BR112014031658B1 - Método mixotrófico de aquicultura - Google Patents
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Abstract
método mixotrófico de aquicultura a presente invenção refere-se a um método de aqui cultura de pelo menos um organismo de cultura, tais como peixes, camarões ou qualquer organismo apropriado para ser criado em um ambiente aquático. é fornecido um método de aquicultura de pelo menos um organismo de criação, o método compreendendo as etapas: ( i) fornecer um ambiente aquático compreendendo pelo menos um organismo de criação, fitoplânctons e bactérias; (ii) fornecer pelo menos um nutriente de f i toplânctons e pelo menos um nutriente de bactérias durante um primeiro período predeterminado, permitindo que os fitoplânctons e as bactérias cresçam em uma primeira proporção predeterminada de fitoplânctons: bactéria superior a l; (iii) fornecer pelo menos um nutriente de fitoplânctons e pelo menos um nutriente de bactérias durante um segundo período predeterminado, permitindo que os fitoplânctons e as bactérias cresçam em uma segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias, em que a segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é menor do que a primeira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias; e (iv) fornecer pelo menos um nutriente de fitoplânctons e pelo menos um nutriente de bactérias durante um terceiro período predeterminado,permitindo que os fitoplânctons e as bactérias cresçam em uma terceira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias, em que a terceira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é inferior do que a segunda proporção predeterminada de fitoplânctons: bactérias, permitindo desse modo pelo menos um organismo de criação a crescer.
Description
[0001] A presente invenção se refere a um método de aquicultura de pelo menos um organismo de criação, tal como peixe, camarão ou qualquer organismo apropriado para o cultivo em um ambiente aquático.
Antecedentes da Invenção [0002] Aquicultura é a criação de organismos em um ambiente aquático. Até os anos 1970, a aquicultura não era um contribuinte significativo para o mercado global de frutos do mar. No entanto, nos últimos 40 anos a aquicultura mundial expandiu-se de um número estimado de 3,5 milhões de toneladas em 1970 para cerca de 66,7 milhões de toneladas em 2006. Além disso, as restrições do governo para preservar as populações de determinadas espécies nativas têm aumentado a demanda por frutos do mar produzidos em ambientes artificiais controlados, como em tanques de aquicultura. A produção de peixe-gato em fazendas de peixe-gato é um exemplo de crescimento da indústria da aquicultura em grande escala. Outras espécies produzidas pela indústria da aquicultura incluem lagostim, ostras, camarão, tilápia e perca listrada.
[0003] De acordo com o Departamento das Pescas e de Aquicultura da Organização de Alimentação e Agricultura
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2/95 (FAO) das Nações Unidas, estima-se que até 2012 mais de 50 por cento do consumo global de peixes de alimento serão originados da aquicultura. Com a aquicultura agora fazendo uma parcela significativa da oferta total de frutos do mar, o aumento da produção da aquicultura também levou ao impacto ambiental significativo e competição para diminuição dos recursos naturais de outros setores, como a agricultura. Em particular, a produção de tanques continua a dominar a produção aquícola e é especialmente vulnerável à escassez de água. Aquicultores têm estado, portanto, sob pressão para
| intensificar | a produção | e crescer | mais | frutos do mar com | |
| menos água e | terra. | ||||
| [0004] | Como | a | produção | da | aquicultura se |
| intensificou | ao longo | do | tempo, fornecer | oxigênio suficiente |
no ambiente de tanque tornou-se também um grande desafio. Se não for fornecido oxigênio o suficiente, condições anaeróbias podem surgir e a produção de gás tóxico (sulfeto de hidrogênio, amônia) aumentar, afetando a saúde do camarão e, assim, levando a surtos de doenças. No início, a produção de tanque estava limitada à biomassa que poderia ser sustentada somente com re-aeração natural conduzida pelo tempo. Ao longo dos anos, a primeira aeração de emergência, em seguida a aeração noturna de rotina e, finalmente, a aeração de 24 horas foram desenvolvidas, o que é agora uma
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3/95 prática comum na indústria.
[0005] No entanto, a aeração de 24 horas é cara, especialmente em áreas com acesso limitado à eletricidade e/ou combustível. Como comparação geral, em importantes países produtores de camarão, como a Tailândia, a índia ou o Equador, os métodos de aquicultura existentes atingem uma densidade de repovoamento de 200, 100 e 30 pós-larvas por metro quadrado, respectivamente.
[0006] Além disso, mesmo que as necessidades de oxigênio sejam atendidas, as concentrações de compostos nitrogenados da decomposição de resíduos frequentemente atingem níveis tóxicos ou limítrofes. O ambiente aquático também podem compreender outros organismos além dos organismos de criação, tais como plânctons, algas e bactérias. Os organismos patogênicos ou indesejáveis podem afetar o crescimento, saúde e qualidade das espécies cultivadas. Problemas como florescimentos e falhas de algas também pode ser experimentados em altas taxas de produção, desestimulando altas densidades de estocagem. Por exemplo, um rápido crescimento ou o acúmulo nas populações de espécies de algas indesejadas no tanque de aquicultura, em particular algas verde-azuladas, pode resultar em um indesejável sabor estranho, fazendo com que a carne do peixe tenha um sabor e odor inaceitáveis.
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4/95 [0007] De acordo com a FAO, China, Tailândia, Vietnã, Indonésia e índia dominam a produção mundial de camarão e camarão de rio. As fazendas de camarão podem ser classificadas como sistemas abertos e sistemas fechados.
[0008] As fazendas de camarão de sistema aberto são geralmente abertas ao meio ambiente, tais como tanques ao ar livre, construídos perto de oceanos para conter e crescer o camarão. Estas fazendas de camarão abertas sofrem de caprichos de predadores, clima, doenças e poluição ambiental. A água salgada do oceano deve ser continuamente circulada através dos tanques e devolvida para o oceano para manter a química da água adequada para o camarão crescer. Os
| criadores | de | camarão devem | fornecer adições diárias | de |
| pastilhas | de | alimentos secos | para os camarões à medida | que |
| crescem. | ||||
| [0009] | As fazendas | de camarão fechadas | são |
geralmente sistemas de aquicultura autossuficientes. Enquanto as fazendas de camarão fechadas têm maior controle sobre o ambiente artificial nelas contido, elas não têm sido inteiramente satisfatórias por causa das taxas de produção limitadas, problemas de filtragem e de tratamento de água e alimento fabricado. Embora algumas destas deficiências possam ser superadas pelo aumento das despesas de capital, como para instalações de tratamento de água, o aumento dos
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5/95 custos de capital, trabalho e energia podem ser proibitivos.
[0010] Por conseguinte, ainda há uma necessidade neste campo técnico de métodos melhorados de aquicultura, em particular, métodos que aumentem a intensidade de produção pelo fornecimento de níveis elevados de oxigênio e de níveis reduzidos de compostos nitrogenados no ambiente do tanque.
[0011] A matéria aqui reivindicada não se limita às concretizações que resolvam os inconvenientes ou que operam apenas em ambientes tais como os descritos acima. Em vez disso, este fundamento é fornecido apenas para ilustrar a área de tecnologia exemplar onde algumas concretizações aqui descritas podem ser praticadas.
Sumário da Invenção [0012] A presente invenção resolve alguns problemas na técnica e proporciona um método de aquicultura de pelo menos um organismo de criação, em que o organismo de criação não é fitoplâncton ou bactérias.
[0013] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um método de aquicultura de pelo menos um organismo de criação, o método compreendendo as etapas de:
[0001] fornecer um ambiente aquático compreendendo pelo menos um organismo de criação, fitoplâncton e bactérias;
[0002] fornecer pelo menos um nutriente de fitoplâncton
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6/95 e pelo menos um nutriente de bactérias durante um primeiro periodo de tempo predeterminado, permitindo que o fitoplâncton e as bactérias cresçam em uma primeira proporção predeterminada de fitoplâncton:bactéria superior a 1;
[0003] fornecer pelo menos um nutriente de fitoplâncton e pelo menos um nutriente de bactérias durante um segundo periodo de tempo predeterminado; permitindo que o fitoplâncton e as bactérias cresçam em uma segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias, em que a segunda proporção predeterminada de fitoplânctons: bactérias é menor do que a primeira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias; e [0004] fornecer pelo menos um nutriente de fitoplâncton e pelo menos um nutriente de bactérias durante um terceiro periodo de tempo predeterminado, permitindo que o fitoplâncton e as bactérias cresçam em uma terceira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias, em que a terceira proporção predeterminada de fitoplânctons: bactérias é inferior do que a segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias, permitindo, assim, que pelo menos um organismo de criação cresça.
[0014] Em um aspecto particular, a primeira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é pelo
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7/95 menos cerca de 60:40; a segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é entre cerca de 75:25 até cerca de 25:75; e a terceira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é menos do que cerca de 40:60.
[0015] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de aquicultura capaz de realizar o método de acordo com qualquer aspecto da invenção, o sistema compreendendo:
(a) um ambiente aquático que compreenda organismo de criação, fitoplâncton e bactérias, e/ou meios para fornecer um tal ambiente;
(b) pelo menos um nutriente de fitoplâncton fornecendo meios para proporcionar pelo menos um nutriente de fitoplâncton para o ambiente aquático;
(c) pelo menos um meio de detecção de nutriente de fitoplâncton para detectar pelo menos uma concentração de nutrientes de fitoplâncton no ambiente aquático;
(d) pelo menos um meio de fornecimento de nutriente de bactéria para fornecer pelo menos um nutriente de bactérias para o ambiente aquático;
(e) pelo menos um meio de adição de bactéria para adicionar pelo menos uma bactéria para o ambiente aquático; e (f) pelo menos um meio de detecção de nutriente de
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8/95 bactéria para detectar pelo menos uma concentração de nutriente de bactéria no ambiente aquático.
Breve Descrição das Figuras [0016] As figuras anexas, que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram aspectos da invenção e, juntamente com a descrição geral da invenção dada acima e a descrição detalhada dada a seguir, servem para explicar a invenção.
[0017] A Figura 1 é um diagrama simplificado que ilustra o ciclo geral de nitrogênio em um ambiente aquático, por exemplo, em um tanque de aquicultura.
[0018] A Figura 2 é um gráfico de barras que mostra os resultados da Análise Econômica feita no Exemplo 2 para comparar a criação de camarão usando um método de aquicultura tradicional e o método da presente invenção.
Descrição Detalhada da Invenção [0019] Deve ser entendido por um técnico versado no assunto que a presente divulgação é uma descrição de concretizações exemplares e não se destina a limitar a presente invenção, que compreende os aspectos mais amplos incorporados nas construções exemplares.
[0020] Por conseguinte, a presente invenção resolve alguns problemas na técnica e proporciona um método de aquicultura de pelo menos um organismo de criação.
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9/95 [0021] Em geral, a presente invenção é direcionada para um método de aquicultura de pelo menos um organismo de criação. Para os efeitos deste relatório descritivo, um organismo de criação é qualquer espécie comercialmente criada ou cultivada, preparada por meio de aquicultura, tal como qualquer animal ou planta produzidos por meio de aquicultura, tais como peixes, crustáceos, moluscos, algas e/ou invertebrados. Exemplos de tipos de peixes incluem tilápias, bagres, peixes-leite, garoupas, percas-gigantes, carpas, cabeças-de-cobra, catlas, esturjões, enguias, tainhas, rohus, robalos, esparideos, peixes-coelho. Exemplos de crustáceos incluem camarões, camarão de rio, caranguejos, lagostas, lagostim. Exemplos de moluscos incluem ostras, mariscos, mexilhões, vieiras, amêijoas, e orelhas-do-mar. Exemplos de invertebrados podem incluir pepinos do mar, ouriços-do-mar.
[0022] Para os efeitos deste relatório descritivo, um organismo de criação também pode ser referido como um organismo primário ou um organismo de criação primário. Pode haver um ou mais organismos de criação em um dado ambiente aquático.
[0023] Em particular, o sistema da presente invenção é particularmente bem adequado para a criação de peixes e/ou camarão. Assim, maior parte da descrição restante pode ser
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10/95 dirigida para concretizações em que o organismo criado é peixe e/ou camarão. Deve ser entendido, no entanto, que o sistema também é bem adequado para criar outros organismos aquáticos de criação.
[0024] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um método de aquicultura de pelo menos um organismo de criação, o método compreendendo as etapas:
(i) fornecer um ambiente aquático compreendendo pelo menos um organismo de criação, fitoplâncton e bactérias;
(ii) fornecer pelo menos um nutriente de fitoplâncton e pelo menos um nutriente de bactérias durante um primeiro período de tempo predeterminado, permitindo que o fitoplâncton e as bactérias cresçam em uma primeira proporção predeterminada de fitoplâncton:bactéria superior a 1;
(iii) fornecer pelo menos um nutriente de fitoplâncton e pelo menos um nutriente de bactérias durante um segundo período de tempo predeterminado; permitindo que o fitoplâncton e as bactérias cresçam em uma segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias, em que a segunda proporção predeterminada de fitoplânctons: bactérias é menor do que a primeira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias; e (iv) fornecer pelo menos um nutriente de fitoplâncton
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11/95 e pelo menos um nutriente de bactérias durante um terceiro periodo de tempo predeterminado, permitindo que o fitoplâncton e as bactérias cresçam em uma terceira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias, em que a terceira
| proporção predeterminada | de | fitoplânctons: bactérias | é |
| inferior à segunda | proporção predeterminada | de | |
| fitoplânctons:bactérias, | |||
| permitindo, assim, | que | pelo menos um organismo | de |
criação cresça.
[0025] Assim, pode-se notar que o método da presente invenção pode prosseguir através de um ciclo de produção que pode compreender, pelo menos, um primeiro, um segundo e um terceiro períodos predeterminados. Estes três períodos podem ser diferenciados pelo ambiente aquático tendo:
no primeiro período, o fitoplâncton em maior abundância do que as bactérias;
no segundo período, o fitoplâncton e bactérias em uma proporção menor do que no primeiro período; e no terceiro período, o fitoplâncton e bactérias em uma proporção menor do que no segundo período.
[0026] Em algumas concretizações, cada uma das primeira, segunda e terceira proporções predeterminadas podem ser maiores que cerca de 1. Em outras concretizações, a segunda e/ou terceira proporções predeterminadas podem ser
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12/95 menores que cerca de 1. Por exemplo, durante o terceiro período, as bactérias podem estar presentes e/ou deixadas crescer em maior abundância do que os plânctons.
[0027] Em um aspecto particular, a primeira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é pelo menos cerca de 60:40; a segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias está entre cerca de 75:25 até cerca de 25:75; e a terceira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é inferior a cerca de 40:60.
[0028]
Por exemplo, em algumas concretizações da presente invenção, os fitoplânctons e bactérias podem ser deixados crescer em uma proporção de fitoplânctons:
bactérias de 90:10 durante o primeiro período predeterminado. Em tais concretizações, a proporção de fitoplânctons:bactérias deixada no segundo período de tempo predeterminado pode ser entre cerca de 75:25 a cerca de
25:75. Em outras concretizações, a proporção de fitoplânctons:bactérias deixada no primeiro período de tempo predeterminado pode ser de 60:40 e, consequentemente, a proporção de fitoplânctons:bactérias deixada no segundo período predeterminado pode ser menor do que no primeiro período predeterminado, isto é, entre cerca de 60:40 e cerca de 25:75. Da mesma forma, a proporção de fitoplânctons:bactérias deixada no terceiro período
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13/95 predeterminado pode ser menor do que a permitida no segundo período de tempo predeterminado.
[0029] Em certas concretizações preferidas, no segundo período fitoplâncton e bactérias probióticas estão presentes e/ou deixadas crescer em proporções aproximadamente iguais.
[0030] A abundância relativa de fitoplâncton e bactérias é manipulada pela regulação tanto da matéria inorgânica (sais minerais e nutrientes fornecidos) quanto da matéria orgânica (principalmente vinda de alimentação, mas também fezes e moldes de camarão) na água, incluindo também qualquer fonte de carbono orgânico adicionado à água.
[0031] No entanto, pode ser difícil ou dispendioso determinar com precisão a proporção real de fitoplânctons: bactérias. Em um laboratório, o fitoplâncton pode ser contado usando uma câmara de contagem de microscópio, que também é capaz de determinar quais espécies de fitoplâncton estão presentes na água. No entanto, a contagem de concentrações de células em uma fazenda pode ser muito demorada. Uma técnica para medir indiretamente a concentração de fitoplâncton pode ser medir a quantidade ou concentração de clorofila no ambiente aquático, através da medição da sua fluorescência. Isto pode ser feito no laboratório ou utilizando uma sonda de fluorescência, tais como as sondas
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14/95 aquáticas descritas em https://www.ysi.com/File%20Library/Documents/Technical%20No tes/T606-The-Basics-of-Chlorophyll-Measurement.pdf, que podem ser implantadas sobre ou no ambiente aquático. No entanto, o uso de tais sondas pode ser muito caro, requer operadores qualificados e/ou é impraticável para muitas explorações de aquicultura. Assim, muitas explorações de aquicultura normalmente usam uma leitura de visibilidade de disco de Secchi para estimar as populações de fitoplâncton na água.
