Fish Farming with Primary Production of Artificial Pond

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1 Fish Farming with Primary Production of Artificial Pond Stefania Hoff Ambos¹; Bruno Shoroeder 2 ; Mateus Menezes Straceione 2 ; Dionéia Soares Ribeiro 3 ; Luiz Antonio da Rocha Ribeiro 3 ; Albano Schwarzbold 4 ; Suelen Cristine Costa da Silva 5 ; Taís Pegoraro Scaglioni 5 ; Gabriela Silva Dias 5 ; Fabiana Schumacher Fermino 5 ; Saionara Eliane Salomoni 5 ; Margarete Sponchiado 6. ¹Discente bolsista de iniciação científica IniCie (UERGS); ²Discente bolsista de iniciação cientifica Probic (FAPERGS); 3 Discente voluntário (UERGS); 4 Pesquisador colaborador (UERGS); 5 Docente colaboradora (UERGS); 6 Docente orientadora (UERGS). *Autor Corresponsal: Stefania Hoff Ambos: Rio Grande do Sul, Universidade Estadual do Rio Grande do Sul, Rua Cel. Vasconcelos, nº1399, casa Centro, Tapes- RS Brasil. stefaniah.a@gmail.com ABSTRACT Artificial ponds are aquatic environments, ecologically young, that tend to have a natural succession and can be used for fish farming due to the existing primary production. The objective of this study was to verify the farming of herbivorous fish with the primary production of the artificial pond, in order to generate safe and sustainable food. The artificial pond for this study is located in the town of Tapes/Brazil, with an area of 38 ha of water and average depth of 63.4 cm, and is used as a water reservoir for rice irrigation. The town of Tapes is located in a region of wetlands which favors the development and diversity of macrophytes. This work followed the development of grass carp for a year species of macrophytes were identified in the artificial pond with dominance of Luziola peruviana and abundance of Salvinea auriculata; 61 species of periphyton algae and 92 species of phytoplankton ton. of dry biomass of Luziola peruviana were estimated, wich was the main source of food for the Grass Carp. The conclusion reached was that the primary production analyzed in this experiment (macrophytes, periphyton and phytoplankton) was enough to feed herbivorous fish, being unnecessary the use of any extra source of food, despite the number of losses due to intense rain and natural predators. It also allowed the control of aquatic macrophytes, allowing the use of the water for irrigation. Key-words: Herbivorous Fish; Macrophytes; Primary Production. CRIAÇÃO DE PEIXES COM PRODUÇÃO PRIMÁRIA DE AÇUDE RASO Resumo Açudes são ambientes aquáticos, ecologicamente jovens, que tendem a uma sucessão natural, podendo ser utilizado para a produção de peixes devido a produção primária existente. O objetivo desse estudo foi verificar a criação de peixes herbívoros a partir da produção primária existente no açude raso, a fim de propiciar alimentos seguros de forma sustentável. O açude utilizado para esse estudo está localizado no município de Tapes - Brasil, com área de 38 ha de lamina d água e profundidade média de 63.4 cm, e é usado como reservatório de água para a irrigação de arroz. O município de Tapes está localizado em uma região de áreas úmidas o que propicia o desenvolvimento e a diversidade de macrófitas aquáticas. Esse estudo acompanhou o desenvolvimento da Carpa Capim por um ano Foram identificadas no açude 15 espécies de macrófitas aquáticas com dominância de Luziola peruviana e abundância de Salvinia sp; 61 espécies de algas perifíticas e 92 espécies de fitoplancton. Estimou-se ton. de biomassa seca de Luziola peruviana que é o principal alimento da carpa capim. Concluiu-se que a produção primária analisada neste experimento, macrófitas aquáticas, perifiton e fitoplancton são suficientes para alimentar peixes herbívoros em açude, sem a utilização de qualquer complementação alimentar, apesar das perdas no número de peixes no experimento em questão, devido a um período intenso de chuvas e predadores naturais encontrados. Além disso a criação permitiu o controle das macrófitas aquáticas no açude, proporcionando a posterior utilização da água para irrigação de arroz. Palavras- Chave: Macrófitas Aquáticas. Peixes Herbívoros. Produtores Primários.

