RESUMO. Sistemas intensivos de aquicultura podem causar poluição de corpos hídricos, pois os efluentes gerados nesses sistemas são caracterizados pelas altas concentrações de nutrientes. O uso de substratos para perifíton e a manipulação da relação carbono: nitrogênio da água são tecnologias que podem ser empregadas no aumento da produtividade aquícola, com sustentabilidade ambiental. O presente trabalho teve por objetivo determinar se a restrição alimentar pode propiciar um maior aproveitamento do alimento natural, em três diferentes sistemas de cultivo (águas verdes, bioflocos e biofíton), sem prejuízo zootécnico. Foram constituídos nove tratamentos com quatro repetições cada um, totalizando 36 unidades experimentais. Os animais foram cultivados em tanques convencionais (águas verdes), com ajuste da relação C: N da água (bioflocos) e com integração entre bioflocos e perifíton (biofíton). Em cada sistema de cultivo, houve oferta regular ou sob restrição (15 e 30%) de ração artificial. Nos tanques convencionais, o desempenho produtivo dos peixes foi reduzido pela restrição alimentar. A presença de bioflocos reduziu a concentração de amônia e nitrito na água. A instalação das estruturas submersas em tanques com bioflocos não foi capaz de elevar a remoção de amônia e nitrito da água. Nos sistemas com bioflocos, o nível de restrição alimentar de 15% não causou prejuízo ao ganho em peso animal. A instalação de estruturas submersas para perifíton não afetou de modo significativo o peso corporal final dos peixes cultivados.

ABSTRACT. Intensive aquaculture systems may cause pollution in water bodies because their effluents have high levels of nutrients. The use of substrates for periphyton and the manipulation of the C: N ratio of water are technologies that can be employed to increase aquaculture yield with environmental sustainability. The present study has aimed at determining whether feeding restriction could stimulate a greater use of natural food in three different Nile tilapia rearing systems (green water, bioflocs and biophyton), without growth performance impairment. There were nine treatments with four replicates each one (36 experimental units). The animals were raised in conventional (green water) tanks, C: N-ratio adjusted tanks (bioflocs) and bioflocs + periphyton integrated tanks (biophyton). In each culture system, the artificial diet was delivered regularly or under two levels of restriction (15 and 30%). In conventional tanks, fish growth performance was reduced by feeding restriction. Ammonia and nitrite were reduced in bioflocs tanks. Underwater structures for periphyton were not able to increase ammonia and nitrite removal. In bioflocs tanks, feeding restriction of 15% did not lessen fish weigh gain. Underwater structures for periphyton have not improved fish growth performance in any aspect.

RESUMO. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os possíveis benefícios da instalação de estruturas submersas para perifíton em tanques BFT (bioflocos) de juvenis de tilápia do Nilo, Oreochromis niloticus, submetidos à restrição alimentar (ração comercial). Os tratamentos experimentais em avaliação foram os seguintes: (1) BFT: tecnologia bioflocos para aquicultura sem restrição alimentar; (2) BFT-30: o mesmo que em (1), exceto pela restrição alimentar de 30%; (3) BP: tecnologia biofíton para aquicultura, isto é, integração entre bioflocos e perifíton em uma mesma unidade de cultivo, sem restrição alimentar; (4) BP-30: o mesmo que em (3), mas com restrição alimentar de 30%. As estruturas submersas para perifíton nos tanques BP e BP-30 não foram capazes de reduzir as concentrações de amônia, nitrito, nitrato e fósforo reativo da água, além dos respectivos níveis observados nos tanques BFT e BFT-30. As estruturas submersas para perifíton nos tanques BP e BP-30 não afetaram de modo significativo o desempenho animal. A instalação de estruturas submersas para perifíton, em tanques com bioflocos submetidos à restrição alimentar, não trouxe benefícios para qualidade da água, microbiologia da água e desempenho zootécnico da tilápia.