[0032] Como elaborado mais tarde, um disco de Secchi é submerso na água e, dependendo da profundidade (em centímetros) que desaparece, a concentração de fitoplâncton pode ser estimada. Um exemplo de vídeo está disponível em http://www.youtube.com/watch?v=yGJ5uV4jAPo. Se o disco de Secchi fornece uma medição de 50 cm, a água tem uma concentração baixa de fitoplâncton, enquanto em 20 a 30 cm de profundidade, está uma elevada concentração de fitoplânctons e nutrientes não devem ser aplicados neste momento, do contrário, a fluorescência excessiva de fitoplâncton pode ser induzida, o que é prejudicial. A cor da água também é muito importante, o método da presente invenção induz uma água de cor verde acastanhada, o que pode ser devido ao efeito combinado da pigmentação dos grupos de
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15/95 organismos deixados crescer.
[0033] Há também uma metodologia laboratorial para a contagem bacteriana, que é ainda mais demorada, requer a cultura bacteriana e equipamento especial. Um exemplo de um protocolo de contagem de bactérias pode ser encontrado em http://www.jochemnet.de/fiu/lab6.pdf. Como o técnico versado no assunto pode apreciar, as populações bacterianas são difíceis de quantificar e os dados obtidos dependem fortemente do tipo e número de meio de cultura de bactérias usados. Além disso, este método pode não ser preciso, uma vez que algumas bactérias podem não ser confiavelmente cultiváveis em meio padrão. Algumas técnicas podem contar apenas as populações de um ou alguns tipos de bactérias comuns, ou tipos de bactérias conhecidos por serem benéficos para o organismo de criação (bactérias probióticas). No entanto, as técnicas de cultura de bactérias podem ser muito demoradas e pouco práticas para a determinação dinâmica do crescimento de bactérias e as populações. Também podem haver técnicas de alto rendimento mais eficientes, como citometria de fluxo com epifluorescência, mas, novamente, essas técnicas podem ser muito caras ou exigirem muita habilidade para muitas explorações para operar de forma rentável. Em vez disso, na maioria das explorações de aquicultura, os aquicultores seguem observações ambientais, tais como a
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16/95 espuma na superfície da água. Por exemplo, usando o método da presente invenção, a espuma de cor branca pode aparecer na superfície do ambiente aquático durante o terceiro período de tempo predeterminado, possivelmente indicando que as bactérias estão se tornando mais dominantes. Preferivelmente, isto ocorre no início do terceiro período predeterminado. Em algumas concretizações, pode ser possível que a espuma apareça perto do fim do segundo período de tempo predeterminado.
[0034] Em algumas concretizações da invenção, as etapas da invenção são sequenciais, em que a segunda etapa começa depois do final da primeira etapa, a terceira etapa após a segunda etapa, e assim por diante. Em outras concretizações da invenção, as etapas da presente invenção não são necessariamente sequenciais, em que algumas etapas podem ocorrer em simultâneo com uma ou mais outras etapas. Por exemplo, algumas concretizações podem compreender ainda as etapas de fornecimento e/ou a adição de entrantes, tais como minerais ou bactérias. Tais etapas podem ocorrer através de pelo menos parte de um período predeterminado, de preferência, ao longo de mais de uma parte de um período predeterminado, mais preferencialmente, ao longo de pelo menos dois períodos predeterminados, ainda mais preferivelmente, ao longo do primeiro, segundo e terceiro
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17/95 períodos predeterminados.
[0035] Em algumas concretizações da presente invenção, pelo menos um do nutriente de fitoplânctons e pelo menos um nutriente de bactérias podem ser fornecidos durante o primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados nas respectivas concentrações adequadas para crescer fitoplânctons e bactérias na primeira, segunda e terceira proporções de fitoplânctons:bactérias. Por exemplo, eles podem ser fornecidos a uma concentração adequada para crescer fitoplânctons e bactérias em uma proporção de fitoplânctons:bactérias de:
pelo menos cerca de 60:40 durante o primeiro período de tempo predeterminado;
entre cerca de 75:25 até cerca de 25:75 durante o segundo período predeterminado; e menos de cerca de 40:60, durante o terceiro período de tempo predeterminado.
[0036] Diferentes concentrações de nutrientes podem ser necessárias para promover diferentes grupos desejados de fitoplânctons e bactérias mais adequados e benéficos para os organismos de criação. Para fornecer nutrientes a uma determinada concentração, um sistema de aquicultura pode ser utilizado, em que pode compreender meio de detecção de nutrientes operativamente acoplado ao meio de fornecimento de nutriente, por exemplo, sensores para detectar
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18/95 concentrações de substâncias contidas na água, que podem indicar quando nutriente adicional deve ser fornecido à água, por exemplo, utilizando um dispositivo dispensador automático de nutrientes.
[0037] Para os fins do presente relatório descritivo, ambiente aquático se refere a corpos d'água que servem como habitat para comunidades inter-relacionadas e comunidades e populações de interação de plantas e animais, compreendendo ainda qualquer camada de matéria orgânica e/ou qualquer cavidade em comunicação fluida com a fase aquosa. Por exemplo, em um tanque tipico de aquicultura de barro, o ambiente aquático inclui tanto a fase aquosa e a fase sólida que reveste a parte inferior e os lados do tanque.
[0038] Tanque se refere a um ambiente aquático, onde as espécies criadas são mantidas ou cultivadas. Na piscicultura convencional, o tanque é o lugar onde os peixes jovens são criados para o tamanho do mercado. Um tanque tipico possui fundo de barro, mas outros materiais também podem ser usados para formar o tanque, por exemplo, tanques que são de concreto ou de plástico no fundo também são entendidos como sendo ambientes aquáticos adequados para os fins da presente invenção.
[0039] Ambientes aquáticos tipicamente também compreendem organismos, tais como fitoplânctons e bactérias.
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19/95
Quando utilizado para a aquicultura, pelo menos um organismo de criação é introduzido no ambiente aquático em um processo conhecido como repovoamento. Fitoplânctons são plantas minúsculas em suspensão na água com pouca ou nenhuma capacidade de controlar a sua posição na massa de água; eles podem compreender microalgas e podem servir de alimento para pelo menos um do organismo de criação. Bactérias podem compreender qualquer forma de bactéria, incluindo esporos bacterianos e sementes bacterianas. As bactérias podem estar presentes em ambientes aquáticos utilizados para aquicultura e podem ainda estar presentes dentro ou crescer para colonizar plantas e animais no ambiente aquático.
Por exemplo, algumas bactérias podem estar presentes nos sistemas intestinais de pelo menos um organismo de criação ou crescer para estarem presentes nele.
Alguns fitoplânctons ou bactérias podem crescer até um nivel em que são indesejáveis ou prejudiciais para a saúde dos organismos de criação, por exemplo, por liberação de determinadas substâncias nocivas para o ambiente aquático.
No entanto, o crescimento de outros fitoplânctons e bactérias pode ser benéfico para a saúde dos organismos de criação.
[0040]
Para os fins do presente relatório descritivo, periodo se refere a um periodo de tempo.
[0041]
Nutrientes se referem a substâncias que são
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20/95 benéficas para o crescimento de um organismo. Por exemplo, nutrientes de fitoplânctons se referem a substâncias que estimulam ou promovem o crescimento do fitoplâncton, e nutrientes de bactérias se referem a substâncias que estimulam ou promovem o crescimento de bactérias. O crescimento ótimo pode referir-se a atingir uma elevada taxa de crescimento e/ou o crescimento saudável, de modo que o fitoplâncton e/ou bactérias melhoram o crescimento dos organismos de criação. Por exemplo, o fitoplâncton crescido otimamente pode proporcionar uma melhor nutrição para os organismos de criação. Diferentes organismos requerem diferentes nutrientes para crescer e, em particular, cada organismo requer uma composição diferente de nutrientes para um crescimento ótimo. A composição de nutrientes que promove o crescimento ótimo de algas verdes pode ser diferente daquela que é necessária para o crescimento ótimo de algas verdes-azuladas. Da mesma forma, diferentes grupos de bactérias crescem melhor em ambientes com diferentes composições de nutrientes e diferentes organismos de criação apresentam diferentes necessidades nutricionais para o crescimento ideal.
[0042] Para os fins da presente invenção, fitoplânctons e bactérias são deixados crescer durante diferentes períodos predeterminados em certas proporções de
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21/95 fitoplânctons:bactérias. Cada proporção é concebida como um guia para a abundância relativa de fitoplânctons em comparação com bactérias que proporcionarão um ambiente mais benéfico para o crescimento dos organismos de criação. Deve ser entendido que a invenção não se limita ao crescimento nas proporções exatas especificadas, uma vez que as melhores proporções de fitoplânctons:bactérias para cada período predeterminado podem variar dependendo do organismo de criação e dos tipos de fitoplânctons e bactérias presentes no ambiente aquático. Crescer em uma certa proporção pode se referir ao crescimento em termos de aumento da massa dos respectivos organismos ou na massa dos mesmos. Crescer em uma certa proporção pode também se referir a crescer tal que a proporção dos respectivos organismos é alcançada durante o período especificado. As proporções podem estar relacionadas com a abundância relativa de fitoplânctons e bactérias em termos de massa de organismos ou número de organismos. Por exemplo, uma proporção pode ser de 60:40, o que pode significar que do número total ou massa de fitoplâncton e bactérias, 60% pode ser devido ao fitoplâncton e 40% pode ser devido a bactérias. O crescimento nesta proporção é alcançado por, dentre outros motivos, controle da composição de nutrientes fornecidos no ambiente aquático. No entanto, os fitoplânctons e bactérias podem não estar
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22/95 presentes na mesma proporção em todos os momentos durante o período predeterminado. A proporção real de fitoplânctons:bactérias presente muda gradualmente ao longo do tempo, conforme as taxas de crescimento para cada tipo de fitoplâncton e bactérias se ajustam a quaisquer mudanças na disponibilidade de nutrientes e outros parâmetros ambientais, por exemplo, oxigênio dissolvido, temperatura e intensidade da luz solar. Tanto o crescimento dos organismos quanto os números em que eles estão presentes podem ser entediantes para estabelecer diretamente, portanto, para os fins deste relatório descritivo, podem ser medidos indiretamente, por exemplo, por meio de leituras de visibilidade de água, concentrações dos seus metabólitos ou consumo de recursos, por exemplo, mudança do oxigênio dissolvido, e similares.
[0043] Em algumas concretizações da presente invenção, pelo menos um nutriente de fitoplâncton pode ser fornecido durante o primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados em concentrações decrescentes adequadas para crescer fitoplânctons e bactérias na primeira, segunda e terceira proporções de fitoplânctons:bactérias predeterminadas. Por exemplo, nutrientes de fitoplânctons podem ser fornecidos em concentrações decrescentes adequadas para crescer fitoplânctons e bactérias em uma proporção de
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23/95 fitoplânctons:bactérias de:
pelo menos cerca de 60:40 durante o primeiro periodo de tempo predeterminado;
entre cerca de 75:25 até cerca de 25:75 durante o segundo periodo predeterminado; e menos do que cerca de 40:60 durante o terceiro periodo de tempo predeterminado. A concentração de nutrientes de fitoplânctons pode ser gradualmente reduzida ao longo do primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados em qualquer combinação de uma etapa, diminuição linear e/ou exponencial. Além disso, a redução pode ser moderada dinamicamente em resposta a certos parâmetros mensuráveis, tais como, mas não limitados a, oxigênio dissolvido, compostos nitrogenados dissolvidos, compostos contendo fósforo dissolvidos e a visibilidade do disco de Secchi. Por exemplo, se a visibilidade do disco de Secchi indica que o fitoplâncton não está crescendo suficientemente para alcançar a proporção de fitoplânctons:bactérias desejada, podem ser fornecidos mais nutrientes de fitoplâncton, aumentando a concentração de nutrientes de fitoplânctons e promovendo o crescimento de fitoplânctons, de modo que os fitoplânctons e bactérias são deixados crescer na proporção desejada. Além disso, a redução pode ser atenuada em resposta a determinados indicadores facilmente observáveis, porém
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24/95 menos facilmente mensuráveis, tais como a cor da água no ambiente aquático. Sob condições normais de crescimento quando se utiliza o método da presente invenção, a água no ambiente aquático pode, preferencialmente, ser verde, castanha, castanha clara ou verde acastanhada. De preferência, a água é verde acastanhada em cor. No entanto, em alguns casos, a água de cor verde ou outras cores de água pode indicar um florescimento de algas do fitoplâncton prejudicial, tais como algas verde-azuladas e a diminuição na concentração de nutriente de fitoplâncton pode ser moderada para atenuar esta situação. Se desejado, também pode ser possível em algumas concretizações usar pelo menos um meio de detecção de bactérias, tal como um aparelho capaz de contar e identificar os vários tipos de bactérias. Tal aparelho pode, por exemplo, compreender um dispositivo de análise genética tal como aquele previsto em http://www.springerlink.com/content/v5443m2823833888/. No entanto, na maioria dos casos, o uso de tais dispositivos pode não ser atualmente possível em grande escala devido a razões de custo.
[0044] Em algumas concretizações da presente invenção, pelo menos um nutriente de bactérias pode ser fornecido durante o primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados em concentrações crescentes adequadas para
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25/95 crescer fitoplãnctons e bactérias na primeira, segunda e terceira proporções de fitoplãnctons:bactérias predeterminadas. Por exemplo, os nutrientes de bactérias podem ser fornecidos em concentrações crescentes adequadas para crescer fitoplãnctons e bactérias em uma proporção de fitoplãnctons:bactérias de:
pelo menos cerca de 60:40 durante o primeiro período de tempo predeterminado;
entre cerca de 75:25 até cerca de 25:75 durante o segundo período predeterminado; e menos de cerca de 40:60 durante o terceiro período de tempo predeterminado. A concentração de nutrientes de bactérias pode ser gradualmente aumentada ao longo do primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados, em qualquer combinação de aumento em uma etapa, linear e/ou exponencial. O aumento também pode ser moderado dinamicamente em resposta a certos parâmetros mensuráveis, tais como, mas não limitados a, oxigênio dissolvido, compostos nitrogenados dissolvidos e carbono orgânico dissolvido. Além disso, o aumento pode ser modulado em resposta a determinados indicadores facilmente observáveis, mas menos facilmente mensuráveis, tais como a cor e a aparência de espuma na superfície do ambiente aquático. Sob condições normais de crescimento quando se utiliza o método
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26/95 da presente invenção, espuma pode aparecer durante o terceiro período de tempo predeterminado, o que pode indicar que as populações das bactérias estão se tornando predominantes no ambiente aquático. De preferência, a espuma pode ser de cor branca. Por conseguinte, para dar um exemplo, se a ocorrência esperada da espuma não se desenvolver no terceiro período de tempo predeterminado, isso pode indicar que as bactérias não estão crescendo suficientemente rápido para se tornarem dominantes e, portanto, um aquaculturista pode decidir fornecer mais nutrientes de bactérias, aumentando a concentração de nutrientes de bactérias e promovendo o crescimento de bactérias, de mdo que os fitoplânctons e bactérias sejam deixados crescer na proporção desejada.
[0045] Em algumas concretizações da presente invenção, o método ainda pode compreender a adição de bactérias no ambiente aquático, em que as bactérias adicionadas são capazes de manter a concentração de amônia e/ou nitritos e/ou nitratos no ambiente aquático a um nível que seja atóxico para pelo menos um organismo de criação, e/ou em que a bactéria seja atóxica ou apatogênica para pelo menos um organismo de criação. As bactérias podem ser adicionadas durante o primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados em concentrações aumentadas adequadas para permitir que os fitoplânctons e bactérias cresçam nas
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27/95 primeira, segunda e terceira proporções predeterminadas de fitoplânctons:bactérias. Por exemplo, as bactérias podem ser adicionadas para aumentar concentrações adequadas para permitir os fitoplânctons e bactérias cresçam em uma proporção de fitoplânctons:bactérias de:
pelo menos cerca de 60:40 durante o primeiro período de tempo predeterminado;
entre cerca de 75:25 até cerca de 25:75 durante o segundo período predeterminado; e menos de cerca de 40:60 durante o terceiro período de tempo predeterminado. Tal como com as concretizações em que a concentração de nutrientes de bactérias é gradualmente aumentada, o aumento em bactérias adicionadas também pode ser moderado dinamicamente em resposta a certos parâmetros mensuráveis, e/ou determinados indicadores facilmente observáveis, mas menos facilmente mensuráveis, tais como a cor e a aparência de espuma sobre a superfície do ambiente aquático.
[0046] A invenção maneja o sedimento e o solo do tanque, e melhora a qualidade da água e de efluentes, minimizando o impacto ambiental. A taxa de sobrevida do organismo de criação é melhorada e o risco de fracasso devido à baixa produção ou doença é minimizado, e menos compostos químicos são necessários. Estes benefícios provêm, em parte,
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28/95 devido às bactérias benéficas que reduzem o acúmulo de matéria orgânica em decomposição, evitando, assim, o aumento excessivo da demanda biológica de oxigênio (DBO), enquanto, simultaneamente, competem e suprimem o crescimento em populações de bactérias tóxicas e/ou nocivas.