2 Introdução O município de Tapes/ Brasil está situado as margens da Laguna dos Patos, maior laguna da América do Sul, essa região de áreas úmidas também conta com a presença de ambientes ribeirinhos, lacustres e banhados, que favorecem o desenvolvimento de macrófitas aquáticas e a diversidade de espécies. A rizicultura é a principal atividade econômica realizada, pois as condições ambientais do município o tornam propicio para essa cultura. O cultivo do arroz irrigado gerou a necessidade de muitos produtores rurais armazenarem água para irrigação através de açudes. Além do uso para irrigação, o açude pode ser utilizado para a criação de peixes herbívoros como uma fonte de alimentação e renda ao agricultor. O peixe herbívoro utilizado nesse estudo foi a Carpa Capim (Ctenopharyngodon idella) que se alimenta da produção primária disponível e possui um período de engorda de um ano. A Carpa Capim é um peixe exótico, mas tem boa adaptação a esses ambientes e aceitação no mercado para a comercialização desse peixe. A produção primária disponível no açude utilizada para alimentação do peixe herbívoro são fitoplânctons, perifítons e macrófitas aquáticas. A disponibilidade de nutrientes presentes na água possibilita a existência dessas comunidades aquáticas permitindo a inserção do peixe na cadeia alimentar. O fitoplâncton, que é composto de algas microscópicas, é indicado para a alimentação dos peixes por apresentar características nutritivas elevadas, com até 50% de proteína na sua composição. Como fica exposto ao sol, na superfície dos açudes e lagoas, o fitoplâncton faz fotossíntese, sendo o maior produtor de oxigênio dos ambientes aquáticos. O perifíton como unidade ecológica é definido como uma comunidade complexa de microbiota constituída por algas, bactérias, fungos, animais e detritos orgânicos e inorgânicos, que estão firmes ou frouxamente aderidos a substratos submersos orgânicos ou inorgânicos, vivos ou mortos (WETZEL, 1983). Pelo tipo de habitat, seu desenvolvimento é favorecido nos ecossistemas rasos, em função da disponibilidade de luz e presença de vários tipos de substratos, tais como macrófitas aquáticas, pedras e sedimentos (FERMINO & SCHWARZBOLD, 2011). As macrófitas aquáticas são originalmente vegetais terrestres que sofreram modificações adaptativas para colonizar ambientes aquáticos. Esses vegetais apresentam adaptações que permitem seu crescimento em um gradiente que compreende desde solos saturados até submersos na coluna d água (BIANCHINI Jr. et al., 2002). Possuem importante papel ecológico nos sistemas continentais, como a estabilização de sedimentos, absorção de nutrientes da água e sedimentos, substrato para o perifíton epifítico, provimento de habitats e abrigo para vertebrados e invertebrados (ESTEVES, 2011). Dessa forma esse trabalho teve como objetivo verificar a viabilidade da produção de peixes herbívoros a partir da produção primária existente no açude (fitoplâncton, perifíton e macrófitas aquáticas), como uma fonte de alimento para os peixes e controle de macrófitas aquáticas para posterior utilização da água na irrigação de arroz. Material e Metodologia O presente estudo foi realizado em um açude localizado na zona rural do município de Tapes/Brasil (figura 1). O açude possui 38 ha de lamina d água e profundidade média de 63.4 cm, ambientes aquáticos rasos como esse favorece o rápido crescimento de macrófitas aquáticas. A pesquisa consistiu na análise do ambiente aquático com a realização de análises dos parâmetros físicos e químicos da água, a identificação dos produtores primários que são o alimento para os peixes herbívoros e o acompanhamento do desenvolvimento dos peixes no açude, verificando o ganho de massa corporal do peixe, antes de serem colocados e na retirada durante um ano. Para análises físicas e químicas da água foram coletados amostras em cinco pontos do açude, em agosto de 2014 e de junho de 2015, ou seja, antes da colocação e antes da retirada dos peixes herbívoros. As coletas de águas superficiais, foram realizadas a 0.20 m da superfície em cinco pontos do açude. As amostras coletadas foram acondicionadas em caixas de isopor, no gelo, e analisadas segundo Standard Methods 21(APHA, 2005)no CENECO/UFRGS (Tabela 1).