ABSTRACT. The objective of the present work was to assess the possible benefits of the installation of underwater structures for periphyton in bioflocs tanks for Nile tilapia, Oreochromis niloticus, submitted to feed restriction (artificial diet). The experimental treatments evaluated were: (1) BFT: bioflocs technology for aquaculture with no feed restriction; (2) BFT-30: the same as (1) but with feed restriction at 30%; (3) BP: biophyton technology for aquaculture, that is, integration between bioflocs and periphyton in the same rearing unit, with no feed restriction; (4) BP-30: the same as (3) but with feed restriction at 30%. The underwater structures for periphyton in the BP and BP-30 tanks were not able to reduce the concentrations of ammonia, nitrite, nitrate and reactive phosphorus in the water to same respective level found in the BFT and BFT-30 tanks. The underwater structures for periphyton in the BP and BP-30 tanks have not significantly affected fish growth performance. No benefits were obtained by the installation of underwater structures for periphyton in bioflocs tanks submitted to feed restriction on water quality, water microbiology and tilapia growth performance.

RESUMO. O presente trabalho teve por objetivo reavaliar a faixa adequada de pH da água para o cultivo de juvenis da tilápia do Nilo, Oreochromis niloticus L. em águas eutróficas. Foram estocados 140 juvenis de 1,37 ± 0,04 g em 20 tanques de polietileno de 250 L por oito semanas (12 peixes por tanque). Nos tanques do grupo controle, não houve ajuste do pH da água em nenhum momento, o qual variou livremente ao longo do estudo. Nos tanques submetidos à acidificação leve, a água de cultivo foi acidificada diariamente para atingir o valor de pH entre 5,5 e 6,5. Os tanques submetidos à acidificação moderada receberam aplicações diárias de solução de HCl para manter o pH da água entre 4,5 e 5,5. Nos tanques submetidos à alcalinização, procedeu-se a aplicação diária de Na2CO3 e NaOH para manter o pH da água entre 8,5 e 9,5. A acidificação da água, independentemente do nível empregado, i.e., leve ou moderado, não foi capaz de afetar significativamente o peso corporal final, taxa de crescimento específico e produtividade de peixe. Concluiu-se que a acidificação da água até pH 5,5 não prejudica o crescimento de juvenis de tilápia em águas eutróficas. Por consequência, a faixa de adequação de pH da água para cultivo da tilápia do Nilo deveria ser estendida para 5,5 - 9,0.

ABSTRACT. The present work aimed at reassessing the suitable range of water pH for culture of Nile tilapia, Oreochromis niloticus L. juveniles in eutrophic water. Two hundred and forty tilapia juveniles (1.37 ± 0.04 g) were stocked in twenty 250-L polyethylene tanks (12 fish per tank) for eight weeks. In the control tanks, the pH of water was not adjusted at any time, varying freely over the entire study. In the slight acidification treatment, the culture water was acidified daily to reach a water pH between 5.5 and 6.5. In the moderate acidification treatment, there were daily applications of HCl solution to reach a water pH between 4.5 and 5.5. In the alkalinization treatment, tanks received daily applications of Na2CO3 and NaOH to achieve a water pH between 8.5 and 9.5. Acidification of water, regardless the degree, i.e., slight or moderate, was not able to significantly affect final body weight, specific growth rate and yield of fish. It can be concluded that the acidification of water up to pH 5.5 has no negative influence on growth of Nile tilapia fingerlings in eutrophic tanks. Accordingly, the suitable range of water pH for rearing Nile tilapia should be set at 5.5 - 9.0.

RESUMO O presente trabalho teve por objetivo determinar os efeitos da integração do sistema baseado em substrato (perifíton) com o sistema baseado no ajuste da relação C: N da água (bioflocos), no cultivo intensivo de juvenis de tilápia do Nilo (1,56 ± 0,07 g; 72 peixes m-3), sobre variáveis de qualidade de água, desempenho zootécnico e qualidade de efluentes, após 10 semanas. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso, em arranjo fatorial 2 x 2, com quatro tratamentos e cinco repetições cada. Os fatores em teste foram os seguintes 'estruturas submersas' (ausência e presença) e 'ajuste da relação C: N da água' (não e sim). Os resultados de peso corporal final, taxa de crescimento específico e produtividade de peixe foram maiores (p < 0,05) nos tanques nos quais se fez o ajuste da relação C: N da água, quando comparado aos tanques sem esse ajuste. A presença das estruturas submersas nos tanques não afetou de modo significativo essas mesmas variáveis. Concluiu-se que o sistema de cultivo de peixe baseado em substrato (perifíton) não é indicado para cultivos intensivos de juvenis de tilápia do Nilo, nos quais há grande entrada de alimento artificial nos tanques de cultivo.

