmosfera (tabela 3). Portanto, mesmo sendo altamente solúvel, as concentrações de CO 2 na água são bastante baixas. A água pura saturada com CO 2 a 250 C (760 mmhg) tem uma concentração de CO 2 de 0.46 mg/l. A respiração das algas, das macrófitas, dos peixes e do zooplâncton, bem como os processos microbiológicos de decomposição da matéria orgânica são as fontes importantes de CO2 nos sistemas aquaculturais. Ao longo do cultivo, a respiração pode exceder a atividade fotossintética ( importante mecanismo de remoção do CO2), aumentando consideravelmente a concentração de CO 2 no sistema, a qual pode ultrapassar facilmente os valores de 25 mg/l. Método de determinação: a concentração de gás carbônico na água pode ser determinada por um processo titulométrico, em laboratório ou no campo. Este mesmo princípio de análise é utilizado nos kits práticos de análise de água. Tal processo é descrito a seguir: 1) coletar duas amostras de água de 20mL e adicionar 3 gotas de indicador base de alaranjado de metila (methyl orange) a uma delas e 3 gotas de indicador a base de fenolftaleína a outra. Se a CO 2 amostra (alaranjado de metila) ficou amarela e a segunda (fenolftaleína) incolor, então há CO 2 livre na água. 2) pipetar 200mL da mesma amostra e colocar em um Erlenmeyer. Adicionar 10 gotas de indicador a base de fenolftaleína. 3) titular a mostra com carbonato de sódio 0,0454N até obter uma coloração rosa claro ou ph de 8,3 na amostra. A concentração de CO2 em mg/l, é calculada multiplicando por 5 o número de ml de carbonato de sódio utilizado na titulação Amônia e nitrito: a amônia (NH 3 ) é um metabólito proveniente da excreção nitrogenada dos peixes e outros organismos aquáticos e da decomposição microbiana de resíduos orgânicos ( restos de alimento, fezes e adubos orgânicos). A aplicação de fertilizantes nitrogenados amoniacais (sulfato de amônia, nitrato de amônia e os fosfatos monoamônicos e diamônicos - MAP e DAP) e uréia também contribui para o aumento da concentração de amônia na água. O nitrito (NO 2 - ) é um metabólito intermediário do processo de nitrificação, durante o qual a amônia é oxidada a nitrato ( NO 3 - ) através de ação de bactérias do gênero Nitrosomonas e Nitrobacter. Condições de baixo oxigênio dissolvido prejudicam o desempenho da bactéria do gênero Nitrobacter, favorecendo o acúmulo de nitrito na água. Métodos de determinação: a concentração de amônia e nitrito na água pode ser determinada através de métodos colorimétricos, como os utilizados pelos kits de análises de água. Determinações sem o auxílio destes kits exigem equipamentos de alto custo, como os espectrofômetros, disponíveis apenas em laboratórios mais sofisticados Transparência da água e o uso do disco de Secchi: a transparência (capacidade de penetração da luz) da água pode ser usada como um indicativo da densidade planctônica e da possibilidade de ocorrência de níveis críticos de oxigênio dissolvido durante o período noturno. Sob condições de transparência maiores que 40 cm, medida com o disco de Secchi ou com a imersão de qualquer objeto na coluna d água, é muito rara a ocorrência de níveis de OD abaixo de 2 mg/l em viveiros estáticos com biomassa de peixes ao redor de kg/ha. Águas com tansparência maior que 60 cm permitem a penetração de grande quantidade de luz em profundidade, favorecendo o crescimento de plantas aquáticas submersas e algas filamentosas. Portanto, na ausência de um oxigenômetro e de um sistema de aeração de emergência, recomenda-se manter a transparência da água entre 40 e 60 cm. Se os valores de transparência forem próximos ou menores que 40 cm, deve se interromper ou reduzir os níveis de arraçoamento diário ou as dosagens de fertilizantes e estercos aplicados, bem como aumentar o intervalo entre aplicações. Promover a renovação da água, quando possível, auxilia no ajuste dos volumes de tranparência. Próximas Edições: ParteII edição 46. O metabolismo do fitoplâncton. Componentes e funcionamento do sistema tampão bicarbonatocarbono. 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 Pare III edição 47. A dinâmica do oxigênio dissolvido. Aeração de tanques e viveiros. Qualidade da água em sistemas de alto fluxo 41

10

11 Panorama da AQÜICULTURA, maio/junho, 1998 Qualidade da Água na Produção de Peixes - Parte III (Final) 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. A dinâmica do oxigênio dissolvido nos sistemas aquaculturais Aeração de tanques e viveiros do ar para a água. Quando Ca for maior que Cs, ocorre difusão do O 2 da água para o ar. Quanto maior o gradiente entre Ca e Cs, maior a taxa de difusão de O 2 entre a água e o ar. Tabela 9. Solubilidade do oxigênio (em mg/l) em função da temperatura e da salinidade da água Qualidade da água em sistemas de alto fluxo. 12. A dinâmica do oxigênio dissolvido nos sistemas aquaculturais O oxigênio é essencial à vida dos organismos aquáticos e baixas concentrações de oxigênio dissolvido na água podem causar atraso no crescimento, redução na eficiência alimentar dos peixes, aumento na incidência de doenças e na mortalidade dos peixes, resultando em sensível redução na produtividade dos sistemas aquaculturais. Entender os fatores que afetam a dinâmica do oxigênio nos sistemas aquaculturais é fundamental ao manejo econômico da produção de peixes Solubilidade do oxigênio na água. Em equilíbrio com a atmosfera, a solubilidade do oxigênio na água reduz com o aumento da temperatura e salinidade da água e com a redução na pressão barométrica (aumento da altitude) do local. O efeito da temperatura e da salinidade na solubilidade do oxigênio na água, em condições de equilíbrio com a atmosfera, é ilustrado na tabela 9. A pressão parcial do oxigênio na atmosfera pode ser calculada multiplicando-se a pressão atmosférica pela percentagem de O 2 na atmosfera para uma dada condição de temperatura do ar. Cerca de 21% de oxigênio existe na atmosfera a 0 o