ARTÍCULO ORIGINAL

Avaliação dos principais parâmetros físicos e químicos de qualidade da água para a produção da tilápia

Mestre Florentina Amelia Luís Chipepe^{I  *} 
http://orcid.org/0000-0003-1042-6349

Dr.C. Raymundo Vento-Tielves^II 
http://orcid.org/0000-0002-1480-7783

PhD. John Atkinson^III 
http://orcid.org/0000-0003- 2690-0173

^IUniversidade José Eduardo dos Santos, Faculdade de Medicina Veterinária do Huambo, Huambo, Angola.

^IIUniversidad de Pinar del Río, Centro de Estudios de Medio Ambiente y Recursos Naturales, Pinar del Río, Cuba.

^IIICelta Academic, United Kingdom (UK).

RESUMO

A água é o principal recurso na produção piscícola, e para o êxito precisa-se da sua disponibilidade na quantidade e qualidade requerida. No intuito de avaliar a qualidade da água em viveiros de produção da tilápia Oreochromis niloticus na Fazenda Tchissola II na comuna da Chipipa no município do Huambo, realizou-se o presente estudo na fase inicial de implementação do projeto piscícola entre os meses de dezembro 2020 - fevereiro 2021. Foram avaliados os parâmetros físicos (temperatura e transparência) e químicos (Oxigênio dissolvido, potencial de Hidrogênio e amônia total) considerados os mais sensíveis e relevantes para este tipo de produção. Na avaliação dos parâmetros usou-se o kit de campo ACQUAcombo de análise de qualidade da água para a aquicultura da Alfakit. Os resultados obtidos para a transparência com valores de 40 cm, temperatura 25,7ºC, Oxigênio dissolvido 6,75 mg/L e potencial de Hidrogênio 7,5 denotaram que os parâmetros físicos e químicos de qualidade da água em viveiros de produção, encontraram-se dentro dos níveis normais considerados toleráveis. No entanto, precisa-se monitorizar e manejar mais cautelosamente a amônia, a qual variou notavelmente, chegando a alcançar níveis considerados críticos e até letais de 3,0 mg/L.

Palavras chave: produção piscícola; aquicultura; viveiros; Fazenda Tchissola II

INTRODUÇÃO

A aquicultura é a ciência dedicada à produção de organismos aquáticos. De acordo com a espécie cultivada, possui uma clasificação específica que serve como fator indicativo do tipo de cultivo que está sendo realizado podendo ser o mesmo a algicultura, malacocultura, carcinicultura ou piscicultura. A piscicultura é a parte da aquicultura que tem como foco o cultivo de peixes. Esta atividade foi desenvolvida em todo o mundo por mais de 2.000 anos a.C. (^{Tidwell, 2012}) e a cada dia tem se mostrado uma das melhores opções para o atendimento das necessidades alimentares e o crescimento econômico dos países em desenvolvimento da região africana.

Em Angola, a piscicultura desenvolve-se desde 2008 e a espécie mais produzida é a tilápia do género Oreochromis niloticus (^{Manjarrez et al., 2016}; ^{Aguilar et al., 2016}). Atualmente pode ser encontrada em 16 das 18 províncias que compõem a nação. O presente estudo foi desenvolvido com a aplicação de diversos sistemas de produção e diferentes tipos de cultivo onde se destaca a produção em tanques de concreto, em tanques-rede e em tanques de terra. A tilápia Oreochromis niloticus é conhecida por ser uma espécie pouco sensível às mudanças ambientais e resiste muito bem às condições adversas que não são adequadas para sua produção quando comparada a outras espécies produtivas. As condições físicas e químicas consideradas técnica e cientificamente ideais para a produção de tilápia são apresentadas na Tabela 1.