ABSTRACT The present work aimed at determining the effects of the association between the periphyton-based system with the bioflocs-based system in the intensive culture of juvenile Nile tilapia (1.56 ± 0.07 g; 72 fish m-3), on variables of water quality, growth performance and effluent quality after 10 weeks. The experiment was arranged in a 2 x 2 factorial randomized block design with four treatments and five repetitions each. The factors tested were the following: 'underwater structure' (absence and presence) and 'adjustment of the C: N ratio of water' (no and yes). The final fish body weight, specific growth rate and yield were higher (p < 0.05) in the C: N-adjusted tanks. The presence of submerged structures in the tanks had no significant influence on those same variables. It was concluded that the periphyton-based system is not indicated for intensive farming of Nile tilapia, in which there is a high allowance of artificial feed to fish.

RESUMO. O presente trabalho teve por objetivo determinar os efeitos da interação entre a aeração vespertina da água e a densidade de estocagem de juvenis de tilápia do Nilo sobre variáveis de qualidade de água, solo, desempenho zootécnico e qualidade de efluentes. O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso, em arranjo fatorial 3 x 2. Havia três densidades de estocagem (8, 12 e 16 peixes por tanque ou 43,5; 65,3 e 87,0 g m-3, respectivamente), em dois regimes de aeração mecânica da água, ausência (controle; três repetições) e aeração vespertina (quatro repetições). A aeração vespertina da água ocorreu das 12 às 18 h, da terceira até a última semana de criação. Exceto pelos tanques com 16 peixes, menores concentrações de nitrogênio amoniacal total foram observadas nos tanques de maior densidade de estocagem providos de aeração vespertina. As concentrações de nitrito da água foram menores nos tanques com 8 peixes e aeração vespertina. A aeração vespertina da água de cultivo de peixes é um eficiente manejo de qualidade de água para remoção de amônia gasosa e nitrito da água em sistemas intensivos, não sendo indicado, entretanto, para remoção de gás sulfídrico da água.

ABSTRACT. The present study aimed at determining the effects of the interaction between afternoon aeration and stocking density of Nile tilapia on variables of water and soil quality, growth performance and effluent quality. The experiment was a 3 x 2 factorial randomized block design, with three stocking densities (8, 12 and 16 fish per tank or 43.5, 65.3, and 87.0 g m-3) under two mechanical aeration regimes, absence (control; three replicates) and afternoon aeration (four replicates). The afternoon aeration was carried out from 12.00 a.m. up to 18.00 p.m. from the 3rd week until the end of the experiment. Except for the 16-fish tanks, the lowest concentrations of total ammonia nitrogen were found in the tanks with higher density of fish provided with afternoon aeration. Nitrite concentrations were lower in the 8-fish aerated tanks. In intensive system, the afternoon aeration of the fish culture water is an efficient management of water quality to remove gaseous ammonia and nitrite from water, but it is not appropriate to remove hydrogen sulfide from water.

O presente trabalho teve por objetivo determinar a tolerância de juvenis de tilápia do Nilo à acidez elevada da água de cultivo e os efeitos da acidificação da água de cultivo na qualidade dos efluentes dos tanques. O delineamento experimental foi constituído por quatro tratamentos, águas de cultivo com diferentes valores de pH (4,12 ± 0,84; 5,13 ± 0,74; 6,14 ± 0,64 e 8,06 ± 0,48), com cinco repetições cada. Não houve troca da água de cultivo, apenas reposição para manter o nível inicial. Durante oito semanas, foram observadas variáveis de qualidade de água, solo, zootécnicas, metabólicas e efluentes. Embora a concentração de nitrogênio amoniacal total (NAT) na água tenha sido menor nos tanques pH(8, sua concentração de amônia não-ionizada (NH3) foi maior que nos demais. Ao final, o menor peso corporal dos peixes foi observado nos tanques pH(8. Houve significativa melhora nos resultados de conversão alimentar e na taxa de eficiência proteica com a acidificação do pH da água. As concentrações de NH3 nos efluentes dos tanques acidificados foram reduzidas. Concluiu-se que a acidificação gradual da água de cultivo de juvenis da tilápia do Nilo até pH 4 é benéfica ao crescimento corporal dos peixes.