C. Portanto, a pressão parcial do oxigênio é 760 mmhg x 0.21= mmhg. A difusão de oxigênio da atmosfera para a água, ou viceversa, ocorre quando houver um diferencial de pressão de O 2 entre o ar e a água. A água é dita saturada em O 2 quando a concentração de oxigênio dissolvido é aquela teoricamente possível sob as condições de temperatura, salinidade e pressão barométrica existentes. Esta concentração é chamada concentração de saturação (Cs). Como exemplo, podemos observar na tabela 9 que a Cs do O 2 a uma temperatura de 26 o C e salinidade igual a zero é de 8.09 mg/l. De uma forma geral, quando a concentração atual de oxigênio na água (Ca) for menor que a Cs, ocorre difusão do O 2 NE - Devido a sua extensão, a Panorama da AQÜICULTURA está publicando em três edições consecutivas a íntegra desse artigo. Nesta edição publicamos a terceira e última parte. A água pode se encontrar subsaturada ou super saturada com oxigênio. A percentagem de saturação de O 2 na água é calculada como segue: % Saturação O 2 = (Ca/Cs) x 100 Muitas espécies de peixes podem tolerar concentrações de O 2 dissolvido em torno de 2 a 3 mg/l. por períodos prolongados. Salmonídeos podem tolerar níveis de 4 a 5 mg/l. No entanto, o peixe se alimenta melhor, apresenta melhor condição de saúde e cresce mais rápido quando os níveis de O 2 dissolvidos são próximos à saturação. Supersaturação da água com oxigênio não causa um aumento na produção de peixes, nem sequer uma melhora na eficiência alimentar dos mesmos. No entanto, a supersaturação pode ser desejada para compensar a respiração dos peixes sob condições de elevados níveis de gás carbônico na água. Supersaturação excessiva da água com gases, incluindo o O 2, pode resultar numa condição chamada Trauma da Bolha de Gás (Gas Bubble Disease - GBD). Quando a diferença (DP) entre a pressão total de gases (PTG) e a pressão barométrica (PB) na água for em torno de 50 a 200 mmhg as condições são favoráveis à ocorrência de GBD. 35

12 Panorama da AQÜICULTURA, maio/junho, 1998 DP = PTG - PB DP = (PO 2 + PN 2 + PCO 2 + PH 2 O) - PB Os sintomas de GBD são: formação de bolhas de gás e enfizemas no sangue e nos tecidos, bolhas de gás no intestino e na cavidade bucal, ruptura da bexiga natatória causada por uma excessiva inflagem das mesmas, hemostasia (obstrução dos vasos sanguíneos), exoftalmia (olhos saltados), entre outros. A taxa de mortalidade varia de 50 a 100%. Várias são as condições que podem causar supersaturação de gases na água, entre elas: 1) Atividade fotossintética intensa; 2) Rápida elevação na temperatura da água. Águas de minas ou poços são frias e concentradas em gases. Quando em contato com a atmosfera mais quente, um aumento repentino na temperatura cria condições de supersaturação de gases nestas águas; 3) Águas abaixo de cachoeiras ou quedas d água podem estar supersaturadas com gases; 4) Águas superficiais durante o inverno podem estar saturadas com gases. A percolação através do solo pode resultar em aquecimento destas águas, causando uma supersaturação de gases nas mesmas. Níveis de saturação de oxigênio acima de 300% pode resultar em massiva mortalidade de peixes devido à GBD. É comum a ocorrência de supersaturação de gases nas águas de viveiros. No entanto, mortalidade de peixes devido à GBD não é frequentemente observada sob condições de cultivo em viveiros. A supersaturação de gases nos viveiros, particularmente o oxigênio, é restrita às camadas mais superficiais onde a penetração de luz é adequada aos intensos processos fotossintéticos. O peixe encon Publicações Técnicas Qualidade da Água na Produção de Peixes de Fernando Kubitza Principais Parasitoses e Doenças dos Peixes Cultivados de Fernando Kubitza Transportes de Peixes Vivos de Fernando Kubitza Nutrição e Alimentação dos Peixes Cultivados de Fernando Kubitza Planejamento da Produção de Peixes de Kubitza, Lovshin, Ono e Sampaio Manejo de Sistemas de Pesca Recreativa de Fernando Kubitza Cultivo de Peixes em Tanques Rede Pedidos pelo telefone/fax (067) Preço: R$ 15,00 (cada) de Eduardo Ono 37

13 Panorama da AQÜICULTURA, maio/junho, 1998 tra um abrigo nas camadas mais profundas dos viveiros, onde excessiva supersaturação de gases é improvável. No entanto, durante as fases de larvicultura quando as larvas, que possuem movimentação restrita e lenta, se encontram confinadas aos extratos superfíciais dos viveiros, mortalidade devivo à GBD pode ser importante Consumo de oxigênio pelos peixes. O consumo de oxigênio varia com a espécie, o tamanho, o estado nutricional e o grau de atividade dos peixes, a concentração de oxigênio e a temperatura da água, entre outros. Na tabela 10 são resumidos alguns fatores ou condições que afetam o consumo de oxigênio em algumas espécies de peixes. De acordo com os dados da tabela 10 pode-se concluir que: 1) o consumo de oxigênio é praticamente duplicado a cada 10 o C de aumento na temperatura da água; 2) o consumo de oxigênio aumenta sensivelmente após as refeições e com o nível de atividade dos peixes; 3) sob condições iguais de biomassa, peixes pequenos consomem mais oxigênio comparado a peixes grandes. A equação a seguir pode ser usada para estimar o consumo de oxigênio de espécies de peixes de clima tropicais, bastando conhecer o peso (em gramas) do animal: Consumo de oxigênio (mg O 2 /h/kg) = (1.000/peso) x (peso) 0.82 Tabela 10. Fatores ou condições que afetam o consumo de oxigênio (em mg/h/kg de peixe) em diferentes espécies de peixes. em sistemas de água parada ou de pequena renovação de água. Devido ao balanço entre a atividade fotossintética do fitoplâncton e a atividade respiratória das diferentes comunidades aquáticas (plâncton, peixes e organismos bentônicos), os níveis de oxigênio dissolvido (OD) nos sistemas aquaculturais flutuam diuturnamente. Quanto maior a biomassa planctônica, maior a amplitude desta variação (Figura 3). Oxigênio dissolvido (mg/l) Horário do dia Figura 3. Variação diária na concentração de oxigênio dissolvido na água de viveiros com alta, moderada e baixa biomassa planctônica Nível de arraçoamento e oxigênio dissolvido. Níveis de arraçoamento acima de 50 kg de ração/ha/dia estão associados com um aumento na ocorrência de níveis críticos de oxigênio dissolvido em tanques e viveiros, reduzindo a sobrevivência e a eficiência alimentar dos peixes (Tabela 8 p.26; Tabela 11). Tabela 11. Efeito do nível de arraçoamento na concentração média de oxigênio dissolvido (OD) ao amanhecer, na sobrevivência e performance produtiva do bagre-do-canal estocados em viveiros sob diferentes densidades (Tucker et al. 1979). Os níveis de oxigênio dissolvido em viveiros de água parada recebendo mais de 50 kg de ração/ha/dia devem ser monitorados diariamente e equipamentos para aeração de emergência devem estar disponíveis. 