3 Figura 1 Localização do açude em estudo no município de Tapes/Brasil. Ambos, S.H. Tabela 1- Metodologia utilizada nas análises de água. Parâmetro Unidade Metodologia Referência LD Fósforo Total mgp/l Absorciometria com redução do ácido Standard Methods 21 ST ascórbico Nitrato mgno 3- -N/L Espectrofotometria UV Standard Methods 21 ST Nitrogênio Amoniacal mgnh 3 -N/L Nesslerização NBR 10560/ Oxigênio Dissolvido mgo 2 /L Método Winkler Standard Methods 21 ST 0.10 Ortofosfato mgpo 4- -P/L Absorciometria com redução do ácido Standard Methods 21 ST ascórbico Sólidos Totais mg/l Gravimetria- secagem à 105 C Standard Methods 21 ST 10 LEGENDA: LD = Limite de Detecção Para as análises biológicas (perifíton e fitoplâncton) foram feitas coletas em cinco pontos do açude, a coleta 1 em agosto de 2014 e a coleta 2 em abril de 2015, ou seja, antes da colocação e após 8 meses de colocados os peixes herbívoros. A identificação e contagem do fitoplâncton e perifiton foram feitas em microscópio invertido, pelo método de Utermöhl. Os resultados foram expressos em termos de densidade total absoluta (ind/l) e relativa (%), riqueza de

4 espécies, diversidade de Shannon-Wiener (Shannon & Weaver, 1949, citado por Ludwig & Reynolds, 1988) e calculados através do software PAST v.2.04 (Hammer et al., 2001). Para determinar a biomassa de L. peruviana,(principal fonte de alimento para o peixe herbívoro), foram coletadas em cinco pontos no açude, plantas sem raiz em parcelas quadradas de 0.25 m 2, secas, pesadas e estimadas para o açude. O levantamento de macrófitas aquáticas foi feito através de percursos realizados no açude, seus canais e margens. As macrófitas aquáticas encontradas foram coletadas para identificação através de consultas em fontes bibliográficas, depois de identificadas foi feito a ilustração das espécies. A Biomassa e Biometria (massa e comprimento) amostral do peixe herbívoro Carpa Capim, foi feita antes de ser colocado no açude (2014) e na despesca feita um ano após (2015). Para realizar as medições foram utilizadas uma balança e uma fita métrica. Através dos dados amostrais dos peixes foi calculado o ganho de massa média em um ano. Resultados e Discussão Antes da colocação dos peixes herbívoros, o açude em estudo encontrava-se coberto em quase toda sua área de macrófitas aquáticas com dominância de Luziola peruviana e abundante a Salvinia auriculata. A macrofita aquática L. Peruviana (figura 2) é dominante nesse açude raso, por ser enraizada e ter disponibilidade de nutrientes, essa macrófita é a principal fonte de alimento dos peixes. As áreas do açude em que as macrófitas aquáticas foram consumidas foram identificadas pela imagem de satélite, porém pela imagem não é possível distinguir quais espécies de macrófitas foram consumidas. Em observação a campo constata-se que a macrófita consumida foi a L. peruviana. Esse processo está exposto nas fotos tiradas antes e depois da colocação dos peixes (Figura 2). Figura 2 - Área do açude antes da colocação dos peixes e depois da colocação dos peixes, respectivamente. Sponchiado M. (2014) e Ambos SH (2015) Ao colocar peixes herbívoros, observou-se uma queda significativa da presença da Luziola peruviana, pois é a principal fonte de alimentação para o peixe Carpa Capim (Figura 3). Figura 3 Ilustração comparativa do açude antes e do depois da colocada dos peixes herbívoros. Ambos S.H.

5 Foi observado que a carpa capim também se alimentou de outras macrófitas aquáticas além da L. peruviana, como a Utricularia sp.. Em um ano de observação, os peixes herbívoros não consumiram toda biomassa de L. peruviana. Dessa forma não faltou o alimento para os peixes, assim o animal não ficou com a alimentação escassa obrigando-o a consumir outras espécies de macrófitas aquáticas nas quais o peixe não tem preferência. Isso explica a existência ainda de grandes áreas do açude com a incidência de Salvinea auriculata. A biomassa média seca da L. peruviana foi de 444 g/m 2 antes da colocação dos peixes. Estima-se que nos 38 ha tinha ton. de biomassa seca. Foram identificadas 15 espécies de macrófitas aquáticas no açude, canais de água que abastecem o açude e margem do açude. As espécies de macrófitas identificadas foram Luziola peruviana, Salvinia auriculata, Sagittaria montevidensis, Heteranthera reniformis, Eichhornia azurea, Scirpus giganteus, Pontederia cordata, Polygonum ferrugineum, Cyperus aggregatus, Nymphoides indica, Myriophyllum aquaticum, Utricularia sp., Eleocharis sp., Portulaca oleracea e Azolla sp. Na primeira e segunda coleta foram identificados 92 táxons de algas do fitoplâncton, distribuídos entre os cinco pontos coletados, distribuídos em 7 classes. A composição taxonômica