The present work aimed at determining the tolerance of Nile tilapia juveniles to highly acidic rearing waters and the effects of water acidity on the quality of tank effluents. The experimental design consisted of four treatments with different water pH values (4.12 ± 0.84; 5.13 ± 0.74; 6.14 ± 0.64 and 8.06 ± 0.48), with five replicates each. No exchange of water was performed throughout the study, only water replenishment to maintain the initial level. Variables of water quality, soil, growth performance, metabolism and effluents were monitored for eight weeks. Despite the lower total ammonia nitrogen (TAN) concentration in the pH 8 tanks, their levels of non-ionized ammonia (NH3) were the highest ones. At the end, the lowest body weight of fish was observed in the pH 8 tanks. There was a significant improvement in feed conversion ratio (FCR) and protein efficiency ratio (PER) due to to water acidification. There were reduced concentrations of NH3 in the acidified tanks' effluents. It was concluded that the gradual water acidification up to pH 4 can improve the Nile tilapia juveniles' growth performance.

O objetivo do presente trabalho foi responder a seguinte questão: uma pequena alteração na estratégia alimentar em curso da tilápia pode prejudicar seu crescimento? Na fase inicial do estudo, os peixes foram igualmente distribuídos e mantidos por duas semanas em quatro tanques. Nos tanques nº 1 e 2, a ração foi fornecida aos peixes em três refeições iguais às 8, 12 e 16h ou às 9, 13 e 17h, respectivamente. Nos tanques nº 3 e 4, havia apenas uma refeição diária às 9 ou 10h, respectivamente. Na segunda fase (8 semanas), os peixes do tanque nº 1 foram distribuídos em dez tanques de 100 L em dois grupos: o grupo 8-12-16, os peixes foram sempre alimentados às 8, 12 e 16h; e o grupo 8-12-16/9-13-17, os peixes foram alimentados às 8, 12 e 16h, nas primeiras quatro semanas, e às 9, 13 e 17h, nas quatro últimas semanas. Os peixes do tanque nº 2 foram distribuídos em cinco tanques de 100 L e suas refeições foram mantidas inalteradas. Os mesmos procedimentos foram utilizados nos tanques nº 3 e 4. O atraso de 1 h no fornecimento de ração reduziu significativamente a sobrevivência dos peixes.

The aim of the present work was to answer the following question: can a small change in the tilapia's on-going feeding strategy impair its growth? In the initial phase of the study, fish were evenly distributed and maintained for two weeks in four tanks. In tanks 1 and 2, the ration was given in three equal meals at 8, 12 and 16h or at 9, 13 and 17h, respectively. In tanks 3 and 4, there was only one daily meal at 9 or 10 o'clock, respectively. In the second 8-week phase, fish from tank 1 were distributed into two groups in ten 100-L tanks: the 8-12-16 group, in which fish were always fed at 8, 12 and 16h; and the 8-12-16/9-13-17 group, in which fish were fed at 8, 12 and 16h in the first four weeks and at 9, 13 and 17h in the last four weeks. Fish from tank 2 were allocated into five 100-L tanks and their mealtimes were maintained unchanged. The same procedures were used in tanks 3 and 4. The delay of one hour in the allowance of the artificial diet has significantly reduced fish survival.