[0047] Consequentemente, pode ser entendido por um técnico versado em aquicultura que uma concentração gradualmente decrescente de nutrientes de fitoplânctons é fornecida para ter mais fitoplânctons durante o primeiro periodo predeterminado e diminuir gradualmente a sua concentração no segundo e terceiro períodos predeterminados. Uma concentração gradualmente crescente de bactérias nutrientes é fornecida e uma quantidade gradualmente crescente de bactérias é adicionada para aumentar a sua população gradualmente ao longo do primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados. Assim, ao longo deste tempo, há uma mudança de predominância de fitoplânctons para bactérias.
[0048] As proporções desejadas para cada período dependendo do organismo de de fitoplâncton:bactérias predeterminado pode variar criação e dos tipos de fitoplânctons e bactérias presentes no ambiente aquático. Em algumas concretizações da presente invenção, fitoplânctons e bactérias podem ser deixados crescer em uma primeira
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29/95 proporção predeterminada de fitoplânctons: bactérias de pelo menos cerca de 65:35 durante o primeiro período predeterminado. Em concretizações particulares, esta proporção poderá ser de pelo menos cerca de 70:30, preferivelmente pelo menos cerca de 75:25, mais preferivelmente pelo menos cerca de 80:20. Em concretizações ainda mais preferidas, esta relação pode ser pelo menos cerca de 85:15, mais preferencialmente 90:10. Em algumas concretizações particulares, esta proporção pode ser cerca de 95:5.
[0049] Em algumas concretizações da presente invenção, os fitoplânctons e bactérias podem ser deixados crescer em uma segunda proporção de fitoplânctons:bactérias de entre cerca de 70:30 e cerca de 30:70 durante o segundo período predeterminado. Mais preferencialmente, esta proporção pode estar entre cerca de 65:35 e cerca de 35:65, ainda mais preferencialmente cerca de 60:40 a cerca de 40:60. Em concretizações particulares preferidas, a proporção pode ser de entre cerca de 55:45 e cerca de 45:55. Em algumas concretizações preferidas particulares, os fitoplânctons e bactérias podem ser igualmente dominantes, ou seja, esta proporção pode ser cerca de 50:50.
[0050] Em algumas concretizações da presente invenção, a terceira proporção predeterminada pode ser menor
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30/95 do que a segunda proporção predeterminada, que pode ser menor do que a primeira proporção predeterminada, que pode ser maior que 1. Por exemplo, a primeira, segunda e terceira proporções predeterminadas podem ser de 90:10, 75:25 e 50:50, respectivamente. Em outro exemplo, a primeira, segunda e terceira proporções predeterminadas podem ser de 75:25, 50:50 e 25:75, respectivamente.
[0051] Métodos de aquicultura conhecidos na técnica controlam basicamente o crescimento dos fitoplânctons, mesmo que haja aplicação de probióticos, os cultivadores não seguem qualquer protocolo para manter as populações bacterianas. Apenas o fitoplâncton é promovido a crescer na técnica tradicional de criação de camarão.
[0052] métodos de aquicultura conhecidos na técnica também mantêm o crescimento do fitoplâncton em níveis resultando em leituras do disco de Secchi de 30 a 35 cm. Isso pode ser conforme mais fitoplâncton é percebido para representar mais alimentos abundantes para os organismos de criação, e, portanto, considerado benéfico. No entanto, os inventores verificaram que isso pode levar a problemas que podem ser devido ao aumento da demanda biológica de oxigênio a partir da decomposição de plâncton morto e condições de hipóxia para o organismo de criação.
[0053] Muitas vezes o florescimento excessivo de
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31/95 fitoplâncton leva à queda de fitoplâncton e condições anaeróbias consequentes. Há uma grande demanda de oxigênio de bactérias quando os fitoplânctons falham, já que eles decompõem fitoplânctons mortos. Se oxigênio suficiente não é fornecido, condições anaeróbias podem aparecer e a produção de gás tóxico (sulfeto de hidrogênio, amônia) aumenta, afetando a saúde do camarão e, assim, levando a surtos de doenças.
[0054] Em vez disso, os inventores verificaram surpreendentemente que tendo menos fitoplâncton e reduzindo as populações de fitoplânctons em relação à população das bactérias pode ser benéfico para os organismos de criação. Por conseguinte, em algumas concretizações da presente invenção, o fitoplâncton pode ser deixado crescer de modo que o ambiente aquático tenha uma visibilidade do disco de Secchi de entre cerca de 60 cm e cerca de 30 cm durante o primeiro período predeterminado;
o ambiente aquático tenha uma visibilidade do disco de Secchi de entre cerca de 4 0 cm e cerca de 2 0 cm durante o segundo período predeterminado; e o ambiente aquático tenha uma visibilidade do disco de Secchi de entre cerca de 7 0 cm e cerca de 60 cm durante o terceiro período predeterminado.
[0055] Visibilidade do Disco de Secchi: O teste de
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32/95 visibilidade do disco de Secchi é uma medida comumente utilizada de qualidade da água e abundância de plâncton no tanque de aquicultura. Um disco de Secchi padrão é um disco de 20 cm de diâmetro com quadrantes pretos e brancos
| alternados. Ele está ligado a | uma | linha | de | calibração | e | |
| equipado com um | peso, | de modo | que | afunde | rapidamente. | No |
| ponto em que o | disco | de Secchi | desaparece | da vista, | o |
comprimento da linha da superfície da água para a parte superior do disco de Secchi é medido. Esta é a visibilidade do Disco de Secchi. A visibilidade do disco de Secchi é geralmente indicada em centímetros e pode variar amplamente desde alguns centímetros até vários metros. Geralmente, não há luz suficiente para o crescimento das plantas para cerca de duas vezes a visibilidade do disco de Secchi. Assim, duas vezes a visibilidade do disco de Secchi é uma estimativa aproximada da profundidade da zona fótica em lagos, lagoas e outros corpos d’água.
[0056] A visibilidade do disco de Secchi é fortemente relacionada com a turbidez da água e pode ser afetada por partículas suspensas de sedimentos do solo. A este respeito, o técnico versado no assunto deve levar em consideração uma visibilidade do disco de Secchi antecedente para avaliar a turbidez da água, devido à abundância de plâncton. O teste é comumente usado em aquicultura para avaliar abundância de
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33/95 plâncton e como um indicador da necessidade de aplicação de fertilizantes em cultura de peixe ou camarão para incentivar o crescimento do plâncton. Mudanças na visibilidade do disco de Secchi ao longo do tempo também são importantes para indicar mudanças na abundância de plâncton.
A passagem da luz através de uma coluna de água é descrita pela equação:
Luz em profundidade z = Luz incidente x e_kz onde e = base do logaritmo natural (2,303), k = coeficiente de extinção, e z = profundidade em metros.
[0057] Tem sido demonstrado que o coeficiente de extinção está relacionado proximamente à visibilidade do disco de Secchi em metros: k = 1,7/ visibilidade do disco de Secchi em metros.
[0058] Uma vez que a visibilidade do disco de Secchi é usada para comparar clareza entre os organismos aquáticos, um procedimento padrão deve ser seguido para a sua medição, ou erros graves de interpretação podem ocorrer. As orientações para a medição adequada da visibilidade do disco de Secchi incluem, por exemplo:
• O disco deve ser baixado lentamente até que ele só desapareça a partir da visualização de uma primeira medição feita. Em seguida, deverá ser levantado até que ele só
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34/95 reapareça. A média das duas medições deve ser utilizada conforme a visibilidade do disco de Secchi.
• A medição deve ser feita em dias claros ou parcialmente nublados, quando o sol não estiver obscurecido por nuvens, e a leitura deve ser feita com o sol por trás do observador.
• 0 rosto do observador deve estar dentro de 25 a 50 cm acima da superfície da água ao fazer a leitura, e o observador não deve usar óculos de sol enquanto faz a medição.
[0059] Em algumas concretizações da presente invenção, o método ainda pode compreender a etapa de fornecimento de pelo menos uma alimentação adicional para pelo menos um organismo de criação crescer, a alimentação adicional sendo fornecida em uma proporção de 1:A:B no primeiro, segundo e terceiro períodos pré-determinados, respectivamente, em que A está entre cerca de 3 e cerca de 15 e/ou B está entre cerca de 10 e cerca de 30. Em concretizações particulares, A pode estar entre cerca de 5 e cerca de 10 e/ou B pode estar entre cerca de 15 e cerca de
20. O aquaculturista versado no assunto entendería que as proporções de alimentação adicional a serem fornecidas podem se referir a um montante acumulado ou uma taxa de dose, e que tanto a quantidade acumulada quanto a taxa de dose da
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35/95 alimentação adicional dependerão das espécies de organismos de criação e da densidade de repovoamento. Por exemplo, na criação de camarão uma densidade de repovoamento de pelo menos cerca de 200 pós-larvas por metro quadrado de tamanho do tanque, pelo menos uma da alimentação adicional pode ser fornecida a uma taxa diária de entre cerca de 5 kg a cerca de 15 kg durante o primeiro período predeterminado, a uma taxa diária de entre cerca de 15 kg a cerca de 75 kg durante o segundo período predeterminado, e entre cerca de 50 kg a cerca de 150 kg durante o terceiro período predeterminado. Se o primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados são de igual tamanho, as quantidades cumulativas de alimentação adicional estariam em razões semelhantes à proporção entre as taxas de dosagem. No entanto, se os períodos predeterminados são de tamanho diferente, as quantidades cumulativas de alimentação adicional podem não estar na mesma razão que a proporção entre as taxas de dosagem. Estas taxas de dosagem e quantidades acumuladas devem, portanto, ser ajustadas de acordo com as exigências
| dos organismos | de | criação | particulares. | |
| [0060] | Para os | fins deste | pedido, o termo | |
| alimentação | se | refere | a qualquer | fonte de alimento |
fornecida para pelo menos um organismo de criação. Por exemplo, além dos fitoplãnctons e/ou bactérias previstos no
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36/95 método da presente invenção, pode ser fornecida pelo menos uma alimentação adicional. Esta alimentação pode ser de diferentes formas e ingredientes adequados para permitir o crescimento de pelo menos um organismo de criação. Por exemplo, a alimentação pode compreender uma mistura de produtos de origem vegetal ou animal no seu estado natural, fresco ou conservado, ou produtos derivados do seu processamento industrial, ou substâncias orgânicas ou inorgânicas, contendo ou não aditivos. A alimentação pode ser fornecida em diferentes formas, tais como pastilhas afundandas, pastilhas flutuantes extrusadas, granular, esmigalhada, pastilha suave extrusada e outras formas. Um exemplo de uma alimentação de peixes é a farinha de peixe, um alimento rico em proteínas derivadas da transformação de peixe inteiro (geralmente pequenos peixes pelágicos e as capturas acessórias de atividades de pesca), bem como os resíduos e subprodutos provenientes de instalações de processamento de peixes, tais como os resíduos de peixe.
[0061] Minerais e vitaminas são essenciais para o crescimento saudável dos organismos de criação, fitoplânctons e bactérias. Minerais podem compreender elementos necessários em quantidades vestigiais ou quantidades maiores para o crescimento saudável nestes organismos. Por exemplo, minerais, tais como zinco, cálcio,
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37/95 ferro, magnésio, manganês e assim por diante estão envolvidos em certas enzimas e são essenciais para a manutenção da vida no homem, animais e plantas. Em alguns casos, vitaminas facilitam a incorporação do mineral na enzima, de modo que a atividade da enzima é inibida por uma escassez do mineral ou da vitamina. Por exemplo, o zinco está envolvido na síntese de DNA pela enzima DNA polimerase contendo zinco. A vitamina niacina facilita a incorporação de zinco para as subunidades de peptídeos da enzima DNA polimerase. Se tanto a niacina quanto o zinco estiverem deficientes no corpo, a atividade da DNA polimerase dos tecidos pode ser reduzida e o resultado, em ambos os casos, é a falta de crescimento. Em métodos de aquicultura, onde a densidade de repovoamento é alta, é, portanto, importante fornecer os minerais e vitaminas necessários em uma forma que pode ser eficiente tomada pelo organismo, ou seja, uma forma biodisponível. Para dar alguns exemplos não limitativos, formas biodisponíveis podem incluir formas, tais como um sal que é facilmente solúvel em água, uma pastilha flutuante que os organismos de criação podem ingerir, uma forma de liberação lenta que é capaz de liberar uma quantidade constante das vitaminas e/ou minerais no ambiente aquático para consumo e assimilação por parte do organismo de criação, fitoplânctons e/ou bactérias, e similares. Além disso, alguns minerais são
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38/95 capazes de proporcionar um efeito tampão na água para manter o pH do ambiente aquoso ou aquático dentro de um determinado intervalo. Por exemplo, o mineral pode compreender um reservatório de ions de metais alcalinos que são capazes de se dissolver em um meio ligeiramente ácido, de tal modo que quando o pH do ambiente aquático diminui, os ions metálicos mais alcalinos se dissolvem no ambiente aquático do mineral, de modo que o pH é mantido dentro de um determinado intervalo. As alterações de pH podem ser devido a alterações no dióxido de carbono dissolvido resultante da fotossíntese e da respiração durante o dia e noite, respectivamente. Tal efeito de tamponamento pode ser útil na redução dos níveis de tensão dos organismos de criação.
[0062] Por conseguinte, em algumas concretizações da presente invenção, o método ainda pode compreender a etapa de fornecimento de pelo menos um mineral e/ou vitamina, em que pelo menos um do mineral e/ou vitamina está em uma forma biodisponível adequada para permitir que pelo menos um organismo de criação, fitoplânctons e/ou bactérias cresçam. Pelo menos um do mineral e/ou vitamina pode ser fornecido em uma quantidade gradualmente crescente adequada para permitir que pelo menos um organismo de criação, fitoplânctons e/ou bactérias cresçam. Pelo menos um do mineral pode ser proporcionado em uma quantidade adequada para manter o pH do
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39/95 ambiente aquático entre cerca de 7,5 e cerca de 8,5. Pelo menos um do mineral pode ser fornecido através de pelo menos parte de um período predeterminado. De um modo preferido, pelo menos um do mineral pode ser fornecido em pelo menos dois períodos predeterminados, mais preferivelmente, ao longo do primeiros, segundo e terceiro períodos predeterminados.
[0063] Os fitoplânctons benéficos e atóxicos podem incluir algumas algas diatomáceas e espécies verdes, que podem ser altamente nutritivas para os organismos de criação. Diferentes ambientes aquáticos podem compreender diferentes espécies de algas verdes e diatomáceas de acordo com o ambiente. Por conseguinte, em algumas concretizações da presente invenção, o fitoplâncton deixado crescer pode compreender pelo menos uma alga verde e/ou pelo menos uma espécie de diatomácea.
[0064] Algumas espécies de bactérias podem ser probióticas com relação ao organismo de criação, o que significa que elas conferem uma melhoria da saúde e crescimento de um hospedeiro, que é o organismo de criação. Tais probióticas podem ser administradas como um suplemento alimentar microbiano vivo, onde o organismo de criação se beneficia por meio da melhoria do equilíbrio da sua flora microbiana intestinal, e enzimas e vitaminas produzidas por
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40/95 suplemento microbiano. Estas bactérias também podem colonizar o meio ambiente, ou seja, fases aquosas e sólidas, suprimir o crescimento de patógenos no meio, além de aumentar a proteção contra doença. Elas também podem desempenhar um importante papel na decomposição de matéria orgânica.
[0065] Por conseguinte, em algumas concretizações da presente invenção, pelo menos uma das bactérias adicionados e/ou bactérias deixadas crescer pode compreender, pelo menos, uma espécie de bactérias que é probiótica com relação a pelo menos um organismo de criação.
[0066] A produção de aquicultura modifica a bioquímica da água, aumentando compostos de matéria orgânicos e nitrogenados no ambiente aquático:
• Alimentação aumenta a matéria orgânica e concentração de nitrogênio.
• Camarões produzem matéria orgânica (fezes, alimentos não consumidos, casca de muda), amônia e ureia, excretados por brânquias e fezes, respectivamente.
• Há um aumento do alimento natural, fitoplâncton e zooplâncton, que serve como fonte adicional de alimento para o camarão, mas também contribui para a matéria orgânica do tanque.
[0067] Como a decomposição da matéria orgânica no
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| tanque requer oxigênio e libera compostos nitrogenados, a | ||||
| demanda de | oxigênio | e da | concentração | de compostos |
| nitrogenados | aumentam | ambas | em relação à | intensidade do |
| tanque. | ||||
| [0068] | Microrganismos | tais como | bactérias e |
fitoplânctons influenciam ciclos de nutriente na água e na interfase do solo e, indiretamente, os parâmetros de qualidade da água e sua estabilidade, importantes para a produção aquicola. Os ciclos bioquímicos de enxofre, silício, fósforo e nitrogênio no tanque são fortemente desequilibrados quando as fazendas aquícolas operam, ou seja, entradas de alimentação, metabolismo de camarão, etc.
[0069] Dentre esses, o ciclo de nitrogênio é determinante. O ciclo do nitrogênio é muito importante porque muitos organismos estão envolvidos nele e a atividade de aquicultura modifica-o fortemente. Um nível demasiado elevado de compostos nitrogenados no ambiente do tanque pode ser tóxico para o organismo de criação, por exemplo, camarão.