TABELA 1 Faixa de valores considerados ideais para parâmetros físicos (temperatura e transparência) e químicos (pH, Oxigênio dissolvido e amônia) para tilápia Niloticus 

Parâmetro produtivo	Intervalo produtivo ideal	Referência
Temperatura (℃)	25 - 30	Pereira & Silva (2012)
Transparência (cm)	20 - 30	Da Silva (2015)
Potencial de Hidrogênio (pH)	6,5 - 8,0	Borges (2009)
Oxigênio dissolvido (DO mg/L)	4,0 - 8,0	Kubitza (2017)
Amônia total (NH4^+ and NH3 mg/L)	Up to 0,15	Kubitza (2017)

O sucesso de qualquer produção de peixe depende em grande parte da qualidade da água nas instalações de produção. De acordo com ^{Leira et al. (2017)} a água utilizada na piscicultura pode ser classificada de três maneiras diferentes:

• (i) A água de nascente, que provém de uma nascente e que abastecerá o sistema de produção;

• (ii) a água de uso, que é a água que fica retida no local de produção em contato direto com a espécie em produção;

• (iii) a água de descarga, que é a água que sai do ponto de produção para o local de descarga ou esgoto.

A água de pouca qualidade no uso leva à redução do crescimento dos peixes e prolonga o ciclo de produção, promove a redução da resistência a doenças que podem levar à morte, inadequada qualidade do produto obtido, baixa produção e rendimento econômico inviabilizando projetos de produção. A qualidade da água para a aquicultura está relacionada a parâmetros físicos, químicos e biológicos que demonstram a capacidade da mesma de manter a saúde e o bem-estar dos organismos cultivados. Portanto, manter o conjunto de condições físicas, químicas e biológicas da água nas proporções recomendadas dentro dos limites de tolerância é uma condição sine qua non para uma produtividade ideal. Dentre todos os parâmetros físicos e químicos da qualidade da água para a produção de tilápia, os mais relevantes são transparência, temperatura, pH, Oxigênio dissolvido e amônia (^{Pereira y Silva, 2012}; ^{Oliveira, 2019}; ^{SENAR, 2019}). Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a amplitude de variação dos principais parâmetros físico-químicos na qualidade da água a serem utilizados nos viveiros de produção de tilápias da Fazenda Tchissola II, determinando sua adequação para o desenvolvimento da atividade piscícola.

METODOLOGIA

Área de estudo

As amostras foram coletadas na quinta Tchissola II localizada 23 km ao norte do município Huambo. As coletas e avaliações foram feitas em duas lagoas com 20 m de largura, 40 m de comprimento e 2 m de profundidade que foram abastecidas com água de uma bacia de retenção construída próxima a uma fonte natural de água (nascente), durante os primeiros três meses de produção (dezembro 2020, janeiro e fevereiro 2021) e alevinos do gênero Oreochromis niloticus. A profundidade da coleta das amostras de água foi feita a uma profundidade de 60 cm. As avaliações foram realizadas com a frequência que cada parâmetro exige segundo as normas recomendadas na literatura. Para temperatura, transparência e Oxigênio dissolvido a avaliação ocorreu durante uma semana consecutiva. Para o potencial de Hidrogênio e amônia a avaliação foi feita uma vez por mês nos meses de dezembro e janeiro e duas vezes no mês de fevereiro (no início e no final do mês), pois foi registrado um aumento considerável nos níveis de amônia e foram adotadas medidas de diluição do mesmo. A frequência de avaliação dos dois últimos parâmetros foi a mínima recomendada e possível devido à necessidade de preservar os reagentes por mais tempo por serem de elevado custo e importados do Brasil.

