مجله علوم و فنون دریایی

مجله علوم و فنون دریایی

عملکرد سیستم‌های پرورش ماهی چرخشی، بایوفلاک-چرخشی و بایوفلاک در حذف ترکیبات نیتروژنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
پژوهشکده آرتمیا و آبزی‌پروری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.
چکیده
در این پژوهش، سه سیستم چرخشی، بایوفلاک-چرخشی و بایوفلاک از نظر ویژگی‌های کیفی آب، فعال سازی، قابلیت حذف ترکیبات معدنی نیتروژن و شاخص‌های رشد مورد بررسی قرار گرفت. تمام سیستم‌ها دارای یک مخزن پرورش ماهی 250 لیتری بودند. هر سیستم چرخشی، یک مخزن رسوب‌گیر، یک پمپ ایرلیفت و یک مخزن بیوفیلتر پوکه معدنی داشت. در سیستم بایوفلاک توسط لوله سوراخ‌دار در کف هوادهی انجام شد. در سیستم بایوفلاک-چرخشی، یک مخزن تولید بایوفلاک، یک پمپ ایرلیفت و یک مخزن رسوب‌گیر طراحی شد. پس از آماده‌سازی سیستم‌ها، ماهیان جوان کپور معمولی با تراکم 6/25 کیلوگرم بر مترمکعب در هر سیستم ذخیره‌سازی گردید و به مدت سه ماه پرورش داده شدند. نتایج نشان داد که سیستم‌های چرخشی، بایوفلاک-چرخشی و بایوفلاک از نظر آمونیاک به ترتیب در روزهای 24، 30 و 36 و از نظر نیتریت به ترتیب در روزهای 36، 42 و 60 به وضعیت یکنواخت رسیدند. میانگین مقادیر آمونیاک در سیستم چرخشی به‌طور معنی‌داری کم‌تر و در سیستم بایوفلاک بیش‌تر از سایر سیستم‌ها بود. میانگین نیتریت در سیستم چرخشی به‌طور معنی‌داری کم‌تر از سیستم‌های بایوفلاک-چرخشی و بایوفلاک بود. مقادیر نیترات در همه سیستم‌ها طی دوره پژوهش با نوسانات اندک، روند افزایشی داشت. در سیستم بایوفلاک در مقایسه با سایر سیستم‌ها، میانگین وزن، افزایش وزن و رشد ویژه ماهیان به‌طور معنی‌داری کم‌تر و ضریب تبدیل غذایی بیش‌تر بود، اما بین سیستم‌های چرخشی و بایوفلاک-چرخشی اختلاف آماری مشاهده نشد. به‌طورکلی، سیستم‌های  چرخشی و بایوفلاک-چرخشی نسبت به سیستم بایوفلاک در شرایط تعویض آب ناچیز عملکرد بهتری در فراهم ساختن کیفیت مطلوب آب نشان دادند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Asaduzzaman, M., Wahab, M.A., Verdegem, M.C.J., Huque, S., Salam, M.A. and Azim, M.E. 2008. C/N ratio control and substrate addition for periphyton development jointly enhance freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii production in ponds. Aquaculture, 280(1), pp. 117–123. doi: 10.1016/j.aquaculture.2008.04.019.
Asaduzzaman, M., Wahab, M.A., Verdegem, M.C.J., Benerjee, S., Akter, T., Hasan, M.M. and Azim, M.E. 2009. Effects of addition of tilapia Oreochromis niloticus and substrates for periphyton developments on pond ecology and production in C/N-controlled freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii farming systems. Aquaculture, 287(3), pp. 371–380. doi: 10.1016/j.aquaculture.2008.11.011.
Avnimelech, Y. 2006. Bio-filters: the need for a new comprehensive approach. Aquacultural Engineering, 34(3), pp. 172–178. doi: 10.1016/j.aquaeng.2005.04.0.