[0070] O ciclo do nitrogênio é influenciado pelas atividades bioquímicas de fitoplânctons, bactérias e do organismo de criação. Isto regula para cima e para baixo a concentração de compostos nitrogenados na água pela sua atividade biológica, como pode ser visto na Figura 1:
• Amonificação é a conversão de matéria orgânica
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42/95 (alimentos não consumidos, fezes, fitoplâncton morto, ecdises) em amônia (NH4) , e ela é realizada por bactérias heterotróficas sob condições aeróbicas e anaeróbicas. As bactérias heterotróficas (mais tarde chamadas de probióticas) decompõem a matéria orgânica em amônia, diminuindo a demanda biológica de oxigênio e evitando, assim, condições anaeróbias que induzem a produção de sulfeto de hidrogênio (H2S) por um tipo diferente de bactérias.
• A nitrificação é a conversão da amônia em nitrito (N02) e, em seguida, em nitrato (NO3) pelas espécies de bactérias nitrificantes Nitrosomonas e Nitrobacter, respectivamente, sob condições aeróbias. A amônia e o nitrito são tóxicos em determinados níveis.
• A assimilação de amônia e nitratos pelo fitoplâncton reduz a toxicidade de compostos nitrogenados. A atividade fotossintética do fitoplâncton reduz a concentração de CO2 na água durante o dia, aumentando o pH, enquanto a respiração no período noturno produz o efeito oposto. A manutenção de um florescimento adequado (abundância e espécie) de fitoplânctons equilibra o pH e a temperatura na água do tanque.
• A desnitrificação é a conversão dos nitratos a nitrogênio atmosférico (N2) por bactérias desnitrificantes.
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43/95
Nitrogênio atmosférico fixado por algas verdeazuladas. Este grupo desempenha um papel chave no ciclo do nitrogênio, mas que são evitadas em sistemas de aquicultura, devido à sua produção de compostos tóxicos e de indução de falta de sabor na carne dos peixes.
[0071] resulta de organismos.
A matéria orgânica em um ambiente aquático excreção por organismos nele e morte desses
Na aquicultura, a alimentação fornecida também adiciona matéria orgânica à água, quer diretamente através de alimentos não consumidos, ou indiretamente através do aumento da excreção dos organismos de criação. Isso é especialmente verdadeiro quando grandes quantidades de alimentos são adicionadas em técnicas de aquicultura intensiva. Matéria orgânica em decomposição libera compostos nitrogenados e dióxido de carbono no ambiente aquático. Compostos nitrogenados em particular podem atingir níveis indesejáveis ou concentrações que são perigosas para os organismos de criação.
[0072] Fitoplânctons e algumas espécies de bactérias são capazes de absorver compostos nitrogenados e/ou convertê-los em formas menos tóxicas ou atóxicas. No entanto, a assimilação de amônia ou nitrato pelo fitoplâncton é baixa.
Assim, em uma criação de camarão tradicional, densidades de repovoamento muito baixas são preferidas, para evitar
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44/95 qualquer um dos problemas acima mencionados. Os inventores verificaram que, surpreendentemente (não foi verificado que as bactérias nitrificantes mantêm baixa amônia e nitratos, é um conhecimento comum no campo técnico dos inventores, mas é possível manipular o seu crescimento (e ciclo do nitrogênio também) para manter a baixa concentração de compostos nitrogenados), através da manutenção de condições para favorecer o seu crescimento, as bactérias nitrificantes são capazes de manter os nitratos no ambiente aquático a uma baixa concentração para proporcionar condições saudáveis para os organismos de criação.
[0073] A Figura 1 mostra o ciclo do nitrogênio em um ambiente aquático. A matéria orgânica em decomposição libera amônia na água mediante a amonificação, tipicamente por ambas as bactérias aeróbias e anaeróbias. Algumas bactérias anaeróbias de ocorrência natural podem ser prejudiciais e podem crescer para se tornarem dominantes conforme a matéria orgânica na água aumenta. Algumas destas bactérias podem ser patogênicas para os organismos de criação. No entanto, algumas bactérias heterotróficas (aeróbias e/ou anaeróbias facultativas) também são capazes de decompor a matéria orgânica em amônia. Embora estas bactérias possam não estar naturalmente presente em grandes quantidades, os inventores verificaram que, surpreendentemente, pela adição de
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45/95 quantidades suficientes e manutenção das condições para favorecer o seu crescimento, estas bactérias são capazes de deslocar as bactérias patogênicas e manter condições saudáveis para os organismos de criação. A amônia gerada pela decomposição de matéria orgânica pode ser removida em seguida, por algumas bactérias, como Nitrosomonas e Nitrobacter que são, respectivamente, capazes de converter amônia em nitritos, e nitritos em nitratos. Os nitratos podem ser assimilados pelos fitoplânctons, mas também podem ser indesejáveis se estiverem em quantidades muito grandes, pois eles podem promover o crescimento de fitoplânctons prejudiciais, tais como algas verde-azuladas. Bactérias desnitrificantes são, portanto, importantes para converter os nitratos em nitrogênio atóxico. Os inventores verificaram que o método da invenção na manipulação desses grupos de organismos durante o curso da produção de aquicultura é surpreendentemente eficaz na manutenção da boa qualidade da água, mesmo com elevadas densidades de organismos de criação. Em particular, o método da presente invenção manipula grupos de bactérias, tais como bactérias nitrificantes, desnitrificantes e/ou heterotróficas (bactérias aeróbias e/ou anaeróbias facultativas), de tal modo que as populações suficientes de tais bactérias crescem em paralelo com o aumento da matéria orgânica e fornecida, por conseguinte, em
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46/95 paralelo com o aumento dos compostos nitrogenados resultantes. Estas populações de bactérias são, então, capazes de funcionar em sinergia para manter a concentração a um nível seguro e conveniente para o crescimento saudável e desenvolvimento dos organismos de criação. Em particular,
| os inventores | verificaram | que | , quando o | método da presente |
| invenção é | utilizado, | as | bactérias | nitrificantes e |
| heterotróficas | (aeróbias | e | anaeróbias | facultativas) são |
capazes de funcionar em sinergia para reduzir a concentração de compostos nitrogenados.
[0074] Por conseguinte, em algumas concretizações da presente invenção, pelo menos um dos fitoplâncton deixados crescer, as bactérias adicionadas e/ou as bactérias deixadas crescer podem ser capazes de manter a concentração de amônia e/ou nitritos e/ou nitratos no ambiente aquático a um nível que seja atóxico para pelo menos um organismo de criação. De um modo preferido, pelo menos uma das bactérias adicionadas e/ou as bactérias deixadas crescer podem ser capazes de manter a concentração de amônia e/ou nitritos e/ou nitratos para o ambiente aquático a um nível que seja atóxico para pelo menos um organismo de criação.
[0075] Em algumas concretizações da presente invenção, as bactérias deixadas crescer podem compreender pelo menos uma espécie de bactéria nitrificante.
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47/95 [0076] Em algumas concretizações da presente invenção, pelo menos uma das bactérias adicionadas e/ou das bactérias deixadas crescer pode compreender pelo menos uma espécie de bactérias desnitrificantes.
[0077] Em algumas concretizações da presente invenção, pelo menos uma das bactérias adicionadas e/ou das bactérias deixadas crescer pode compreender pelo menos uma espécie de bactérias aeróbias e/ou anaeróbias facultativas.
[0078] Além disso, outros nutrientes, tais como magnésio, cálcio, sódio e potássio também são cruciais, e a produção intensiva também pode induzir deficiências minerais em água/solo, devido à presença de quantidades limitadas desses minerais no tanque. A absorção pelo organismo de criação para atender as suas exigências para o crescimento saudável iria, assim, diminuir a disponibilidade desses minerais essenciais. O método da presente invenção proporciona estes minerais essenciais em uma forma biodisponivel para o crescimento saudável do organismo cultivado em aquicultura intensiva. A prestação destes minerais essenciais também ajuda a manter um ambiente de água estável.
[0079] Por conseguinte, em algumas concretizações do presente relatório descritivo, pelo menos um nutriente de fitoplâncton fornecido compreende cálcio, magnésio, potássio
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48/95 e sódio em formas e quantidades adequadas para crescer o fitoplâncton que seja atóxico ou apatogênico para pelo menos um organismo de criação.
[0080] A presente invenção baseia-se em quatro conceitos para gerenciar organismos e seus processos bioquímicos no tanque para equilibrar o sistema:
• Fitoplâncton (proporção N:P):
[0081] N:P é a relação entre a concentração de nitrogênio e de fósforo na água. Os grupos de fitoplâncton estão adaptados para crescerem com diferentes necessidades de nitrogênio e fósforo e, assim, através do controle dessa relação os inventores são capazes de controlar o crescimento de fitoplâncton específico sem a adição de qualquer fitoplâncton à água.
[0082] Ao controlar as necessidades nutricionais de fitoplâncton, principalmente nitrogênio e fósforo, o crescimento de um grupo específico de fitoplâncton é promovido. Outros nutrientes importantes, tais como cálcio, magnésio, potássio, sódio, etc, são também fornecidos.
[0083] Estes grupos podem ser benéficos (algas verdes, diatomáceas) ou prejudiciais (algas verdes azuis, dinoflageladas). A presente invenção equilibra a relação N:P, fixando-a em torno de 16-20, promovendo o crescimento do fitoplâncton benéfico, como algas verdes e diatomáceas.
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Esta relação N:P pode não ser ideal para alguns fitoplâncton prejudiciais, tais como algas azul-verde, o que pode exigir uma maior N:P, como pode ser visto a partir do guia abaixo aproximado:
| Tipo | N: P |
| Fixação de Nitrogênio (Azul-Verde) | 42 a 125 |
| Verde | ~30 |
| Diatomácea | ~10 |
| Alga vermelha | ~10 |
| Dinophyceae | ~12 |
| [0084] | 0 crescimento do | fitoplâncton | benéfico |
| estabiliza a | qualidade da água (pH, | temperatura, | compostos |
| nitrogenados) | e promove a produção | de alimentos | naturais, |
| altamente nutritivos para o camarão. | |||
| • Minerais: | |||
| [0085] | A presente invenção | proporciona | formas de |
minerais e ions essenciais absorviveis (biodisponiveis) na água do tanque para peixes/camarão absorverem diretamente da água através das guelras, barbatanas e outras membranas. Isso aliviará as deficiências minerais no tanque e camarão, e vai equilibrar os ácidos-bases na água.
• Probióticos (proporção C:N):
[0086] Bactérias utilizam nitrogênio, matéria orgânica, como fonte de energia, reduzindo, assim, a sua concentração na água e agindo como bioremediator. Para garantir uma bioremediação contínua, uma fonte externa de
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50/95 carbono (melaço) é adicionada para facilitar o crescimento e desempenho bacteriano. A quantidade de fonte de carbono a ser adicionada é calculada de acordo com a concentração de nitrogênio da água e garante uma adequada relação de C:N.
[0087] Na presente invenção, os probióticos de alto desempenho (bactérias heterotróficas) são fornecidos para decompor a matéria orgânica na coluna de água e tanque de fundo, e os nutrientes e/ou micronutrientes são fornecidos para promover o seu crescimento. Bactérias aeróbias e facultativas anaeróbias e micronutrientes que efetivamente degradam a matéria orgânica no fundo do tanque, mesmo em condições de baixa de oxigênio.
| [0088] | Em geral, | a atividade | bacterian, | a reduz a | |
| toxicidade | de | compostos | nitrogenados | e evita as | condições |
| anaeróbias | que | induzem a | produção de | sulfeto de | hidrogênio |
tóxico. Ela ajuda a recuperar as condições aeróbicas após a morte de fitoplânctons (o fitoplâncton morto é matéria orgânica que requer oxigênio para sua degradação), aumenta a nitrificação reduzindo compostos nitrogenados tóxicos e promove um ambiente de fundo limpo que permite organismos bentônicos maiores.
[0089] Adição do probiótico contínuo suprime o surto de bactérias patogênicas por competir seu crescimento na coluna de água, tanque fundo e trato digestivo do camarão.
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51/95 • ORP:
[0090] Bactérias nitrificantes exigem condições aeróbicas e nutrientes essenciais para crescer e de desenvolver. A presente invenção fornece os nutrientes para as bactérias nitrificantes e facilita um sistema com elevada ORP (Potencial de Oxidação Redução) entre 100 e 350 mV. Um valor elevado de ORP está relacionado com condições oxidativas, aeróbias, que favorecem a nitrificação, a degradação da matéria orgânica e a remoção biológica de fósforo.
[0091] Condições aeróbias promovidas previnem a formação de sulfeto de hidrogênio e fermentação indesejável no fundo do tanque.
| [0092] | A presente | invenção | também | fornece | os |
| nutrientes | essenciais que | promovem | o crescimento | de | |
| bactérias nitrificantes. | |||||
| [0093] | A presente | invenção | regula | as reações |
bioquímicas acima mencionadas e organismos envolvidos para minimizar os efeitos tóxicos derivados da concentração de matéria orgânica na água.
[0094] As proporções de fornecimento de nutrientes, tais como a proporção de nitrogênio para fósforo (N:P) ou carbono para nitrogênio (C:N) são utilizadas no método da presente invenção para determinar a quantidade de nutrientes
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52/95 a fornecer, controlando, assim, o crescimento de fitoplânctons e bactérias. Estas proporções referem-se à abundância relativa atômica desejada destes elementos e são entendidas pelos técnicos em aquicultura. A título de exemplo, as concentrações de fósforo e nitrogênio podem ser calculadas com os métodos químicos convencionais, incluindo todos os compostos contendo fósforo e nitrogênio presentes em uma amostra de água recolhida no ambiente aquático. Esta é, então, comparada com a proporção desejada de N:P e a quantidade adequada de nutrientes de fitoplânctons contendo nitrogênio e/ou fósforo pode ser fornecida. Da mesma forma, a concentração de carbono necessária para alcançar uma determinada proporção de C:N é calculada multiplicando-se a concentração de nitrogênio com a proporção de C:N, e a massa da fonte de carbono necessária para alcançar a concentração de carbono é calculada a partir do aquático utilizado para aquicultura, volume do ambiente quantidade de carbono presente biodisponível na fonte de carbono utilizada. 0 carbono é tipicamente utilizado para promover o crescimento de bactérias, assim, a fonte de carbono deve fornecer compostos contendo carbono que são biodisponíveis para bactérias. As fontes de carbono adequados podem ser qualquer fonte de energia atóxica contendo carbono, tais como melaço e açúcar mascavo, mas não limitada aos mesmos.
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53/95 técnico aquaculturista seria capaz de ajustar a quantidade de fonte de carbono utilizada de acordo com a concentração de carbono disponível na unidade de fonte de carbono.
[0095] Diferentes proporções de N:P podem promover o crescimento de diferentes grupos de fitoplânctons e, similarmente, diferentes proporções de C:N podem promover o crescimento de diferentes grupos de bactérias. Os inventores verificaram que o método da presente invenção é surpreendentemente eficaz na promoção do crescimento dos grupos desejados de fitoplânctons e bactérias através da manutenção de certos intervalos de proporções de N:P e C:N. Valores de N:P tão baixos como 10 induzem o crescimento do fitoplâncton prejudicial. Valores excessivamente altos ou baixos induzem o crescimento do fitoplâncton prejudicial e a presente invenção balança isso em torno de 16 a 20.
[0096] Em particular, em algumas concretizações da presente invenção pelo menos um nutriente de fitoplâncton pode ser proporcionado em uma quantidade adequada para manter uma relação N:P no ambiente aquático entre cerca de 16 a cerca de 20. De preferência, a relação N:P pode ser mantida neste intervalo ao longo de pelo menos um período predeterminado. Mais preferivelmente, a relação N:P pode ser mantida neste intervalo entre o primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados.
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54/95 [0097] Em algumas concretizações da presente invenção, pelo menos um nutriente de bactéria pode ser fornecido em uma quantidade adequada para a manutenção de uma relação C:N no ambiente aquático adequado para crescer as bactérias, que seja atóxico para pelo menos um organismo de criação. Em algumas concretizações pelo menos um nutriente para as bactérias pode ser fornecido em uma quantidade adequada para manter uma proporção de C:N no ambiente aquático adequado para crescer as bactérias, que seja capaz de manter a concentração de amônia e/ou nitritos e/ou nitratos no ambiente aquático a um nível que seja atóxico para pelo menos um do organismo de criação. De acordo com qualquer uma destas concretizações, a proporção de C:N pode ser entre cerca de 6 e cerca de 10. De preferência, a proporção de C:N pode ser mantida neste intervalo ao longo de pelo menos um período predeterminado. Mais preferencialmente, a proporção de C:N pode ser mantida neste intervalo entre o primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados. De acordo com qualquer uma destas concretizações, pelo menos um nutriente para as bactérias fornecidas pode compreender pelo menos uma fonte de carbono. Fontes de carbono adequadas podem ser qualquer fonte de carbono atóxica, tais como o melaço ou açúcar mascavo, mas não limitada aos mesmos.