1 Valores entre parênteses indicam consumo de manutenção dos peixes Flutuações diuturnas nos níveis de oxigênio em viveiros Como discutido anteriormente, o plâncton é tanto o principal produtor como o maior consumidor de O 2 nos tanques e viveiros Predição da ocorrência de níveis críticos de oxigênio. A dinâmica do oxigênio em tanques e viveiros é bastante complexa. Pesquisas têm sido feitas no sentido de identificar e quantificar os diversos fatores envolvidos no balanço do oxigênio nos sistemas aquaculturais, para melhor prever a ocorrência de concentrações mínimas de O 2 dissolvido em tanques e viveiros. Em síntese, a concentração de oxigênio é resultante da atividade metabólica dos diferentes organismos aquáticos, mais especificamente do balanço entre os processos fotossintéticos e a atividade respiratória dos diferentes organismos. A difusão do O 2 entre o ar e a água também 38

14 Panorama da AQÜICULTURA, maio/junho, 1998 participa neste balanço, que pode ser resumido na seguinte equação: ODágua = ODinicial ± ODdifusão + ODsíntese - ODplâncton - ODpeixes - ODbentos Concentrações críticas de oxigênio dissolvidos são, geralmente, observadas durante a madrugada e amanhecer em viveiros com alta densidade planctônica. A predição da ocorrência de níveis críticos de oxigênio dissolvido é fundamental no manejo da aeração de tanques e viveiros sob cultivo intensivo. Três métodos básicos foram propostos para a previsão de níveis críticos de oxigênio dissolvido em viveiros durante as primeiras horas da manhã. O primeiro deles se baseia no uso de uma equação ( Equação Noturna ) onde variáveis como consumo de oxigênio pelo plâncton, pelos peixes e por organismos bentônicos, bem como a taxa de difusão do oxigênio entre o ar e a água devem ser fornecidas. A complexidade e a não praticidade da Equação Noturna podem ser vislumbradas de imediato, razões pelas quais este método não é utilizado por produtores. O segundo método baseia-se na leitura da concentração de oxigênio dissolvido ao final da tarde (pôr do sol), nos valores de transparência da água, medidos com o auxílio do disco de Secchi, e na temperatura da água dos viveiros. Baseado nestas três variáveis e na biomassa de peixes estocada, usa-se de algumas tabelas para se determinar o valor mínimo de transparência da água para garantir uma concentração mínima de 2mg/l. de oxigênio dissolvido ao amanhecer. Se a transparência mínima for maior que a transparência do viveiro obtida com o disco de Secchi, há uma grande probabilidade de ocorrência de concentrações de oxigênio menores que 2 mg/l. Portanto, a aeração dos viveiros deve ser providenciada. Embora um pouco mais simples que o método da Equação Noturna, o uso deste segundo método necessita de informações mais detalhadas sobre as condições dos viveiros (transparência e biomassa estocada), bem como a determinação da concentração de oxigênio ao final da tarde. Também é necessário que o produtor entenda como usar as tabelas de transparência mínima, o que é pouco prático. O terceiro método, bastante popular e efetivo na predição de níveis críticos de oxigênio dissolvido, baseia-se na tomada de duas leituras da concentração de oxigênio na água de cada viveiro durante o período noturno, a um intervalo de 2 a 3 horas. Com a diferença entre estas concentrações, faz-se uma projeção linear de queda dos níveis de oxigênio, prevendo o horário de ocorrência de níveis críticos de oxigênio dissolvido. Este método é bastante seguro, até mesmo conservativo, pois as concentrações reais de oxigênio dissolvido ao amanhecer ficam, normalmente, um pouco acima dos valores previstos. 13. Aeração de tanques e viveiros Os processos fotossintéticos do fitoplâncton e a respiração dos organismos aquáticos (plâncton, peixes, bentos e microorganismos) causam flutuações diuturnas na concentração de oxigênio e gás carbônico dissolvidos na água. Em sistemas aquaculturais de água parada ou de pequena renovação de água, a excessiva entrada de nutrientes via alimento ou adubação favorece o desenvolvimento de uma densa população planctônica, acentuando ainda mais as flutuações nos níveis de oxigênio dissolvido. Baixas concentrações de oxigênio dissolvido combinadas à níveis elevados de gás carbônico são frequentemente observadas durante o período noturno, prejudicando o desenvolvimento normal ou, até mesmo, causando massiva mortalidade de peixes. A aeração dos tanques e viveiros é fundamental para a manutenção de níveis adequados de oxigênio dissolvido, aumentando a sobrevivência e a performance produtiva dos peixes Aeração de emergência, suplementar ou contínua. A aeração de emergência baseia-se no monitoramento diário dos níveis de oxigênio durante o período noturno e acionamento dos sistemas de aeração sempre que forem previstos níveis de oxigênio menores que 2 a 3 mg/l. Os aeradores são acionados durante a madrugada, uma ou duas horas antes destes níveis serem atingidos, e permanecem ligados por períodos de 4 a 6 horas. Os aeradores são desligados uma ou duas horas após o nascer do sol, quando suficiente luz está disponível para estimular os processos fotossintéticos do fitoplâncton. A aeração suplementar consiste no acionamento diário dos aeradores, durante o período noturno, independente da projeção dos níveis críticos de oxigênio dissolvido. A aeração contínua consiste na aplicação ininterrupta de aeração durante todo o cultivo ou apenas nas fases de manutenção de alta biomassa e elevados níveis de arraçoamento. Aeração contínua é bastante utilizada em tanques para cultivo intensivo 39

