Objetivou-se estimar o balanço de N e P, a retenção de K, Ca, Mg, Cu, Fe, Mn, Zn, Cd, Pb e Cr, e a viabilidade econômica em um sistema de cultivo de tilápia do Nilo submetida à adição de Bacillus subtilis e Bacillus cereus na dieta. As análises de nutrientes na ração e no pescado foram realizadas para posteriores cálculos de taxa de eficiência de retenção de nutrientes (TERn), taxa de eficiência proteica (TEP) e eficiência de retenção de nitrogênio (ERN). O delineamento experimental para a quantidade de nutrientes no solo sobre épocas de coleta e o local de coleta no final do cultivo foi em fatorial 4 x 2 com cinco repetições e para a ERN, TEP e TERn no pescado foi inteiramente casualizado sendo quatro tratamentos e cinco repetições. As análises de variância foram empregadas, seguidas de teste de Tukey (p<0,05) e de análise de regressão. A adição de probióticos na ração influenciou (p<0,05) apenas a eficiência de retenção de Mn. A TEP foi menor (p<0,05) para a adição isolada de B. subtilis (0,89%) em comparação à ração com B. cereus (1,12%) e à ração isenta de probióticos (1,11%). Os valores médios de N, Cu, Mn e Cr foram maiores no sedimento da caixa de coleta e as concentrações de P foram maiores (p<0,05) no solo. Os nutrientes N, P, Cu e Fe tiveram um aumento significativo (p<0,05) no solo e sedimento dos viveiros. A dieta adicionada de B. subtilis proporciona piores resultados na TEP e baixa ERN na produção de tilápia em larga escala. O período de cultivo acarreta a retenção de N e P no solo e sedimento da caixa de coleta. Este efeito pode ser minimizado de acordo com o aumento da ERN e da taxa de eficiência de retenção de fósforo (TERP) no pescado.
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