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55/95 [0098] Em algumas concretizações da presente invenção, pelo menos um nutriente de bactérias é fornecido em uma quantidade adequada para manter um Potencial de Oxidação Redução (ORP) no ambiente aquático de entre cerca de + 100 mV até cerca de + 350mV. Os inventores verificaram que isto pode ajudar a promover o crescimento das bactérias desejadas. Em particular, a manutenção do ORP nesta faixa pode aumentar a nitrificação, reduzir a demanda de oxigênio necessário para a degradação da matéria orgânica e suprimir a produção de sulfeto de hidrogênio.
[0099] Para além dos nutrientes de bactérias acima, os grupos desejados de bactérias podem exigir mais nutrientes em quantidades vestigiais para o crescimento saudável. Por conseguinte, em algumas concretizações da presente invenção, pelo menos um nutriente para as bactérias pode compreender micronutrientes em formas e quantidades adequadas para crescer as bactérias que são atóxicas ou apatogênicas para pelo menos um organismo de criação. Em algumas concretizações, o nutriente de bactérias fornecido compreende micronutrientes em formas e quantidades adequadas para crescer as bactérias que são capazes de manter a concentração de amônia e/ou nitritos e/ou nitratos para o ambiente aquático a um nível que seja atóxico para pelo menos um do organismo de criação.
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56/95 [0100] Em algumas concretizações da presente invenção, o ambiente aquático pode compreender a fase aquosa e pode também compreender a fase sólida em um tanque e podem ainda compreender qualquer camada de matéria orgânica e/ou qualquer cavidade em comunicação fluida com a fase aquosa.
[0101] A presente invenção pode compreender três fases que podem corresponder ao primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados. Por exemplo, algumas concretizações da presente invenção podem compreender as fases seguintes:
• Fase de Fitoplâncton: (também referida como o primeiro período pré-determinado)
Fase de produção: por exemplo, Dia de Cultura (DOC) 1 a DOC 35-40.
Organismos: organismos fotoautotróficos (fitoplânctons) são predominantes.
Qualidade da água: nos estágios iniciais de produção há baixo teor de matéria orgânica, uma vez que as taxas de alimentação não são muito altas (camarão de tamanho pequeno e, assim, quantidades baixas de alimentação são adicionadas ao tanque), possuindo principalmente importância inorgânica.
[0102] O fitoplâncton, que se baseia em matéria inorgânica para crescer, é abundante devido à fertilização da água (suplementada com nitrogênio, fósforo e outros
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57/95 nutrientes essenciais) e permite o crescimento do alimento natural. Este alimento natural consiste de zooplâncton e outros organismos bentônicos altamente nutritivos que fornecem alimento adicional para camarão, muito importante na fase inicial de produção. A população de fitoplâncton equilibrada promove um ambiente mais estável e, portanto, a qualidade da água (pH, temperatura, oxigênio).
• Fase de Fitoplâncton e probiótica: (também referida como segundo período predeterminado)
Fase de produção: por exemplo, DOC 35-40 a DOC 70-75.
Organismos: diminuição de organismos fotoautotróficos (fitoplânctons) e aumento de quimioautotróficos (bactérias nitrificantes) e bactérias heterotróficas.
Qualidade da água: aumento do teor de matéria orgânica é proporcional às taxas de alimentação que aumentam no tanque. O camarão, maior em tamanho, exige mais alimentos para crescer e, portanto, produz mais resíduos metabólicos (fezes, húmus, etc.) que contribuem para o aumento das taxas de alimentação, constroem o teor de matéria orgânica da água. O ambiente aquoso, por sua vez, requer maiores taxas de degradação da matéria orgânica a amônia por bactérias heterotróficas e ainda mais de nitrificação para nitritos e nitratos por bactérias nitrificantes. Nesta fase, ainda há abundância de fitoplânctons, mas menos importante do que na
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58/95 fase anterior.
• Fase Probiótica: (também referida como terceiro período pré-determinado)
Fase de produção: por exemplo, DOC 70-75 para a colheita.
Organismos: bactérias quimioautotróficas (bactérias nitrificantes) e heterotróficas são predominantes.
Qualidade da água: cargas muito elevadas de matéria orgânica (alimentos, fezes, húmus, etc) são decompostas por bactérias heterotróficas, enquanto bactérias nitrificantes convertem a amônia resultante em nitrogênio inorgânico (nitritos e nitratos).
| [0103] | As | fases anteriores | também podem ser |
| representadas | na | seguinte tabela | que classifica os |
| organismos por | fonte de energia: |
| Fonte de energia | Autotrófico | Autotrófico e Heterotrófico | Autotrófico e Heterotrófico |
| DOC | 1 a 35-40 | 35-40 | 70-75 para a colheita |
| Fase | Fitoplâncton | Fitoplâncton e probiótico | Fitoplâncton e probiótico |
| Organismos | Fitoplâncton, | Bactéria | Nitrificantes e |
| dominantes | zooplâncton | nitrificante e heterotrófica, fitoplânction (menos) | heterotrófico |
| Obs: | Alimento natural abundante e baixa matéria orgânica, principalmente INORGÂNICA | Matéria (alimento) orgânico aumentado, amônia e ureia. | Níveis elevados de matéria ORGÂNICA, amônia e ureia. |
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59/95 [0104] Um autotrófico é um organismo que produz compostos orgânicos complexos a partir de moléculas inorgânicas simples, utilizando a energia da luz (fitoplâncton), ou reações químicas inorgânicas (bactérias nitrificantes). Alguns outros exemplos incluem bactérias nitrificantes como nitrosomonas Nitrosomonas spp. e nitrobacter Nitrobacter spp., bactérias desnitrificantes e algas verde-azuladas.
[0105] Um heterotrófico é um organismo que não pode fixar carbono e utiliza fontes de carbono orgânico. Alguns exemplos são bactérias heterotróficas ou probióticas, zooplânctons e organismos de criação como o camarão.
[0106] Alguns organismos são definidos como mixotróficos porque eles podem atuar como autotróficos e heterotróficos. Os exemplos incluem algumas espécies de fitoplâncton e zooplâncton.
[0107]
A presente invenção é descrita como um sistema mixotrófico porque o sistema utiliza e manipula tanto organismos autotróficos (fitoplãnctons e bactérias nitrificantes) e heterotróficos (bactérias) durante todo o ciclo de produção.
[0108]
O ciclo de produção, a partir do repovoamento até a colheita, induz a uma sucessão de abundância de composto inorgânico para composto orgânico na água, o que,
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60/95 de fato, é paralela à predominância de bactérias autotróficas (fitoplâncton e bactérias nitrificantes) para heterotróficas (probióticas) ao longo das fases acima referidas.
[0109] Surpreendentemente, os inventores verificaram que é possível manipular os grupos de organismos autotróficos e heterotróficos para crescer em sinergia de acordo com o método da invenção, permitindo que a produtividade de um tanque de aquicultura possa ser aumentada de uma maneira segura.
[0110] A presente invenção proporciona nutrientes essenciais para promover o crescimento de fitoplânctons, alimento natural e crescimento bacteriano, estabilizar a qualidade da água e garantir o cumprimento dos requisitos nutricionais do camarão (nutrientes fornecidos e crescimento de alimento natural fornecido). A presente invenção também fornece bactérias benéficas (também conhecidas como probióticos) para o tanque, que decompõem a matéria orgânica e criam um ambiente limpo. Esta atividade dos organismos equilibra os parâmetros biológicos (alimento natural, presença de patógenos), físicos (temperatura) e químicos (oxigênio, pH, matéria orgânica, nitrogênio, etc.) da água, permitindo uma produção aquícola maior e mais segura.
[0111] Os fitoplânctons, as bactérias probióticas, suas bioquímicas e os benefícios da aplicação de cada um
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61/95 deles para aquicultura são conhecidos pelos produtores de aquicultura e pela comunidade científica.
No entanto, o método da presente invenção proporciona um protocolo original para gerir estes fatores em sinergia, proporcionando energia nutrientes para gerir fitoplânctons, bactérias água ambiente. A presente invenção promove alimento altamente nutritivo natural (zooplânctons, poliquetas, etc.) e suprime a produção de surto de patógenos por meio do controle da água, do solo e da microflora no organismo de criação, por e peixe. A invenção alcança, assim, exemplo, camarão os benefícios surpreendentes, tais como:
Ter um sistema ecologicamente equilibrado.
Minimizar as flutuações da qualidade da água e do solo.
- Reduzir o estresse para o organismo de criação.
- Aumentar a capacidade de carga ideal.
— Aumentar a produção, melhorando a taxa de crescimento, FCR (Taxa de Conversão de Alimentação), a taxa de sobrevida e crescimento diário do organismo de criação.
- Reduzir o custo de energia devido à gestão de aeração e troca da água zero.
- Reduzir custos de compostos para alimentação e
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62/95 químicos (tais como cal, iodo).
- Gerenciar o solo e sedimentos do tanque.
- Melhorar a qualidade da água e efluentes e minimizar o impacto ambiental.
— Minimizar o risco de falência devido a doença ou baixa produção.
- Sustentabilidade a longo prazo da produção.
— Tudo a um custo econômico e de fácil gerenciamento.
[0112] A presente invenção balança a qualidade de água para evitar o estresse, surto de doença ou crescimento lento e, assim, aumentar a produtividade, saúde, crescimento e sobrevida. Todos esses benefícios permitem aumentar a produção de uma forma segura e reduzir os custos de alimentação e energia.
[0113] Deste modo, pode ser visto que ao longo dos três períodos predeterminados que constituem um ciclo de produção, pode haver um aumento na concentração de matéria orgânica no ambiente aquático, especialmente conforme quantidades crescentes de alimentos podem ser adicionadas. No início da produção, no primeiro período predeterminado, a matéria no ambiente aquático pode ser essencialmente inorgânica. No final do terceiro período de tempo predeterminado, a matéria no ambiente aquático pode ser
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63/95 predominantemente de natureza orgânica. Esta mudança de matéria inorgânica para orgânica pode corresponder à passagem da predominância de fitoplânctons para bactérias do primeiro periodo predeterminado para o terceiro periodo predeterminado. Junto com essas mudanças, pode haver também uma mudança no ambiente aquático para os organismos substancialmente quimioautotróficos e heterotróficos.
[0114] Por conseguinte, em algumas concretizações da presente invenção, no terceiro periodo de tempo predeterminado pelo menos um organismo de criação, fitoplânctons e bactérias presentes no ambiente aquático são substancialmente quimioautotróficos e heterotróficos.
[0115] Conforme o método da presente invenção utiliza e manipula organismos autotróficos (fitoplâncton e bactérias nitrificantes) e heterotróficos (bactérias) durante todo o ciclo de produção para aumentar o volume de produção e de qualidade, o método da presente invenção é conhecido como um método mixotrófico de aquicultura ou um sistema mixotrófico. Por conseguinte, para os fins do presente relatório descritivo, o método da presente invenção pode ser indiferentemente referido como um método mixotrófico de aquicultura ou um sistema mixotrófico.
[0116] O método da presente invenção é capaz de reduzir as necessidades de aeração da produção de
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64/95 aquicultura. Para os fins da presente invenção, aeração refere-se principalmente para o enriquecimento do ambiente aquático com oxigênio e pode também compreender mais geralmente a promoção de troca gasosa entre o gás e o ambiente aquático. Por exemplo, aeradores em pás são por vezes utilizados no tanque de aquicultura para promover a troca gasosa entre a água do tanque e a atmosfera no processo de remoção de dióxido de carbono da água e enriquecimento da água com o oxigênio.
[0117] Um aerador se refere a qualquer aparelho usado para aerar o ambiente aquático e pode ser um ou mais do que uma unidade e tipos de aparelho de aeração adequado para uso por si só ou em combinação na aquicultura. Por exemplo, o aerador pode funcionar por difusão ou por ação hidráulica. Um aerador hidráulico pode compreender, por exemplo, uma cascata, um aspersor, um ejetor ou uma cabeça de entrada de ar ligada a uma bomba através de um tubo, ou pode compreender um aerador de superfície, tal como um impulsor aberto simples ou uma bomba centrífuga, colocados na ou perto da superfície do ambiente aquático para misturar a água com a atmosfera. Um aparelho de aeração do tipo difusão pode compreender, por exemplo, um ventilador do tipo raiz, um ventilador, um compressor ou uma bomba de membrana para bombear o ar para dentro do ambiente aquático através
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65/95 de um material poroso, tal como um tubo perfurado.
[0118] Exemplos de aeradores incluem aeradores de pá, aeradores ciclônicos, condicionadores de oxigênio dissolvido, oxigenadores Venturi, aeradores fonte, injetores de ar, aeradores de tubos, aeradores de braço longo e aeradores circulares e redutores ciclônicos são exemplos de aeradores que estão disponíveis comercialmente. Sistemas de injeção de oxigênio e de difusão de oxigênio puro também são utilizados cada vez mais como aparelho de aeração. Estes podem ter custos mais elevados e, às vezes, podem ser reservados para uso como aeradores de emergência para atenuar rapidamente condições de hipóxia. Os aeradores podem ser usados sozinhos ou em combinação com outros aeradores para satisfazer a procura de oxigênio a partir dos organismos no ambiente aquático.
[0119] No entanto, os aeradores podem ser intensivos de energia e/ou caros. A produção de aquicultura é muitas vezes limitada pela quantidade de aeração usada para aerar o ambiente aquático. Para simplificar, a quantidade de aeração pode ser comparada aproximadamente em diferentes fazendas em termos do número de cavalos-vapor (hp) de aeradores instalados para aerar o ambiente aquático e do número de horas que os aeradores são usados por dia. Alternativamente, equivalentes com base nos aeradores
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66/95 padrões, tais como um aerador de pá, podem ser calculados por comparação do aumento efetivo do teor de oxigênio da água.
[0120] O método da presente invenção pode também eliminar a necessidade de troca de água em aquicultura. Troca de água se refere a uma prática comum na aquicultura de drenagem ou descarga de água do ambiente aquático e substituição da água descarregada com água de melhor qualidade, melhorando, assim, a qualidade da água do ambiente aquático. Por exemplo, em alguns tanques de aquicultura ao lado de uma fonte de água, tal como um rio, a água de má qualidade (por exemplo, com baixo teor de oxigênio dissolvido, elevado teor de dióxido de carbono e/ou elevada concentração de composto nitrogenado) pode ser descarregada a partir do tanque para dentro do rio a jusante do tanque e a água fresca a montante do tanque pode ser fornecida para o tanque, melhorando, assim, a qualidade da água no tanque (maior teor de oxigênio dissolvido, concentrações saudáveis de dióxido de carbono e compostos nitrogenados). Este ciclo de descarregar e substituir a água, conhecido como troca de água, também pode ajudar a expulsar os níveis excessivos de fitoplânctons para reduzir as concentrações de nutrientes e para regular a salinidade. É uma energia intensa e pode resultar em poluição da fonte de água natural com água de má
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67/95 qualidade (com alto teor de dióxido de carbono e compostos nitrogenados, e/ou baixo teor oxigênio). 0 método da presente invenção não compreende a troca de água em que a troca de água não é necessária para manter ou melhorar a qualidade da troca aquática. Mais especificamente, o método pode não necessariamente compreender a troca de água a partir do ambiente aquático durante pelo menos um do primeiro, segundo e/ou terceiro períodos predeterminados. No entanto, as entradas normais de água para o ambiente aquático podem ser impostas por evaporação e/ou a infiltração excessivas de água do tanque através das paredes do tanque, que pode ser, em alguns casos, permeáveis a água. Esta reposição de água perdida pode ser necessária, mesmo com o método da presente invenção.
[0121] Por conseguinte, em algumas concretizações da presente invenção, o método pode não compreender descarregar a água do ambiente aquático durante pelo menos um do primeiro, segundo e/ou terceiro períodos predeterminados. De preferência, o método pode não compreender descarregar a água do ambiente aquático durante qualquer um do primeiro, segundo e/ou terceiro períodos predeterminados.
[0122] As concretizações da presente invenção referem-se essencialmente um método de aquicultura de pelo menos um organismo de criação, em que o organismo de criação
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68/95 não é fitoplâncton ou bactéria. Pelo menos um do organismo de criação pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em peixes, crustáceos, moluscos, algas e/ou invertebrados. Por exemplo, pelo menos um do organismo de criação pode ser selecionado a partir do grupo consistindo de tilápias, bagres, peixes-leite, garoupas, percasgigantes, carpas, cabeças-de-cobra, catlas, esturjões, enguias, tainhas, rohus, robalos, esparideos, peixes-coelho, camarões, camarão do rio, caranguejos, lagostas, lagostim, ostras, mariscos, mexilhões, vieiras, amêijoas, orelhas-domar, pepinos do mar, ouriços-do-mar. Em particular, pelo menos um organismo de criação pode ser peixe e/ou o camarão.
[0123] Em particular, o sistema da presente invenção é particularmente bem adequado para a criação de peixes e/ou camarão. Assim, muito da descrição restante pode ser dirigida para concretizações em que o organismo de criação é peixe e/ou camarão. Deve ser entendido, no entanto, que o sistema também é bem adequado para a criação de outros organismos aquáticos de criação.