15 Panorama da AQÜICULTURA, maio/junho, 1998 (raceways ou tanques circulares), principalmente em sistemas com recirculação (reuso) da água. Aeração contínua demanda maior consumo de energia e não traz benefício adicional sobre a aeração suplementar ou de emergência em viveiros. A aeração contínua pode ainda causar um aumento excessivo na turbidez mineral da água, prejudicando o desenvolvimento do fitoplâncton, interferindo com a dinâmica do oxigênio dissolvido na água e a remoção de metabólitos tóxicos como a amônia e o CO 2. Partículas minerais em suspensão na água pode causar danos ao epitélio branquial dos peixes facilitando a entrada de organismos patogênicos e o estabelecimento de doenças. Aeração de emergência versus aeração suplementar: Steeby e Tucker (1988) compararam a aeração de emergência com a aeração suplementar diária onde eram aplicadas 6 horas de aeração durante o período noturno em viveiros com bagre-docanal. Cerca de 641 horas de aeração de emergência foram usadas, comparadas à horas de aeração noturna contínua. A produção e conversão alimentar médias do bagre de canal foi de kg/ ha e 1.60 em viveiros com aeração de emergência, comparadas a valores de kg/ha e 1.59, respectivamente, em viveiros com aeração contínua. Aeração de emergência é prática bastante popular entre os piscicultores norte-americanos. Uma aeração de emergência bem conduzida garante, com segurança, a manutenção de níveis de oxigênio dissolvido acima do nível crítico estipulado como base para se proceder a aeração. Por exemplo, Kubitza (1995) usou aeração de emergência todas as vezes em que níveis de oxigênio dissolvido abaixo de 3 mg/l eram previstos em tanques para cultivo intensivo do black bass Micropterus salmoides. As concentrações médias de oxigênio dissolvido ao amanhecer foram acima de 4 mg/l.. Níveis de oxigênio dissolvido abaixo de 3 mg/l. foram observados esporadicamente em alguns tanques. O nível mais baixo de oxigênio registrado foi 1,8 mg/l. e ocorreu apenas uma noite, em apenas um tanque. Biomassas de a kg/ ha foram obtidas, com níveis de arraçoamento de até 90 kg/ha/dia sendo mantidos durante oito dias consecutivos. Durante o período de verão, tanques estocados em alta densidade, recebendo acima de 60 kg de ração/ha/dia, necessitaram de aeração de emergência frequentemente. Tanques recebendo de 80 a 90 kg de ração/ha/ dia receberam aeração de emergência quase todas as noites durante o verão. Cole e Boyd (1986) observaram o efeito do nível de arraçoamento na necessidade de aeração em viveiros de produção de bagre-do-canal. Aeração de emergência era acionada sempre que os níveis de oxigênio dissolvido ao amanhecer fossem estimados abaixo de 2 mg/l.. Aeração de emergência foi utilizada quase todas as noites em viveiros recebendo 112 kg ou mais de ração/ ha/dia. Viveiros recebendo até 56 kg de ração/ha/dia raramente necessitaram de aeração de emergência. Mesmo capaz de manter adequada concentração de oxigênio dissolvido na água, a aeração não permite aumentar a produção dos sistemas aquaculturais sem limite. Altas produções exigem níveis elevados de arraçoamento, resultando no acúmulo excessivo de metabólitos tóxicos como a amônia e o nitrito, que eventualmente passam a reduzir o consumo de alimento, o crescimento e a eficiência alimentar dos peixes Tipos de aeradores. Diversos mecanismos e equipamentos têm sido usados para efetuar a aeração em tanques e viveiros. A tabela 12 relaciona os principais sistemas de aeração e aeradores 40 usados e uma comparação entre o desempemho dos mesmos. Os valores da taxa padrão de transferência de oxigênio (SOTR) dependem da potência do sistema de aeração e podem ser calculados em testes específicos para desempenho de aeradores, como proposto por Boyd (1990). A grande variação nos valores de SOTR dentro de um mesmo grupo de aeradores (Tabela 12) resulta das diferenças de potência entre os aeradores testados. Em contraste, os valores da eficiência padrão de aeração (SAE) apresentam menor variação devido considerarem a potência de cada sistema, ou seja, a SAE é calculada dividindo-se a SOTR pela potência do aerador. Tabela 12. Taxa padrão de transferência de oxigênio (SOTR) e eficiência padrão de aeração (SAE) de diferentes aeradores (Boyd e Ahmad 1987). Em geral, aeradores de pás são mais eficientes na transferência de oxigênio do que os demais aeradores. No entanto, existem modelos de aeradores de pás menos eficientes que alguns propulsores de ar, bombas verticais e bombas aspersoras. Aeradores elétricos Aeradores de pás são aeradores com um corpo cilíndrico revolto por linhas de pás. O corpo cilíndrico é movido por um motor elétrico acoplado a um mecanismo de redução da velocidade, garantindo uma velocidade de 80 a 90 rpm. Normalmente é necessário 1 kw de potência para cada 40 a 50 cm de comprimento do corpo cilíndrico do aerador de pás. O diâmetro do corpo cilíndrico mais a extensão das pás devem ter aproximadamente 91 cm para aeradores de pás maiores que 2 kw ou 60 cm para aeradores de pás de menor potência. Os aeradores de pás são sustentados na água com o auxílio de uma estrutura flutuante que pode ser feita com tambores de plástico ou de metal, com tubos de PVC, blocos de isopor, entre outros materiais. Esta estrutura deve permitir a regulagem das pás a uma profundidade de 9 a 11 cm abaixo da linha d água. As pás podem ser feitas em metal ou