Avnimelech, G. and Teubal, M. 2006. Creating venture capital industries that co-evolve with high tech: Insights from an extended industry life cycle perspective of the Israeli experience. Research Policy, 35(10), pp. 1477–1498. doi: 10.1016/j.respol.2006.09.017.
Azimi, A, Jafaryan, H., Harsij, M., Gholipour, H. and Patimar, R. 2017. Eeffect of C/N different ratios on water quality parameters and growth performance of common carp (Cyprinus carpio) fingerlings in biofloc system. Journal of Aquaculture Development, 10 (4), pp. 75-89. doi: 20.1001.1.23223545.1395.10.4.10.6. (In Persian).
Bakhshi, F., Rahmani Farah, K., Najdegerami, E.H., Manaffar, R. and Tukmachi, A. 2018. Chemical and quality indices of common carp meat reared in the biofloc system during the refrigerated storage time. Journal of Fisheries Science and Technology, 7(1), pp. 41-48. doi: 20.1001.1.23225513.1396.7.1.9.4. (In Persian).
Brune, D., Schwartz, G., Eversole, A., Collier, J. and Schwedler, T. 2003. Intensification of pond aquaculture and high rate photosynthetic systems. Aquacultural Engineering, 28(1): 65–86. doi: 10.1016/S0144-8609(03)00025-6.
Carroza, C., Hurtado, F. and Gutierrez, X. 2012. Nitrogenated compounds’ biofiltration under alternative bacterium fixation substrates. Latin America Journal of Aquaculture Research, 40(3): 772-785. doi: 103856/vol40-issue3-fulltext-24.
Colt, J., Lamoureux, J., Patterson, R. and Rogers, G. 2006. Reporting standards for biofilter performance studies. Aquacultural Engineering, 34(3), pp. 377-388. doi: 10.1016/j.aquaeng.2005.09.002.
Crab, R., Avnimelech, Y., Defoirdt, T., Bossier, P. and Verstraete, W. 2007. Nitrogen removal techniques in aquaculture for sustainable production. Aquaculture, 270(1), pp. 1–14. doi: 10.1016/j.aquaculture.2007.05.006.
DeLong, D.P. and Losordo, T.M., 2012. How to Start a Biofilter. SRAC Publication.
De Schryver, P. and Verstraete, W. 2009. Nitrogen removal from aquaculture pond water by heterotrophic nitrogen assimilation in lab-scale sequencing batch reactors. Bioresource Technology, 100(3), pp. 1162–1167. doi: 10.1016/j.biortech.2008.08.043.
Ebeling, J.M., Timmons, M.B. and Bisogni, J.J. 2006. Engineering analysis of the stoichiometry of photoautotrophic, autotrophic, and heterotrophic removal of ammonia-nitrogen in aquaculture systems. Aquaculture, 257(1), pp. 346–358. doi: 10.1016/j.aquaculture.2006.03.019.
Fleckenstein, L.J., Tierney, T.W. and Ray, A.J. 2018. Comparing biofloc, clear-water, and hybrid recirculating nursery systems (Part II): Tilapia (Oreochromis niloticus) production and water quality dynamics. Aquacultural Engineering, 82, pp. 80-85. doi: 10.1016/j.aquaeng.2018.06.006.
Hisano, H., Barbosa, P.T.L., Hayd, L.A. and Mattioli, C.C. 2021. Comparative study of growth, feed efficiency, and hematological profile of Nile tilapia fingerlings in biofloc technology and recirculating aquaculture system. Tropical Animal Health and Production, 53(1), 60. doi: 10.1007/s11250-020-02523-z.
Huguenin, J.E. and Colt, J. 2011. Design and operating guide for aquaculture sea water systems, Second edition. Elsevier Science.
Irani, A., Agh, N., 2019. Design and Management Principles of Recirculating Aquaculture Systems. Urmia University. (In Persian).
Irani, A., Hajimoradlo, A., Agh, N., Ghorbani, R. 2016. Application and activation of four types of biofilter media in common carp recirculating aquaculture system. Journal of Aquaculture Development 10(3), pp. 13-25. doi: 20.1001.1.23223545.1395.10.3.3.7. (In Persian).