FIGURA 1. 2 Localização geográfica e entrada na Fazenda onde o estudo foi desenvolvido 

FIGURA 3 Os dois tanques de produção de tilápia na Fazenda Tchissola II 

FIGURA 4 - 5 Viveiro No.1 em janeiro [4] e fevereiro [5]. Diferenças na coloração da água 

Parâmetros Físicos

Avaliação da temperatura (T °C)

A temperatura foi avaliada in situ por meio do termômetro que vem acoplado ao Oxímetro Alfakit que faz parte do kit combo Alfakit para análise da qualidade da água na aquicultura (^{Alfakit, 2020}). A avaliação foi feita mensalmente nos meses de dezembro 2020 a fevereiro 2021, durante 7 dias com uma frequência de 5 vezes ao dia em diferentes horários (4, 8, 12, 16 e 20 h) numa profundidade de até 20 cm na parte inferior do berçário (usados na alevinagem). A metodologia consistiu na calibração do equipamento mantendo a sonda no ar segurando pelo cabo, uma vez que o calor da mão na parte metálica pode interferir na temperatura. Após a calibração, foi realizado o procedimento de imersão da sonda na incubadora de forma que o corpo de aço inoxidável ficasse completamente imerso aguardando até que o sensor de temperatura atingisse o equilíbrio térmico com a amostra, aproximadamente 1 minuto (instruções no Oxímetro AT 150/155/160/170 Manual de Operações).

Avaliação de Transparência

A transparência foi avaliada in situ usando o disco de Secchi do kit combo Alfakit para análise da qualidade da água na aquicultura. A avaliação foi feita mensalmente nos meses de dezembro de 2020 a fevereiro de 2021 durante 7 dias com frequência de duas vezes ao dia em horários diferentes (8 e 14 h). A metodologia consistiu em submergir o disco de Secchi na água da vieira até que o equipamento não pudesse ser visto, neste ponto a profundidade em que o disco não podia mais ser visto foi marcada na fita métrica de acordo com as instruções do Manual de Instruções Alfakit (^{Filizola et al., 2006}; ^{Da Silva, 2015}).

Parâmetros Químicos

Avaliação do potencial de Hidrogênio (pH)

Para o pH a amostra foi coletada a 60 cm de profundidade às 10 horas da manhã procurando evitar o início e o final do dia, pois as condições nesses horários podem interferir nos valores reais de pH das lagoas conforme indicado por ^{Oliveira (2017)}. O parâmetro foi avaliado por meio do pHmetro do kit combo Alfakit para análise da qualidade da água para aquicultura. A avaliação foi feita mensalmente nos meses de dezembro de 2020 a fevereiro de 2021, uma vez por mês. A metodologia consistiu em conectar o eletrodo de pH (AT315) ao equipamento para proceder a calibração do mesmo. Concluída a calibração, a leitura foi realizada de acordo com o Manual de Instruções AT 315 código 5382/6424/5791 versão 2.0.

Avaliação do Oxigênio dissolvido (DO mg / L)

O Oxigênio dissolvido (OD) foi avaliado in situ usando o oxímetro Alfakit combo kit para análise da qualidade da água na aquicultura. A avaliação foi feita mensalmente nos meses de dezembro de 2020 a fevereiro de 2021, durante 7 dias com a frequência de 5 vezes ao dia em diferentes horários (4, 8, 12, 16 e 20 h) na profundidade de até 20 cm na parte inferior do berçário. A metodologia consistiu na calibração do equipamento (Oxímetro) e na imersão da sonda no berçário para que o corpo de aço inoxidável ficasse totalmente imerso, sendo sacudida a sonda em movimentos circulares de acordo com as instruções do AT 150/155/160/170 Manual de Operações do Oxímetro.

Avaliação de amônia (NH₄⁺ mg L^-1 N-NH₃)

A amostra de água para avaliação da amônia (NH₄⁺) foi coletada a uma profundidade de 65 cm e sua avaliação foi feita com o kit de avaliação de amônia que acompanha o Alfakit combo kit para análise da qualidade da água na aquicultura. A avaliação foi feita mensalmente nos meses de dezembro de 2020 a fevereiro de 2021, uma vez por mês com frequência de uma vez ao dia às 10h. A metodologia consistiu na coleta de 50 mL de amostra de água das lagoas com o amostrador de seringa atingindo a profundidade de 1 m. Em seguida, a amostra foi transferida para uma cubeta até a marca de 5 mL. Após esta operação foram adicionadas três gotas do Reagente 1 - 3613, três gotas do Reagente 2 - 3614 e três gotas do Reagente 3 - 3615, a seguir fechado e agitado. Após 10 min de espera, foi aberta a cubeta e feita a comparação de cores de acordo com o Manual de Instruções ACQUAcombo kit cód. 5355/5356.