poliuretano, ou qualquer outro material de boa resistência e devem ter, de preferência, 10 a 15 cm de largura e apresentar uma seção de formato triangular com um ângulo interno de 120 a 135 o. As pás devem ter uma disposição espiralada ao longo do corpo cilíndrico do aeradore de pás, garantindo uma constante área de pás em contato com a água, evitando assim uma variação no torque do motor. Com a rotação do corpo cilíndrico, as pás espirram a água para o ar, efetivando, deste modo, a aeração da mesma. A potência exigida aumenta linearmente com o aumento na profundidade das pás, com o aumento no diâmetro e no comprimento do corpo cilíndrico e com o aumento na velocidade de rotação do aeradores de pás. Propulsores de ar consistem de um motor elétrico de rpm, que aciona um eixo com uma hélice em sua extremidade final. Este eixo está envolto por uma camisa metálica oca que tem aberturas que possibilitam a passagem do ar atmosférico para o interior da camisa. Ao final da camisa existe uma estrutura difusora. Com

16 Panorama da AQÜICULTURA, maio/junho, 1998 a rotação do eixo e a aceleração da água causada pela rotação da hélice, ocorre uma queda na pressão dentro da camisa, favorecendo a entrada do ar, impulsionado pela própria pressão atmosférica, o qual é forçado através da estrutura difusora e injetado na forma de pequenas bolhas próximo à área de turbilhonamento da água causada pela rotação da hélice. Os propulsores de ar usados em aquicultura possuem motores menores que 7.5 kw (10 hp). Bombas verticais possuem um motor elétrico protegido dentro de um cilindro metálico, o qual fica submerso na água. Ao eixo do motor é adaptada uma hélice que impulsiona a água verticalmente, a qual, em contato com o ar, recebe a aeração. Bombas verticais com potência de 0.37 kw a 3 kw (0.5 a 4 hp) são mais comumente usadas em sistemas aquaculturais. A rotação do motor varia de a rpm. Bombas aspersoras consistem de bombas de alta pressão que impulsionam a água através de uma estrutura de descarga com um ou mais orifícios, lançando a água para o ar, efetuando a aeração. Bombas aspersoras com potência de 7.5 a 15 kw e com velocidade de 500 a rpm têm sido usadas em aquicultura. Sistemas de ar difuso consistem basicamente de um compressor ou soprador de ar, um sistema de tubulação para distribuição do ar e estruturas difusoras de ar. Os difusores de ar podem ser feitos com material cerâmico, mangueiras de borracha ou plástico perfuradas, tubos de PVC perfurados, entre muitos outros. Aeradores acoplados à TDP de tratores Aeradores acoplados à tomada de potência (TDP) de tratores são montados sobre trailers e podem ser transportados de um viveiro a outro. Estes aeradores são de grande utilidade durante PEIXE SAUDÁVEL, RETORNO GARANTIDO O uso regular de PROPEIXE constitui a melhor alternativa para uma piscicultura lucrativa, tratando 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 sanguessugas 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. PROPEIXE! Produto absolutamente natural isento de qualquer residual toxico é a garantia de boa qualidade do solo, da água e do peixe. DIVISÃO AGROPECUÁRIA Est. Velha de Itú, km. 4 - B. Sete Quedas - C.P Cep Campinas - SP PABX: (019) Fax: (019) campical@correionet.com.br Estamos cadastrando distribuidores, representantes ou agentes para todo o Brasil aeração de emergência, principalmente onde não há energia elétrica e/ou quando uma grande quantidade de oxigênio deve ser introduzida no sistema rapidamente. Nestas situações os valores de SOTR são mais importantes que os valores de SAE. No entanto, aeradores acoplados à TDP são menos eficientes quanto ao uso de energia comparados aos aeradores elétricos e cada um deles necessita de um trator para ser operado, o que resulta em alto custo de implantação. Existem disponíveis no mercado norte-americano aeradores montados sobre trailers e propelidos por motores estacionários, reduzindo a necessidade de aquisição de uma frota de tratores. Os aeradores propulsionados por tratores são basicamente do tipo aeradores de pás ou do tipo bomba aspersora. Os aeradores de pás apresentam corpo cilíndrico bastante variado, com diâmetro da ponta de uma pá à ponta de outra em torno de 50 a 150 cm. O formato e tamanho das pás variam bastante, bem como o comprimento dos cilindros. A SOTR de aeradores de pás varia de 20 a 30 kg O 2 /h quando operados por um trator de 50 hp (37 kw). Uma rotação de 540 rpm é normalmente aplicada à TDP para a propulsão de aeradores de pás. Diferenciais de caminhão ou caminhonetes são frequentemente usados para reduzir a velocidade de rotação dos aeradores de pás, os quais giram entre 100 a 120 rpm. Quanto maior a profundidade das pás e/ou mais rápida for a rotação do cilindro, maior será a SOTR do aerador de pás, embora aumente o consumo de energia durante a aeração. Bombas aspersoras demandam maior potência e giram em torno de 540 a rpm, ou seja, na mesma velocidade que a TDP do trator. Bombas aspersoras apresentam SOTR de 12 a 20 kg O 2 /h quando acionados por tratores de 67 a 107 hp (50 a 80 kw). Boyd (1990) cita o exemplo de um aerador tipo bomba aspersora propulsionado por um trator de 60 kw, com uma SOTR de 21.2 kg de O 2 /h, comparado com um aerador de pás propulsionado por um trator de 50 kw, com uma SOTR de 29.8 kg de O 2 /h. Durante aeração prolongada os tratores devem ser operados à potências menores que a potência máxima para evitar o aquecimento excessivo do motor Posicionamento dos aeradores. Boyd observou a circulação da água em tanques retangulares onde aeradores foram instalados e acionados em diferentes posições. Aeradores posicionados no centro de uma das margens mais longas do viveiro, com o fluxo de água dirigido perpendicularmente à margem oposta, promoveram uma circulação mais uniforme da água (Figura 4). Quando dois ou mais aeradores são usados num mesmo viveiro, estes podem ser dispostos em