O presente trabalho teve como objetivo determinar os efeitos da interação entre a taxa de arraçoamento e a área submersa para perifíton em aquários de cultivo de tilápia do Nilo. Foram utilizados 20 aquários de 25 L no trabalho. Três juvenis de tilápia (2,56 ± 0,14 g) foram estocados em cada aquário por cinco semanas. Havia duas taxas de arraçoamento (cheia e cheia menos 30%) e duas áreas submersas para o desenvolvimento de perifíton (59,4 e 96,5% da área superficial do aquário; n = 5). O peso corporal final dos peixes nos aquários com 96,5% de área para perifíton e submetidos à taxa alimentar restritiva foram significativamente maiores que nos aquários com 96,5% de área e taxa alimentar padrão. O crescimento dos peixes nos aquários com arraçoamento restritivo foi favorecido pela melhor qualidade de água (maior pH e menos amônia). O crescimento e conversão alimentar dos peixes foram negativamente afetados nos aquários com 96,5% de área para perifíton e taxa de arraçoamento padrão. Concluiu-se que a combinação de taxas alimentares restritivas com a adoção de maiores áreas de substratos para o desenvolvimento de perifíton traz melhores resultados de qualidade de água que o emprego desses manejos de forma isolada.

The objective of the present work was to determine the effects of the interaction between feeding rate and area for periphyton in rearing aquaria for Nile tilapia. Twenty 25 L polyethylene outdoor aquaria were used to hold experimental fish. Three tilapia fingerlings (2.56 ± 0.14 g) were stocked in each aquarium for five weeks (12 fish m-2). There were two different feeding rates (full and full minus 30%) and two submerged areas for periphyton development (59.4% and 96.5% of the aquarium surface area; n = 5). Final body weight, specific growth rate and yield in the 96.5%-area aquaria of fish submitted to 30% less feed were significantly higher than in the 96.5%-area aquaria submitted to full feeding rates. Fish growth in the restricted-feed aquaria was favored by their better water quality (higher pH and lower total ammonia nitrogen). There were negative effects on final body weight, SGR, yield and feed conversion ratio of fish in full-feed aquaria when the area for periphyton increased from 59.4 to 96.5%. It was concluded that the combination of restricted feeding rates with large substrate areas for periphyton growth results in better water quality for fish culture than the adoption of each management alone.

O presente trabalho investigou os efeitos de diferentes programas alimentares sobre algumas variáveis de qualidade de água e de desempenho zootécnico da tilápia do Nilo. Foram utilizados 15 aquários de 25 L para manter a população experimental por seis semanas. Foram estocados cinco alevinos (1,86 ± 0,13 g) em cada aquário (200 peixes m-3; n = 5). A dieta fornecida aos peixes e as taxas de arraçoamento adotadas foram as mesmas para todos os peixes. A ração diária foi dividida em quatro refeições (8, 11, 13 e 16h). No controle-positivo (25/25/25/25), a ração diária foi igualmente dividida nas quatro refeições; no controle-negativo (40/30/20/10), a ração diária foi desigualmente dividida de modo progressivamente decrescente (40, 30, 20 e 10%) ao longo do dia; no grupo experimental (10/20/30/40), a ração diária foi desigualmente dividida de modo progressivamente crescente (10, 20, 30 e 40%) ao longo do dia. Os resultados do fator de conversão alimentar foram melhores para 10/20/30/40 que para os outros grupos. O programa alimentar 10/20/30/40 foi aquele que provavelmente melhor combinou a oferta de dieta aos peixes cultivados com o aumento na temperatura da água durante o dia.

The present study investigated the effects of different feeding schedules on certain variables of water quality and growth performance of Nile tilapia juveniles. Fifteen 25-L aquaria were used to hold the experimental fish population for six weeks. Five fingerlings (1.86 ± 0.13 g) were stocked in each aquarium (200 fish m-3; n = 5). The diet provided to fish and the feeding rates adopted were the same for all fish. The daily ration was divided in four meals (8, 11, 13 and 16h). In the positive control group (25/25/25/25), the daily ration was equally divided in the four meals; in the negative control group (40/30/20/10), the daily ration was unevenly divided in a progressively decreasing fashion (40, 30, 20 and 10%) throughout the day; in the experimental group (10/20/30/40), the daily ration was unevenly divided in a progressively increasing fashion (10, 20, 30 and 40%) throughout the day. The feed conversion ratio results were better for 10/20/30/40 than for the other groups. The 10/20/30/40 feeding schedule probably best combined the dietary allowance for fish with the increase in water temperature during the day.