FIGURA 6-7 ACQUAcombo kit de análise de qualidade da água para aquicultura de Alfakit utilizado na avaliação de parâmetros físicos (temperatura e transparência) e químicos (Oxigênio dissolvido, potencial de Hidrogênio e amônia total) da qualidade da água na Fazenda Tchissola II 

Processamento dos dados coletados

Os dados obtidos para as variáveis avaliadas nas duas lagoas foram somadas e divididas pelo número de observações feitas em cada parâmetro encontrando a média mensal para cada lagoa. Esses resultados deram a variação média do parâmetro de qualidade da água na produção no mês em avaliação. Estes valores finais foram analisados com base na metodologia de estatística descritiva simples que permite a interpretação dos resultados médios obtidos e posteriormente comparados com os valores normais recomendados na literatura (Tabela 1) e pelo Manual de Qualidade da Água para Aquicultura da Empresa Alfakit segundo à metodologia aplicada por ^{Leira et al. (2017)} and ^{Mata (2018)}.

RESULTADOS

Os resultados da avaliação dos parâmetros físicos e químicos estimados nas lagoas de produção de tilápia na Fazenda Tchissola II variaram conforme apresentado na Tabela 2.

TABELA 2 Faixas de variação dos parâmetros físicos e químicos avaliados nas lagoas de produção de tilápias da Fazenda Tchissola II entre os meses de dezembro 2020 a fevereiro 2021 

Parâmetros	Meses
	dec-2020	jan-2021	feb-2021	U	Max.	Min.	Média
Transparência	48	44	31	cm	60 Dec.	20 Feb.	40
Temperatura	25,5	26,7	27,4	°C	29,7 Jan.	21,8 Dec.	25,75
Oxigênio dissolvido	7,3	3,78	6,75	mg/L	11,5 Feb.	2 Feb.	6,75
Potencial de Hidrogênio	6,5	6,2	8,82	mg/L	8,80 Feb.	6,2 Jan.	7,5
Amônia total	0,11	0,73	1,35	mg/L	3,0 Feb.	0,10 Dec.	1,55

DISCUSSÃO

A transparência, que é a capacidade da água de atravesar os raios do sol (Alfakit) nas duas lagoas avaliadas, teve variação média de 40 cm entre dezembro e fevereiro, atingindo sua máxima expressão de 60 cm no mês de dezembro. Esses resultados, no início do processo produtivo na Fazenda, demonstraram que nessa época as lagoas eram pobres em população planctônica devido à quantidade reduzida de matéria orgânica. Esse fato levou a um alto índice de transparência considerado inadequado para o processo produtivo neste tipo de instalação, sinalizando também a necessidade de fertilização das lagoas para estimular a produção de plâncton.

O menor nível de transparência registrado foi de 20 cm em fevereiro, indicando que o nível de plâncton aumentou consideravelmente durante o ciclo de produção, pois a matéria orgânica foi introduzida nos tanques pela alimentação e pelos resíduos expelidos pelos peixes, como urina e fezes. A adição desses elementos levou ao aumento dos níveis de matéria orgânica, o que consequentemente levou a um crescimento considerável do plâncton, resultando na redução do nível de transparência de 60 para 20 cm 60 dias após o início da produção. Tais níveis encontraram-se dentro dos considerados adequados para a produção da tilápia Oreochromis niloticus segundo ^{Leira et al. (2017)}.