série, de preferência nos cantos dos viveiros, promovendo um movimento circular da água. Os aeradores devem ser posicionados em áreas não muito rasas e com o fluxo de aeração orientado de forma a não ficar paralelo e muito próximo às margens dos viveiros evitando assim a suspenção excessiva de partículas de argila e silte. Durante períodos de baixa concentração de oxigênio na água, os peixes ficam condicionados a se posicionar em regiões próximas aos aeradores, onde as concentrações de oxigênio dissolvido são maiores. Durante uma aeração de emergência, qualquer aerador suplementar deve ser posicionado próximo ao aerador em funcionamento, pois este é o local onde os peixes se encontram. Em tanques sem aerador em funcionamento, durante a aeração de emergência o aerador deve ser posicionado nas áreas de maior concentração de oxigênio, pois este é o local mais provável de localização dos peixes. Posicionamento de aeradores em locais opostos às áreas de maior concentração de oxigênio forçará o peixe a se deslocar através de uma massa de água com baixos níveis de oxigênio dissolvido para chegar até o aerador. Muitas vezes os 41

17 Panorama da AQÜICULTURA, maio/junho, 1998 peixes não conseguem chegar até a área de influência do aerador, morrendo por asfixia ao longo do trajeto Número de aeradores necessários. Durante o verão, cerca de 25 a 30% dos viveiros usados no cultivo intensivo do bagre-do-canal exigem aeração numa mesma noite. No caso de tanque e viveiros pequenos (área menor que m 2 ) aeradores de pequeno porte são empregados, podendo ser translocados de um viveiro ao outro quando necessário. Assim, um número mínimo de 3 aeradores deve estar disponível para cada 10 viveiros. Viveiros maiores demandam aeradores de maior porte, portanto mais pesados e de translocação mais trabalhosa, geralmente impraticável. Cada viveiro, portanto, deve ter seu próprio sistema de aeração, a não ser que aeradores montados sobre trailers e acionados pela TDP de tratores ou por motores estacionários estejam disponíveis. 14. Qualidade da água em sistemas de alto fluxo Figura 4. Posição de aeradores e circulação de água em viveiros retangulares (Boyd 1990) Potência do sistema de aeração. Em tanques e viveiros estáticos a quantidade de aeração a ser aplicada pode ser calculada com equações bastante complexas que estimam o consumo de oxigênio das comunidades aquáticas, principalmente o plâncton, o bento e os peixes. Trabalho árduo é conhecer a eficiência do aerador utilizado, dados nem sempre fornecidos pelos fabricantes, e o quanto do oxigênio fornecido pela aeração é utilizado pelo plâncton, peixes e outros organismos. No entanto, sistemas de aeração de 5 a 10 hp têm sido frequentemente usados por hectare de viveiro. Em sistemas de alto fluxo de água a determinação da potência de aeração a ser aplicada é tarefa menos complicada, como apresentado no exemplo a seguir: Condições de cultivo: tanque com volume de água de 200 m 3 fluxo contínuo de 100m 3 /h (uma troca completa a cada 2 horas) água de abastecimento com 7,5 mg OD/l., a 28 C ( 96% da saturação de oxigênio) OD mínimo desejável no tubo de escoamento = 3 mg/l. (40% da saturação) tilápia do Nilo de 450g, consome 108mg O 2 /kg/h ou seja, 108g O 2 / tonelada/h) Situação 1: apenas com troca de água é possível sustentar uma biomassa de kg de tilápia/tanque (18,75kg/m 3 ). OD disponível= (7,5-3,0) x L/h = mg/l. ou 450g O 2 /h Biomassa sustentável= (450/108) x = kg de tilápia/tanque ou 20,84kg/m 3. Situação 2 : a meta é sustentar cerca de 30 toneladas de tilápia/ tanque (150kg/m3), com o mesmo fluxo de água mais aeração. Qual a potência de aeração necessária? Consumo de oxigênio = 30t x 108g O 2 /t/h = 3.240g O 2 /h Oxigênio disponível com o fluxo de água = 450g O 2 /h Deficit de O 2 que deve ser suprido pela aeração= =2790 g O 2 /h. Aerador do tipo propulsor de ar (SAE = 1,19 kg O 2 /HP/h) Potência de aeração = (2,79 kg O 2 /h)/1,19 kg O 2 /HP/h) = 2,34 HP Fator de segurança de 30% = 2,34 x 1,3 = 3HP 42 Nos sistemas de alta renovação de água, onde tanques do tipo raceways (escavados em terra, de alvenaria) ou tanques circulares (em alvenaria, metal, fibra de vidro), a qualidade da água é mantida pelo suprimento contínuo de água para oxigenação e remoção de amônia Oxigênio dissolvido. Da mesma forma que em sistemas de baixa renovação ou estáticos, a concentração de oxigênio dissolvido na água é o primeiro fator limitante à produtividade dos sistemas de alto fluxo. É recomendável uma concentração mínima de oxigênio dissolvido na água de saída (efluente) ao redor de 40% da saturação. O suprimento de oxigênio através da água de abastecimento é proporcional ao fluxo de água disponível para renovação. Quanto maior o fluxo de água, maior o fornecimento de oxigênio e, portanto, maior a biomassa de peixes que pode ser sustentada. A biomassa de peixes nos sistemas de alto fluxo é comumente expressa em relação ao volume dos tanques (kg/m 3 ) ou em relação ao fluxo de água fornecido (kg/m 3 /h ou kg/l/minuto). A taxa de renovação utilizada depende da disponibilidade de água e da velocidade da corrente formada dentro das unidades de produção. Como recomendação geral, a velocidade da água não deve exceder 0,25m/s, de forma a não demandar do peixe um gasto de energia excessivo para manter sua posição na corrente. Quando o fluxo é limitado devido a disponibilidade de água ou pela velocidade máxima recomendada, a aeração contínua pode ser aplicada para aumentar o fornecimento de oxigênio e, portanto, a capacidade de suporte do sistema Amônia. Garantido o fornecimento de oxigênio, a produtividade do sistema será limitida pela concentração de amônia na água. É recomendável que a concentração de amônia não ionizada não exceda 0,05mg/l. para peixes tropicais e 0,012mg/l. para salmonídeos. Exposição dos peixes à concentrações de amônia acima destes limites pode resultar em reduzido crescimento e baixa eficiência alimentar. Águas com ph neutro ou ligeiramente ácido (6,0 a 7,0) permitem uma maior capacidade de suporte, visto que a concentração de amônia não ionizada aumenta com a elevação do ph. A quantidade de amônia excretada pelos peixes pode ser calculada com base na quantidade de proteína consumida. Em média, cerca de 40% da proteína bruta (PB) presente em uma ração completa é utilizada como energia, resultando na produção de amônia. Exemplificando, para uma ração com 32% de proteína bruta, cada 1.000kg de ração fornece 320kg de proteína. Em média, a proteína contém 16% de N. Portanto, a quantidade de N fornecida por tonelada desta ração é 320 x 0,16 = 51,2 kg. Destes, 40% é excretado na forma de N-NH 3 (nitrogênio amoniacal), ou seja, 51,2 x 0,40 = 20,48kg de N-NH 3. Para uma certa ração, a quantidade de N-NH 3 excretada pelos peixes pode ser estimada