[0124] A produção de aquicultura pode prosseguir através de um ciclo de produção, que pode ter uma duração do ciclo de produção desejado, dependendo dos produtos finais desejados da aquicultura. Por exemplo, a duração do ciclo de produção desejado pode variar de acordo com as espécies de
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69/95 organismos de criação e os seus requisitos de crescimento. 0 ciclo de produção pode começar com o repovoamento do ambiente aquático com organismos jovens de criação, por exemplo, com camarão larval ou pós-larval. 0 ciclo de produção pode acabar com a colheita dos organismos de criação crescidos. No entanto, os organismos de criação crescidos não são, necessariamente, totalmente maduros. A duração desejada do ciclo de produção também pode variar dependendo da maturidade desejada dos organismos de criação no momento da colheita.
[0125] Em algumas concretizações, o método da presente invenção pode ainda compreender uma etapa de determinação de uma duração desejada do ciclo de produção para pelo menos um organismo de criação e o primeiro período predeterminado pode ser de cerca de 30% a cerca de 50% da duração do ciclo de produção pretendido e pode começar com o repovoamento do ambiente aquático; o segundo período predeterminado pode ser de cerca de 30% a cerca de 50% da duração desejada da duração do ciclo de produção e pode começar com o fim do primeiro período predeterminado e terminar com o início do terceiro período de tempo predeterminado; e o terceiro período de tempo predeterminado pode ser de cerca de 0% a cerca de 40% da duração desejada do ciclo de produção e pode começar com o final do segundo
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70/95 período de tempo predeterminado e terminar com a colheita de pelo menos um organismo de criação.
[0126] Em concretizações particulares, o primeiro período predeterminado pode ser de cerca de 30% a cerca de 40% da duração desejada do ciclo de produção e pode começar com o repovoamento do ambiente aquático; o segundo período pré-determinado pode ser de cerca de 30% a cerca de 40% da duração desejada do ciclo de produção, começando com o final do primeiro período de tempo predeterminado e terminando com o início do terceiro período de tempo predeterminado; e o terceiro período de tempo predeterminado pode ser de cerca de 30% a cerca de 40% da duração desejada do ciclo de produção, começando com o final do segundo período de tempo predeterminado e terminando com a colheita de pelo menos um organismo de criação. Em algumas concretizações preferidas, os três períodos predeterminados podem ser de igual duração, ou seja, cada uma sendo um terço do ciclo de produção.
[0127] Em algumas concretizações, o método da presente invenção pode ser dirigido a um método de aquicultura de pelo menos um organismo de criação, em que pelo menos um do organismo de criação compreende camarão, o primeiro período predeterminado pode ser de entre cerca de 35 a cerca de 40 dias, o segundo período de tempo predeterminado pode ser de entre cerca de 35 a cerca de 40
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71/95 dias e o terceiro período predeterminado no ciclo de produção desejado pode ser, pelo menos, por cerca de 5 dias e pode terminar com a colheita de pelo menos um organismo de criação.
[0128] Para os fins do presente pedido, capacidade de carga se refere à quantidade (expressa em peso ou número) de criação de organismos que um determinado ambiente aquático é capaz de suportar. A capacidade de carga é limitada por um fator, que, nas fazendas, é geralmente oxigênio, em seguida amônia e dióxido de carbono.
[0129] Densidade de repovoamento se refere ao peso ou número de organismos de criação realizados por unidade de área ou volume. Densidades de repovoamento dependem do organismo de criação e da sua tolerância ao estresse de uma maior aglomeração.
[0130] Assim, repovoamento, para efeitos desta invenção, se refere à introdução de um ou mais organismos no ambiente aquático no trabalho da invenção. Por exemplo, o método da invenção pode compreender uma etapa inicial de adição de larvas ou pós-larvas do organismo cultivado no ambiente aquático, que pode já ter fitoplânctons e bactérias.
[0131] O repovoamento do ambiente aquático pode estar a uma densidade de repovoamento de um número de organismos de criação jovens por unidade de volume ou área
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72/95 do ambiente aquático. A unidade de área pode estar de acordo com a área da superfície da água. A presente invenção permite uma densidade de repovoamento surpreendentemente elevada. Por exemplo, algumas concretizações da presente invenção podem ser dirigidas a um método de aquicultura de pelo menos um organismo de criação, incluindo camarão, e podem compreender uma etapa de repovoamento de pelo menos cerca de 200 camarões por metro quadrado do ambiente aquático no início do primeiro período predeterminado. Em particular, algumas concretizações podem compreender o repovoamento de pelo menos cerca de 300 camarões por metro quadrado do ambiente aquático no início do primeiro período de tempo predeterminado.
| [0132] | A taxa | de | conversão alimentar ou | ‘FCR | se | |
| refere à razão entre | o | peso seco dos | alimentos | para | os | |
| organismos de | criação | para permitir-lhes | crescer e | o ganho | ||
| de peso por | parte | dos | organismos de | criação | após | o |
crescimento. FCR é uma medida da eficiência de conversão de alimentos em peixes - por exemplo, uma FCR de 2,8 significa que 2,8 kg de alimento são necessários para produzir 1 kg de peso vivo de peixe. Diferentes espécies de organismos de cultura apresentam FCRs diferentes, dependendo do método de aquicultura utilizado. Por exemplo, a tilápia pode ter uma FCR típica de 1,6 a 1,8. O camarão típico pode ter uma FCR
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73/95 acima de cerca de 1,5. Como pode ser visto a partir dos dados fornecidos abaixo, os inventores verificaram, surpreendentemente, que, ao utilizar o método da presente invenção, uma média de FCR 1,2 9 é obtida por cultivo de camarão, em comparação com uma média de FCR 1,59 quando se utiliza métodos tradicionais. Isto significa que o aumento de massa para o camarão de criação a partir do repovoamento para a colheita foi em média 0,775 vezes a massa da alimentação cumulativa fornecida, em comparação com apenas 0,629 vezes quando se utiliza métodos tradicionais. No entanto, a presente invenção não está limitada às concretizações, tais como estas. O mesmo efeito de melhorar a FCR aplica-se a todos os organismos de criação. Os valores podem variar, mas sempre há uma clara melhoria.
[0133] Por conseguinte, em algumas concretizações da presente invenção, o uso do método da presente invenção para permitir que os organismos de criação cresçam pode aumentar a massa dos organismos de criação em pelo menos cerca de 0,7 vezes a massa de pelo menos uma alimentação adicional
| fornecida a | partir | do | início | do | primeiro | período |
| predeterminado | para | o | final | do | terceiro | período |
| predeterminado | • | |||||
| [0134] | Com as | técnicas de | criação tradicionais, a |
densidade de repovoamento é limitada pelos problemas acima
Petição 870180161033, de 10/12/2018, pág. 108/147 mencionados. Por exemplo, no cultivo de camarão é impossível chegar a uma densidade de repovoamento de 300 a 400 póslarvas (PL) por metro quadrado de superfície da fazenda de forma sustentável, já que uma densidade de repovoamento elevada induziría um sistema instável sujeito a falhas e doença.
[0135] Surpreendentemente, os inventores verificaram que o uso do método da presente invenção para manipular o ambiente aquático (gestão da qualidade da água e do solo) permite uma densidade de repovoamento muito mais elevada em aquicultura. Os inventores manipularam as atividades de fitoplânctons e bactérias para equilibrar o sistema e aumentar a produção de forma segura.
[0136] Como pode ser visto a partir dos dados abaixo na melhoria do desempenho de produção, comparando os métodos tradicionais de aquicultura e o método da presente invenção, os benefícios da utilização da presente invenção incluem: o aumento da densidade de repovoamento, o aumento da taxa de crescimento, produção aumentada, FCR reduzida, custos de aeração reduzidos (ou melhorados), etc., todos de uma forma sustentável.
[0137] Além disso, a presente invenção é única e inventiva em fornecer um protocolo completo adaptado a qualquer espécie, ou particularidades de criação para gerir
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75/95 o ambiente do tanque durante todo o ciclo da cultura para aumentar as taxas de produção, minimizando surtos de doenças em densidades muito mais elevadas do que na prática geral da aquicultura, e a custos reduzidos.
[0138] Por exemplo, em importantes países produtores de camarão, como a Tailândia, a índia ou o Equador, métodos anteriores conseguiram uma densidade de repovoamento de 200, 100 e 30 pós-larvas por metro quadrado, respectivamente. Com a presente invenção, mais de 200 e tipicamente cerca de 300 a cerca de 400 pós-larvas por metro quadrado podem ser abastecidas.
[0139] Métodos tradicionais de criação de aquicultura podem compreender ambientes aquáticos com populações de fitoplânctons e bactérias. No entanto, não há nenhum protocolo para manipular a atividade das populações de fitoplânctons e bactérias. Assim, um aquaculturista
| qualificado não | esperaria controlar estes organismos, |
| fitoplânctons e | bactérias, sua bioquímica e, assim, |
manipulá-los para melhorar a qualidade e volume de produção aquícola. Esta descrição fornece um método novo e inventivo de aquicultura compreendendo um protocolo que pode manipular estas populações de organismos através da regulação da energia e nutrientes que estes organismos obtêm a partir da água.
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76/95 [0140] Em outro aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema de aquicultura capaz de realizar o método de acordo com qualquer aspecto da presente invenção, o sistema compreendendo:
(a) um ambiente aquático que compreenda pelo menos um organismo de criação, fitoplâncton e bactérias e/ou meios para proporcionar tal ambiente;
(b) pelo menos um nutriente de fitoplâncton que fornece meios para proporcionar pelo menos um nutriente de fitoplâncton ao ambiente aquático;
(c) pelo menos um meio de detecção de nutriente de fitoplâncton para detectar pelo menos uma concentração de nutrientes de fitoplâncton no ambiente aquático;
(d) pelo menos um meio de fornecimento de nutriente de bactéria para fornecer pelo menos um nutriente de bactérias ao ambiente aquático;
| (e) | pelo | menos | um | meio | de | adição de | bactéria p | >ara |
| adicionar | pelo | menos | uma | bactéria | ao ambiente | aquático; | e | |
| (f) | pelo | menos | um | meio | de | detecção de | nutriente | de |
| bactérias | para | detectar | pelo | menos uma concentração | de | |||
| nutriente | de bactéria | no | ambiente | aquático. | ||||
| [0141] | Para | fornecer | a | quantidade | adequada | de |
nutrientes e/ou bactérias e/ou para manter os nutrientes e/ou bactérias em uma determinada concentração, um sistema
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77/95 de aquicultura pode ser utilizado, que pode compreender vários meios de detecção acoplados operacionalmente para vários meios de fornecimento. Por exemplo, aparelhos de detecção ou de teste para determinação da concentração de substâncias e/ou organismos na água, que podem indicar quando devem ser fornecidos mais nutrientes e/ou bactérias na água. 0 sistema pode ser manual, automatizado ou parcialmente automatizado, por exemplo, pode compreender um dispositivo dispensador automático de nutrientes e/ou sistemas de amostragem automatizados e sistemas de detecção, tais como aqueles disponíveis em http://www.aquacultureequipment.co.uk e/ou http://www.campbellsci.com.au/products e/ou http://www.ysi.com/products.php. No entanto, a invenção não está limitada a tais concretizações e inclui concretizações em que todas ou parte das características do sistema de aquicultura dependem de operadores humanos.
[0142] Em algumas concretizações da presente invenção, o sistema de aquicultura pode ainda compreender:
(g) pelo menos um meio de manutenção de nutriente de fitoplânctons operativamente acoplado a pelo menos um meio de fornecimento de nutrientes de fitoplânctons e/ou pelo menos um meio de detecção de nutriente de fitoplânctons para manter os nutrientes de fitoplânctons em uma concentração
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78/95 adequada para crescer fitoplânctons; e (h) pelo menos um meio de manutenção da concentração de nutrientes de bactéria operativamente acoplado a pelo menos um meio de fornecimento de nutrientes de bactérias e/ou pelo menos um meio de detecção de nutrientes de bactérias para manter os nutrientes de bactérias a uma concentração adequada para crescer as bactérias, em que os fitoplânctons e bactérias são deixados crescer em uma proporção de fitoplânctons:bactérias superior a 1 durante o primeiro período pré-determinado;
os fitoplânctons e as bactérias são deixados crescer em uma segunda proporção de fitoplânctons:bactérias predeterminada durante o segundo período de tempo predeterminado, em que a segunda proporção de fitoplânctons:bactérias predeterminada é menor que a primeira proporção de fitoplânctons:bactérias predeterminada; e os fitoplânctons e as bactérias são deixados crescer em uma terceira proporção de fitoplânctons:bactérias predeterminada durante o terceiro período de tempo predeterminado, em que a terceira proporção de fitoplânctons:bactérias predeterminada é inferior à segunda proporção de fitoplânctons:bactérias predeterminada.
[0143] Pode haver alguns casos em que o crescimento
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79/95 excessivo de mesmo os fitoplânctons e bactérias desejados pode induzir situações prejudiciais derivadas de baixo oxigênio. Por conseguinte, em algumas concretizações da presente invenção, o sistema de aquicultura pode ainda compreender:
(i) pelo menos um meio de detecção de fitoplânctons para detectar a concentração de fitoplânctons deixados crescer;
(j) pelo menos um meio de detecção de bactérias para detectar a concentração das bactérias deixadas crescer;
(k) pelo menos um meio de manutenção da concentração de nutrientes de fitoplânctons operativamente acoplado pelo menos um meio de fornecimento de nutrientes de fitoplânctons e/ou pelo menos um meio de detecção de fitoplânctons para evitar uma nova disposição de nutrientes de fitoplânctons quando concentração do fitoplâncton deixado crescer atinge uma primeira concentração predeterminada, até que a concentração do fitoplâncton deixado crescer caia abaixo da primeira concentração predeterminada; e (1) pelo menos um meio de manutenção da concentração de nutrientes menos um meio de bactérias operativamente acoplado a pelo de fornecimento de nutrientes de bactérias e/ou pelo menos um meio de detecção de bactérias, para evitar
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80/95 disposição adicional de nutrientes de bactérias e/ou adição adicional de bactérias quando a concentração das bactérias deixadas crescer atinge uma segunda concentração predeterminada, até que a concentração das bactérias deixadas crescer caia abaixo da segunda concentração predeterminada. A primeira e segunda concentrações predeterminadas podem indicar o crescimento excessivo de fitoplânctons e bactérias, respectivamente.
[0144] Os meios de detecção de bactérias e os meios de detecção de fitoplânctons podem compreender a investigação manual de amostras de água em laboratório e/ou aparelho que é capaz de contar e/ou identificar as bactérias e/ou os fitoplânctons. Por exemplo, meios de detecção das bactérias podem compreender um dispositivo de análise genética, tal como o previsto em http://www.springerlink.com/content/v5443m2823833888/. No entanto, na maioria dos casos, a utilização de tais dispositivos pode não ser atualmente possível em grande escala devido a razões de custo.
[0145] Na prática comum de aquicultura, as populações de fitoplânctons e bactérias podem não ser medidas diretamente pelo aparelho para contar as concentrações de fitoplânctons e bactérias. Em vez disso, meios indiretos podem ser utilizados para indicar o crescimento excessivo de
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81/95 fitoplânctons e/ou bactérias. Por exemplo, em algumas concretizações da presente invenção, o sistema de aquicultura pode compreender ainda um aparelho para obtenção de uma leitura de visibilidade de disco de Secchi para o ambiente aquático e os meios de fornecimento de nutrientes podem fornecer nenhum nutriente de fitoplâncton adicional quando a visibilidade do disco de Secchi do ambiente aquático é menor do que cerca de 30 cm, e pode voltar a fornecer nutrientes de fitoplânctons quando a visibilidade do disco de Secchi do ambiente aquático aumenta para acima de cerca de 30 cm.
| [0146] Os | baixos | níveis | de oxigênio | dissolvido | no | |
| ambiente | aquático | também | podem | sinalizar a | necessidade | de |
| parar o | fornecimento de | mais nutrientes de | bactérias. | Por |
conseguinte, em algumas concretizações da presente invenção, pelo menos um meio de detecção de bactérias pode compreender um aparelho para a medição do oxigênio dissolvido no ambiente aquático e os meios de fornecimento de nutrientes de bactérias podem proporcionar nenhum nutriente de bactérias adicional quando o oxigênio dissolvido no ambiente aquático é inferior a cerca de 3,5 mg/L, e poderá continuar a fornecer nutrientes de bactérias quando o oxigênio dissolvido no ambiente aquático aumenta para acima de cerca de 3,5 mg/L. Da mesma forma, outros parâmetros ambientais podem indicar
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82/95 a necessidade de parar, aumentar ou diminuir quantidades de alimentos e/ou de fitoplâncton e/ou nutrientes de bactérias
| fornecidos. Sensores adequados para parâmetros são, por exemplo, http://www.ysi.com/products.php, | detectar encontrados | estes em |
| http://www.aquacultureequipment.co.uk | e/ou | |
| http://www.campbellsci.com-.au/products. | ||
| Exemplo 1 Registros de dados de desempenho | de produção | e de |
qualidade da água [0147] A tabela a seguir resume a diferença no desempenho da produção aquícola entre um sistema de cultivo de camarão tradicional e uma fazenda de camarão usando o método da presente invenção.