Quando a faixa de transparência encontra-se entre 20 - 40 cm significa que há uma quantidade adequada de plâncton nos tanques que servem como fonte nutricional para larvas de peixes. No entanto, esse intervalo é relativo, pois não há consenso na literatura especializada quanto ao intervalo ideal de transparência. Os resultados também se aproximam dos encontrados por ^{Leira et al. (2017)} que obteve uma faixa de transparência entre 29,80 - 31,07 cm. Resultados reportados por ^{Martins (2007)} referentes à qualidade da água em viveiros de tilápia Oreochromis niloticus constataram que a caracterização diurna de variáveis físicas, químicas e biológicas alcançou uma transparência da água entre 25 - 35 cm apresentando uma média de 30 cm. Em contrapartida, os resultados obtidos neste estudo, apresentam uma diferença considerável em relação aos resultados oferecidos por ^{Mata (2018)} que durante o estudo obteve uma transparência máxima de 23,5 cm.

A variação da temperatura variou de uma mínima de 21,8°C em dezembro a uma máxima de 29,7°C em janeiro, com a média registrada para ambas as lagoas no mesmo período de 25,75°C. Os dados mostraram que a temperatura mais baixa foi registrada logo no início da produção e, mesmo que o acontecido com a transparência, conforme o ciclo de produção se desenvolvia, a temperatura aumentava. Alguns autores afirmam que à medida que aumenta a matéria orgânica, aumenta também a temperatura da água nos tanques, pois a atividade alimentar dos peixes induz um aumento da temperatura ^{Leira et al. (2017)}.

Os resultados obtidos encontram-se dentro da faixa de temperatura considerada ideal para a cultura da tilápia. De acordo com ^{Borges (2009)}; ^{Pereira & Silva (2012)}; ^{Da Silva (2015)} e ^{Kubitza (2017)}, temperaturas entre 25-30ºC correspondem à faixa de temperatura ideal para a cultura da tilápia onde se manifesta o máximo de seu potencial de crescimento, maior estabilidade imunológica que resulta em maior resistência a doenças e conversão alimentar adequada. Resultados semelhantes foram relatados por ^{Mata (2018)} que descreveu que na avaliação da temperatura, o aceitável para o desenvolvimento dos peixes permaneceu dentro de uma média de 23,3ºC com máximo ao redor de 26,5 e mínimo de 21ºC.

O Oxigênio dissolvido durante o período avaliado variou entre 2 mg/L e 11,5 mg/L para os níveis mínimo e máximo respectivamente, ambos em fevereiro, atingindo uma média de 6,75 mg/L. A concentração de Oxigênio em lagoas de produção depende de fatores como a temperatura, em que locais mais frios permitem a maior concentração de Oxigênio dissolvido. Também a salinidade, em que os valores mais elevados oferecem o menor nível de Oxigênio. A respiração dos organismos vivos presentes na água e o processo de fotossíntese são fatores que influenciam nos níveis máximos e mínimos de oxigenação. Os valores alcançados em fevereiro revelam que o teor de plâncton nas lagoas aumentou consideravelmente ao longo da produção causando um consumo de Oxigênio em um período de baixa radiação solar. Como consequencia da diminuicão do fitoplâncton, consequentemente diminui o processo de fotossíntese e a liberação de Oxigênio, sendo reduzido assim o teor de Oxigênio disponível nas lagoas.