18 Panorama da AQÜICULTURA, maio/junho, 1998 diretamente multiplicando a quantidade de ração fornecida por (0,064 x PB/100) Estimativa da capacidade de suporte em sistemas de alto fluxo. A capacidade de suporte dos sistemas de alto fluxo depende, dentre muitos, dos seguintes fatores: 1) Qualidade da água de abastecimento; 2) Volume de renovação disponível; 3) Consumo de oxigênio dos peixes e concentração mínima de oxigênio tolerável; 4) Excreção de amônia pelos peixes e nível de amônia tóxica na água; 5) Disponibilidade de um sistema de aeração contínuo. É possível obter uma estimativa da capacidade de suporte para tanques usados em sistemas de alto fluxo conhecendo a qualidade da água de abastecimento (oxigênio dissolvido e temperatura), o fluxo de água disponível e o consumo de oxigênio do peixe cultivado. No exemplo discutido na seção 13.4., com o fluxo de água disponível (100m 3 /h ou uma troca completa a cada 2horas) foi possível sustentar uma biomassa de 3.750kg ou 18,75kg/m 3 sem aeração e kg ou 150kg/m 3 com uma aeração contínua de 3hp. Também é possível estimar a capacidade de suporte em função da máxima concentração de amônia permitida. Para tanto são necessárias informações adicionais sobre o ph e a concentração de amônia na água de abastecimento, o teor de proteína bruta da ração, bem como proceder a uma estimativa da máxima taxa de excreção de amônia e máxima taxa de arraçoamento permitida. No exemplo da seção 13.4., qual seria a biomassa de peixes sustentável neste mesmo tanque, considerando exclusivamente a concentração de amônia como fator limitante? Estabelecendo um limite de amônia de 0,05mg N- NH 3 /l., temperatura da água de 28 o C, concentração de amônia total na água de abastecimento de 0,12mg/l, ração com 32% de proteína bruta (PB) e consumo diário na ordem de 2,0% (0,02) da biomasa ao final da engorda, vamos analisar duas situações: Situação 1: água de abastecimento ph = 6,5 (consultar a Tabela 5) a) calcular a máxima concentração de amônia total permitida (AMÔ- NIA máx): de acordo com a Tabela 5, sob condições de ph 6,5 e temperatura 28 o C, a percentagem da amônia total na forma não-ionizada (forma tóxica) é 0,218. AMÔNIA máx = (0,05mg/l.) x 100/(0,218) = 22,9mg/l. ou g/m 3 b) calcular a máxima excreção diária de amônia permitida (AMÔNIA exc): considerando uma vazão de 100m 3 /h e uma concentração de amônia total de 0,12mg/l. na água de abastecimento. AMÔNIA exc = (22,9-0,12) x (100m 3 /h) x 24 horas = 54,67 kg/dia c) calcular a máxima quantidade de ração que pode ser fornecida diariamente (RAÇÃO máx): considerando um teor de proteína bruta (PB) de 32%. RAÇÃO máx = (54,67 kg/dia)/(0,064 x PB/100) = (54,67)/ (0,064x0,32) = 2.670kg/dia d) calcular a máxima biomassa de peixes (BIOMASSA máx): considerando um consumo diário de ração na ordem de 2% do peso vivo. BIOMASSA máx = 2.670kg/0,02 = kg/tanque ou 667,5kg/ m 3 Situação 2: água de abastecimento ph = 8,0 peratura 28 o C, a percentagem da amônia total na forma não-ionizada (forma tóxica) é 6,475. AMÔNIA máx = (0,05mg/l.) x 100/(6,475) = 0,772mg/l. ou g/m 3 b) calcular a máxima excreção diária de amônia permitida (AMÔNIA exc): considerando uma vazão de 100m 3 /h e uma concentração de amônia total de 0,12mg/l. na água de abastecimento. AMÔNIA exc = (0,772-0,12) x (100m 3 /h) x 24 horas = 1,57 kg/dia c) calcular a máxima quantidade de ração que pode ser fornecida diariamente (RAÇÃO máx): considerando um teor de proteína bruta (PB) de 32%. RAÇÃO máx = (1,57 kg/dia)/(0,64 x PB/100) = (1,57)/(0,64x0,32) = 76,7kg/dia d) calcular a máxima biomassa de peixes (BIOMASSA máx): considerando um consumo diário de ração na ordem de 2% do peso vivo. BIOMASSA máx = 76,7kg/0,02 = kg/tanque ou 19,18kg/m 3 Com base nos cálculos desenvolvidos na seção e nos cálculos apresentados nesta seção, é possível chegar aos seguintes fundamentos gerais dos sistemas de alto fluxo: 1) A concentração de oxigênio dissolvido na água é o primeiro fator limitante à capacidade de suporte dos sistemas de alto fluxo. Sob condições de ph mais alcalino, concentrações elevadas de amônia podem limitar a capacidade de suporte tanto quanto as concentrações de oxigênio dissolvido. 2) Existindo uma restrição à produtividade do sistema imposta pelos níveis de oxigênio dissolvido ou pela concentração de amônia tóxica, um aumento adicional na capacidade de suporte pode ser obtido com: a) aumento no fluxo de água até o limite de velocidade recomendado para a espécie cultivada; b) redução do teor protéico e melhora na qualidade da proteína da ração, bem como redução do ph da água quando economicamente viável (no caso de limitação devido à concentração de amônia tóxica). 3) Para uma certa vazão de água suficiente para remoção de amônia e resíduos orgânicos (alimento não consumido e fezes), a aplicação de aeração contínua pode garantir um significativo aumento da capacidade de suporte dos sistemas de alto fluxo sem necessidade de aumentar o uso de água. Sob condições de ph 6,5, com o mesmo fluxo de água (100m 3 /h) seria teoricamente possível produzir até 133,5 toneladas de tilápias por tanque, certificado o fornecimento de adequada potência de aeração ou, até mesmo, a injeção de oxigênio líquido. 4) A capacidade de suporte a ph 6,5 é cerca de 35 vezes a capacidade de suporte a ph 8,0 sob as mesmas condições de renovação de água. Sob condições de ph acima de 8,0 a capacidade de suporte dos sistemas de alto fluxo pode ser limitada, em primeiro plano, pela concentração de amônia tóxica e não pelos níveis de oxigênio dissolvido. a) calcular a máxima concentração de amônia total permitida (AMÔ- NIA máx): de acordo com a Tabela 5, sob condições de ph 8,0 e tem- crie peixes saudáveis 43

