Tropical Aquaponic Production of Medicinal Plants in Association with Goldfish

Autores

DOI:

https://doi.org/10.21664/2238-8869.2023v12i1.p40-55

Palavras-chave:

sistema aquapônico, sistema fechado, ciclagem de nutrientes, recirculação

Resumo

A aquaponia é uma tecnologia emergente que alia sinergicamente a produção aquícola e hidropônica, através da ciclagem de nutrientes e reciclagem de água. Como a aquaponia cresce exponencialmente, estudos que avaliam a técnica testando diferentes espécies nesses sistemas torna essa escolha fundamental para resultar em alta produtividade e lucratividade. Os peixes ornamentais, assim como as plantas medicinais são opções interessantes para uma análise mais aprofundada nos sistemas aquapônicos. Objetivou-se, nesse contexto, analisar o desempenho de quatro espécies vegetais: boldo do Chile, Peumus boldus; menta, Mentha x piperita; terramicina, Alternanthera brasiliana; e orégano, Origanum vulgare, assim como o crescimento de exemplares de goldfish, Carassius auratus, e aspectos físico-químicos da qualidade de água em sistemas aquapônicos idênticos instalados em estufa durante 91 dias de cultivo. O delineamento experimental foi composto de quatro tratamentos e quatro repetições, utilizando em todos os tratamentos densidade de 21 peixes.310L e quatro mudas, em estaca, de cada espécie vegetal estudada. Os sistemas de cultivo vegetal foram compostos por sedimentos de argila expandida em jardineiras de 0,25m², utilizando densidade de 16 plantas.m², repetidos, cada tratamento, em quatro sistemas aquapônicos, totalizando 16 sistemas aquapônicos analisados. Os resultados demonstraram que, para os parâmetros de peso e altura, das quatro espécies vegetais estudadas, apenas o orégano não se desenvolveu como o esperado, enquanto o boldo do Chile, menta e terramicina, apresentaram aumento representativo dos parâmetros analisados. O goldfish também demonstrou aumento significativo para o peso, comprimento total e comprimento padrão em todos os tratamentos. Os parâmetros de qualidade de água analisados não demonstraram diferenças estatísticas entre os tratamentos e estiveram dentro da faixa preconizada por autores de referência, assim como para o bem-estar dos goldfish. Os sistemas demonstraram eficiência no crescimento vegetativo e animal, podendo auxiliar a agregação de valor dos produtos oriundos da aquaponia corroborando com a evolução da tecnologia.

Biografia do Autor

Bernardo Ramos Simões Corrêa, University of Brasília

Graduated from the Catholic University of Brasília - UCB in Biological Sciences, specialist in Fish Farming: Health and Sustainable Development from the State University of Maringá - UEM and Master in Environment and Rural Development from the University of Brasília - UnB. He has experience in General Biology, with an emphasis on Environmental Management, working mainly on the following topics: knowledge, nature, vision and environmental education, agroecology, food and nutrition sovereignty and security, social and appropriate technologies, solutions based on Nature and Cerrado. It works with Conservation Units, Limnology, Ichthyology, Aquaculture, Agroforestry Systems, Permaculture and Aquaponics. Currently, PhD student in Environmental Sciences at the University of Brasília – UnB, Brazil.

Rodrigo Diana Navarro, University of Brasília

Graduated in Animal Science from the Federal University of Viçosa (2001), Master in Animal Science from the Federal University of Viçosa (2003) and Doctor in Animal Science from the Federal University of Minas Gerais (2008). Sandwich Doctorate at the Polytechnic University of Valencia, in Valencia Spain (2007). Post-doctorate in Physiology of reproduction of freshwater fish at the Federal University of Lavras (2010). Currently Associate Professor II of Aquaculture, Management of Wild Animals, Faculty of Agronomy and Veterinary FAV, University of Brasília, UnB, Brazil. Master's and Doctoral advisor in the Environmental Sciences program at FUP/UnB. Member of the postgraduate collegiate in Environmental Sciences. Coordinator of the AcquaUnB Group - Aquaculture/UnB. Leader of the CNPq AcquaUnB group. Coordinator of the GEA Aquaculture Study Group. Coordinator of the aquaculture laboratories, Laboratory of Biotechnology in Aquatic Organisms-LABOA-UnB and the Center for Sustainable Aquaculture CAS/UnB. Have experience in the area of ​​fish reproduction, cryopreservation of fish semen and working mainly on the following subjects: Effect of the environment on fish (Effect of Colors and Photoperiod), Sustainable aquaculture, aquaponics, Ranniculture, Fish anatomy and fish behavior and transport of fish. Management and conservation of wild and exotic animals. Conservation and Management of the Amazon Turtle.

