Effects of season on ecological processes in extensive earthen tilapia ponds in Southeastern Brazil

Abstract

In Southeastern Brazil tilapia culture is conducted in extensive and semi-intensive flow-through earthen ponds, being water availability and flow management different in the rainy and dry seasons. In this region lettuce wastes are a potential cheap input for tilapia culture. This study examined the ecological processes developing during the rainy and dry seasons in three extensive flow-through earthen tilapia ponds fertilized with lettuce wastes. Water quality, plankton and sediment parameters were sampled monthly during a year. Factor analysis was used to identify the ecological processes occurring within the ponds and to construct a conceptual graphic model of the pond ecosystem functioning during the rainy and dry seasons. Processes related to nitrogen cycling presented differences between both seasons while processes related to phosphorus cycling did not. Ecological differences among ponds were due to effects of wind protection by surrounding vegetation, organic loading entering, tilapia density and its grazing pressure on zooplankton. Differences in tilapia growth among ponds were related to stocking density and ecological process affecting tilapia food availability and intraspecific competition. Lettuce wastes addition into the ponds did not produce negative effects, thus this practice may be considered a disposal option and a low-cost input source for tilapia, at least at the amounts applied in this study.Keywords: earthen pond ecology, flow-through, seasonal variations, tilapia extensive culture, water quality. Efeitos da época sobre os processos ecológicos em viveiros escavados para criação extensiva de tilápias no Sudeste do Brasil ResumoNo sudeste do Brasil, a criação extensiva e semi-intensiva de tilápias é realizada em viveiros escavados com fluxo contínuo, com a disponibilidade e manejo do fluxo de água diferentes nas épocas chuvosa e seca. Na região, os resíduos de alface são um recurso potencialmente de baixo custo para a tilapicultura. Este estudo examinou os processos ecológicos ocorrendo em três viveiros escavados com fluxo contínuo fertilizados com restos de alface para criação extensiva de tilápias durante as épocas chuvosa e seca. Parâmetros de qualidade de água, plâncton e sedimento foram amostrados mensalmente durante um ano. A análise de fator foi utilizada para identificar os processos ecológicos nos viveiros e elaborar um modelo gráfico do funcionamento do ecossistema dos viveiros durante as duas épocas. Os processos relacionados ao ciclo do nitrogênio mostraram diferenças entre as duas épocas, enquanto que os processos relacionados com o ciclo do fósforo não foram influenciados pela época. As diferenças ecológicas entre os viveiros foram principalmente devido aos efeitos do vento, adição de material orgânico e densidade de estocagem. Diferenças no crescimento das tilápias entre os viveiros relacionaram-se com a densidade de estocagem e os processos ecológicos afetando a disponibilidade de alimento e a competição intraespecífica. A adição dos restos de alface nos viveiros não r...

Zooplankton community dynamics in response to water trophic state in integrated multitrophic aquaculture

“…Because of its trophic connection with phytoplankton, if there is a change in primary production, it will directly affect its quantity and composition. These changes may occur by excess nitrogen and phosphorus in the water (Eskinazi-Sant'Anna et al, 2007;Conley et al, 2009), caused by climate and by fish culture (Sipaúba-Tavares et al, 2011;Favaro et al, 2015). Therefore, analyzing this community is mandatory for assessing water quality and nutrient concentrations (Sipaúba-Tavares et al, 2010).…”