19 Panorama da AQÜICULTURA, março/abril,

20 Uma boa alternativa de cultivo para estuários e viveiros litorâneos Por: Fernando Kubitza, Ph.D. (Acqua & Imagem) fernando@acquaimagem.com.br Muitas espécies e linhagens de tilápia são eurialinas, o que lhes confere a capacidade de adaptação a ambientes de diferentes salinidades, podendo ser cultivadas tanto em água doce, salobra ou salgada. Em diversos países o cultivo de tilápias em águas estuarinas e marinhas tem sido avaliado em caráter experimental e, em alguns locais, já se consolidou como atividade comercial. O Brasil apresenta um grande potencial para cultivo de peixes em áreas estuarinas, notadamente na Região Nordeste. No entanto, devido à ausência de tradição e ao desconhecimento tecnológico do cultivo de peixes marinhos, o uso destas áreas para fins de aqüicultura tem se limitado ao cultivo de camarão e de moluscos. O cultivo de tilápias em tanques-rede nestes estuários deve ser firmemente avaliado, pois pode trazer significativos ganhos econômicos, sociais e ambientais para as populações locais, hoje severamente impactadas pelo declínio da atividade pesqueira. O Brasil é um dos principais produtores mundiais de camarão marinho e a infra-estrutura instalada para o cultivo do camarão pode ser também utilizada em cultivos consorciados (policultivo camarão e tilápia) ou mesmo em monocultivo de tilápias com mínimas adaptações nos viveiros ou nas estratégias de cultivo. O mercado nacional e internacional deste peixe é crescente e a infra-estrutura e logística hoje disponível para beneficiamento e exportação do camarão pode ser otimizada para o escoamento dos produtos da tilápia. A evolução do cultivo de tilápias no Equador é um exemplo real. Devido a problemas de sanidade nos cultivos de camarão marinho, os carcinicultores apostaram na tilápia. De uma produção ao redor de toneladas de tilápia em 1998, o Equador produziu cerca de toneladas em 2002, tornando-se o maior exportador de produtos de tilápia na América Latina. Tilápias cultivadas em águas salobras e salgadas não apresentam problemas com off-flavor e sua carne geralmente se assemelha em sabor à carne de peixes marinhos. A textura (firmeza) da carne também é superior a observada em tilápias cultivadas em água doce, julgada pela experiência pessoal deste autor. Assim, o cultivo de tilápias nestes ambientes, particularmente as linhagens vermelhas, pode resultar em produtos extremamente atrativos (quanto ao aspecto visual, sabor e preço) para atuar em um nicho de mercado hoje (sub) abastecido com espécies marinhas de alto valor, como os pargos rosado e vermelho, o robalo, a carapeba, a garoupa, entre outros. a tilápia de Moçambique (Oreochromis mossambicus) e a tilápia de Zanzibar (Oreochromis uroleps hornorum). Além do cultivo como espécie pura, o cruzamento direcionado entre duas ou mais destas espécies (hibridações e retro cruzamentos) tem sido utilizado para a obtenção de alevinos híbridos ou para o estabelecimento de linhagens com determinadas características desejáveis ao cultivo. Por exemplo, o crescimento precoce, a obtenção de progênies com maior percentual de machos (híbridos), tolerância ao frio, resistência à alta salinidade, facilidade de captura, maior eficiência reprodutiva, entre outras. Características relacionadas ao mercado também foram contempladas, particularmente no que diz respeito à obtenção de linhagens vermelhas (que reúne padrões de cor que vão do branco ao rosa, ou passam por diversos tons de amarelo, laranja e vermelho claro). A seguir serão apresentadas informações sobre a tolerância e desempenho das principais espécies e linhagens de tilápia em águas salobras e salgadas. Para efeitos práticos desta revisão, quando forem feitas referências à água doce, salobra ou salgada, sem especificar o valor exato da salinidade, o leitor deve ter em mente os seguintes limites: água doce < 1ppt; água salgada >20ppt; e água salobra, salinidades entre 1 e 20ppt. Com base na divisão prática aqui proposta, em função do regime das marés e do regime de chuvas, os ambientes estuarinos geralmente devem ser vislumbrados como uma combinação de águas salobras e salgadas. Tilápia do Nilo A Oreochromis niloticus é a espécie mais cultivada no mundo, devido, principalmente, a alta prolificidade, maturação sexual mais tardia e crescimento mais rápido em comparação às espécies e híbridos relacionadas neste artigo. A grande maioria das tilápias produzidas no Brasil carrega material genético de O. niloticus (Foto 1). Foto 1 - Tilápia do Nilo (Foto Kubitza) As espécies e linhagens de tilápias e a relação com a salinidade No mundo são reconhecidas mais de 70 espécies de tilápias. No entanto, apenas quatro delas contribuem de maneira significativa para a composição do pool genético de tilápia hoje utilizado nos cultivos comerciais em todo o mundo: a tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus), a tilápia azul (Oreochromis aureus), A tilápia tailandesa (Foto 2 ) introduzida em 1996 e a recém introduzida tilápia Supreme são linhagens comerciais desenvolvidas na Ásia a partir da combinação de materiais genéticos de O. niloticus originários de diversos locais da África. 14 Panorama da AQÜICULTURA, março/abril, 2005