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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2023.tde-08052023-092702
Document
Author
Full name
Stefano Francisco Pereira Duarte
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2023
Supervisor
Committee
Cerozi, Brunno da Silva (President)
Aprilanti, Tamara Maria Gomes
Carneiro, Paulo Cesar Falanghe
Title in Portuguese
Formulação de rações versáteis para ajuste da relação N:P:K em sistemas de aquaponia: desempenho e higidez de juvenis de tilápia-do-Nilo (Oreochromis niloticus), e qualidade e quantidade na produção de biomassa de alface
Keywords in Portuguese
Lactuca sativa
Aquaponia
Potássio
Tilápia
Abstract in Portuguese
A aquaponia é um sistema que integra a produção de peixes e plantas em um regime fechado de recirculação de água, em que os resíduos da produção de peixes são biodisponibilizados para as plantas, que absorvem esses nutrientes melhorando assim a qualidade da água para os peixes. Em sistemas de produção de aquaponia, o potássio é o nutriente que geralmente apresenta maiores limitações, visto que as rações fornecidas aos peixes são formuladas para atender à sua exigência nutricional e não para a liberação de nutrientes que atendam às exigências das plantas Nesse aspecto, os objetivos desse trabalho foram determinar a eficácia da formulação de rações versáteis para aquaponia contendo níveis de inclusão de fosfato de potássio em uma dieta para peixes sobre a quantidade e qualidade da biomassa produzida de alface e determinar os efeitos no desempenho e alterações no quadro hematológicos de juvenis de tilápia. Os ensaios relativos a cada nível de inclusão de fosfato de potássio foram conduzidos e analisados em um delineamento inteiramente casualizado, com três tratamentos e três repetições cada (n=3) em nove sistemas de aquaponia independentes. Os tanques foram povoados com juvenis de tilápia, que foram alimentados duas vezes ao dia a uma taxa de 3% do peso vivo, com três dietas experimentais formuladas para atender as exigências nutricionais das tilápias, contendo a inclusão de 0 (T1), 50 (T2), e 100% (T3) de fosfato de potássio em substituição ao fosfato bicálcico. Os valores de ganho de peso, índice de conversão alimentar e taxa de crescimento específico apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos, sendo T2 e T3 com melhor desempenho dos juvenis de tilápia. Para as plantas, T3 apresentou a maior produção de biomassa fresca. Os tratamentos T2 e T3 apresentaram maiores valores comparativamente ao T1 em relação à absorção de K e P pelas plantas. Os dados de temperatura e OD da água foram similares entre os tratamentos. T1 apresentou diferença significativa do pH da solução aquapônica em relação a T3. T2 e T3 apresentaram valores superiores de condutividade elétrica ao longo do experimento. A concentração de P e K na água foi maior para o T2 e T3. T3 apresentou relação N:P 12,5 e 2,5 vezes superior a T1 e T2, respectivamente. A relação N:K teve T3 com a maior relação (1:1,61). Já a relação K:P apresentou T1 com a maior relação (1:11,29), sendo T2 e T3 apresentaram valores 5,40 e 7,19 vezes menor. Não foram observadas diferenças significativas no perfil hematológico dos peixes alimentados com os diferentes tratamentos. As rações versáteis apresentaram resultados promissores, melhorando a produção de biomassa de tilápia e alface através do ajuste da relação N:P:K em sistemas de aquaponia.
Title in English
Formulation of versatile feeds to adjust the N:P:K ratio in aquaponics systems: performance and health of juvenile Nile tilapia (Oreochromis niloticus), and quality and quantity in lettuce biomass production
Keywords in English
Lactuca sativa
Aquaponics
Potassium
Tilapia
Abstract in English
Aquaponics is a system that integrates fish and plant production in a closed recirculating system, in which fish production wastes become bioavailable nutrients for plants that have a high nutrient removal capacity and thus water quality enhancement for fish. In aquaponic production systems, potassium is the nutrient that generally presents the greatest limitations, since the feeds supplied to the fish are formulated to meet their nutritional requirements and not to release nutrients that meet plant requirements. The objectives of this work were to determine the effectiveness of formulating versatile feeds for aquaponics containing increasing levels of potassium phosphate in a diet for fish on the quantity and quality of vegetable biomass produced from lettuce and to determine the effects on growth performance and changes in the hematological status of tilapia juveniles, were used. The trials for each potassium phosphate inclusion level were conducted and analyzed in a completely randomized design, with three treatments and three replications each (n=3) nine independent aquaponics systems. The tanks were populated with tilapia juveniles, which were fed twice a day at a rate of 3% of live weight, with three experimental diets formulated to meet the nutritional requirements of tilapia, containing the inclusion of 0 (T1), 50 ( T2), and 100% (T3) of potassium phosphate replacing dicalcium phosphate. The results of weight gain, feed conversion rate and specific growth rate showed significant differences among treatments, with T2 and T3 showing the best fish growth. For plants, T3 showed the highest production of fresh biomass. Treatments T2 and T3 showed higher values compared to T1 in terms of K and P uptake by plants. Water temperature and OD data were similar among all treatments. T1 showed a significant difference in the pH of the aquaponic solution compared to T3. T2 and T3 showed higher values of electrical conductivity throughout the experiment. The concentration of P and K in the water was higher for T2 and T3. T3 showed a N:P ratio 12.5 and 2.5 times higher than T1 and T2, respectively. The N:K ratio had T3 with the highest ratio (1.0:1.61). The K:P ratio presented T1 with the highest ratio (1.0:11.29), with T2 and T3 presenting values 5.40 and 7.19 times lower. No significant differences were observed in the hematological profile of fish fed with the different treatments. The versatile feeds showed promising results, improving the production of tilapia and lettuce biomass by adjusting the N:P:K ratio in aquaponics systems.
 
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Publishing Date
2023-05-11
 
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