Referências

Abdel-Rahim MM, Awad YM, Abdallah YA, Radwan SM 2019. Effects of four medicinal plants on the bioeconomic analysis and water-use efficiency of Nile tilapia, Oreochromis niloticus fry nursed under a small-scale aquaponic system. Aquaculture, Aquarium, Conservation and Legislation vol. 12, Ed. 3, 851-866.
Barata L 2005. Empirismo e ciência: Fonte de novos Fitomedicamentos. Revista Ciência e Cultura, vol. 57 nº 4, pp. 4-5.
Bakiu R and Shehu J 2014. Aquaponic systems as excellent agricultural research instruments in Albania. Albanian j. agric. sci. Special Edition. 1- 5.
Bevilacqua HGCR 2010. Planejamento de horta medicinal e comunitária. Divisão Tec. Esc. Municipal de Jardinagem / Curso de Plantas medicinais – São Paulo, Available from: http://www.google.com.br/q=nuplan+plantas+medicinais.
Bochner R, Fiszon JT, Assis MA, Avelar KES 2012. Problemas associados ao uso de plantas medicinais comercializadas no Mercadão de Madureira, município do Rio de Janeiro, Brasil. Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.14, n.3, p.537-547.
Carneiro FM, da Silva MJP, Borges LL, Albernaz LC, Costa JDP 2014. Tendências dos estudos com plantas medicinais no Brasil. Revista Sapiência: sociedade, saberes e práticas educacionais, 3(2): 44-75.
Castro RA & Albiero ALM 2016. O mercado de matérias primas para indústria de fitoterápicos. Revista Fitos, Rio de Janeiro, Vol, 10(1), 1-93, Jan-Mar. 59-72.
Clevely A & Richmond K 1998. Manual completo de plantas e ervas medicinais. Editorial Estampa, Lisboa. 255 p.
Corrêa BRS, da Cruz Júnior CA, Corrêa VRS 2016. A aquaponia como tecnologia social para a agricultura familiar. VII Simpósio Nacional de Ciência e Meio Ambiente. Anais eletrônicos. 1-9. UniEvangélica. Anápolis. Available from: http://ppstma.unievangelica.edu.br/sncma/anais/anais/2016/2016_painel_001.pdf
Costa AG, Chagas JH, Pinto JEBP, Bertolucci SKV 2012. Crescimento vegetativo e produção de óleo essencial de hortelã-pimenta cultivada sob malhas. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 47, n. 4, p. 534-540.
Delaporte RH, Milaneze MA, Palazzo de Mello JC, Jacomassi E 2002. Estudo farmacognóstico das folhas de Alternanthera brasiliana (L.) Kuntze (Amaranthaceae). Acta Farm. Bonaerense, v. 21, n. 3. La Plata, p. 169 – 174.
Diver S 2006. Aquaponics - Integration of hydroponics with aquaculture. National Sustainable Agriculture Information Service. 28p.
Froese R & Pauly D 2020. FishBase. World Wide Web electronic publication. www.fishbase.org, version (04/2020). Available from: <http://www.fishbase.org/Summary/speciesSummary.php?ID=271&genusname =Carassius&speciesname=auratus+auratus/>
Galvani F, Gaertner E 2006. Adequação da Metodologia Kjeldahl para determinação de Nitrogênio Total e Proteína Bruta. Circular Técnica 63, Embrapa Pantanal, Corumbá, 9p. ISSN: 1517-1965.
Goddek S, Joyce A, Kotzen B, Burnell GM 2019. Aquaponics Food Production Systems. Combined Aquaculture and Hydroponic Production Technologies for the Future. SpringerOpen, 619 p.
Grenard P, Moretti C, Jacquemin H 1987. Pharmacopées traditionnelles en Guyane. Guyane Française. Collection Mémoires 108. Edition de L´Orstom. 569pp.
Hundley GMC, Navarro RD 2013. Aquaponia: a integração entre piscicultura e a hidroponia. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável, v. 3, p. 52-61, 2013.
