Phytoplankton and periphyton in ponds with Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and bocachico (Prochilodus magdalenae)

José J. Garcia Gonzalez, Guillermo A Correa Londoño, Sandra C Pardo-Carrasco

Abstract


Summary

Background: phytoplankton is considered the most important community in the aquatic food chain. As the basis of the food chain, periphyton offers possibilities for further optimization of extensive aquaculture ponds, although in-depth research on its effects on phytoplankton is necessary. Objective: a test was conducted to assess periphyton effects on phytoplankton concentration (org/L) and Shannon Weaver algae diversity index (DI). Methods: 18 earthen ponds (90 m2) under extensive polyculture conditions and low stocking density (2 kg/m2 at the end of the culture) were used. Fish density was 2.6 Nile tilapia/m2 and 0.7 bocachico/m2. Treatments consisted in the inclusion or absence of substrate (polyethylene pipes) for periphyton attachment (B1 for substrate presence and B2 for substrate absence) combined with three feeding strategies: no balanced feed offered (A1), 20% crude protein feed (A2), and 25% crude protein feed (A3). The combination of substrate levels and feeding strategies resulted in six treatments. Each treatment was replicated there times using a randomized complete block design for a six-month experimental period. Data were analyzed using a repeated-measure ANOVA in which time appears as a third factor (monthly samplings). Results: an interaction between factor B and time was found (P < 0.05), suggesting that the DI was significantly higher in ponds with substrate (B1) at given times (times 3, 4, 5 and 6). A significant interaction was also found between factors A*B*time (P < 0.05) for the concentration of organisms; resulting in a higher concentration of organisms in treatments that included substrate for periphyton attachment. Conclusion: periphyton had a positive influence on phytoplankton development, which is why stimulating periphyton attachment on an artificial substrate is a good way of improving a pond's primary production.

Key words: Cichlidae, fishculture,polyculture, primary production, Prochilodontidae.

Resumen

Antecedentes: se considera que la comunidad fitoplanctónica es la más importante en la cadena alimenticia acuática. El perifiton, como base de la cadena alimenticia, ofrece posibilidades que optimizarían el uso de los insumos utilizados en sistemas extensivos, pero es necesario investigar a fondo sus efectos sobre el fitoplancton. Objetivo: evaluar el efecto del perifiton sobre la concentración (org/L) y el índice de diversidad algal Shannon Weaver (DI) del fitoplancton. Métodos: se realizó un ensayo en 18 estanques en tierra, de 90 m2, bajo condiciones de policultivo de baja densidad de siembra (buscando alcanzar máximo 2 Kg/m2 al final del cultivo) con 2,6 tilapias y 0,7 bocachicos/m2. Los tratamientos consistieron en la inclusión o no de sustrato (tubos de polietileno) para perifiton (B1: presencia de sustrato; B2: ausencia de sustrato), bajo tres estrategias alimentarias: sin alimento balanceado, alimento con 20% proteína bruta (PB) y alimento con 25% de PB, denominadas A1, A2 y A3, respectivamente. La combinación de los tres niveles de A con los dos niveles de B resultó en seis tratamientos, cada uno con tres réplicas. Para la asignación de tratamientos a cada unidad se usó un diseño completamente al azar. Los datos fueron analizados usando un ANOVA con medidas repetidas, donde aparece el tiempo como un tercer factor (muestreos mensuales). Resultados: hubo una significativa interacción entre el factor B y el tiempo (P < 0.05), mostrando que en algunos tiempos específicos (3, 4, 5 y 6), el DI fue significativamente más alto en estanques con sustrato (B1). También se encontró interacción entre los factores A*B*tiempo (P < 0.05) para la concentración de organismos, mostrando una mayor concentración para los tratamientos con sustrato para perifiton. Conclusión: el perifiton tuvo una influencia positiva sobre el desarrollo del fitoplancton. Por esta razón, estimular la fijación de perifiton sobre un sustrato artificial es una buena forma para mejorar la productividad primaria del estanque.

Palabras clave: Cichlidae, piscicultura, policultivo, producción primaria, Prochilodontidae.

Resumo

Antecedentes: considera-se que a comunidade fitoplanctónica é a mais importante na cadeia alimentar aquática. O perifíton, como base da cadeia alimentar, oferece possibilidades para melhorar o uso dos insumos correntemente utilizados nos sistemas extensivos, mas precisa se pesquisar bem acerca de seus efeitos sobre o fitoplancton. Objetivo: avaliar o efeito do perifíton sobre a concentracao (org/L) e o índice de diversidade Shannon Weaver (DI) do fitoplancton. Métodos: realizou-se um teste em 18 viveiros, de 90 m2 sob condicoes de policultivo de baixa densidade de estoque (procurando alcancar no máximo 2 Kg/m2 no final da safra) com 2,6 tilápias e 0,7 bocachicos por m2 respectivamente. Os tratamentos consistiram na inclusao ou nao de substrato (canos de polietileno) para perifíton (B1 presenca de substrato, B2 ausencia de substrato), sob tres estratégias alimentarias: sem alimento balanceado, alimento com 20% de proteína bruta (PB) e alimento com 25% de PB, denominados A1, A2 e A3, respectivamente. A combinacao dos tres níveis de A, com os dois níveis de B resultou em seis tratamentos, cada um com tres replicas. Na designacao dos tratamentos para cada unidade experimental usou-se um desenho completamente ao acaso. Os dados foram analisados usando ANOVA com medidas repetidas, onde aparece o tempo como o terceiro fator (amostras mensais). Resultados: houve uma significativa interacao entre o fator B e o tempo (P < 0.05), demonstrando que em alguns tempos específicos (3, 4, 5 e 6), o DI foi significativamente maior em viveiros com substrato (B1). Também se encontrou interacao entre os fatores A*B*tempo (P < 0.05) para a concentracao de organismos, apresentando maior concentracao para os tratamientos com substrato para perifíton. Conclusao: o perifíton teve uma influencia positiva sobre o desenvolvimento do fitoplancton. Por esta razao, estimular a fixacao do perifíton sobre um substrato artificial é uma boa maneira para melhorar a produtividade primaria do viveiro.

Palavras-chave: Cichlidae, piscicultura, policultivo, produgao primaria, Prochilodontidae.


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