Aquaponics : an experience with tilapia (Oreochromis niloticus), basil (Ocimum basilicum) and sweet marjoran (Origanum majorana) in water and nutrients recirculating systems

Monografia (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2013.A aquaponia é uma modalidade de cultivo de alimentos que envolve a integração entre a aquicultura e a hidroponia em sistemas de recirculação de água e nutrientes. A aquaponia apresenta-se como alternativa para a produção de peixes e hortaliças com as principais vantagens de utilizar pouca água, possibilitar a produção de alimentos em ambientes urbanos e em sistemas super intensivos, aproveitar integralmente insumos como água e ração, diversificar a produção rural, minimizar os riscos de contaminação química e biológica e introdução de espécies exógenas a aqüíferos; e com as principais desvantagens de apresentar um alto grau de dependência em energia elétrica, ser muito limitada quanto ao uso de defensivos agrícolas e antibióticos, obrigar o produtor a ter conhecimento em muitas áreas da engenharia como hidráulica, olericultura, veterinária e zootecnia, apresentar altos custos de investimento inicial e contar com pouca tecnologia difundida no Brasil. No presente experimento buscou-se verificar os efeitos de quatro tratamentos diferentes em relação à densidade de tilápias (Oreochromis niloticus) sob uma taxa de alimentação diária proporcionalmente constante de 5% do peso vivo dos peixes no desenvolvimento de uma população constante de 150 espécimes de manjericão (Ocimum basilicum) e 150 espécimes de manjerona (Origanum majorana). Os resultados do experimento confirmaram a hipótese inicial de que a medida que a densidade de peixes aumenta e conseqüentemente a entrada de nutrientes na forma de ração, o rendimento das plantas na forma de crescimento vertical, ganho de peso, tempo para atingir o tamanho comercial e ausência de sintomas de deficiência nutricional nas plantas também aumenta. Com relação aos parâmetros de água, também como previsto, a medida que as densidades de peixes aumentam, o pH decai e a condutividade elétrica aumenta. Outra aferição importante foi a confirmação do processo de nitrificação da amônia ocorrido principalmente nos filtros biológicos e nas mesas de hidroponia. As informações do presente estudo demonstram a viabilidade técnica da aquaponia e comprovam que a alta densidade de peixes proporcionou melhor desenvolvimento das plantas manjerona e manjericão, indicando assim que a densidade inicial de estocagem de 500 g/m³ é a mais eficiente das densidades testadas. As informações desse estudo poderão nortear novos experimentos vinculados a aquaponia, incentivando o desenvolvimento de metodologias ecoeficientes com capacidade na piscicultura e na olericultura de forma sustentável, além de fornecer ao mercado consumidor produtos de alta qualidade. Mais pesquisas em aquaponia precisam ser realizadas para comprovar a possibilidade sugerida no experimento de que os sistemas comportam e trabalham com maior eficiência com densidades de peixes ainda mais altas. __________________________________________________________________________ ABSTRACTAquaponics consists in the integrations between aquaculture and hydroponics in water and nutrients recirculating systems. Aquaponics presents itself as an alternative to the production of fish and fresh produce with the advantages of, among others, having a very low water use rate, facilitating food production in urban environments in super intensive systems, utilizing all the water and the nutrients present in the system, diversifying local production and minimizing the risks of biological and chemical contamination and the risks of introducing different species in bodies of water; and the disadvantages of, among others, an extremely high level of dependence on electric energy, a very limited array of pesticides, antibiotics and herbicides possible of using, obliging the producer to have profound knowledge in many areas like hydraulics, veterinary and agronomy, having very little technology dispersed in Brazil, and high initial investment costs. The present experiment attempted to verify the effects of four different treatments regarding the densities of tilapias (Oreochromis niloticus) under a daily feeding rate of 5% of the live weight of the fish in relation to a constant population 150 specimens of basil (Ocimum basilicum) and 150 specimens of sweet marjoran (Origanum majorana). The results of the experiment confirmed the initial hypotheses that as the density of tilapias increases, and consequently the quantity of the nutrient added to the system under the form of fish feed, the performance of the plants regarding vertical growth, gain of weight, time lapse to reach commercial size and absence of nutrient deficiency symptoms also improves. Regarding the water quality parameters verified during the experiment, also as initially predicted, as the density of fish rise the electric conductivity also rises and the pH lowers. The information of the present research demonstrate the technical viability of aquaponics and suggest that the highest utilized density had the best performance, indicating that the initial density of 500 grams of fish per cubic meter provided the best development for the plants. The information of this research may guide other researches in aquaponics, motivating the development of eco efficient technologies, capable of guaranteeing high productivity levels of integrated fish and vegetables. Another interesting observation is regarding the confirmation of the occurrence of the process known as nitrification of the ammonia into nitrate, process that occurred primarily in the biological filters