Hundley GC, Navarro RD, Figueiredo CMG, Navarro FKSP, Pereira MM, Ribeiro Filho OP, Seixas Filho JT 2013. Aproveitamento do efluente da produção de tilápia do Nilo para o crescimento de manjerona (Origanum majorana) e manjericão (Origanum basilicum) em sistemas de Aquaponia. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável (RBAS), v. 3, p. 51-55, 2013.
Hundley GC, Ribeiro Filho OP, Navarro FKSP, Navarro RD 2018. Integration of Nile tilapia (Oreochromis niloticus L.) production Origanum majorana L. and Ocimum basilicum L. using aquaponics technology. Acta Scientiarum. Technology (Online), v. 40, p. 35460.
Kjeldahl J 1883. A New Method for the Determination of Nitrogen in Organic Matter. Zeitschrift für Analytische Chemie, 22, 366-382. Doi: 10.1007/BF01338151
Knaus U, Wenzel LC, Appelbaum S, Palm HW 2020. Aquaponics. Production of Spearmint (Mentha spicata) with African Catfish (Clarias gariepinus) in Northern Germany. Sustainability, 12, 8717. DOI: 10.3390/su12208717
Kodama G, Santos MJ, Souza AN, Hundley GC, Navarro RD 2019. Analysis of the financial viability of the aquaponics (fish farming and hydroponics) system using the Monte Carlo Method. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável (RBAS), v. 9, p. 20-26.
Kosakowska O, Weglarz Z, Baczek K 2019. Yield and quality of ‘Greek oregano’ (Origanum vulgare L. subsp. hirtum) herb from organic production system in temperate climate. Industrial Crops & Products, 01 December, vol. 141.
Lientaghi P 2002. O grande livro das ervas, Temas e Debates - Actividades Editoriais L. da, Lisboa.
Lima AO, Bernardino G, Proença CE 2001. Agronegócio de peixes ornamentais no Brasil e no mundo. Panorama da Aqüicultura, 65p. Available from: https://panoramadaaquicultura.com.br/agronegocio-de-peixes-ornamentais-no-brasil-e-no-mundo/
Lima AO 2003. Aquicultura Ornamental: o potencial de mercado para algumas espécies de peixes ornamentais: formas alternativas de diversificação da produção na aquicultura brasileira. Panorama da Aqüicultura, 78p. Available from: https://panoramadaaquicultura.com.br/aquicultura-ornamental-2/
Lorenzi H & Souza HM 1999. Plantas ornamentais no Brasil: arbustivas, herbáceas e trepadeiras. São Paulo: Plantarum. 1020p.
Love DC, Fry JP, Li X, Hill ES, Genello L, Semmens K, Thompson RE 2015. Commercial aquaponics production and profitability: findings from an international survey. Aquaculture 435, 67–74.
Mckay DL, Blumberg JB 2006. A review of the bioactivity and potential health benefits of peppermint tea (Mentha piperita L.). Phytotherapy Research, v.20, p.619-633.
Menegaes JF, Bellé RA, Melo EFRQ, Backes FAAL, Swarowsky A 2014. Cultivo de Alternanthera dentata (Moench) Stuchlik em vasos sob diferentes densidades de plantas. Horticultura Brasileira 31: S1188 – S1194.
Mohammad T, Moulick S, Mukherjee C 2018. Economic feasibility of golg fish (Carassius auratus Linn) recirculating aquaculture system. Aquaculture Research, 1-9.
Moyá EAE, Sahagún CAA, Carrillo JMM, Alpuche PJA, Alvarez-Gonzáles CA, Martínez-Yáñes R 2014. Herbaceous plants as part of biological filter for aquaponics system. Aquaculture Research, 1–11. DOI: 10.1111/are.12626