Karimtabar, F.Z., Jafaryan, H. and Adineh, H. 2019. The effect of commercial probiotics addition in biofloc system: Water quality, feed and growth performance and body composition of Common carp (Cyprinus carpio). Journal of Aquaculture Sciences, 7(13), pp. 141-151. (In Persian).
Khademi Hamidi, M., Adineh, H., Harsij, M. and Gholipour Kanani, H. 2019. Effects of adding molasses in water and diet of common carp on growth, blood biochemical indices, digestive enzymes and water quality in a biofloc system. Journal of Aquatic Animals Nutrition, 5(1), pp. 25-34. doi: 10.22124/janb.2019.13636.1063. (In Persian).
Lekang, O., 2007. Aquaculture engineering. Blackwell Publishing, Oxford.
Luo, G.Z., Avnimelech, Y., Pan, Y.F. and Tan, H.X. 2013. Inorganic nitrogen dynamics in sequencing batch reactors using biofloc technology to treat aquaculture sludge. Aquacultural Engineering, 52, pp. 73-79. doi: 10.1016/j.aquaeng.2012.09.003.
Michaud, L., Blancheton, J. P., Bruni, V. and Piedrahita, R., 2006. Effect of particulate organic carbon on heterotrophic bacterial populations and nitrification efficiency in biological filters. Aquaculture Engineering, 34(3), pp. 224-233. doi: 10.1016/j.aquaeng.2005.07.005.
Mugwanya, M., Dawood, M.A.O., Kimera, F. and Sewilam, H. 2021. Biofloc Systems for Sustainable Production of Economically Important Aquatic Species: A Review. Sustainability, 13, pp. 7255. doi: 10.3390/su13137255.
Tabarrok, M., Seyfabadi, S.J., Salehi Jouzani, G. and Younesi, H. 2021. Comparison of biofloc and recirculation aquaculture systems on growth performance, nonspecific immunity and body composition of common carp. Iranian Scientific Fisheries Journal, 30(5), pp. 59-68. doi: 20.1001.1.10261354.1400.30.5.5.8. (In Persian).
Timmons, M. B., Ebeling, J. M., Wheaton, F. W., Summerfelt, S. T. and Vinci, B. J. 2001. Recirculating Aquaculture Systems. Cayuga Aqua Ventures, Ithaca.
Timmons, M. B., Holder, J. L. and Ebeling, J. M. 2006. Application of microbead biological filters. Aquacultural Engineering, 34(3), pp. 332–343. doi: 10.1016/j.aquaeng.2005.07.003.
Torfi, M., Rajabzadeh Ghatrami, E., Mohammadiazarm, H. 2022. Effect of biofloc system on growth indices, body composition and digestive enzymes of juvenile common carp (Cyprinus carpio) in different stocking rates. Iranian Scientific Fisheries Journal, 31(1), pp. 35-46. doi: 10.22092/isfj.2022.126571. (In Persian).
Wolters, W., Masters, A., Vinci, B. and Summerfelt, S. 2009. Design, loading, and water quality in recirculating systems for Atlantic salmon (Salmo salar) at the USDA ARS National Cold Water Marine Aquaculture Center (Franklin, Maine). Aquacultural Engineering, 41(2), pp. 60-70. doi: 10.1016/j.aquaeng.2009.06.011.
Xu, W., Xu, Y, Su, H., Hu, X., Yang, K., Guoliang Wen, G. and Cao, Y. 2020. Characteristics of ammonia removal and nitrifying microbial communities in a hybrid biofloc-RAS for intensive litopenaeus vannamei culture: a pilot-scale study. Water, 12(11), 3000, pp. 1-17. doi: 10.3390/w12113000.
دوره 24، شماره 2
تابستان 1404
صفحه 40-52

  • تاریخ دریافت 06 دی 1402
  • تاریخ بازنگری 01 بهمن 1402
  • تاریخ پذیرش 03 تیر 1403
  • تاریخ انتشار 01 شهریور 1404