Limnology of an integrated cage-pond aquaculture farm

Abstract

Abstract Aim Examining whether small-scale tilapia cages have a potential influence on water abiotic parameters in a pond of a flow-through system. Methods Tilapia cages were installed near the pond water outlet. Samples for determination of abiotic parameters were monthly collected during eight months at five sampling sites: near three inlets receiving effluents from other fishponds (IW12, IW6 and IWM, the latter opening in a macrophyte bed), close to the cages in the open-pond (CC) and close to the water outlet (WO). The data were analyzed using Principal Component Analysis (PCA). Results The first PCA axis (70% of the data variability) was related to eutrophication and the second axis (20%) to the dependence of nitrifying bacteria on substrate availability. The sampling sites IW12, CC and WO showed high eutrophication levels. The lowest total phosphorus content, total suspended solids, hardness, alkalinity and conductivity and the highest dissolved oxygen were observed in the macrophyte bed area (IWM). Fish cages significantly increased total phosphorus content, conductivity, alkalinity and hardness in relation to the macrophyte bed inlet. Water outlet abiotic parameters were similar to near cage water. Conclusion The integrated cage-pond technology may be utilized in flow-through systems if incoming water quality (mainly in the site W12) is improved. Cages should be positioned closer to the pond center where it is deeper allowing higher flow-through and dispersion of uneaten feed residues and feces from the cages. This would avoid their deposition beneath cages and reduce their negatives influence on water quality entering the next fishpond (WO), and therefore not impair fish performance.Resumo Objetivo Foram avaliados os parâmetros abióticos de um sistema integrado de piscicultura e tanques-rede com fluxo contínuo de água. Métodos Os tanques-rede para criação de tilápias foram instalados próximos à saída de água. Amostras para determinação dos parâmetros abióticos foram coletadas mensalmente durante oito meses em cinco locais: três próximos às entradas de água que recebem efluentes de outros viveiros (IW12, IW6 e IWM, este último ponto situa-se dentro de um banco de macrófitas), um próximo aos tanques-rede (CC) e outro próximo à saída de água (WO). Os dados foram analisados a través de componentes principais (ACP). Resultados O primeiro eixo da ACP (70% da variabilidade dos dados) está relacionado com a eutrofização e o segundo (20%) com as bactérias nitrificantes. Os pontos IW12, CC e WO foram os mais eutróficos. O menor teor de fósforo total, sólidos totais suspensos, dureza, alcalinidade e condutividade e o maior teor de oxigênio dissolvido foram observados no ponto próximo às macrófitas. Os tanques-rede aumentaram significativamente o conteúdo de fósforo total, condutividade, alcalinidade e dureza da água em relação ao ponto de água que passa pelo banco de macrófitas. As variáveis limnológicas no ponto amostral próximo à saída de água foram semelhantes ao ponto próximo aos tanques-rede. Conclusão A tecnologia que integra tanque-rede e viveiro de piscicultura pode ser utilizada em sistema com fluxo contínuo desde que ocorra adequação na qualidade da água na entrada do viveiro (principalmente no local W12) e, posicionar os tanques-rede próximos ao centro do viveiro, onde é mais profundo permitindo maior fluxo de água e maior dispersão dos resíduos alimentares e fezes que podem se depositar abaixo das gaiolas e também, para não influenciar a qualidade da água que flui diretamente para o outro viveiro (WO) e, consequentemente, prejudicar o desempenho do peixe.