das algas perifíticas, contando a primeira e a segunda coletas, foi representada por 61 táxons infragenéricos, distribuídos em 5 Classes: Cyanophyceae, Chlorophyceae, Zygnemaphyceae, Euglenophyceae e Bacillariophyceae. Ao Comparar os dados obtidos em 2014 e 2015 foi possível observar aumento de nutrientes presentes na água (Tabela 2), devido a inserção do peixe herbívoro, que produz nutriente através da excreção e do movimento que faz na água revolvendo os nutrientes acumulados nos sedimentos no fundo do açude. O oxigênio dissolvido diminuiu devido a presença respiração dos peixes no açude. Outro parâmetro que também teve diminuição na média foram sólidos totais. Uma hipótese para essa queda é que nos pontos em que foram coletadas as amostras com valor mais baixo de sólidos totais tenha sido em locais em que os peixes não estão se alimentando, dessa forma não gera revolvimento de sedimentos. Tabela 2 - Comparação das médias dos parâmetros obtidos nos anos de 2014 e CENECO; Ambos S.H. Comparação das Médias Obtidas Unidades Fósforo Total mgp/l 0,047 0,176 Nitrato mgno 3- -N/L 2,356 4,788 Nitrogênio Amoniacal mgnh 3 -N/L 1,166 3,735 Oxigênio Dissolvido mgo 2 /L 8,300 6,125 Ortofosfato mgpo 4- -P/L 0,012 0,135 Sólidos Totais mg/l 546, ,250 A quantidade de peixes colocados no açude em 2014 foi 6927, desses 695 foram a quantidade amostrada para análise da biomassa. A partir dos dados coletados foi gerado uma tabela que foi dividida em 9 intervalos, a cada 50g, o peso médio dos peixes contidos no intervalo (tabela 3). A quantidade de peixes retirados foi de 479, desses 92 foram amostrados para a análise de biomassa. A partir desses dados foi gerada uma tabela dividida em 6 intervalos a cada 500g, assim foi definido o peso médio a cada intervalo. A criação de peixes em açudes grandes, como o deste estudo, é suscetível a diversos fatores externos, como a ação de predadores. Comparando a quantidade de peixes colocados (6927) com a de peixes retirados (479), verifica-se que houve uma perda significativa. As hipóteses para que isso tenha ocorrido é que foram colocados peixes pequenos no açude, 90% com menos de 200g, isso somado com a presença de predadores naturais, presentes em regiões úmidas, tais como aves, répteis, peixes carnívoros e mamíferos, contribuiu para a diminuição de peixes retirados. Outra possível causa de perda foi o manejo inadequado do excesso de água, pois durante o estudo ocorreram períodos de chuvas intensas, o que causou extravasamento da água do açude, possibilitando a saída de quantidade significativa de peixes.

6 Tabela 3 Comparação do peso médio dos peixes colocados no açude. Ambos, S. H. Comparação Peso Médio/Quantidade De Peixes Por Intervalos Colocados no Açude Intervalo Variação de Peso Peso Médio Quantidade Percentual % % % % % % % % % Total Tabela 4- Comparação Amostral do Peso Médio dos Peixes retirados. Ambos, SH. Comparação Peso Médio/Quantidade De Peixes Retirados No Açude Intervalo Variação de Peso Peso Médio Quantidade Percentual 1 1,5-2,0 1,84 3 3,26% 2 2,01-2,5 2, ,65% 3 2,51-3,0 2, ,91% 4 3,01-3,5 3, ,83% 5 3,51-4,0 3,74 3 3,26% 6 4,01-4,5 4,5 1 1,09% Total Conclusões Foi verificado que é possível criar peixes herbívoros com a produção primária existente no açude sem utilizar insumos. Porém é preciso avaliar os fatores locais, como predadores, se o objetivo da criação de peixes seja proporcionar renda extra ao agricultor e diversificar os usos econômicos existentes na propriedade. A presença de nutrientes na água do açude possibilita condições ambientais propícias para que a produção primária se desenvolva e possa ser a base alimentar dos peixes herbívoros. Os peixes foram uma forma de controle natural de macrófitas aquáticas no açude raso, proporcionando a posterior utilização da água para irrigação de arroz, que é a atividade principal da propriedade em estudo. Agradecimentos. A UERGS e FAPERGS pelas bolsas de Iniciação Científica IniCie e Probic. Ao Juarez Petry que nos disponibilizou a área do açude para o presente estudo, e Rogerio Schwartzbold pela colocação dos peixes no açude. Referências Bibliográficas BIANCHINI JR., I.; PACOBAHYBA, L. D.; CUNHA-SANTINO, M. B. Aerobic and Anaerobic decomposition of Montrichardia arborescens (L.) Schott. Acta Limnologica Brasiliensia, Botucatu, v.14, n.3, p , ESTEVES, F. A. Fundamentos de Limnologia. 2 ed. Rio de Janeiro: Interciência, p. FERMINO, F.S.; SCHWARZBOLD, A. Pollution gradient on epiphytic algae of Southern Brazil coastal lakes. v. 23, n. 2 UNISC/Santa Cruz do Sul / RS WETZEL, R. G. Recomendation for fature research on periphyton. In: Wetzel, R. G. (ed.) Periphyton of Freshwater Ecosystems. The Hague: Dr. W. Junk Publisher. p