Murillo-Amador B, Nieto-Garibay A, López-Aguilar R, Troyo-Diéguez E, Rueda-Puente EO, Flores-Hernández A 2013. Physiological, morphometric characteristics and yield of Origanum vulgare L. and Thymus vulgaris L. exposed to open-field and shade-enclosure. Industrial Crops & Products, 49, 659-667.
Navarro RD, Corrêa BRS, Hundley GC, Kodama G 2021. Growth of fingerlings in different stocking densities in tropical aquaponic system of basil production. Ciência e Natura, v.43, e95, 35p.
Nuwansi, K.K.T., Verma, A.K., Rathore, G., Prakash, C., Chandrakant, M.H. & Prabhath, G.P.W.A. (2019) Utilization of phytoremediated aquaculture wastewater for production of koi carp (Cyprinus carpio var. koi) and gotukola (Centella asiatica) in an aquaponics. Aquaculture 507, 361–369. DOI: 10.1371/journal.pone.0217561
Ogah SI, Kamarudin MS, Nurul Amin SM, Puteri Edaroyati MW 2020a. Biological filtration properties of selected herbs in anaquaponic system. Aquaculture Research 00:1–9. DOI: 10.1111/are.14526
Ogah SI, Kamarudin MS, Nurul-Amin SM, Puteri Edaroyati MW 2020b. Nutrient recycling through aquaponics and night-lighting. Journal Environmental Biology, 41, 1113-1125. DOI : 10.22438/jeb/41/5(SI)/MS_01
Palm HW, Knaus U, Appelbaum S, Goddek S, Strauch SM, Vermeulen T, Jijakli MH, Kotzen B 2018. Towards commercial aquaponics: a review of systems, designs, scales and nomenclature. Aquacult Int 26:813–842.
Palm, H. W.; Knaus, U.; Appelbaum, S.; Strauch, S. M. Coupled Aquaponics Systems. In: Aquaponics Food Production Systems. Combined Aquaculture and Hydroponic Production Technologies for the Future. Goddek, S.; Joyce, A.; Kotzen, B.; Burnell, G. M., Eds. SpringerOpen, 2019, pp. 162-199. Doi: 10.1007/978-3-030-15943-6
Patil PA, Dube K, Verma AK, Chanda NK, Sundaray JK, Jayasankar P 2019. Growth performance of goldfish, Carassius auratus and basil Ocimum basilicum in media bed aquaponics. Indian J. Fish, 66(1): 112-118. Doi:10.21077/ijf.2019.66.1.78353-15
Pessoa JÁ 2009. Piscicultura ornamental, mais do que um simples aquário. ADAPEC em campo. Disponível em: adapec.to.gov.br/paginas/info_15.pdf .
Petrea SM, Coada MT, Cristea V, Dediu L, Critea D, Rahoveanu AT, Zugravu AG, Rahoveanu MMT, Mocuta DN 2016. A comparative cost-effectiveness analysis in different tested aquaponic systems. Agriculture and Agricultural Science Procedia 10, 555-565.
Pires P, Delgado FMG 2013. Orégão-vulgar (Origanum vulgare L.): uma revisão. Agroforum: Revista da Escola Superior Agrária de Castelo Branco. ISSN 0872-2617. Ano 21:31, p. 17-21.
Rakocy JE, Losordo TM, Masser MP 2006. Recirculating aquaculture tank production systems: Aquaponics - Integrating fish and plant culture. Southern Reg. Aquaculture Center Publications, n. 454.
Reinhardt T, Hoevenaars K, Joyce A 2019. Regulatory frameworks for aquaponics in the European Union. In.: Goddek S, Joyce A, Kotzen B, Burnell GM. Aquaponics Food Production Systems. Combined Aquaculture and Hydroponic Production Technologies for the Future. SpringerOpen. 619p. 501-522.
Ribeiro FAZ, Lima MT, Fernandes C 2010. Panorama do mercado de organismos aquáticos ornamentais. Boletim Sociedade Brasileira de Limnologia, v. 38, n. 2, p. 15.
Roosta HR 2014. Effects of Foliar Spray of K on Mint, Radish, Parsley and Coriander Plants in Aquaponic System. Journal of Plant Nutrition, 37:14, 2236-2254. DOI: 10.1080/01904167.2014.920385
