MONITORAMENTO NICTIMIRAL DE PARAMETROS NITROGENADOS EM VIVEIRO DE PISCICULTURA NO MODELO MAVIPI DURANTE O INVERNO Autores : Josué Rubens Schmoeller¹, Cesar Ademar Hermes² Identificação autores: 1 Bolsista Chamada MCTI/MAPA/MDA/MEC/MPA/CNPq Nº 81/2013, 2 Orientador IFC-Campus Rio do Sul). Introdução A qualidade de água é seguramente um dos mais importantes fatores na criação de peixes. Diversos autores destacam que a manutenção e monitoramento da qualidade de água em viveiros de piscicultura são garantia da qualidade do produto e sustentabilidade desse sistema de produção. Conhecer os limites máximos e mínimos, da espécie que se trabalha é quesito fundamental para entender como diversos parâmetros se comportam dentro de um viveiro de criação (ARANA, 2004; KUBITZA,2003) Decisivamente o sucesso ou fracasso dessa atividade produtiva depende do adequado monitoramento dos parâmetros de qualidade de água que limitam o crescimento ou até mesmo comprometem a sobrevivência dos peixes. O desenvolvimento e domínio das técnicas de aquicultura têm provocado intensificação nos cultivos de diferentes espécies, existindo uma tendência de incremento na excreção de compostos nitrogenados nesses cultivos (OSTRENSKY & WASIELESKY, 1995; WASIELESKY 2000). O metabolismo dos sistemas de produção é influenciado por diversos fatores climáticos, bióticos e abióticos, que interagem entre si. O sucesso na criação esta em procurar o equilibrio dinâmico de todos os parâmetros físicos, químicos, biológicos e tecnológicos de uma forma sustentável, portanto, que atenda tantos às demandas sociais, quanto as ambientais e econômicas da atividade desenvolvida (ARANA, 2004) O nitrogênio é um elemento químico fundamental, pois participa de muitos processos vitais como respiração, síntese proteica e crescimento. Em ambientes aquáticos, os compostos nitrogenados podem ser encontrados em amônia total, nitrato e nitrito. Esses compostos em concentrações altas podem se tornar tóxicos aos peixes, podendo ser letal ou sub-letal aos mesmos, principalmente em viveiro de criação de alta densidade. Na criação de organismos aquáticos, os resíduos nitrogenados são resultado da excreção dos organismos e a decomposição dos restos alimentares. As formas nitrogenadas mais abundantes nos viveiros de criação de peixes são a amônia, o nitrito e o nitrato; estes compostos podem provocar
restrições ao crescimento e até mesmo mortalidades significativas aos organismos cultivados (GROSS et al., 2000THURSTON, 1980; TOMASSO, 1994; KUBITZA, 2003). A amônia total é produto de excreção da maioria dos indivíduos aquáticos, sendo assim é um dos parâmetros que exige atenção constante do piscicultor; a partir da amônia total, na presença de oxigênio, é sintetizado o nitrito (NO2 - ), que, também na presença de oxigênio, é sintetizado em nitrato (NO3 - ); este processo de síntese é realizado pelas bactérias dos gêneros Nitrosomonas e Nitrobacter presentes no ambiente de criação (KUBITZA, 2003). Material e Métodos O trabalho foi desenvolvido em propriedade piscícola no município de Lontras/SC; a propriedade produz tilápias (Oreochromis niloticus) em policultivo com carpas e consorcio com suínos, conforme o Modelo Alto Vale do Itajaí de Piscicultura Integrada (MAVIPI), sem renovação de água, com aeração mecânica suplementar e alimentação suplementar com ração comercial. O monitoramento da qualidade de água foi constituído em mensurar, amônia total, nitrito, nitrato, utilizando kits de análise colorimétrica com leitura em fotocolorímetro. A avaliação nictimiral, com coletas em intervalos de 01 horas e 30 minutos, durante um ciclo de 24 horas, foi realizada em um viveiro com cerca de 4.000 metros quadrados, povoado com de 16.000 tilápias, com peso médio de 116,3±23 gramas, totalizando aproximadamente 4.480 kg/hectare. Resultados e discussão Os valores coletados ao longo do nictimiral podem ser observados na figura 02. No período de monitoramento, os níveis de amônia tóxica ficaram muito abaixo do nível letal; as tilápias começam manifestar comprometimento no desenvolvimento com níveis amônia tóxica acima de 0,2 mg.l -1 e tem risco de morte acima dos níveis de 0,5 mg.l -1 (KUBITZA, 2003). Os dados coletados são de amônia total, ou seja a forma ionizada (NH4 + ) e forma não ionizada (NH3), simultaneamente; a forma tóxica está em equilíbrio químico em função da temperatura e do ph da agua; a determinação da quantidade de amônia toxica é feita através de tabelas que informam a porcentagem de cada uma das formas, em função do ph e temperatura. Quando o ph é inferior a 8,5, ou seja, quando o meio passa de alcalino a neutro ou ácido, verifica-se que NH4 + predomina, enquanto NH3 prevalece quando o ph está acima de 10, ou seja, quando o meio é alcalino. Por essa razão, quanto mais elevado for o ph, maior