Tabela 1.
| Tradicional | Mixotrófico | Melhoria (%) | |
| Densidade de repovoamento (PL/sqm) | 85 | 209 | 146 |
| Média de Peso Corporal (g) | 13,62 | 14,34 | 5 |
| ADGR (g/dia) | 0,16 | 0,20 | 26 |
| Sobrevida (%) | 65 , 6 | 81,6 | 24 |
| FCR | 1,59 | 1,29 | 19 |
| kg coletado/hp | 266 | 677,68 | 155 |
| kg alimento por dia/hp | 4,90 | 12,29 | 151 |
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83/95 * hp = cavalo-vapor instalado no tanque.
[0148] As tabelas de dados mais detalhados seguem após a discussão dos resultados abaixo.
• O aumento da densidade de repovoamento permite a colheita de maior volume de camarão sem afetar a taxa de sobrevida. Os dados mostram que existe mesmo uma melhoria na taxa de sobrevida e maior volume de camarão pode ser coletado pelo aerador de cavalo-vapor instalado (= poupança de energia) quando o método da presente invenção é implementado.
• A gestão de aeração é melhorada de modo que maior volume de camarão pode ser produzido com a mesma aeração de um modo seguro, ou a quantidade de aeração instalada (hp) pode ser reduzida para produzir o mesmo volume e, assim, os custos de energia são reduzidos.
• Maior volume de alimentação (kg) pode ser fornecido com o método da presente invenção por cavalo-vapor instalado. Isso significa que o sistema é equilibrado e mais matéria orgânica é permitida no sistema sem afetar a saúde do camarão, porque a manutenção de uma boa qualidade da água está sendo mantida. O peso médio do corpo também é maior em menos dias de cultura.
• Há uma diminuição na FCR e um aumento na taxa de crescimento diária média (g/dia), porque a qualidade da água não está retardando o crescimento do camarão. O camarão
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84/95
| saudável vai metabolizar a alimentação | melhor e, | portanto, | |||
| crescerá muito | melhor, melhorando | a | taxa | de | conversão |
| alimentar (FCR). | |||||
| [0149] A | gestão da qualidade | da | água e | do | solo é uma |
parte importante da criação, portanto, dados de qualidade da água são também mostrados para fornecer uma visão da gestão do sistema.
TANQUES E5, E6, E7 e E8 (sistema de criação tradicional de camarão) • pH é uma função logaritmica que significa que um aumento ou diminuição da unidade é uma mudança de dez vezes. Portanto, o pH instável (como aquele mostrado nos dados para a fazenda de camarão tradicional) durante o ciclo de produção leva ao estresse do camarão, portanto, à diminuição da produtividade, e isso pode induzir o surto de doença.
• Picos de amônia, como mostrado nos dados, causam estresse ao camarão, reduzindo a produtividade e levando a surtos de doenças.
• Aumento da matéria orgânica deve ser gradual. Os aumentos repentinos, como nos tanques E5 e E6, são devido ao sistema desequilibrado, onde a matéria orgânica é acumulada e isso requer alta demanda de oxigênio. Zonas anaeróbicas podem ser criadas, levando à formação de gás tóxico com todos
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85/95 os efeitos nocivos sobre a saúde de camarão.
TANQUES Dl, D6, D10, D4 e D5 (sistema mixotrópico de criação de camarão) • 0 pH estável é um sinal de atividade de fitoplâncton e concentração ácido-base equilibradas.
• Os dados mostram como a amônia é sempre mantida a níveis baixos devido à nitrificação contínua e remoção de amônia dos fitoplânctons. 0 nitrito aumenta gradualmente paralelamente ao aumento de matéria orgânica a partir do repovoamento para a colheita. Os níveis de amônia perto de zero não querem dizer que não exista amônia, mas isso é devido ao método de medição da amônia, que fornece um resultado de amônia perto de zero (nas tabelas, também os valores de amônia de zero não significam que não haja amônia, mas que há uma concentração baixa) . A amônia é necessária todo o tempo para as bactérias nitrificantes crescerem e convertê-la em nitrito e nitrato.
• Diminuição da visibilidade do disco de Secchi está relacionada com o florescimento do fitoplâncton no início do repovoamento. Em seguida, ela lentamente se estabiliza, enquanto a matéria orgânica se acumula ligeiramente devido ao aumento do volume de alimento.
[0150] As tabelas a seguir fornecem dados mais
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86/95 detalhados sobre o desempenho da produção da aquicultura (Produção Total (= kg colhido) , FCR, Taxa de Sobrevida (SR,%), alimento diário vs. cavalo-vapor instalado e quantidade total de alimentos fornecidos vs. cavalo-vapor instalado) e a qualidade da água em um sistema tradicional de criação de camarão, e em uma fazenda de camarão usando o método da presente invenção.
| Tabela 2 - Criação de camarão (tradicional), DADOS E INDICADORES DA PRODUÇÃO | ||||||||
| Tanque | Data abastecida | Tamanho do tanque (sqm) | DOC | Densidade(PL/sqm) | Total abastecido (pcs) | Média de Peso Corporal (g) | ADGR (g/dia) | Sobrevida (%) |
| E5 | 6-Fev-11 | 4700 | 83 | 85 | 399000 | 15,33 | 0,18 | 52,4 |
| E6 | 4-Fev-11 | 4000 | 88 | 84 | 336600 | 15,95 | 0,18 | 78,0 |
| E7 | 6-Fev-11 | 4100 | 87 | 85 | 346500 | 15,98 | 0,18 | 57,0 |
| E8 | 3-Fev-11 | 4000 | 81 | 86 | 342700 | 7,21 | 0,09 | 75,0 |
| Média | 85 | 13,62 | 0,16 | 65,6 |
| Tanque | Data abastecida | FCR | Total alimento(kg) | Média diária de alimentação (kg) | Biomassa da colheita (kg) | Cavalovapor (hp) instalado | kg coletado/hp | kg alimento dia/hp |
| E5 | 6-Fev-11 | 1,79 | 5737,0 | 69,1 | 3205,0 | 14 | 229 | 4,94 |
| E6 | 4-Fev-11 | 1,35 | 5651,7 | 64,2 | 4186,5 | 11 | 381 | 5,84 |
| E7 | 6-Fev-11 | 1,77 | 5585,4 | 64,2 | 3155,6 | 11 | 287 | 5,84 |
| E8 | 3-Fev-11 | 1,44 | 2669,1 | 33,0 | 1853,6 | 11 | 169 | 3,00 |
| Average | 1,59 | 266 | 4,90 |
| Tabela 3 - Sistema Mixotrófico da Blue Aqua para Criação Intensiva de Camarão DADOS E INDICADORES DA PRODUÇÃO | ||||||||
| Tanque | Data abastecida | Tamanho do tanque (sqm) | DOC | Densidade (PL/sqm) | Total abastecido(pcs) | Média de Peso Corporal (g) | ADGR (g/dia) | Sobrevida(%) |
| D1 | 11-Dez-n | 3400 | 71 | 214 | 727800 | 14,21 | 0,20 | 95,1 |
| D2 | 11-Dez-11 | 3900 | 72 | 202 | 788800 | 14,14 | 0,20 | 89,0 |
| D6 | 11-Dez-11 | 5300 | 74 | 206 | 1089400 | 14,83 | 0,20 | 87,3 |
| D9 | 11-Dez-11 | 4300 | 69 | 196 | 841900 | 13,45 | 0,19 | 72,2 |
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87/95
| D10 | 11-Dez-11 | 3700 | 70 | 208 | 771300 | 15,53 | 0,22 | 84,6 |
| D7 | 14-Dez-11 | 5000 | 71 | 194 | 971000 | 15,12 | 0,21 | 67,7 |
| D4 | 16-Dez-11 | 5900 | 72 | 222 | 1310000 | 14,22 | 0,20 | 81,5 |
| D3 | 17-Dez-11 | 5100 | 71 | 220 | 1124400 | 14,24 | 0,20 | 64,6 |
| D5 | 17-Dez-11 | 5000 | 70 | 208 | 1038800 | 14,20 | 0,20 | 78,0 |
| D8 | 22-Dez-11 | 4700 | 71 | 217 | 1020200 | 13,46 | 0,19 | 96,2 |
| Média | 209 | 14,34 | 0,20 | 81,6 |
| Tabela 4 - Sistema Mixotrófico da Blue Aqua para Criação Intensiva de Camarão DADOS E INDICADORES DA PRODUÇÃO | ||||||||||
| Tanque | Data abastecida | Tamanho do tanque (sqm) | DOC | FCR | Total alimento (kg) | Média alimento/dia (kg) | Biomassa Recolhida (kg) | Cavalovapor instalado (hp) | kg recolhido/ hp instalado | Alimento diário(kg)/hp |
| D1 | 11-Dez-11 | 3400 | 71 | 1,25 | 12300,0 | 173,2 | 9837,3 | 16 | 615 | 10,83 |
| D2 | 11-Dez-11 | 3900 | 72 | 1,24 | 12345,3 | 171,5 | 9922,5 | 16 | 620 | 10,72 |
| D6 | 11-Dez-11 | 5300 | 74 | 1,23 | 17326,0 | 234,1 | 14109,2 | 20 | 705 | 11,71 |
| D9 | 11-Dez-11 | 4300 | 69 | 1,37 | 11197,0 | 162,3 | 8172,3 | 12 | 681 | 13,52 |
| D10 | 11-Dez-11 | 3700 | 70 | 1,20 | 12135,0 | 173,4 | 10139,1 | 16 | 634 | 10,83 |
| D7 | 14-Dez-11 | 5000 | 71 | 1,40 | 13935,0 | 196,3 | 9937,8 | 15 | 663 | 13,08 |
| D4 | 16-Dez-11 | 5900 | 72 | 1,29 | 19534,0 | 271,3 | 15179,2 | 20 | 759 | 13,57 |
| D3 | 17-Dez-11 | 5100 | 71 | 1,46 | 15163,0 | 213,6 | 10351,2 | 16 | 647 | 13,35 |
| D5 | 17-Dez-11 | 5000 | 70 | 1,32 | 15142,0 | 216,3 | 11512,9 | 16 | 720 | 13,52 |
| D8 | 22-Dez-11 | 4700 | 71 | 1,14 | 15016,0 | 211,5 | 13206,0 | 18 | 734 | 11,75 |
| Média | 1,29 | 677,68 | 12,29 |
Petição 870180161033, de 10/12/2018, pág. 122/147
Tabela 5 - Criação de camarões (técnica tradicional), QUALIDADE DA ÁGUA
| 'sF co | co | O | O | 35,9 | 'sF co | o> r*- | 37,9 | ||||||||||||
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| co | co | co | co | ||||||||||||||||
| 1- | 1- | 1- | 1- |
Petição 870180161033, de 10/12/2018, pág. 123/147
89/95
Tabela 6.
| DOC | Disco de Secchi (cm) | pH | Amônia (ppm) | Nitrito (ppm) | Matéria orgânica (g) |
| 7 | 100 | 7,8 | 0 | 0,1 | 77,1 |
| 14 | 100 | 7,9 | 0,5 | 0,1 | 61,9 |
| 21 | 85 | 8 | 0 | 0,05 | 98,6 |
| 28 | 70 | 7,9 | 0 | 0,05 | 90,1 |
| 35 | 55 | 7,9 | 0 | 0,2 | 99,9 |
| 42 | 45 | 7,8 | 0 | 0,2 | 111,2 |
| 49 | 45 | 7,6 | 0 | 1 | 107,4 |
| 56 | 40 | 7,8 | 0,5 | 1,8 | 108, 7 |
| 63 | 35 | 7,7 | 1 | 1 | 106,2 |
| 70 | 30 | 7,6 | 2 | 3 | 102,3 |
Tanque D6
| DOC | Disco de Secchi (cm) | pH | Amônia (ppm) | Nitrito (ppm) | Matéria orgânica (g) |
| 14 | 100 | 8,2 | 0 | 0,05 | 108, 7 |
| 21 | 90 | 8 | 0 | 0,05 | 68,2 |
| 28 | 75 | 7,9 | 0 | 0,05 | 97,3 |
| 35 | 60 | 7,9 | 0 | 0,05 | 106,2 |
| 42 | 40 | 7,7 | 0 | 0,05 | 108, 7 |
| 49 | 35 | 7,8 | 0 | 0,4 | 99,9 |
| 56 | 30 | 7,8 | 0 | 1 | 108, 7 |
| 63 | 25 | 7,7 | 0 | 6 | 113,8 |
| 70 | 30 | 7,6 | 0 | 6 | 111,2 |
Petição 870180161033, de 10/12/2018, pág. 124/147
90/95
| DOC | Disco de Secchi (cm) | pH | Amônia (ppm) | Nitrito (ppm) | Matéria orgânica (g) |
| 14 | 100 | 8,1 | 0 | 0,05 | 106,2 |
| 21 | 75 | 8,2 | 0 | 0 | 64,5 |
| 28 | 50 | 7,9 | 0 | 0,05 | 109,9 |
| 35 | 35 | 8 | 0 | 0,05 | 99,9 |
| 42 | 30 | 7,8 | 0 | 0,05 | |
| 49 | 30 | 7,8 | 0 | 0,4 | 106,2 |
| 56 | 30 | 7,8 | 0 | 1 | |
| 63 | 30 | 7,7 | 0 | 3 | 112,5 |
| 70 | 30 | 7,7 | 0 | 10 | 109,9 |
| 77 | 30 | 7,7 | 0 | 10 | 86 |
| DOC | Disco de Secchi (cm) | pH | Amônia (ppm) | Nitrito (ppm) | Matéria orgânica (g) |
| 7 | 100 | 7,9 | 0 | 0,05 | 60,7 |
| 14 | 100 | 8,2 | 0 | 0,05 | 101,1 |
| 21 | 85 | 8,1 | 0 | 0,05 | 54,4 |
| 28 | 65 | 7,8 | 0 | 0,05 | 96,1 |
| 35 | 40 | 7,8 | 0 | 0,1 | 104,9 |
| 42 | 30 | 7,8 | 0 | 0,2 | 111,2 |
| 49 | 30 | 7,8 | 0 | 0,6 | 103,6 |
| 56 | 30 | 7,7 | 0 | 1 | 108, 7 |
Petição 870180161033, de 10/12/2018, pág. 125/147
91/95
| 63 | 30 | 7 ,7 | 0 | 6 | 107,4 |
| 70 | 25 | 7 ,7 | 0 | 6 | 109,9 |
| 77 | 25 | 7 ,6 | 0 | 10 | 96,1 |
Tanque D5
| DOC | Disco de Secchi (cm) | pH | Amônia (ppm) | Nitrito (ppm) | Matéria orgânica (g) |
| 7 | 100 | 7,9 | 0 | 0,05 | 60,7 |
| 14 | 100 | 8,1 | 0 | 0,05 | 65,7 |
| 21 | 100 | 8 | 0 | 0,05 | 79,6 |
| 28 | 85 | 7,8 | 0 | 0,05 | 72 |
| 35 | 70 | 7,8 | 0 | 0,05 | 87,2 |
| 42 | 50 | 7,8 | 0 | 0,05 | 79,6 |
| 49 | 30 | 7,7 | 0 | 0,05 | 96,1 |
| 56 | 30 | 7,6 | 0 | 0,2 | 88,5 |
| 63 | 30 | 7,6 | 0 | 1 | 89,7 |
| 70 | 30 | 7,7 | 0 | 6 | 102,4 |
Exemplo 2
Análise econômica de uma produção de camarão 3.1 MT em uma fazenda usando um método convencional de criação de camarão em comparação com uma fazenda equivalente usando o método (mixotrófico) da presente invenção
INFORMAÇÕES GERAIS • Volume de produção igual a 3,1 MT.
• Custos de alimentação iguais para 1,24 SGD/kg.
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92/95 • FCR = 1,59 vs. 1,29 (Convencional vs Mixotrófico).
• 85 dias de cultura (DOC).
• Área total do tanque igual a 1,6 ha.
INFORMAÇÕES DE CALAGEM:
• Aplicação 3x/semana a 200 kg/ha.
• Custo de Cal é 0,124 SGD/kg (Sistema Mixotrófico não utiliza cal).
[0151] Os métodos tradicionais de aquicultura incluem uma etapa de aplicação de vários compostos neutralizadores de ácidos de cálcio ou de cálcio e magnésio para o tanque de aquicultura, por exemplo, antes de encher com água. Isto é conhecido como calagem e tem três vantagens importantes: 1) A calagem pode aumentar o efeito de fertilização. 2) A calagem ajuda a evitar grandes oscilações no pH. 3) A calagem também adiciona cálcio e magnésio, que são importantes no desenvolvimento adequado de um organismo de criação. Materiais como o calcário agrícola, escória, cal apagada, cal viva e cal líquida têm sido usados para tanques de cal. Materiais de calagem podem compreender um ou mais de carbonato, hidrogeno-carbonato, hidróxido, e sais de óxido de cálcio e de magnésio. No entanto, como pode ser visto a partir dos dados acima, várias aplicações são geralmente necessárias e podem ser caras. A presente invenção
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93/95 permite a redução dos custos de operação no tanque aquicultura pelo equilíbrio do pH e manipulação do ambiente de tal modo que a calagem não é necessária.
INFORMAÇÃO DE CUSTOS DE ENERGIA:
• Custo de energia 0,124 SGD/kWh.
Aeração:
• Horário de operação/dia = 8 • Dias de operação = 85 • Eficiência do motor 80% em ambos os casos.