Rosa JCS, Silva JWB, Oliveira JWB 1994. Propagação Artificial do Peixe Japonês, Carassius auratus (Linnaeus, 1766) Gunther, 1870, com Extrato de Hipófise. Ciên. Agron. Fortaleza, 25: 44-52.
Ruiz ALTG, Taffarello D, Souza VHS & Carvalho JE 2008. Farmacologia e Toxicologia de Peumus boldus e Baccharis genistelloides. Revista Brasileira de Farmacognosia, 18(2), 295-300.
Salama SAM, Kandel AM, El-Shinawy MZ, Amer MA, Abul-Soud M 2020. Evaluation of mint and sweet basil herbs production integrated into the aquaponic tilapia production system. Arab. Univ. J. Agric. Sci., 28(2), 563-573.
Santos ES, Mota S, Santos AB & Aquino MD 2015. Cultivo do peixe ornamental molinésia (Poecilia sp.) em esgotos domésticos tratados: desempenho zootécnico e avaliação do bem-estar animal. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, v. 67, n. 1, p. 255-264.
Savidov NA, Hutchings E, Rakocy JE 2005. Fish and plant production in a recirculating aquaponic system: a new approach to sustainable agriculture in Canadá. ISHS Acta Horticulture 742: International Conference and Exhibition on Soilless Culture. Doi: 10.17660/ActaHortic.2007.743.28
Shete AP, Verma AK, Chadha NK, Prakash C, Peter RM, Ahmad I, Nuwansi KKT 2016. Optimization of hydraulic loading rate in aquaponic system with Common carp (Cyprinus carpio) and Mint (Mentha arvensis). Aquacultural Engineering. v. 72-73, p. 53-57. DOI: 10.1016/j.aquaeng.2016.04.004
Somerville C, Cohen M, Pantanella E, Stankus A & Lovatelli A 2014. Small-scale aquaponic food production: integrated fish and plant farming. FAO Fisheries and Aquaculture Techinical Paper nº. 589. Roma, FAO. 262 pp.
Souto CN, Lemos MVA de, Martins GP, Araújo JG, Lopes KLAM, Guimarães IG 2013. Protein to energy ratios in goldfish (Carassius auratus) diets. Ciênc. agrotec., v. 37, n. 6, p. 550-558.
Souza MRM, Pereira RGF, Fonseca MCM 2012. Comercialização de plantas medicinais no contexto da cadeia produtiva em Minas Gerais. Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.14, n.esp., p.242-245.
Toscano Rico JM 2011. Plantas Medicinais. Academia das Ciências de Lisboa, Instituto de Estudos Acadêmicos para Seniores, Lisboa.
Vogel H, Gonzáles B & Razmilic I 2011. Boldo (Peumus boldus) cultivated under different light conditions, soil humidity and plantation density. Industrial Crops and Products 34(2):1310-1312. Doi:10.1016/j.indcrop.2010.10.039
Yildiz HY, Robaina L, Pirhonen J, Mente E, Dominguez D, Parisi G 2017. Fish Welfare in Aquaponic Systems: Its Relation to Water Quality with an Emphasis on Feed and Faeces—A Review. Water, 9, 13. Doi:10.3390/w9010013
Yin X, Wang A, Zhou H, Wang Q, Li Z, Shao P 2014. Economic Efficiency of Crucian carp (Carassius auratus gibelio) Polyculture Farmers in the Coastal Area of Yancheng City, China. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 14: 429-437.

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Publicado

2023-04-28

Como Citar

CORRÊA, Bernardo Ramos Simões; DIANA NAVARRO, Rodrigo. Tropical Aquaponic Production of Medicinal Plants in Association with Goldfish. Fronteira: Journal of Social, Technological and Environmental Science, [S. l.], v. 12, n. 1, p. 40–55, 2023. DOI: 10.21664/2238-8869.2023v12i1.p40-55. Disponível em: https://periodicos.unievangelica.edu.br/index.php/fronteiras/article/view/6259. Acesso em: 5 maio. 2024.