Concentração mg/l será a porcentagem da amônia total presente como NH3, forma não ionizada (forma tóxica). ESTEVES (1998) explica que no meio aquático, especialmente quando o ph é ácido ou neutro, a amônia formada é instável, sendo convertida por hidratação a íon amônio (NH4 + ). Em meio alcalino, a possibilidade de ocorrência desse processo é muito reduzida, podendo causar aumento da concentração da forma não ionizada (NH3). Figura I Curva dos parâmetros amônia total, amônia tóxica, nitrito e nitrato em um ciclo nictimiral 3,0 amonia total 2,5 nitrato nitrito 2,0 amonia toxica 1,5 1,0 0,5 0,0 18:00 19:30 21:00 22:30 00:00 01:30 03:00 04:30 06:00 07:30 09:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 Horas Fonte: Elaboração dos autores Conforme consta em ESTEVES (1998), a formação de compostos nitrogenados reduzidos, como, por exemplo, a amônia, ocorre como resultado da decomposição aeróbia e anaeróbia da matéria orgânica. A oxidação biológica desses compostos a nitrato é denominada nitrificação. A nitrificação é, na realidade, um processo que se caracteriza pela utilização de compostos inorgânicos reduzidos, por exemplo, o íon amônio, como doadores de hidrogênio, sendo que, através de sua oxidação, os microrganismos obtêm os equivalentes de redução para o processo de síntese. Da transformação de íon amônio para nitrato (nitrificação) participam dois gêneros de bactérias: Nitrossomonas que oxidam amônio a nitrito: NH4+ 1½ O2 = NO2 - + H2O Nitrobacter que oxidam nitrito a nitrato: NO2 - + ½ O2 =NO3
A nitrificação é um processo predominantemente aeróbio e, como tal, ocorre somente nas regiões onde há oxigênio disponível (geralmente a coluna d água e a superfície do sedimento). A denominada respiração de nitrato apresenta duas variações: 1ª) Desnitrificação, que consta da redução do nitrato a nitrogênio molecular: 10{H} + 2H + + 2NO3 - = N2+ 6H2O 2ª) Amonificação do nitrato, que consta da redução do nitrato a íon amônio 8{H} + H + + NO3 - = NH4 + + 2OH - + 2H2O A desnitrificação ocorre principalmente em condições anaeróbias. Nos ecossistemas aquáticos, o principal local de sua ocorrência é o sedimento, pois, além das baixas condições de oxigenação, há disponibilidade de grande quantidade de substrato orgânico. Nitrificação e desnitrificação são processos acoplados. Assim, no hipolímnio, no final de um período em condições anaeróbias, ocorre, em geral, grande quantidade de nitrogênio amoniacal. Com a oxigenação do meio aquático, inicia-se um intenso processo de nitrificação, que resulta no consumo de grande parte da amônia acumulada. Na piscicultura intensiva, a principal fonte de compostos nitrogenados incorporados à água é a alimentação. No início das criações, quando a biomassa é ainda pequena, observamse baixos níveis de amônia compostos resultantes do catabolismo das proteínas, que aumentam proporcionalmente ao aumento da quantidade de alimento fornecido e da biomassa (KUBITZA, 1999). Altas concentrações do íon amônio podem influenciar fortemente a dinâmica do oxigênio dissolvido do meio pode prejudicar a transformação da energia dos alimentos em ATP, com isso inibindo o crescimento dos peixes e provocando a desaminação dos aminoácidos, o que, por sua vez, impede a formação de proteínas, elemento essencial no crescimento dos animais. Conclusão Sabe-se que a qualidade de água é seguramente um dos fatores mais importantes na criação de peixe, o monitoramento dos parâmetros é essencial para qualquer criação a grande escala. Este estudo nictimiral do ambiente de criação de peixes em observou que durante o período de inverno, as concentrações e níveis dos diferentes compostos nitrogenados avaliados mantem-se em níveis estáveis e não tóxicos ao longo das 24 horas de monitoramento.
Referências ALBANEZ, J. R.; MATOS, A. T. Aqüicultura. In: MACEDO, J. A. B. Águas & águas. 3. ed. Belo Horizonte: CRQ - MG, 2007. ARANA, L. V. Principios químicos de qualidade da água em aqüicultura. EdUFSC, 2004 BOYD, C. E. Water quality in warmwater fish ponds. Alburn University, 1979 ESTEVES, F.A. Fundamentos de Limnologia. Rio de Janeiro: Interciência, 1998. p. 223-243. GROSS, A, CE BOYD & CW WOOD. Nitrogen budget and transformations in channel catfish ponds. Aquaculture Engineering, 24: 113-132. 2000. KUBITZA F. Qualidade da água: no cultivo de peixes e camarões. 1.ed. Jundiaí: Fernando Kubitza. 2003. 229p. MARGALEF, R. Limnologia. Barcelona: Ed. Ômegas S.A., 1983. p. 42, 67, 68. OSTRENSKY, A; WJ WASIELESKY. Acute toxicity of ammonia to various life stages. of the São Paulo shrimp Penaeus paulensis Pérez-Farfante, 1967. Aquaculture, 132: 339-347. 1995. THURSTON, RV. Some factor affecting the toxicity of ammonia to fishes. EPA Ecol. Res. Ser., EPA-600/9-80-034: 118-137. 1980. TOMASSO, JR. Toxicicity of nitrogenous Wastes to Aquaculture Animals. Reviews Fish. Sci., 2(4): 291-314. 1994. SIPAÚBA-TAVARES, L. H. Limnologia aplicada à aqüicultura. Jaboticabal: FUNEP, 1995. WASIELESKY, WJ. Cultivo de juvenis do camarão-rosa Farfantepenaeus paulensis (Decapoda, Penaeidae) no estuário da Lagoa dos Patos: efeitos dos parâmetros ambientais. Tese de doutorado. Fundação Universidade Federal de Rio Grande, Rio Grande, RS, 199. 2000.