• Sistema convencional: 12 hp instalados (266 kg/hp, a partir de tabela de desempenho)) • Sistema Mixotrófico: 5 hp instalados (677 kg/hp; a partir da tabela de desempenho)).
Bombeamento • Bomba de 2 hp de eficiência de 80% em ambos os casos.
• Horas operação/dia = 4 (Sistema Convencional).
• Operação horas/dia = 0,5 (Sistema Mixotrófico,
Troca de Água Zero, apenas reabastecimento de evaporação).
[0152] Aeração e troca de água também contribuem significativamente para os custos de energia para a produção aquícola, especialmente em locais de aquicultura em que os custos de energia são elevados. O método da presente invenção
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94/95 manipula o ambiente de tal modo que existem requisitos de seração muito baixos para uma dada quantidade de produção. Os dados acima mostram a melhoria no desempenho (expresso como volume de camarão (kg) colhido por cavalo-vapor instalado e volume de diário de alimento (kg) por potência instalada) quando uma fazenda de camarão tradicional adota o método da presente invenção. Por estes dados pode ser visto que usando o mesmo cavalo-vapor instalado dos aeradores, pode-se aumentar três vezes o volume de produção, de 266 para 677 kg por cavalo-vapor instalado.
[0153] A troca de água também não é necessária no processo da presente invenção, embora a água evaporada a partir do ambiente aquático deva ser reabastecida. Além disso, a economia de energia e de custos operacionais é, portanto, por não haver necessidade de operar as bombas de água para drenar ou descarregar a água a partir dos tanques de aquicultura, e ter que reencher os tanques de aquicultura drenados antes de prosseguir com a próxima etapa da aquicultura.
[0154] Os custos de produção para as respectivas fazendas são comparados na Figura 2, mostrando que a redução de custos na alimentação, calagem, aeração e troca de água/água de bombeamento leva a uma economia total de aproximadamente SGD 3232 para 3,1 MT de camarão.
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95/95 [0155] A matéria aqui reivindicada não se limita às concretizações que resolvam os inconvenientes, ou que operam apenas em ambientes tais como os descritos acima. Em vez disso, este fundamento é fornecido apenas para ilustrar a área de tecnologia exemplar onde algumas concretizações aqui descritas podem ser praticadas. As referências bibliográficas citadas no presente relatório descritivo são listadas por conveniência na forma de uma lista de referências e adicionadas no final dos exemplos. Todo o conteúdo de tais referências bibliográficas é aqui incorporado por referência.
Claims (35)
1. Método de aquicultura de pelo menos um organismo de criação caracterizado pelo fato de compreender as etapas:
(i) fornecer um ambiente aquático compreendendo pelo menos um organismo de criação, fitoplânctons e bactérias;
(ii) fornecer pelo menos um nutriente de fitoplânctons e pelo menos um nutriente de bactérias durante um primeiro período predeterminado, permitindo que os fitoplânctons e as bactérias cresçam em uma primeira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias superior a 1, preferencialmente pelo menos cerca de 60:40;
(iii) fornecer pelo menos um nutriente de fitoplânctons e pelo menos um nutriente de bactérias durante um segundo período predeterminado, permitindo que os fitoplânctons e as bactérias cresçam em uma segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias, em que a segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é menor que a primeira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias, preferencialmente entre cerca de 75:25 a cerca de 25:75; e (iv) fornecer pelo menos um nutriente de fitoplânctons e pelo menos um nutriente de bactérias durante um terceiro período predeterminado, permitindo que os fitoplânctons e as bactérias cresçam em uma terceira proporção predeterminada
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2/16 de fitoplânctons:bactérias, em que a terceira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é inferior à segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias, preferencialmente inferior à cerca de 40:60;
em que o primeiro período predeterminado é de cerca de 30% a cerca de 50% da duração desejada do ciclo de produção e começa com o repovoamento do ambiente aquático;
o segundo período predeterminado é de cerca de 30% a cerca de 50% da duração desejada do ciclo de produção e começa com o final do primeiro período predeterminado e termina com o início do terceiro período predeterminado; e o terceiro período predeterminado é de cerca de 0% a cerca de 4 0% da duração desejada do ciclo de produção e começa com o final do segundo período predeterminado e termina com a colheita de pelo menos um do organismo de criação.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do nutriente de fitoplânctons e pelo menos um do nutriente de bactérias são fornecidos durante o primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados nas respectivas concentrações adequadas para crescer fitoplânctons e bactérias na primeira, segunda e terceira proporções predeterminadas de fitoplânctons:
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3/16 bactérias .
3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos um nutriente de fitoplânctons é fornecido durante o primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados em concentrações decrescentes adequadas para crescer fitoplânctons e bactérias na primeira, segunda e terceira proporções predeterminadas de fitoplânctons:bactérias.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos um nutriente de bactérias é fornecido durante o primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados em concentrações decrescentes adequadas para crescer fitoplânctons e bactérias na primeira, segunda e terceira proporções predeterminadas de fitoplânctons:bactérias.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a adição de bactérias ao ambiente aquático, em que as bactérias adicionadas são capazes de manter a concentração de amônia e/ou nitritos e/ou nitratos no ambiente aquático em um nível que seja atóxico para pelo menos um organismo de criação e/ou em que as bactérias são atóxicas ou apatogênicas para pelo menos um do organismo de criação, e em que pelo menos uma das bactérias adicionadas
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4/16 pode compreender uma espécie de bactéria desnitrificante; ou uma espécie de bactéria aeróbica e/ou anaeróbica facultativa.
6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a bactéria é adicionada durante o primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados em concentrações crescentes adequadas para permitir que os fitoplânctons e bactérias cresçam na primeira, segunda e terceira proporções predeterminadas de fitoplânctons:bactérias.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a primeira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é de pelo menos 75:25.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a primeira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é de pelo menos cerca de 90:10.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias está entre pelo menos cerca de 60:40 a cerca de 40:60.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que:
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5/16 o ambiente aquático tem uma visibilidade do disco de Secchi entre cerca de 60 cm a cerca de 30 cm durante o primeiro período predeterminado;
o ambiente aquático tem uma visibilidade do disco de Secchi entre cerca de 4 0 cm a cerca de 2 0 cm durante o segundo período predeterminado; e o ambiente aquático tem uma visibilidade do disco de Secchi entre cerca de 7 0 cm a cerca de 60 cm durante o terceiro período predeterminado.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de fornecimento de pelo menos uma alimentação adicional para pelo menos um organismo de criação crescer, a alimentação adicional sendo fornecida em uma proporção de 1:A:B no primeiro, segundo e terceiro períodos predeterminados, respectivamente, em que A está entre cerca de 3 a cerca de 15 e/ou B está entre cerca de 0 a cerca de 30, em que a alimentação adicional pode compreender uma mistura de produtos de origem vegetal ou animal no seu estado natural, fresco ou conservado, ou produtos derivados do seu processamento industrial, ou substâncias orgânicas ou inorgânicas, contendo ou não aditivos.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que A está entre cerca de 5 a
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6/16 cerca de 10 e/ou B está entre cerca de 15 a cerca de 20.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de fornecimento de pelo menos um mineral e/ou vitamina, em que pelo menos um do mineral e/ou da vitamina está em uma forma biodisponivel adequada para permitir que pelo menos um organismo de criação, os fitoplânctons e/ou as bactérias cresçam, em que o mineral pode ser selecionado a partir de magnésio, cálcio, sódio e potássio; e em que a forma biodisponivel pode incluir formas tais como um sal que é facilmente solúvel em água, uma pastilha flutuante que os organismos de criação podem ingerir, uma forma de liberação lenta que é capaz de liberar uma quantidade constante das vitaminas e/ou minerais no ambiente aquático para consumo e assimilação por parte do organismo de criação, fitoplânctons e/ou bactérias.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos um mineral e/ou vitamina é fornecido em uma quantidade gradualmente crescente adequada para permitir que pelo menos um organismo de criação, os fitoplânctons e/ou as bactérias cresçam.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos um mineral é
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7/16 fornecido em uma quantidade adequada para manter o pH do ambiente aquático entre cerca de 7,5 e cerca de 8,5.
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do nutriente de fitoplânctons fornecido compreende cálcio, magnésio, potássio e sódio em formas e quantidades adequadas para crescer fitoplâncton que seja atóxico ou apatogênico para pelo menos um do organismo de criação.
17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do nutriente de fitoplânctons é fornecido em uma quantidade adequada para manter uma proporção N: P no ambiente aquático entre cerca de 16 a cerca de 20.
18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do nutriente de bactérias é fornecido em uma quantidade adequada para a manutenção de uma proporção C:N no ambiente aquático adequada para crescer as bactérias que seja atóxica para pelo menos um do organismo de criação, em que a referida proporção C:N está entre cerca de 6 a cerca de 10.
19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do nutriente de bactérias é fornecido em uma
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8/16 quantidade adequada para a manutenção de uma proporção C:N no ambiente aquático adequada para crescer as bactérias que seja capaz de manter a concentração de amônia e/ou nitritos e/ou nitratos no ambiente aquático a um nível que seja atóxico para pelo menos um do organismo de criação, em que a referida proporção C:N está entre cerca de 6 a cerca de 10.
20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 e 19, caracterizado pelo fato de que pelo menos um nutriente de bactérias fornecido compreende pelo menos uma fonte de carbono, que pode compreender qualquer fonte de energia atóxica contendo carbono, tal como melaço e açúcar mascavo.
21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de que pelo menos um nutriente de bactérias é fornecido em uma quantidade adequada para manter um Potencial de Oxidação Redução (ORP) no ambiente aquático entre cerca de +100 mV até cerca de +350mV.
22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de que pelo menos um nutriente de bactérias fornecido compreende micronutrientes em formas e quantidades adequadas para crescer as bactérias que são atóxicas ou apatogênicas para
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9/16 pelo menos um do organismo de criação.
nutriente de bactérias fornecido compreende micronutrientes em formas e quantidades adequadas para crescer as bactérias que são capazes de manter a concentração de amônia e/ou nitritos e/ou nitratos no ambiente aquático a um nivel que seja atóxico para pelo menos um do organismo de criação.
ambiente aquático compreende a fase aquosa e a fase sólida em um tanque, assim como qualquer camada de matéria orgânica e/ou qualquer cavidade em comunicação fluida com a fase aquosa.
terceiro período predeterminado pelo menos um do organismo de criação, fitoplânctons e bactérias presentes no ambiente
heterotróficos.
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10/16 terceiro períodos predeterminados.
27. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2 6, caracterizado pelo fato de que o método exclui a etapa de descarregar a água do ambiente aquático durante qualquer um do primeiro, segundo e/ou terceiro períodos predeterminados.
28. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do organismo de criação é diferente de fitoplâncton ou bactéria.
29. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 28, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do organismo de criação é selecionado a partir do grupo que consiste em peixes, crustáceos, moluscos, algas e/ou invertebrados.
30. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 29, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do organismo de criação é selecionado a partir do grupo que consiste em tilápias, bagres, peixes-leite, garoupas, percas-gigantes, carpas, cabeças-de-cobra, catlas, esturjões, enguias, tainhas, rohus, robalos, esparídeos, peixes-coelho, camarões, camarão do rio, caranguejos, lagostas, lagostim, ostras, mariscos, mexilhões, vieiras, amêijoas, orelhas-do-mar, pepinos do mar e ouriços-do-mar.
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11/16
31. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 30, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do organismo de criação é peixe e/ou camarão.
32. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 31, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma etapa de determinação de uma duração desejada do ciclo de produção para pelo menos um do organismo de criação, e em que:
o primeiro período predeterminado é de cerca de 30% a cerca de 50% da duração desejada do ciclo de produção e começa com o repovoamento do ambiente aquático;
o segundo período predeterminado é de cerca de 30% a cerca de 50% da duração desejada do ciclo de produção e começa com o fim do primeiro período predeterminado e termina com o início do terceiro período predeterminado; e o terceiro período predeterminado é de cerca de 0% a cerca de 4 0% da duração desejada do ciclo de produção e começa com o final do segundo período predeterminado e termina com a colheita de pelo menos um do organismo de criação.
33. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 32, caracterizado pelo fato de que:
o primeiro período predeterminado é de cerca de 30% a cerca de 4 0% da duração desejada do ciclo de produção e
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12/16 começa com o repovoamento do ambiente aquático;
o segundo período predeterminado é de cerca de 30% a cerca de 4 0% da duração desejada da duração do ciclo de produção e começa com o final do primeiro período predeterminado e termina com o início do terceiro período predeterminado; e o terceiro período predeterminado é de cerca de 30% a cerca de 4 0% da duração desejada do ciclo de produção e
reivindicações 1 a 32, caracterizado pelo fato de que pelo menos um organismo de criação compreende camarão, o primeiro período predeterminado está entre cerca de 35 a cerca de 40 dias, o segundo período predeterminado está entre cerca de 35 a cerca de 40 dias e o terceiro período predeterminado no ciclo de produção desejado é de pelo menos cerca de 5 dias e termina com a colheita de pelo menos um do organismo de criação.
35. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 34, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do organismo de criação compreende camarão e o método compreende repovoamento de pelo menos cerca de 200
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13/16 camarões por metro quadrado do ambiente aquático no início do primeiro período predeterminado.
36. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 35, caracterizado pelo fato de que pelo menos um organismo de criação compreende camarão e o método compreende repovoamento de pelo menos cerca de 300 camarões por metro quadrado do ambiente aquático no início do primeiro período de tempo predeterminado.
37. Sistema de aquicultura capaz de realizar o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 36 caracterizado pelo fato de que compreende:
(a) um ambiente aquático que compreende pelo menos um organismo de criação, fitoplânctons e bactérias, e/ou meios para proporcionar tal ambiente;
(b) pelo menos um nutriente de fitoplânctons proporcionando meios para fornecer pelo menos um nutriente de fitoplânctons ao ambiente aquático;
(c) pelo menos um meio de detecção de nutriente de fitoplânctons para detectar pelo menos uma concentração de nutrientes de fitoplânctons no ambiente aquático;
(d) pelo menos um meio de fornecimento de nutriente de bactérias para fornecer pelo menos um nutriente de bactérias ao ambiente aquático;
(e) pelo menos um meio de adição de bactérias para
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14/16 adicionar pelo menos uma bactéria ao ambiente aquático;
(f) pelo menos um meio de detecção de nutriente de bactérias para detectar pelo menos uma concentração de nutriente de bactérias no ambiente aquático;
(g) pelo menos um meio de manutenção de nutriente de fitoplânctons operativamente acoplado a pelo menos um meio de fornecimento de nutrientes de fitoplânctons e/ou a pelo menos um meio de detecção de nutriente de fitoplânctons; e (h) pelo menos um meio de manutenção da concentração de nutriente de bactérias operativamente acoplado a pelo menos um meio de fornecimento de nutriente de bactérias e/ou a pelo menos um meio de detecção de nutriente de bactérias, em que:
os fitoplânctons e bactérias são deixados crescer em uma proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias de:
mais de 1 durante o primeiro período predeterminado;
os fitoplânctons e bactérias são deixados crescer em uma segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias durante o segundo período predeterminado, em que a segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é menor que a primeira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias; e os fitoplânctons e as bactérias são deixados crescer em uma terceira proporção predeterminada de
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15/16 fitoplânctons:bactérias durante o terceiro período predeterminado, em que a terceira proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias é inferior à segunda proporção predeterminada de fitoplânctons:bactérias.
38. Sistema de aquicultura, de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:
(i) pelo menos um meio de detecção de fitoplânctons para detectar a concentração de fitoplânctons deixados crescer;
(j) pelo menos um meio de detecção de bactérias para detectar a concentração das bactérias deixadas crescer;
(k) pelo menos um meio de manutenção da concentração de nutriente de fitoplânctons operativamente acoplado a pelo menos um meio de fornecimento de nutriente de fitoplânctons e/ou a pelo menos um meio de detecção de fitoplânctons; e (l) pelo menos um meio de manutenção da concentração de nutriente de bactérias operativamente acoplado a pelo menos um meio de fornecimento de nutriente de bactérias e/ou a pelo menos um meio de detecção de bactérias.
39. Sistema de aquicultura, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do meio de detecção de fitoplânctons compreende um
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16/16 aparelho para obtenção de uma leitura de visibilidade de disco de Secchi para o ambiente aquático e em que os meios de fornecimento de nutriente de fitoplâncton fornecem nenhum nutriente de fitoplânctons adicional quando a visibilidade do disco de Secchi do ambiente aquático é menor do que cerca de 30 cm, e retoma o fornecimento de nutriente de fitoplânctons quando a visibilidade do disco de Secchi do ambiente aquático aumenta para mais de cerca de 30 cm.
40. Sistema de aquicultura, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que pelo menos um meio de detecção de bactérias compreende um aparelho para a medição do oxigênio dissolvido no ambiente aquático e em que os meios de fornecimento de nutriente de bactérias fornecem nenhum nutriente de bactérias adicional quando o oxigênio dissolvido no ambiente aquático é inferior a cerca de 3,5 mg/L, e retoma o fornecimento de nutriente de bactérias quando o oxigênio dissolvido no ambiente aquático aumenta para mais de cerca de 3,5 mg/L.
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