Da mesma forma, o processo inverso também ocorre em períodos de maior radiação solar. Devido ao alto nível de plâncton disponível nos viveiros, em períodos de radiação solar adequada, a atividade fotossintética é elevada resultando em maior disponibilidade de Oxigênio, portanto, os níveis máximo e mínimo de disponibilidade deste elemento são registrados no mesmo período. Tais níveis, encontram-se dentro daqueles considerados adequados para a sobrevivência da tilápia segundo ^{Borges (2009)}; ^{Pereira & Silva (2012)}; ^{Da Silva (2015)} e ^{Kubitza (2017)}. Apesar de o nível mais baixo (2 mg/L) estar dentro da faixa considerada como alerta, não tem influência negativa considerável porque o período de exposição dos peixes a este valor foi breve, principalmente durante o período de transição entre a tarde e a manhã. ^{Mata (2018)} relatou resultados semelhantes em estudos de limnologia e sua correlação com a produtividade da tilápia Oreochromis niloticus ao avaliar a variação dos níveis de Oxigênio. Este autor constatou que os dados obtidos de Oxigênio dissolvido apresentaram um patamar de qualidade com resultados entre 6,92 - 9,63 mg/L. Autores como ^{Mercante et al. (2006)}; ^{Barbosa et al. (2009)}; ^{Dantas & Apolinário (2014)} encontraram valores entre 5, 0 e 12,0 mg/L.

Os níveis de potencial de Hidrogênio apresentaram uma oscilação entre 8,80 e 6,2 mg/L tendo atingido o nível máximo de 8,80 mg/L no mês de fevereiro e o nível mínimo de 6,2 mg/L no mês de janeiro sendo a média registrada em 7,5. Esses dados informam que os níveis de pH aumentaram ao longo do processo de produção, porém, os números registrados para pH estão dentro da faixa considerada adequada para o cultivo da tilápia Oreochromis niloticus (^{Borges, 2009}; ^{Pereira & Silva, 2012}; ^{Da Silva, 2015}, ^{Kubitza, 2017}) com tolerância às variações apresentadas nos viveiros avaliados. Esses resultados estão de acordo com os resultados apresentados por ^{Leira et al. (2017)}, que na avaliação da qualidade da água para tilápia criada em viveiros do Instituto Federal Fluminense (IFF) CAMPUS-CAMBUCI identificou que os valores de pH considerados normais nessas condições estavam ao redor de 7,93 - 7,96.

A última variável avaliada foi amônia total. Os níveis de amônia nos tanques de produção de tilápia na Fazenda Tchissola II variaram de 0,10 mg/L - mínimo registrado em dezembro - a 3,0 mg/L em fevereiro, levando a uma média de 1,55 mg/L. É visível que os níveis de amônia aumentaram proporcionalmente com a intensificação da produção. A princípio o nível de 0,10 mg/L registrado no mês de janeiro foi considerado dentro dos padrões ideais para tilápia (^{Borges, 2009}; ^{Pereira & Silva, 2012}; ^{Da Silva, 2015}; ^{Kubitza, 2017}).

Por outro lado, os mesmos autores consideram os níveis registrados em janeiro e fevereiro como críticos e letais respectivamente, sendo inadequados para a produção, pois podem ser tóxicos para a espécie gerando problemas de mortalidade por intoxicação. Resultados semelhantes foram relatados por ^{Mata (2018)} que descreveu uma média de 2,07 mg/L e a classificou como ótima para a produção de tilápia em tanques. Esses estudos enfatizam que a exposição contínua da tilápia a concentrações irregulares de amônia pode levar a altas taxas de mortalidade de peixes ou torná-los mais suscetíveis à apresentação de doenças.

CONCLUSÕES

A partir da avaliação dos parâmetros de qualidade da água em tanques de produção de tilápia na Fazenda Tchissola II na comuna de Chipipa, município de Huambo, verificou-se que os parâmetros físicos (temperatura e transparência) e químicos (Oxigênio dissolvido e potencial de Hidrogênio) estão dentro dos níveis normais considerados toleráveis em produção de tilápia, embora tenda a aumentar com o curso da produção.

Os níveis de amônia atingiram proporções inadequadas para a produção de tilápia indicando que o manejo da cultura deve ser feito com mais cautela, minimizando o aumento dos parâmetros com o andamento do processo produtivo.

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Recebido: 21 de Janeiro de 2021; Aceito: 20 de Setembro de 2021

^*Autor para correspondência: Florentina Amelia Luís Chipepe, e-mail: [e-mail]