Nitrogen and phosphorus flux from the production of Nile tilapia through the application of environmental indicators

ABSTRACT

Abstract We aimed in this study utilize environmental indicators as a quantitative method to evaluate and discuss the nitrogen (TN) and phosphorus (TP) flux by a production stage grow-out (termination) of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) in fishpond. The TN and TP load, the mass balance, the input of TN and TP via feed and the converted nutrients in fish biomass are the environmental indicators applied in this study. During the production cycle (128 days), the system exported 15,931 g TN and 4,189 g TP that were related to the amount of feed supplied (r Pearson = 0.8825 and r = 0.8523, respectively), corroborated by the feed conversion ratio (1.611). The indicators showed that 26% TN and 45% TP were reversed into fish biomass, 62% TN and 40% TP were retained in the fishpond, and 12% TN and 15% TP were exported via effluent. The largest contribution of nutrients generated by the system and exported via effluent was observed in phase III and IV. This result is supported by the feed conversion ratio 2.14 and 2.211 obtained at this phase, a fact explained by the amount of feed offered and the fish metabolism. Application of environmental indicators showed to be an efficient tool to quantify flux of TN and TP produced during the grow-out period of Nile tilapia and therefore, guide management practices more sustainable. Concerning the environmental sustainability of the activity the implementation of best management practices such as the better control of the feed amount offered would lead to a smaller loss of TN and TP to the water. Furthermore, the use of better quality feeds would allow greater nutrient assimilation efficiency.

RESUMO

Resumo Nós objetivamos neste estudo, utilizar indicadores ambientais como método quantitativo para avaliar e discutir sobre o fluxo de nitrogênio (TN) e fósforo (TP) na etapa final de crescimento (terminação) de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) em viveiro escavado. A carga de TN e TP, o balanço de massa, a entrada de nutrientes via ração e o TN e TP convertido em biomassa de peixe foram os indicadores ambientais utilizados neste estudo. Durante o ciclo produtivo (128 dias), o sistema exportou 15.931 g NT e 4.189 g PT os quais foram relacionadas às quantidades de alimento fornecido (r Pearson = 0,8825 e r = 0,8523, respectivamente), corroborada pela conversão alimentar (1,611). Os indicadores evidenciaram que 26% NT e 45% PT foram revertidos em biomassa de peixe, 62% NT e 40% PT ficaram retidos no viveiro e 12% NT e 15% PT foram exportados via efluente. O maior aporte de nutrientes gerado pelo sistema e exportado via efluente foi verificado nas fases III e IV. Este resultado é corroborado pelas taxas de conversão alimentar de 2,14 e 2,211 obtida nestas fases, fato explicado pela quantidade de ração ofertada e pelo metabolismo dos peixes. A aplicação dos indicadores ambientais mostrou ser uma ferramenta eficiente para quantificar o fluxo de TN e TP produzidos durante a etapa final de crescimento de tilápia-do-nilo e com isso orientar práticas de manejo mais sustentáveis. Com vistas à sustentabilidade ambiental da atividade, a implantação de boas práticas de manejo tais como o melhor controle da quantidade de alimento ofertado levaria a menor perda de NT e PT para a água. Além disso, o uso de rações de melhor qualidade permitiria maior eficiência de assimilação desses nutrientes.